Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт ревматологии РАМН, Москва А с с о ц и а ц и я р е в м атол о го в Ро с с и и А.В. Смирнов АТЛАС лучевой диагностики первичного остеопороза Москва, 2011 УДК 616.71-073.75 ББК 54.18 С 50 А.В. Смирнов. Атлас лучевой диагностики первичного остеопороза. М.: ИМА-ПРЕСС, 2011. – 60 с. – 67 ил. Лучевая диагностика первичного остеопороза (ОП) – самого распространенного метаболического заболевания скелета – основана на стандартном рентгенологическом исследовании различных отделов костно-суставной системы и методе двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии скелета (dual-energy X-ray absorbtiometry — DEXA). В атласе представлены рентгенологические симптомы первичного ОП, определение индекса тела позвонка на основе использования количественного метода рентгеновской морфометрии позвоночника, расчеты кортикального индекса и индекса Сингха. Описаны общие положения DЕХА и принципы стандартной рентгеновской денситометрии поясничного отдела позвоночника, проксимального отдела бедренной кости и дистального отдела костей предплечья. В отдельной главе приведены общие рекомендации, касающиеся оценки минерализации костной ткани по данным рентгеновской денситометрии у детей и подростков до 20 лет. Атлас предназначен для рентгенологов, ревматологов, а также широкого круга врачей смежных специальностей. © ИМА-ПРЕСС, 2011 содержание Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза ........................................................ 4 1.1. Рентгенологическая диагностика первичного остеопороза позвоночника ......................................... 4 1.2. Рентгеноморфометрический анализ деформационных изменений позвоночника ........... 11 1.3. Рентгенологическая диагностика кортикального индекса ............................................. 33 1.4. Рентгенологическая диагностика индекса Сингха ......................................................... 35 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии (DEXA) для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет ...................................................................... 37 2.1. Общие положения ................................................... 37 2.2. Использование двухэнергетических рентгеновских денситометров для диагностики остеопороза .................................. 42 2.3. Рентгеновская денситометрия поясничного отдела позвоночника ......................... 43 2.4. Рентгеновская денситометрия проксимального отдела бедренной кости ............... 47 2.5. Рентгеновская денситометрия дистальных отделов костей предплечья .................. 50 Глава 3. Денситометрическое исследование костной ткани у детей и подростков в возрасте 5–19 лет .......................... 54 Заключение .......................................................................... 56 Литература .......................................................................... 57 Глава 1 Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза (рис. 1–56) 1.1. Рентгенологическая диагностика первичного остеопороза позвоночника Остеопороз (ОП) – системное заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы и нарушением микроархитектоники костной ткани, приводящее к увеличению хрупкости и риску переломов костей (Consensus development conference: Diagnosis, prophilaxis and treatment of osteoporosis, 1993). Общепринятой классификацией ОП в настоящее время является подразделение его на первичную и вторичную формы [1]. Около 80% всех случаев приходится на первичный постменопаузальный и сенильный ОП. Основными рентгенологическими симптомами первичного ОП являются повышение рентгенологической прозрачности костной ткани, определяющееся в основном в костях, где преобладает губчатая костная ткань, и истончение кортикального слоя в диафизах длинных и коротких трубчатых костей. Симптом повышения прозрачности костной ткани неспецифичен для ОП и в значительной степени зависит от технических условий съемки и проявления рентгенограмм. Истончение кортикального слоя костей является характерным симптомом системного распространенного ОП [2]. Стандартная рентгенография является одним из основных методов диагностики ОП, в том числе дифференциальной, но не используется для раннего выявления ОП, так как симптомы снижения минеральной плотности костной ткани (МПКТ) начинают визуализироваться на рентгенограммах, когда ее потеря достигает 25—30% от первоначальной костной массы. Основные принципы рентгенологического исследования позвоночника при первичном ОП: • для обеспечения минимального облучения больного используют фильтры как минимум 2,5 мм Al-эквивалента и дополнительные фильтры наибольшей толщины; • размер номинального фокального пятна — <1,3 мм; • расстояние фокус–пленка (FFD) – 120 см; • используют диафрагму Букки–Поттера; • используют рассеивающую решетку с соотношением 12:1; • чувствительность системы пленка—экран — 400; • каллимируют рентгеновское излучение без ограничения визуализации всех костных анатомических структур позвоночника; 4 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза • для постановки диагноза первичного ОП достаточно рентгенограмм позвоночника в боковой проекции. Позвоночный столб, особенно грудной и поясничный его отделы, — один из обязательных отделов скелета, в котором оценивают МПКТ. Тела позвонков состоят в основном из губчатой костной ткани, и именно они первыми подвергаются деминерализации. Это связано с более активными процессами ремоделирования костной структуры по сравнению с кортикальной костью. Наиболее ранние рентгенологические симптомы ОП определяются в костях, в которых преобладает трабекулярная костная ткань. Разрежение трабекулярной костной структуры на рентгенограммах определяется в том случае, когда появляются истончение и/или уменьшение количества костных трабекул на единицу объема кости. В телах позвонков первыми подвергаются рассасыванию горизонтально расположенные трабекулы, в результате на определенном этапе развития ОП позвоночника возникает типичный рентгенологический симптом – «вертикальная исчерченность» тел позвонков (рис. 1—3). Дальнейшее рассасывание трабекул, в том числе вертикально ориентированных, а также кортикальной кости, покрывающей тела позвонков, приводит к появлению другого рентгенологического симптома – «рамочной структуры» тела позвонка (рис. 4—8). На рентгенограммах грудного и поясничного отделов позвоночника в боковой проекции этот симптом характеризуется истончением кортикального слоя и резкой подчеркнутостью контуров тел позвонков при отсутствии или наличии единичных остаточных трабекул в проекции тел позвонков. 5 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 1. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Вертикальная исчерченность тел позвонков. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Деформации тел TVI (индекс тел позвонков — ИТП >0,8; стрелка) и TVII (ИТП >0,8; стрелка) не выявляются 6 Рис. 2. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Нечетко выраженная вертикальная исчерченность тел позвонков. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Деформации тел позвонков не выявляются (ИТП >0,8) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 3. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Вертикальная исчерченность тел позвонков. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Деформации тела TX нет (ИТП >0,8; стрелка) Рис. 4. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. В отдельных позвонках определяется слабо выраженная вертикальная исчерченность. Подчеркнутость контуров тел позвонков. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел TVI (ИТП >0,8) и TVII (ИТП >0,8) нет (стрелки). Усиление грудного кифоза 7 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 5. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8). Усиление грудного кифоза Рис. 6. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Повышение рентгенопрозрачности костной ткани. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8) 8 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 7. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Усиление грудного кифоза без деформации тел позвонков (ИТП >0,8). В отдельных позвонках определяется слабо выраженная вертикальная исчерченность. Подчеркнутость контуров тел позвонков (стрелки). Множественные остеофиты на передних углах тел позвонков Рис. 8. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. Повышение рентгенопрозрачности костной ткани. «Рамочная» структура тел позвонков. Небольшой пролапс опорных площадок тела LI (стрелка). Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8) 9 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 9. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тела TVI (ИТП >0,8) нет. Умеренная передняя клиновидная деформация тела TVII (ИТП 0,7; стрелка). Небольшие остеофиты 10 Рис. 10. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. «Рамочная» структура тел позвонков. Умеренная передняя клиновидная деформация тела TVII (ИТП 0,7; стрелка). Сужены щели межпозвонковых дисков. Небольшие остеофиты Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза На стадии «рамочной структуры» начинают определяться наиболее достоверные, но поздние признаки ОП позвоночника в виде патологических деформаций и/или переломов тел позвонков, при этом контуры тел позвонков должны быть без прерывания и тем более фрагментации и прослеживаться на всем протяжении (рис. 9, 10). 1.2. Рентгеноморфометрический анализ деформационных изменений позвоночника Деформационные изменения наиболее точно и объективно могут быть оценены при рентгеноморфометрическом исследовании на боковых рентгенограммах грудного (TIV—XII) и поясничного (LI–IV) отделов позвоночника. Ниже даны общие рекомендации для выполнения рентгенографии грудного и поясничного отделов позвоночника в боковой проекции, что позволит в дальнейшем правильно провести морфометрический анализ тел позвонков, и критерии оценки качества боковых рентгенограмм грудного и поясничного отделов позвоночника. Общие рекомендации для выполнения рентгенографии грудного отдела позвоночника в боковой проекции: • больной лежит на левом боку; • кассету центрируют на уровне TVII. Верхний край кассеты располагается приблизительно на 5 см выше плеч; • центральный луч идет перпендикулярно TVII; • используют ручной режим, а не автоматическое управление экспозицией; • больного фиксируют. При сколиотическом искривлении позвоночника необходимо специальными подкладками выпрямить ось позвоночника так, чтобы линия, проходящая по остистым отросткам позвонков, была параллельна поверхности стола (рис. 11, а, б); • в момент съемки больной спокойно дышит животом по определенной методике (движения грудной клетки отсутствуют); • время экспозиции — не менее 2 с; 70—85 кВ; FFD — 120 см; размер пленки: 18×43 или 35×43 см; в исследуемую область включаются TII—LI. 11 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза а б Рис. 11. Укладка пациента со сколиотическим искривлением позвоночника. а – неправильная; б – правильная, с использованием специального валика, подложенного под поясничную область Общие рекомендации для проведения рентгенографии поясничного отдела позвоночника в боковой проекции: • больной лежит на левом боку; • кассету центрируют (в поддоне Букки) на уровне LII. Верхний край кассеты располагается приблизительно на 10 см выше подвздошного гребня; • центральный луч идет перпендикулярно LII; • можно использовать ручной и автоматический режимы; • больного фиксируют. Сколиотическое искривление позвоночника выравнивают специальными подкладками; • в момент съемки больной задерживает выдох; • время экспозиции <1 с или устанавливается автоматически; 85–95 кВ; FFD – 120 см; размер пленки: 24×30; 30×35 или 35×43 см; в исследуемую область включаются TXII–SI. 12 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Критерии оценки качества боковых рентгенограмм грудного и поясничного отделов позвоночника (рис. 12–14): • определяются все позвонки (TIV–LIV), необходимые для анализа; • на обеих рентгенограммах визуализируются TXII и LI; • видны остистые отростки и задние отделы ребер; • контуры замыкательных пластинок опорных площадок тел позвонков накладываются друг на друга и составляют прямую линию; • полное наложение задних элементов и задних краев тел позвонков; • размытые контуры сосудистого рисунка легких на снимках грудного отдела позвоночника в боковой проекции; • правильный выбор экспозиции – контуры позвонков и трабекул четко видны по всей длине позвоночника. Рис. 12. Контуры тел позвонков при правильной укладке пациента имеют четкие и ровные границы. Опорные площадки тел позвонков определяются в виде прямых линий (стрелка) Рис. 13. При сколиотическом искривлении позвоночника без предварительного его выпрямления опорные площадки тел позвонков определяются в виде овалов (стрелка) Рис. 14. При торзионном смещении тел позвонков или неправильной укладке пациента имеется расхождение контуров заднего отдела тела позвонка (стрелки) Для диагностики деформаций тел позвонков используют различные методы оценки ИТП [3–5]. Общепринятым и наиболее часто используемым является количественный метод оценки деформаций тел позвонков по H.K. Genant [4]. Рентгеновская морфометрия позвоночника по H.K. Genant (1993) включает измерение трех высот тел позвонков — передней (Ha), средней (Hm) и задней (Hp; рис. 15–17) — и вычисление ИТП: • переднезадний индекс (Ha/Hp) – отношение передней высоты тела позвонка к задней высоте; • среднезадний индекс (Hm/Hp) – отношение средней высоты тела позвонка к задней высоте; • заднезадний индекс (Hp/Hp1, или Hp/Hp2) – отношение задней высоты тела позвонка к задним высотам выше- и нижележащего тел позвонков. Оценка ИТП по H.K. Genant [4]: степень 0 – нормальный, недеформированный позвонок (ИТП ≥0,8); степень I – слабая деформация (ИТП 0,76–0,79); степень II – умеренная деформация (ИТП 0,61–0,75); 13 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 15. Измерение передней (Ha), средней (Hm) и задней (Hp) высоты тела позвонка на рентгенограммах позвоночника при правильном положении больного Рис. 16. Измерение передней (Ha), средней (Hm) и задней (Hp) высоты тела позвонка на рентгенограммах позвоночника при неправильном положении больного или фиксированном сколиозе степень III – выраженная деформация (ИТП ≤0,6). Для ОП позвоночника характерны деформации, сопровождающиеся определенным и закономерным снижением высоты тел позвонков (рис. 18, а–в). Рис. 17. Расположение точек при дегенеративных изменениях позвоночника 14 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза а б в Рис. 18. Деформации тел позвонков при первичном ОП. а – нормальная конфигурация тела позвонка; б – передняя клиновидная деформация позвонка; в – деформация по типу «рыбьего» позвонка Передняя клиновидная деформация – в большей степени снижена передняя высота тела позвонка, в меньшей степени, но обязательно, – средняя высота при неизмененной задней высоте (рис. 19–26, 29). Рис. 19. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Незначительные передние деформации тел позвонков. Усиление грудного кифоза. Грыжа Шморля TX. Слабая передняя клиновидная деформация тел TV (ИТП <0,8) и TVI (ИТП <0,8). ИТП тела TVII в норме (0,8) Рис. 20. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника с захватом нижних грудных позвонков в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Выраженная передняя клиновидная деформация тела LI (ИТП <0,6). Умеренная передняя клиновидная деформация тел TXI (ИТП 0,7) и TXII (ИТП 0,7) 15 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 21. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции больной А., 72 лет. Повышена рентгенопрозрачность костной ткани. Вертикальная исчерченность тел позвонков. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Выраженная передняя клиновидная деформация тела TIX (ИТП <0,6; стрелка) 16 Рис. 22. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции той же больной А. Повышена рентгенопрозрачность костной ткани. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Выраженная деформация тела LIV (ИТП <0,6) по типу «рыбьего» позвонка (стрелка) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 23. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Единичные вертикальные трабекулы в отдельных телах позвонков. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Умеренная передняя клиновидная деформация тела TXII (ИТП 0,7; стрелка). Псевдодеформации по типу «рыбьих» позвонков выше TVII из-за неправильной укладки пациента и смещения центрации рентгеновского луча ниже TVII (морфометрический анализ рекомендуется проводить по специальной методике, см. рис. 16) Рис. 24. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. Умеренная передняя клиновидная деформация (ИТП 0,7) тела LIII (стрелка). Вертикальная исчерченность тел позвонков 17 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза а б Рис. 25. Рентгенограммы грудного отдела позвоночника в боковой проекции больного Т. а – первичное исследование; б – повторное исследование через 12 лет. Отрицательная динамика. Множественные передние клиновидные деформации тел позвонков (стрелки) 18 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза а б Рис. 26. Рентгенограммы поясничного отдела позвоночника в боковой проекции того же больного Т. а – первичное исследование; б – повторное исследование через 12 лет. Отрицательная динамика. Определяются новые деформации тел LIII–IV по типу «рыбьих» позвонков (стрелки) Задняя клиновидная деформация — в наибольшей степени снижена задняя высота тела позвонка, в меньшей степени — средняя при неизменной передней высоте. Односторонняя вогнутая деформация тела позвонка (пролапс верхней и/или нижней опорной площадки внутрь тела позвонка) – уменьшена средняя высота и отмечается небольшое снижение или отсутствие снижения передней и задней высоты (рис. 27, 28). 19 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 27. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков (рамочная структура). Деформация тела TVI с пролапсом верхней опорной площадки (стрелка) 20 Рис. 28. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Значительно повышена рентгенопрозрачность костной ткани. Слабая деформация тела LIII (ИТП <0,8) с пролапсом верхней опорной площадки (стрелка) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 29. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции больной П., 74 лет. Вертикальная исчерченность и подчеркнутость контуров тел позвонков. Деформации тел позвонков не выявляются (ИТП >0,8) Рис. 30. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции той же больной П. Вертикальная исчерченность и подчеркнутость контуров тел позвонков. Умеренная деформация по типу «рыбьего» позвонка тела LI (ИТП >0,6) с пролапсом верхней опорной площадки (стрелка). Незначительная деформация по типу «рыбьего» позвонка тела LIII (ИТП <0,8) 21 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 31. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Множественные деформации тел позвонков по типу «рыбьих» и компрессионные деформации разной степени выраженности (стрелки) 22 Рис. 32. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. Множественные деформации тел позвонков по типу двояковогнутой линзы («рыбьи» позвонки) разной степени выраженности (стрелки) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 34. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции той же больной М. Множественные деформации тел позвонков по типу передних клиновидных и «рыбьих» позвонков разной степени выраженности (стрелки) Рис. 33. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции больной М., 75 лет. Множественные деформации тел позвонков по типу передних клиновидных и компрессионных разной степени выраженности (стрелки) 23 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 35. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции больной Б, 76 лет. Компрессионные деформации тел TVIII, IX (стрелки) 24 Рис. 36. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции той же больной Б. Множественные деформации тел по типу передних клиновидных и «рыбьих» позвонков разной степени выраженности (стрелки) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Двояковогнутая деформация, или деформация тела позвонка по типу «рыбьего», – значительно уменьшена средняя высота и небольшое снижение или отсутствие снижения передней и задней высоты тела позвонка (рис. 22, 26, 30–32, 34). Компрессионная деформация – равномерное или неравномерное снижение всех высот тела позвонка (рис. 33, 35). Сочетание нескольких видов деформаций в одном позвонке или сочетание различных видов деформаций в телах многих позвонков (см. рис. 25, 31, 32, 34, 36). Ниже представлены рекомендации по проведению количественной морфометрии позвоночника и их анализ. Оценка деформаций тел позвонков: • только треть деформаций тел позвонков проявляется болевым синдромом, 2/3 пациентов при остеопоротических деформациях жалоб не предъявляют; • выявлять деформации тел позвонков очень важно для определения тяжести ОП; • выявленные деформации тел позвонков — предикторы возникновения новых деформаций; • деформации тел позвонков ухудшают качество жизни пациента; • деформации тел позвонков требуют назначения эффективной терапии для предотвращения будущих переломов. Количественная морфометрия позвоночника: • рассматривают все поддающиеся оценке позвонки; • используют мягкие подкладки для выравнивания позвоночника и меняют положение пациента, если это необходимо для визуализации различных отделов позвонка; • при первом и повторном исследованиях сравнивают одни и те же позвонки; • не используют морфометрию для диагностики травматических переломов тел позвонков – данные переломы оценивают при обычном анализе рентгенологических симптомов, характерных для травматического повреждения позвонка; • морфометрию используют только для измерения высоты тела позвонка и оценки выраженности деформации по стадиям на основании полученных ИТП (автоматизированную морфометрию выполняют только с обязательной визуальной корректировкой правильного расположения точек для измерения высоты тела позвонка). Диагноз деформации позвонка не вызывает затруднений при выраженных клиновидных, вдавленных или компрессионных изменениях. Проблема возникает, когда изменения находятся на границе нормы и патологии, поскольку переломы тел позвонков при ОП редко развиваются моментально, как при травме. Для ОП более характерны медленно (длительное время) прогрессирующие деформации тел позвонков. Поэтому диагноз перелома тела позвонка во многих случаях является затруднительным. Оценка формы тела позвонка при диагностике перелома может быть субъективной и поэтому ошибочной. Серьезное значение при этом имеют опыт чтения рентгенограмм с различными поражениями позвоночника, качество полученных рентгенограмм и правильный анализ вторичных заболеваний позвоночника (рис. 37–42). 25 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 37. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника с захватом нижних грудных позвонков в боковой проекции. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8). Сужены щели многих межпозвонковых дисков. Остеофиты на передних углах TXII–LII. Остеохондроз. Спондилез 26 Рис. 38. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Подчеркнутость контуров тел позвонков. Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8). Сужены щели межпозвонковых дисков. Небольшие остеофиты. Начальный остеохондроз в среднегрудном отделе Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 40. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции той же больной Ф. Множественные деформации тел позвонков по типу «рыбьих» разной степени выраженности (стрелки) Рис. 39. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции больной Ф., 69 лет. Слабые компрессионные деформации позвонков в среднегрудном отделе позвоночника (стрелки). Обызвествлена на большом протяжении передняя продольная связка (болезнь Форестье) 27 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 42. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел LII (ИТП 0,7) и LIV (ИТП <0,8) по типу «рыбьих» позвонков в сочетании с деформирующим спондилезом позвоночника (стрелки) Рис. 41. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Вертикальная исчерченность тел позвонков. «Рамочная» структура тел позвонков. Деформации тел позвонков нет (ИТП >0,8) 28 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Все случаи выявленных остеопоротических переломов требуют дифференциальной диагностики, поскольку не только первичный и вторичный ОП, но и другие заболевания сопровождаются сходными деформациями тел позвонков. Наибольшее значение имеют остеомаляция, последствия старой травмы позвоночника, деформирующий спондилез, остеохондроз, анкилозирующий гиперостоз позвоночника (болезнь Форестье), спондилодисплазия (болезнь Шейермана–Мау), различные воспалительные заболевания позвоночника (спондилиты), вторичные опухоли скелета (метастазы) и некоторые другие заболевания [6–8]. При ОП, как правило, признаки перелома соседствуют с аналогичными, но менее выраженными деформациями. Измененные позвонки часто чередуются с малоизмененными или неизмененными (симптом «клавиш»; рис. 43, 44) или располагаются среди тел позвонков с близкими по значению линейными размерами передних краев (симптом «выравнивания»; рис. 45, 46) [1]. Для остеопоротических переломов нехарактерно расплющивание тела позвонка («плоский позвонок»). Остеопоротические деформации могут быть обнаружены на фоне выраженных вторичных дистрофических изменений позвоночника в виде остеохондроза и спондилеза, хотя ОП не свойствены выраженные репатативные процессы из-за резко сниженной функции костеобразования. Деформация переднего края тела позвонка – изолированное снижение передней высоты при нормальных значениях средней и задней высоты – для ОП позвоночника нехарактерна, а более типична для деформаций тел позвонков при остеохондрозе позвоночника (рис. 47). При ОП никогда не наблюдаются деструктивные изменения, увеличение объема и/или структурное уплотнение тел позвонков, выраженные сужения межпозвонковых дисков, переломы с прерыванием контуров и/или фрагментаций тел позвонков (рис. 48). При однократном обследовании позвоночника в отдельных случаях нельзя точно оценить ту или иную деформацию. Лучшим способом в этом случае является проведение контрольного динамического исследования, которое позволит наблюдать дальнейшее прогрессирование деформаций. 29 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 43. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. «Рамочная» структура тел позвонков. Передние клиновидные деформации тел TVI и TXI (стрелки). Симптом «клавиш» Рис. 44. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. «Рамочная» структура тел позвонков. Множественные передние клиновидные деформации тел TV, VI, X, XI разной степени выраженности (стрелки). Симптом «клавиш» 30 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 45. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Выраженный грудной кифосколиоз с формированием «круглой спины». Множественные передние клиновидные деформации тел позвонков разной степени выраженности в среднегрудном отделе. Симптом «выравнивания» Рис. 46. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Выраженный грудной кифоз («круглая спина»). Множественные передние клиновидные деформации тел позвонков в среднегрудном отделе (симптом «выравнивания») 31 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 47. Рентгенограмма грудного отдела позвоночника в боковой проекции. Усиление грудного кифоза. Множественные остеофиты на передних углах тел позвонков и сужение межпозвонковых дисков (остеохондроз позвоночника). Деформация тела TVI (снижена только передняя высота тела позвонка; стрелка) 32 Рис. 48. Рентгенограмма поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. Множественные переломы (отрывы) передневерхних углов тел LI, II. Передние посттравматические клиновидные деформации тел позвонков (стрелки) Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза 1.3. Рентгенологическая диагностика кортикального индекса В кортикальной костной ткани коротких и длинных трубчатых костей ОП проявляется уменьшением толщины кортикальной кости и расширением костномозговых пространств за счет типичной для первичного ОП эндостальной, субэндостальной и интракортикальной костной резорбции. На измерении толщины кортикальной кости в области диафизов II пястной и бедренной костей основывается количественный метод определения кортикального индекса, что является объективным показателем распространенности ОП [8]. Кортикальный индекс определяют следующим образом: в центральном отделе II пястной кости или на 10 см ниже основания малого вертела бедренной кости измеряют общий диаметр диафиза кости и ширину костномозгового канала. Разница между этими двумя показателями соответствует суммарной толщине кортикальной кости. Кортикальный индекс равен отношению суммарной толщины кортикальной кости к общему диаметру диафизов костей. За норму принимают пястный индекс ≥0,43 (43%; рис. 49) и бедренный индекс ≥0,54 (54%). Если кортикальный индекс меньше этих величин, можно говорить об истончении кортикальной кости (рис. 50–53). Рис. 49. Прицельная рентгенограмма пястных костей с прямым увеличением изображения. Толщина кортикального слоя в диафизе II пястной кости в норме (стрелка). Пястный индекс – 0,68 Рис. 50. Прицельная рентгенограмма пястных костей с прямым увеличением изображения. Истончение кортикального слоя в диафизе II пястной кости (стрелка). Пястный индекс – 0,26 Рис. 51. Прицельная рентгенограмма пястных костей с прямым увеличением изображения. Резкое истончение кортикального слоя в диафизе II пястной кости (стрелка). Пястный индекс – 0,08 33 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 52. Обзорная рентгенограмма кистей. Выраженное истончение кортикального слоя диафизов пястных костей и фаланг пальцев. Распространенный ОП Рис. 53. Рентгенограмма левого тазобедренного сустава в прямой проекции. Резкое истончение кортикального слоя диафиза бедренной кости (бедренный индекс 0,2) 34 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза 1.4. Рентгенологическая диагностика индекса Сингха Индекс Сингха относится к полуколичественным методам оценки снижения МПКТ и основывается на оценке трабекулярного рисунка проксимального отдела бедренной кости (истончение, прерывание контуров или полное рассасывание трабекул, уменьшение количества трабекул на единицу площади кости) [9]. В соответствии с классификацией по Сингху выделяют 6 степеней изменения в проксимальном отделе бедренной кости: 5-я и 4-я степени – норма; 3; 2 и 1-я степени – признаки ОП (рис. 54–56). ОП проксимального отдела бедра 3-й степени по данным рентгенографии тазобедренного сустава характеризуется резким истончением или отсутствием трабекул в центральном части проксимального отдела бедренной кости, источением и уменьшением количества трабекул в основании большого вертела, верхнего отдела шейки бедренной кости и нижней части бедренной головки. При 1-й степени ОП на рентгенограмме видны отдельные трабекулы в основании бедренной головки. Индекс Сингха (1970) 1 2 4 3 5 6 Рис. 54. Изменения трабекулярной структуры костной ткани проксимального отдела бедренной кости в зависимости от степени выраженности деминерализации (стрелки). 1–6 – степени изменения 35 Глава 1. Стандартная рентгенологическая диагностика первичного остеопороза Рис. 55. Рентгенограмма тазобедренного сустава. Подчеркнутость контуров, истончение и уменьшение количества трабекул в шейках и межвертельных областях бедренных костей. Индекс Сингха – 4-я степень 36 Рис. 56. Рентгенограмма тазобедренного сустава. Перелом шейки бедренной кости в типичном месте с небольшим смещением бедренной кости кверху Глава 2 Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет (рис. 57–67) 2.1. Общие положения Прочность кости определяется уровнями МПКТ, костного обмена, архитектоникой и качеством костной ткани. Прочность кости и устойчивость ее к переломам имеют обратно пропорциональную зависимость от степени снижения МПКТ, определение которой имеет прогностическую ценность. Также существует достоверная обратная зависимость между повышением показателей МПКТ на фоне лечения ОП и снижением частоты переломов костей [10, 11]. Для оценки состояния костной ткани в настоящее время используют следующие технологии: двуэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию (dualenergy X-ray absorbtiometry — DEXA) и количественную компьютерную томографию (ККТ). В последние годы появились количественные методы диагностики ОП с магнитно-резонансной визуализацией и микрокомпьютерная томография, которые в большей степени отражают параметры микроархитектоники кости, но пока эти методы имеют ограниченное распространение. Наиболее широкое признание для диагностики ОП получила DEXA, так как на основании многочисленных методов оценки было показано, что распространенность переломов коррелирует с показателями МПКТ поясничного отдела позвоночника и проксимальных отделов бедренных костей (уровень доказательности – А). DEXA осевого скелета проводят с использованием веерной или пучковой технологии, а также пучка в виде узкого веера. Эти методы обеспечивают получение точных и воспроизводимых результатов определения МПКТ. Любое денситометрическое исследование костной ткани на всех типах рентгеновских денситометров опирается на нормативную (референсную) базу данных, отражающую возрастные изменения минерализации костной ткани среди здорового населения. 37 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Total 1,6 1,4 BMD 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Age Рис. 57. Унифицированная нормативная база данных и сопоставление результатов исследования пациента (кружок с крестиком) Все рентгеновские костные денситометры поставляются фирмой-производителем с готовой нормативной базой, созданной на основе популяционных исследований МПКТ у здоровых лиц той страны, в которой производится денситометр. В настоящее время для диагностики ОП рекомендуется использовать унифицированную нормативную базу данных Национального обзорного исследования по здоровью и питанию III (NHANES III, США) для мужчин и женщин европеоидной расы (рис. 57). Международный референсный стандарт диагностики ОП в соответствии с критериями ВОЗ составляет -2,5 SD или менее по Т-критерию МПКТ при сравнении со здоровыми женщинами и мужчинами белой расы в возрасте 20–29 лет (SD – стандартное отклонение от пиковой костной массы, или Т-показатель). Классификация ОП по данным рентгеновской костной денситометрии (согласно рекомендациям ВОЗ, 1994): • от +2,5 до -1,0 SD – норма; • от -1,0 до -2,5 SD – остеопения; • -2,5 SD и менее – ОП; • -2,5 SD и менее + любой перелом – тяжелый ОП. Клиническое значение DЕХА, как и других методов количественной оценки МПКТ, зависит от степени воспроизводимости результатов исследований и точности измерений. Воспроизводимость измерений МПКТ – величина отклонений от средней результатов нескольких исследований одного и того же стабильного объекта. Обычно этот показатель выражают в виде коэффициента вариации в процентах. 38 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Чем ниже коэффициент вариации, тем выше воспроизводимость работы прибора. Для дихроматических рентгеновских денситометров коэффициент вариации составляет 1–2%. Хорошая воспроизводимость особенно важна в тех случаях, когда проводятся повторные исследования пациента для определения динамики МПКТ или мониторинга результатов лечения. Точность измерений МПКТ устанавливают экспериментально путем сравнения данных денситометрии костной ткани с данными гистохимического анализа костной ткани, т. е. прямого определения в том же участке кости количества гидроксиапатита кальция. Разница в количестве гидроксиапатита кальция, рассчитанная этими двумя методами, является истинной ошибкой измерения на денситометре. Степень точности имеет значение, когда результаты исследования одного пациента сравнивают с референсной базой данных. Другими словами, это важно, когда врач собирается поставить диагноз или констатировать, что показатели костной массы у пациента либо нормальные, либо снижены. Ошибка измерений МПКТ на современных рентгеновских денситометрах составляет менее 3% и зависит от толщины окружающих кость мягких тканей. Чувствительность метода отражает те минимальные тканевые изменения, которые он может обнаружить. Чтобы обеспечить достоверные показания приборов, рентгеновские денситометры необходимо регулярно калибровать с использованием специальных фантомов (рис. 58, 59). LI LII LIII LIV Рис. 58. Результаты калибровки выносятся на экран монитора в виде изображения фантома (1) и таблицы полученных измерений (2) 39 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Рис. 59. Результаты ежедневной калибровки выносятся в сводный график измерений фантома. Воспроизводимость результатов измерения фантома не должна превышать в среднем 0,5% Для правильной сравнительной оценки минерализации кости результаты исследований, полученные на денситометрах разных фирм, необходимо стандартизировать с помощью калибровочных коэффициентов. Основными показателями минерализации костной ткани, получаемыми с помощью рентгеновской денситометрии, являются: минеральная костная масса (Bone mineral content — BMC) — количество минерализованной костной ткани (в граммах гидроксиапатита кальция) в единице длины (1 см) сканирующего пути и МПКТ (Bone mineral density – BMD) – количество минерализованной костной ткани (в граммах гидроксиапатита кальция) на единицу сканируемой площади (1 см2). Для оценки изменений МПКТ у конкретного больного его показатели сравнивают с нормативной базой данных, заложенных в программе компьютера. Для правильной оценки полученных данных разработаны два денситометрических критерия – Т и Z, которые служат для диагностики ОП только при использовании рентгеновских денситометров. По Z-критерию МПКТ каждого пациента любого возраста сравнивают с нормативными значениями МПКТ у лиц аналогичного возраста, а по T-критерию данные МПКТ пациента любого возраста сравнивают со средней нормой, соответствующей пику костной массы, т. е. с МПКТ здоровых мужчин и женщин в возрасте 25–30 лет. Т-критерий уменьшается с возрастом параллельно с постепенным снижением костной массы. В обоих случаях результат выражают в стандартных квадратичных отклонениях (SD) от нормы, что позволяет учесть вариабельность плотности кости среди здорового населения. С помощью Z-критерия 40 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет учитывают еще и нормальное снижение костной плотности с возрастом. Оценка остеопении и ОП разработана экспертами ВОЗ для мужчин и женщин европеоидной расы и основана на определении МПКТ в стандартных областях измерения по Т-критерию. Классификация ВОЗ по денситометрической диагностике ОП, предложенная в 1994 г. [12], не пересмотрена до настоящего времени, но Международное общество по клинической денситометрии (ISCD) в 2007 г. предложило новую интерпретацию результатов денситометрии по Т- и Z-критериям [13]. Денситометрия центрального скелета (позвоночника и проксимальных отделов бедренных костей) – стандартный метод диагностики ОП, поскольку во многих исследованиях доказана ее эффективность для оценки риска переломов в основном у белых женщин в фазе постменопаузы, так как первоначально подбор баз данных и групп контроля проводился для женщин белой расы (уровень доказательности – А). Впоследствии контрольные группы были расширены и для женщин других рас и для мужской популяции, однако базы сравнения неодинаковы у разных производителей денситометров. При выборе терапии необходимо, помимо МПКТ, учитывать клинические и лабораторные показатели пациента. DЕXA является наиболее точным методом мониторинга терапии. Мониторинг терапии и оценку динамики МПКТ в различных отделах скелета рекомендуется проводить не чаще 1 раза в год. В отличие от исследований фармацевтических препаратов для лечения ОП до сих пор не проведены крупные проспективные исследования диагностических технологий при этом заболевании. Большинство исследований были одномоментными (уровень доказательности – В) или проводилось сравнение двух или более диагностических методов в популяциях, представленных преимущественно женщинами белой расы в постменопаузе (уровень доказательности – А). Данные, касающиеся обследования мужской популяции, крайне скудны. Для своевременного выявления потери МПКТ необходимо исследовать в первую очередь центральные отделы скелета. Наиболее полное представление о минерализации костной ткани может дать одновременное исследование как минимум двух отделов скелета – поясничного отдела позвоночника и проксимального отдела бедренной кости. Приводим показания для проведения рентгеновской денситометрии у мужчин и женщин и критерии оценки МПКТ. Показания для проведения DEXA (согласно рекомендациям ISCD, 2007): • женщины 65 лет и старше; • женщины в постменопаузе (до 65 лет) с факторами риска переломов костей; • женщины, прекращающие принимать заместительную гормональную терапию; • мужчины 70 лет и старше; • мужчины моложе 70 лет с клиническими факторами риска переломов костей; • взрослые любого возраста с переломами костей при минимальной травме в анамнезе; • взрослые с заболеваниями или состояниями, влияющими на метаболизм кальция в костной ткани и приводящими к снижению костной массы; 41 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет • взрослые, принимающие препараты, которые влияют на метаболизм кальция в костной ткани и снижают костную массу; • все пациенты, получающие препараты, которые влияют на деминерализацию костной ткани; • взрослые любого возраста – для оценки эффективности антирезорбтивной терапии. Критерии оценки МПКТ по данным рентгеновской денситометрии у мужчин и женщин в зависимости от возраста (согласно рекомендациям ISCD, 2007). 1. Оценка МПКТ у женщин в постменопаузе и у мужчин в возрасте 50 лет и старше: – предпочтительнее применять Т-критерии; – для диагностики используют денситометрическую классификацию ВОЗ. 2. Оценка МПКТ у женщин до наступления менопаузы и у мужчин моложе 50 лет: – предпочтительнее использовать Z-критерии; – диагноз ОП не может быть установлен у мужчин моложе 50 лет на основании только данных МПКТ; – диагностические критерии ОП ВОЗ могут использоваться у женщин в период перименопаузы. 2.2. Использование двухэнергетических рентгеновских денситометров для диагностики остеопороза Денситометрическое исследование состоит из нескольких этапов: 1-й этап – ввод в компьютерную программу паспортных данных с указанием ФИО, даты рождения, пола, этнической принадлежности, роста и массы тела пациента, которые можно в любое время отредактировать при неправильном вводе того или иного параметра; 2-й этап – укладка пациента на сканирующем столе. Исследование проводят в положении пациента лежа на спине или сидя при исследовании предплечья. При исследовании поясничного отдела позвоночника для выпрямления поясничного лордоза под ноги устанавливают специальный мягкий куб. При исследовании проксимального отдела бедренной кости, чтобы шейка бедренной кости проекционно не укорачивалась, стопу пациента фиксируют на специальной подставке в положении внутренней ротации под определенным углом. При денситометрии дистальных отделов костей предплечья пациент сидит боком, на стуле рядом со сканирующим столом, рука, согнутая под прямым углом, лежит в центре стола. При денситометрическом исследовании по программе «все тело» пациент лежит на спине, при этом голова, туловище, нижние и верхние конечности располагаются так, как рекомендуется «Руководством пользователя» фирмы-изготовителя прибора. В месте, где проводится сканирование, не должно быть рентгенконтрастных предметов (рис. 62, 64, 66); 3-й этап – определение объема исследования и выбор (последовательно, в зависимости от очередности выполнения) соответствующих программ (основных – денситометрия поясничного отдела позвоночника и проксимального отдела бедренной кости – и дополнительной – денситометрия дистальных отделов костей 42 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет предплечья. При необходимости используют также прикладные программы для уточнения полученных данных (рис. 60); 4-й этап – обработка данных денситометрии скелета с использованием специализированных программ, которые являются эксклюзивными для каждого типа денситометров и поставляются фирмами-производителями вместе с денситометрами. Но при обработке сканов выделяемые зоны интереса (см. ниже) обычно унифицированы для всех видов денситометров, использующих метод DEXA; 5-й этап – распечатка полученных результатов, анализ данных и формулирование заключения (рис. 61). Рис. 60. Выбор программы исследования. В данном случае будет проведена денситометрия поясничного отдела позвоночника в прямой проекции (пунктирной линией выделена программа AP Lumbar Spine; стрелка). В таблице выведен перечень других программ, которые можно провести пациенту 2.3. Рентгеновская денситометрия поясничного отдела позвоночника Рекомендации по проведению рентгеновской денситометрии поясничного отдела позвоночника (ISCD, 2007): • для диагностики ОП необходимо использовать прямую проекцию LI–IV; • для оценки МПКТ исследуют все доступные позвонки, исключая позвонки, затронутые локальными структурными изменениями, деформациями или артефактами, а также области, в которых разница между Т-индексами двух соседних позвонков составляет >1 SD; • для диагностики ОП можно использовать четыре, три или два поясничных позвонка; 43 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Рис. 61. Результаты исследования пациента с использованием различных программ — «все тело» (1), поясничный отдел позвоночника в прямой проекции (2), проксимальный отдел правой бедренной кости (3) — представлены в виде изображений объектов исследования, графиков референсной базы данных (узкая стрелка) и таблиц с полученными результатами исследования (широкая стрелка) • основанная на МПКТ диагностическая классификация не должна применяться для одного позвонка; • боковую проекцию не используют для диагностики ОП, но она может играть определенную роль при мониторинге лечения. Особенностью денситометрии в боковой проекции является возможность изолированно от кортикальной кости оценить МПКТ губчатой кости в телах поясничных позвонков и исключить 44 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Рис. 62. Укладка пациента для проведения денситометрии поясничного отдела позвоночника (появляется на экране монитора при каждом исследовании) из анализа боковые и поперечные отростки, содержащие в значительной степени более плотную кортикальную кость. Поясничный отдел позвоночника – наиболее часто исследуемый участок скелета. Стандартно, согласно рекомендациям ВОЗ, проводят денситометрию первых четырех поясничных позвонков (LI–IV). В детском и юношеском возрасте МПКТ достаточно однородна во всех телах позвонков, отмечается лишь незначительное увеличение плотности кости от LI–IV. С увеличением возраста пациентов область LI—IV теряет такую унифицированную форму распределения МПКТ. У женщин в возрасте около 50 лет разница между самой высокой и самой низкой МПКТ в указанной области может достигать 25%, и почти у половины женщин старше 75 лет она превышает 25% [14]. Эта разница линейно увеличивается с возрастом. После 50 лет у женщин постепенно нарастают дегенеративные изменения в позвоночнике, обызвествляется его связочный аппарат, в отдельных случаях частично кальцифицируется стенка брюшной аорты, происходят деформации тел позвонков на фоне ОП. Все эти факторы могут увеличивать среднюю МПКТ поясничных позвонков [10, 15]. Иногда остеосклеротические изменения и гетерогенные паравертебральные оссификации могут привести к тому, что оценить истинную минерализацию тел позвонков невозможно. Денситометрия грудного отдела позвоночника не проводится, поскольку кальций, находящийся в грудине и ребрах, суммируется с кальцием, содержа- 45 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет LI LII LIII LIV Рис. 63. Результаты денситометрии поясничного отдела позвоночника в прямой проекции представлены в виде изображения тел позвонков и таблицы с результатами исследования (объяснение в тексте) щимся в телах грудных позвонков и, соответственно, завышаются данные МПКТ последних. Используя специальные компьютерные программы, можно также определить минеральную костную массу в расчете на объем кости (г/см3). Для этого необходимо провести денситометрию поясничного отдела позвоночника в прямой и боковой проекциях. В этом случае оценивают только трабекулярную костную ткань тела позвонка, что значительно повышает точность измерения МПКТ, даже при наличии кальцификации связок позвоночника. При стандартной денситометрии позвоночника в прямой проекции величина минеральной костной массы складывается из МПКТ тел позвонков (состоящих на 60% из губчатой костной ткани и на 40% из кортикальной кости) и МПКТ дуг и остистых отростков. Последние в основном содержат компактную костную ткань, их костная плотность выше, чем тел позвонков. Денситограмма поясничного отдела позвоночника приведена на рис. 63. После сканирования врач обрабатывает полученное изображение позвоночника так, чтобы тела позвонков были разделены по межпозвонковым промежуткам горизонтальными или косыми (при сколиозе позвоночника) линиями. Боковые контуры тел позвонков компьютерная программа выделяет автоматически (при необходимости боковые контуры можно обвести маркером вручную). После окончания обработки денситометрического изображения программа выводит на экран монитора последовательно стандартные изображения с результатами исследования, которые в 46 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Рис. 64. Укладка пациента для проведения денситометрии проксимального отдела левой бедренной кости (появляется на экране монитора при каждом исследовании). Левая стопа – на специальной подставке, фиксирована внутрь (стрелка) дальнейшем можно распечатать. На первом изображении (см. рис. 63) видны контуры тел позвонков, отделенные друг от друга горизонтальными линиями и маркированные как LI, II, III, IV. Справа показаны автобиографические и антропометрические данные пациента. Таблица результатов измерений зон интереса (тел позвонков) включает в себя расчет: площади (Area, в см2), количества минеральной костной массы (BMC, г гидроксиапатита), плотности костной ткани (BMD, г/см2), Т-показателя (T-score) и Z-показателя (Z-score) по каждому позвонку (LI, II, III, IV ) и суммарные показатели (Total) по четырем позвонкам (рис. 64). На отдельном изображении выводятся график референсной базы данных и результат исследования пациента (на графике обозначен крестиком). На основании полученных результатов денситометрического исследования формулируется заключение (см. рис. 57). 2.4. Рентгеновская денситометрия проксимального отдела бедренной кости Рекомендации по проведению рентгеновской денситометрии проксимального отдела бедренной кости (ISCD, 2007): • для анализа МПКТ и диагностики ОП необходимо использовать шейку бедренной кости и весь проксимальный отдел бедренной кости, выбирая для диагноза наименьший показатель Т-критерия; 47 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет • измерение МПКТ может быть проведено и на правой, и на левой бедренной кости; • нет удовлетворительного подтверждения возможности использования для диагностики среднего значения МПКТ по двум тазобедренным суставам; • среднее значение МПКТ по двум тазобедренным суставам может быть использовано для мониторинга, при этом предпочтительной зоной остается весь проксимальный отдел бедренных костей (Total Hip); • другие отделы проксимального отдела бедренной кости, включая зону Варда, при диагностике ОП не рассматриваются. Денситометрическое определение МПКТ в проксимальном отделе бедренной кости, как и в поясничном отделе позвоночника, наиболее часто используется для диагностики ОП. В ходе денситометрического исследования измеряют МПКТ в определенных участках (зонах интереса) проксимальной части бедренной кости: в шейке бедра, большом вертеле, межвертельной области, зоне Варда (основание шейки бедренной кости) и проксимальном отделе бедра в целом. Поскольку эти области различаются по содержанию кортикальной и трабекулярной костной ткани, полученные данные можно использовать для раздельной оценки минерализации костной ткани в различных отделах скелета. Главное же, почему эти области были выбраны для определения МПКТ, – их высокая подверженность переломам в пожилом возрасте. Особенно важна с этой точки зрения оценка минерализации костной ткани в шейке бедренной кости, где происходит большинство переломов. Шейка бедра в основном состоит из трабекулярной костной ткани, а потому ее исследование помогает ранней диагностике ОП. МПКТ в зоне Варда хорошо коррелирует с МПКТ в телах поясничных позвонков и может служить маркером риска их переломов. Некоторые авторы указывают, что снижение МПКТ в каком-либо одном отделе скелета не отражает изменений МПКТ в другом, так как потеря минеральной костной массы идет быстрее в тех участках, которые менее всего нагружены, а в наиболее нагруженных частях кости трабекулы нередко гипертрофируются и уплотняются. Только в том случае, когда средняя МПКТ ниже нижней границы нормы, дальнейшее ее снижение в данной области приводит к резкому возрастанию риска перелома кости. Денситометрию проксимального отдела бедренной кости следует проводить с соблюдением всех инструкций фирмы-производителя, поскольку существуют варианты как техники выполнения исследования, так и обработки полученных данных. Однако есть и общие правила проведения данного исследования. Правила выполнения денситометрии проксимального отдела бедренной кости: • пациент лежит в центре и параллельно продольной линии стола; • специальным держателем стопу исследуемой конечности фиксируют с поворотом на 25° внутрь, что необходимо для вывода большого вертела бедра на контур и проекционного удлинения шейки бедренной кости. Правильные анатомические взаимоотношения проксимального отдела бедренной кости в значительной степени влияют на качество денситометрии; • область исследования должна полностью включать вертлужную впадину (участки тела подвздошной кости, лонной и седалищной костей) и головку бед- 48 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет ренной кости, большой вертел и межвертельную область с участком диафиза бедренной кости на 1,5–2 см ниже основания малого вертела; • для стандартизации оценки МПКТ исследуемую область устанавливают вручную на экране монитора. При этом ее нижняя граница располагается на 1 см ниже основания малого вертела, верхняя – на 0,5 см выше суставной поверхности бедренной головки, боковые границы – на 0,5 см от наружного края большого вертела и медиального края суставной поверхности бедренной головки. Такая стандартизация позволяет сравнивать полученные данные как с результатами исследований других пациентов, так и с данными предыдущих исследований у одного больного; • при обработке денситометрического изображения зона шейки бедренной кости должна быть расположена перпендикулярно оси шейки бедра и включать, помимо костной ткани, небольшие участки мягких тканей, расположенные выше и ниже шейки. В то же время в зону оценки МПКТ не должны входить участки костной ткани большого вертела и седалищной кости. Ширина области шейки бедренной кости должна составлять 10–16 мм, она устанавливается автоматически на уровне 16 мм, этот размер можно изменить вручную, если анатомически шейка бедра укорочена или шеечно-диафизарный угол маленький. Если область оценки МПКТ в шейке бедра была уменьшена, то при повторных исследованиях она должна быть того же размера, что и ранее. Область большого вертела выделяют при работе на всех типах денситометров, поскольку ее МПКТ отражает изменения в трабекулярной костной ткани. Зона Варда чаще всего располагается в основании шейки бедренной кости, между силовыми линиями шейки бедра, и обычно имеет форму квадрата со стороной 10,5×10,5 мм. В эту зону входит в основном трабекулярная костная ткань наименее нагруженных участков, в которых обнаруживаются самые ранние изменения в шейке бедра. Межвертельная зона и проксимальный отдел бедренной кости в целом отражают изменения МПКТ в кортикальной кости. Определение МПКТ в этих областях имеет наиболее высокую точность, что объясняется большей площадью поверхности костей и относительно большей величиной измеренной минеральной костной массы. Денситограмма проксимального отдела бедренной кости представлена на рис. 65. Обработку полученных при сканировании денситограмм проводят так же, как и денситограмм поясничного отдела позвоночника, в полуавтоматическом режиме. В проксимальном отделе бедренной кости выделяют следующие зоны интереса (Region): шейка бедренной кости (Neck), зона Варда (Ward’s), область большого вертела (Troch), межвертельная область (Inter), расположенная ниже большого вертела, и суммарный показатель (Total), куда входит вся костная ткань проксимального отдела бедренной кости (большой квадрат на денситограмме). Для каждой области измерения аналогично поясничному отделу позвоночника рассчитывают площадь измеряемого участка (Area), минеральную костную массу (BMC) и МПКТ (BMD) в абсолютных величинах. Эти данные выводятся в виде таблицы, рядом с денситограммой. 49 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Рис. 65. Результаты денситометрии проксимального отдела бедренной кости представлены в виде изображения тазобедренного сустава и таблицы с результатами исследования (объяснение в тексте) 2.5. Рентгеновская денситометрия дистальных отделов костей предплечья Рекомендации по проведению рентгеновской денситометрии дистальных отделов костей предплечья (ISCD, 2007): • количественный критерий ВОЗ (Т-индекс) не должен использоваться для диагностики ОП при измерениях МПКТ в периферических участках скелета (за исключением программы «дистальная треть костей предплечья»); • периферические измерения необходимы для оценки риска переломов и не используются для мониторинга лечения ОП; • для диагностики ОП можно использовать результаты DEXA дистальных отделов костей предплечья при отсутствии аксиальных рентгеновских денситометров. Рентгеновскую денситометрию костей предплечья проводят при гиперпаратиреозе; при невозможности определить МПКТ в поясничном отделе позвоночника (выраженный сколиоз и деформации тел позвонков) и проксимальных отделах бедренных костей (протезирование, переломы, выраженный артроз и деформации костей); у пациентов с большой массой тела (если масса тела превышает допустимые нормативы для аппаратуры и невозможна укладка пациента); при отсутствии аксиальных денситометров. 50 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Дистальные отделы костей предплечья – один из основных участков периферического скелета, в котором проводится денситометрическое определение МПКТ и, согласно международным рекомендациям, на основании этих данных можно ставить диагноз ОП. С этой целью используют главным образом дихроматические рентгеновские денситометры. С помощью рентгеновской денситометрии измеряют МПКТ в трех отделах лучевой и локтевой костей: в средней трети диафизов костей (где в основном содержится кортикальная костная ткань), дистальной трети костей (где больше кортикальной, чем трабекулярной, костной ткани) и ультрадистальной части эпифиза костей (где преобладает трабекулярная костная ткань). Определение МПКТ при рентгеновской денситометрии осуществляется в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Сочетание этих режимов позволяет при повторных исследованиях костей точно воспроизвести выбранный ранее участок костной ткани. Однако надо иметь в виду, что разные участки дистального отдела костей предплечья заметно различаются по костной массе и МПКТ. Это относится не столько к диафизам лучевой и локтевой костей, содержащим постоянное количество минеральной костной массы компактной и трабекулярной кости, сколько к области эпифизов, в которой кортикальная и трабекулярная костная ткань распределена крайне неравномерно. Достаточно сказать, что даже небольшое смещение (на 1–2 мм) зоны интереса в эпифизах костей существенно изменяет результат измерения МПКТ. Очевидно, что при денситометрии этой области необходим автоматический контроль за выбором места оценки МПКТ. В ряде работ изучали возрастную потерю МПКТ в дистальных отделах костей предплечья. Проводили денситометрическое исследование центральных и дистальных участков лучевой кости у здоровых женщин разного возраста. Установлено, что пик костной массы в этих участках скелета достигается приблизительно к 30 годам. После 50 лет, в постменопаузальном периоде, потеря минеральной костной массы у женщин усиливается, и только после 65 лет она незначительно замедляется. В течение жизни после 30 лет человек в норме теряет около 30% кортикальной костной массы в центральном отделе лучевой кости и 39% в дистальном [16]. Из этого следует, что в костях предплечья потеря МПКТ выражена в меньшей степени, чем в поясничном отделе позвоночника и шейке бедра. В отличие от других трубчатых костей (например, бедренной) в костях предплечья потеря МПКТ с возрастом не сопровождается увеличением диаметра диафизов, связанным с периостальным костеобразованием. Также в отличие от других костей скелета (поясничного отдела позвоночника и шейки бедра), в которых с возрастом происходит медленное накопление жира в костном мозге, в дистальной части лучевой кости количество жира постоянно на протяжении всей взрослой жизни человека. Увеличение количества жира может влиять на точность измерения МПКТ в костях [17]. МПКТ лучевой кости доминирующей руки приблизительно на 3% выше таковой другой руки. Уменьшение МПКТ в лучевой кости прямо связано со снижением ее прочности. Имеется умеренная положительная корреляция между МПКТ дистальной части лучевой кости и МПКТ поясничного отдела позвоночника. 51 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет Локальные изменения в области лучезапястного сустава (артриты, переломы и пр.) должны быть учтены в том случае, когда по МПКТ в лучевой кости приходится судить о минерализации костной ткани во всем скелете. Денситограмма дистального отдела костей предплечья представлена на рис. 67. Сканирование руки осуществляется в автоматическом режиме, после чего денситограммы костей предплечья обрабатывают в полуавтоматическом режиме. Выделяют участок диафиза лучевой и локтевой костей (программа «дистальная треть костей предплечья»), участок метадиафиза этих костей (программа Mid) и участок эпифиза, как правило, лучевой кости (программа UD), а также суммарный показатель (Total) всего дистального отдела лучевой и локтевой костей. В каждой области измерения, как и в поясничном отделе позвоночника и проксимальном отделе бедренной кости, вычисляют площадь, минеральную костную массу и МПКТ в абсолютных единицах. На рис. 67 а, б представлены: денситограммы дистального отдела костей предплечья с программами различных фирм-производителей, таблица результатов исследования, график референсной базы данных для костей предплечья и результаты исследования пациента, а также таблица сравнительной оценки МПКТ по T- и Z-критериям, на основании которой формулируется заключительный диагноз. Рис. 66. Укладка пациента для проведения денситометрии дистального отдела костей левого предплечья (появляется на экране монитора при каждом исследовании). Рука согнута в локтевом суставе под углом 90° 52 Глава 2. Денситометрическое исследование костной ткани с использованием метода двухэнергетической рентгеновской костной абсорбциометрии для диагностики остеопороза у взрослых старше 20 лет а б Рис. 67. Результаты денситометрии дистального отдела костей предплечья. а – изображение дистальной половины лучевой и локтевой костей и костей запястья и таблица с результатами исследования в виде абсолютных значений МПКТ (BMD; объяснение в тексте); б – референсная база данных и относительные значения МПКТ в виде T- и Z-критериев (объяснение в тексте) 53 Глава 3 Денситометрическое исследование костной ткани у детей и подростков 5—19 лет Рекомендации по проведению рентгеновской денситометрии при снижении МПКТ у детей и подростков до 20 лет (ISCD, 2007): • Т-критерий не должен использоваться у детей и подростков для оценки МПКТ. Вместо него применяют Z-критерий; • заключение «снижение костной массы по сравнению с возрастной нормой» может быть сделано только при Z-критерии менее -2,0 SD. При Z-критерии более -2,0 SD можно говорить о МПКТ в пределах возрастной нормы; • термин «остеопороз» не должен появляться в денситометрических заключениях у детей и подростков без данных анамнеза о случаях переломов костей, данных клинического и лабораторного исследования; • предпочтительными для выполнения денситометрии у детей являются поясничный отдел позвоночника и программа «все тело»; • значение МПКТ для прогноза переломов у детей точно не определено; • нет согласованных стандартов для подстройки значений МПКТ в зависимости от размера кости, стадии половой зрелости, развития скелета и состава тела. Рентгеновская денситометрия – наиболее предпочтительный метод оценки костной массы и МПКТ, но диагноз ОП и назначение лечения у детей и подростков не должны основываться только на использовании денситометрических показателей. Диагноз ОП у детей требует наличия в анамнезе клинически подтвержденных переломов длинных трубчатых костей верхних и нижних конечностей, компрессионных переломов тел позвонков и низких показателей костной массы или костной плотности. Всем пациентам рекомендуется определение МПКТ в поясничном отделе позвоночника и по показаниям – исследование по программе «все тело» до начала лечения препаратами, оказывающими влияние на минерализацию костной ткани. Кроме того, МПКТ определяют в ходе мониторинга эффективности проводимой антирезорбтивной терапии в сочетании с другими клиническими исследованиями. В то же время оценка МПКТ в проксимальном отделе бедренной кости не является надежным методом определения минерализации костной ткани у растущих детей вследствие значительной вариабельности скелетного развития и отсутствия воспроизводимых регионов интереса при денситометрическом исследовании. Оценка мягких тканей в сочетании со сканированием всего тела может быть полезна при выявлении пациентов с хроническими заболеваниями или состояниями, которые связаны с недостаточным питанием (нервная анорексия, воспали- 54 Глава 3. Денситометрическое исследование костной ткани у детей и подростков 5—19 лет тельные заболевания кишечника) или мышечным и скелетным дефицитом (идиопатический ювенильный ОП, несовершенный остеогенез). У детей с задержкой линейного роста и развития, результаты исследований МПКТ в поясничных позвонках и по программе «все тело» должны анализироваться с учетом абсолютного роста или ростового возраста или сравниваться с соответствующими педиатрическими базами данных, включающими специфические для пола, возраста и роста Z-критерии. Минимальный временной интервал для повторного определения МПКТ при мониторинге эффективности терапии с активной перестройкой костной структуры – 6 мес. В стандартных (неосложненных) случаях определение МПКТ рекомендуется проводить не чаще 1 раза в год. Определение МПКТ – составная часть оценки костного здоровья у детей и подростков с повышенным риском переломов. Рекомендуется определять МПКТ у всех пациентов с первичными заболеваниями костей или хроническими заболеваниями, влияющими на обмен кальция в костной ткани. 55 Заключение [18] Итак, можно сделать следующие ыводы: • в настоящее время (DEXA) осевого скелета является наилучшим методом диагностики ОП и оценки риска переломов у женщин. Существует достаточная доказательная база для подтверждения использования DEXA центрального скелета при индивидуальном исследовании пациента (уровень доказательности — А); • низкие показатели МПКТ наряду с возрастом пациента и другими факторами риска ОП являются основными причинами, предопределяющими наличие заболевания (уровень доказательности — А); • применение денситометрического скрининга у всех женщин в период постменопаузы или у всех мужчин старше 50 лет не оправдано (уровень доказательности — С); • наиболее точным методом оценки риска переломов и степени снижения МПКТ является определение ее в поясничном отделе позвоночника и проксимальных отделах бедренных костей (уровень доказательности — А); • наиболее точным методом оценки снижения МПКТ является рентгеновская денситометрия, а не стандартная рентгенография костей (уровень доказательности — А). При денситометрической диагностике ОП необходимо придерживаться следующих рекомендаций [19]: • при денситометрии проводят исследование поясничного отдела позвоночника и одной или двух бедренных костей (уровень доказательности — Д); • кости предплечья исследуют при гиперпаратиреозе, если невозможно провести точную оценку поясничного отдела позвоночника (сколиоз, деформации) и проксимальных отделов бедренных костей (протезирование, переломы, артроз, деформации), у пациентов с высокой массой тела (если масса тела превышает допустимые нормативы для аппаратуры и невозможна укладка пациента), при отсутствии рентгеновских аксиальных денситометров. Оценка результатов исследования проводится на уровне дистальной трети костей предплечья недоминантной руки (уровень доказательности — Д); • заключение после денситометрического исследования основывается на данных Т- и Z-критериев (уровень доказательности — А); • оценку МПКТ проводят 1 раз в год, изменения оценивают в разных отделах скелета и по худшему показателю Т-критерия (уровень доказательности — Д); • критерии ВОЗ для диагностики ОП и остеопении не используют при периферической денситометрии за исключением исследования на уровне дистальной трети костей предплечья. Периферические измерения полезны для оценки риска переломов, но не используются для мониторинга (уровень доказательности — Д). 56 Литература 1. Насонов Е.Л., Скрипникова И.А., Насонова В.А. Проблема остеопороза в ревматологии. М.: СТИН, 1997;429 с. 2. Смирнов А.В. Рентгенологическая диагностика остеопороза. В кн.: Лучевая диагностика. Национальное руководство. Под ред. акад. А. Тернового. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 3. Eastell R., Cedel S., Wahner H. et al. Classification of vertebral fractures. JBMR 1991;6(3):207–15. 4. Genant H.K., Wu C., van Kuijk et al. Vertebral fracture assessment using a semiquantitatove technique. JBMR1993;8(9):1137–48. 5. Белосельский Н.Н., Смирнов А.В., Торопцова Н.В. Рентгеновская морфометрия при остеопорозе: вчера, сегодня, завтра. Неврол нейропсихиатр психосом 2011;2:94–9. 6. Франке Ю., Рунге Г. Остеопороз. Пер. с нем. А.Ю. Болотиной и Н.М. Мылова. М.: Медицина, 1995;301 с. 7. Риггз Б., Мелтон Л. Остеопороз. Этиология, диагностика, лечение. М.: Бином, 2000;560 с. 8. Белосельский Н.Н., Смирнов А.В. Рентгенологическая диагностика остеопенического синдрома. М.: ИМА-ПРЕСС, 2010;120 с. 9. Смирнов А.В. Рентгенологическая диагностика остеопороза. В кн.: Клинические рекомендации. Остеопороз: диагностика, профилактика и лечение Под ред. Л.И. Беневоленской и О.М. Лесняк. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009;53. 10. Masud T., Langley S., Wiltshire P. et al. Effects of spinal osteophytosis on bone mineral density measurements in vertebral osteoporosis. Brit Med J 1993;307:172–3. 11. Смирнов А.В. Денситометрия костной ткани. В кн.: Руководство по остеопорозу. Под ред. Л.И. Беневоленской. М.: Бином, 2003;132–51. 12. WHO Study Group «Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis». Geneva, Switzerland: WHO, 1994. 13. Official Positions of the International Society for Clinical Densitometry. Copyright ISCD, October 2007, Supersedes all prior «Official Positions» publications. 14. Spencer R.P., Hosain F., Yoosujani K.A. Bone density variation within lumbar vertebre in apparently normal women. Int J Rad Appl Instrum 1992;19(1):83–5. 15. Jones G., Nguyen T., Sambrook P. et al. Osteoarthritis, bone density, postural stability and osteoporotic fractures: a population based study. J Rheumatol 1995;22:921–5. 16. Wahner H.W., Fogelman I. The evaluation of osteoporosis: Dual energy X-ray absorptiometry in clinical practice. In: Fogelman I. (ed.). Metabolic Bone Disease. London: Martin Dunitz, 1994;296. 17. Svendsen O.L., Hassager C., Skodt V. et al. Impact of soft tissue in vivo accurasy of bone mineral measurement in the spine, hip and foream: a human cadaver study. J Bone Miner Res 1995;10:864–73. 18. Чернова Т.О., Смирнов А.В. Денситометрическая диагностика остеопороза. В кн.: Клинические рекомендации. Остеопороз: диагностика, профилактика и лечение. Под ред. Л.И. Беневоленской и О.М. Лесняк. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009;41. 57 Д л я з а м е т о к А.В. Смирнов Атлас лучевой диагностики первичного остеопороза Издательская группа ООО «ИМА-ПРЕСС» Подписано в печать 8.12.2011 Формат 70х100/16 3 печ.л. Бумага мелованная матовая 90 г Печать офсетная Тираж 1000 экз. Заказ № 510 Отпечатано в типографии «Деком» ООО «ИМА-ПРЕСС» 119049, Москва, ул. Житная, д. 14, стр. 1 Заказ книг по телефону: 8 (495) 941-99-61 и на сайте w w w. i m a - p r e s s . n e t
