АБСОРБЦИОМЕТРИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НЕКОТОРЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ И КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ СНИЖЕНИИ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТИ

ВВЕдЕниЕ Снижение минеральной плотности кости (МПК) при остеопении и остеопорозе, как известно, сопровождается определенными изменениями качественного состояния костной ткани, значительно влияющими на ее прочность [1]. И если определение костной массы давно стало доступным и хорошо известным методом выявления остеопороза, то исследование качественного состояния кости (состояние органического матрикса, костной микроархитектоники и ее микроповреждений) продолжает оставаться недостаточным [2, 3, 4]. Вместе с тем, абсорбциометрическое исследование в виде количественной рентгеновской компьютерной томографии (КРКТ) за счет некоторых своих особенностей позволяет оценить определенные характеристики качественного состояния костной ткани. Это значение КРКТ, по нашему мнению, остается недооцененным. К этим параметрам можно отнести данные о соотношении минеральной плотности губчатой и кортикальной костной ткани, характеризующие костную микроархитектонику, а также величину плотностного интервала, как кортикальной, так и губчатой кости, связанного с состоянием минерализованной части кости и органического матрикса. цель исследования Изучение особенностей состояния МПК по данным количественной рентгеновской компьютерной томографии у женщин различного возраста. ма териалы и методы Для решения поставленных задач по общепринятой методике была выполнена КРКТ 127 женщинам различного возраста, от 37 до 85 лет, (средний возраст 62,8+2,34 года), обследованным по поводу заболеваний, не сопровождающихся снижением МПК, с определением костной массы в кортикальной и губчатой ткани тел второго, тре тьего и четвертого поясничных позвонков. Исследования выполнялись в соответствии с медицинскими этическими нормами на компьютерном томографе Somatom фирмы «Дженерал Электрик». При анализе результатов абсорбциометрии учитывался ряд параметров, характеризующих количественные и качественные особенности состояния МПК. В целом их можно разделить на несколько групп. Первая группа показателей характеризует состояние губчатой костной ткани. 1. Средняя МПК губчатой ткани тел трех поясничных позвонков в мг/мм3 (СПГ). Показатель дает представление об общем состоянии плотности губчатой костной ткани центральных отделов исследуемых позвонков L2 3 4с учетом плотностного влияния всех структур кости, находящихся в зоне измерения. 2. Среднее стандартное отклонение плотности губчатой ткани тел позвонков (СОПГ) в мг/мм3. СОПГ характеризует средний диапазон плотности губчатой ткани в зоне измерения. Этот показатель дает представление о различии плотности тех участков трабекулярной кости, где степень минерализации наивысшая, и тех ее отделов, где плотность наименьшая. Учитывая, что диагностическое значение величины этого диапазона при разном уровне МПК будет разным, есть смысл выразить этот показатель также в виде как максимального значения костной массы (СПГmax) в мг/мм3, так и минимальной ее величины (СПГmin) в мг/мм3. С определенной долей условности можно считать, что СПГmax в основном связана с плотностью наиболее минерализованных элементов губчатой кости, то есть преимущественно «костных балок», а СПГmin характеризует плотностные особенности наименее минерализованных структур костной ткани - органической части межклеточного вещества- «органического матрикса». Выделяя эти показатели, мы отдавали себе отчет как об условности этих понятий, так и об объективности полученных количественных данных, на которых они основаны. Вместе с тем, величина этого диапазона (различие между СПГmax и C^min) может характеризовать степень минерализации костных балок. Сохранение его на нормальном уровне свойственно не только для нормы, но и для остеопении и остеопороза, поскольку при них преципитация неорганической части костной ткани, как известно, происходит в полном объеме. В то же время для остеомаляции будет характерно уменьшение различий из-за нарушений ремоделирования с недостаточной преципитацией неорганических костных структур. При достоверном увеличении плот-ностного диапазона, по нашему мнению, есть основание говорить о развитии остеосклероза, как в губчатой структуре тела позвонка, так и в кортикальных, субхон-дральных его отделах. Вторая группа исследованных параметров состояния костной ткани представляет аналогичные сведения о кортикальной кости. 3. Средняя минеральная плотность кортикальной ткани (СПК) тел трех поясничных позвонков мг/мм3. Показатель дает представление об общем состоянии костной массы периферических, кортикальных отделов исследуемых позвонков L2 3 4. 4. Среднее стандартное отклонение плотности кортикальной ткани в зоне измерения (СОПК) в мг/мм3. СОПК характеризует средний диапазон плотности кортикальной кости позвонка в области исследования и, также как и для губчатой ткани, может быть представлено в виде СПКтах и СПКтіп. Третья группа показателей имеет сравнительный характер за счет сопоставления представленных выше параметров, характеризующих состояние губчатой и кортикальной кости. 5. Различие средней минеральной плотности кортикальной и губчатой костной ткани в мг/мм3 - среднее кортикально-губчатое различие (СКГР). Показатель дает представление о различии костной массы кортикальных и губчатых отделов тел позвонков. С учетом известных данных эта характеристика может отражать особенности снижения минеральной плотности кости при начальных проявлениях первичного или при некоторых формах вторичного остеопороза, учитывая, что изменения губчатой кости обычно возникают раньше и выражены больше, чем преобразования кортикала [5]. 6. Это же значение, но боле приемлемое для сравнительного анализа, имеет средний кортикально-губчатый индекс (СКГИ) - отношение костной массы кортикальной и губчатой кости. Показатель позволяет оценить важный параметр качества кости - соотношение минеральной плотности компактной и трабекулярной ткани трех поясничных позвонков как в целом, так и в отдельности для каждого из тел. Четвертая группа параметров имеет интегральное значение за счет сопоставления выявленной костной массы со средней ее величиной, соответствующей норме. 7. Состояние МПК по Т-критерию (Т) характеризует МПК по отношению к известной максимальной минеральной плотности с учетом пола. Измеряется в стандартных отклонениях (SD). 8. Состояние МПК по Z-критерию (Z) характеризует МПК по отношению к нормальной минеральной плотности с учетом возраста и пола. Измеряется в стандартных отклонениях (SD). Таким образом, использованный комплекс показателей, полученных на основе стандартных результатов КРКТ, позволит характеризовать не только количественные, но и некоторые качественные показатели состояния МПК. Статистические данные обрабатывались с помощью программного комплекса Microsoft Exel. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В табл. 1 приведены общие средние результаты аб-сорбциометрического исследования 127 обследованных пациенток в целом и средние данные для каждого из исследуемых позвонков в отдельности. Как следует из представленных материалов, средняя суммарная минеральная плотность губчатой кости (СПГ) составила 101,5 мг/мм3, что в целом соответствует среднему возрасту обследованных. Диапазон плотности в структуре губчатой части исследованных позвонков (СОПГ) составил + 48,7 мг/мм3. Иными словами, в составе центральных отделов позвонка, в зоне измерения костной массы губчатой ткани находились структуры, Таблица 1 Общие абсорбциометрические данные для тел поясничных позвонков (M+m) Средние Данные Li L1 L3 СПГ (мг/мм3) 101,5+3,22 110,1+3,15 101,5+2,95* 89,3+2,95* СОПГ (мг/мм3) 48,7+1,34 49,6+1,23 48,0+1,23 47,6+1,13 СПГтах(мг/мм3) 150,2+1,33 159,7+1,84 149,5+1,93* 136,9+1,93* СПГтіп (мг/мм3) 52,8+1,32 60,5+1,64 53,5+1,64* 41,7+1,64* СПК (мг/мм3) 277,3+3,23 261,0+2,14 281,2+2,23* 260,6+2,13* СОПК (мг/мм3) 113,4+1,15 97,9+0,94 110,8+0,82* 123,3+0,84* СПКтах(мг/мм3) 390,7+1,23 358,9+1,64 392,0+1,73* 383,9+1,60* СПКтіп (мг/мм3) 163,9+1,22 163,1+1,63 170,4+1,65* 137,3+1,60* СКГР (мг/мм3) 168,5+1,13 150,9+1,13 179,7+0,94* 171,3+0,94* СКГИ 3,41+0,13 2,89+0,24 3,31+0,13* 3,27+0,13 Т-индекс -1,36+0,10 - - - Z-индекс -0,61+0,10 - - - *p - < 0,05 M - выборочное среднее, m - ошибка среднего, p - уровень значимости, * - статистически достоверное различие ■ПК; L1; ■ ПК; L2; ■ ПК; L3; ■ ПК; ■ ПГ(мг/мм3) ■ ПК(мг/мм3) Рис. 1. Соотношение минеральной плотности кортикальной (ПК) и губчатой (ПГ) кости тел поясничных позвонков в среднем и для трех поясничных позвонков в отдельности (мг/мм3) 4 № 2/2015 Остеопороз и остеопатии плотность которых была почти на 50% больше или меньше, чем среднее значение. Максимальная плотность губчатой костной ткани (C^max), таким образом, в среднем составила 150,2 мг/мм3, а минимальное ее значение (СЕГшт) было 52,8 мг/мм3. Плотность «органического матрикса» губчатой кости была в три раза меньше, чем плотность неорганической, минерализованной части кости, что в целом соответствует некоторым известным данным [6]. Из приведенных сведений следует также, что плотность губчатой ткани, как СПГ, так и CПГmax была наибольшей в первом поясничном позвонке, а наименьшей в третьем. Обращает на себя внимание также и то, что, несмотря на эти отличия, диапазон отклонений плотности во всех позвонках был практически одинаковым, что свидетельствует о равномерности степени минерализации. Средняя суммарная плотность кортикальной кости (СПК) составила 277,3мг/мм3, диапазон плот-ностных различий (СОПК) был 113,4 мг/мм3, то есть 44,9% от величины среднего значения. Максимальная минеральная плотность составила 390,7мг/мм3, а минимальная - 163,9 мг/мм3. Таким образом, плотность наиболее минерализованной части кортикальной кости (CПКmax) была более, чем в два раза выше, чем плотностные особенности «органического матрикса» (СП^т). На рис. 1 приведены сведения о соотношении плотности кортикальной и губчатой костной ткани тел поясничных позвонков. Средняя величина различия плотности кортикальной и губчатой ткани (СКГР) была 168,5 мг/мм3, а характеризующий эту величину кортикально-губчатый индекс (СКГИ) составил 3,4. Таким образом, степень минерализации компактной кости в составе тел позвонков в среднем была почти в три с половиной раза выше, чем минеральная плотность губчатой ткани. Плотность наиболее минерализованных элементов компактной кости была в два с половиной раза выше, чем плотность аналогичных структур губчатой костной ткани, а костная масса «органического матрикса» кортикальной кости была более, чем в три раза выше, чем у аналогичных структур губчатой кости. Наибольшие значения СПК и СОПК, в отличие от губчатой кости, были отмечены в структуре третьего поясничного позвонка, что, по всей вероятности, связано с анатомофункциональными особенностями этой части позвоночного столба. Все это в целом, как следует из представленных данных, соответствует начальной остеопении по Т-критерию (-1,36) и норме по Z-критерию (-0,61). заключение Таким образом, в результате исследования были получены данные о ряде количественных и качественных показателей состояния костной ткани обследованных пациенток. Минеральная плотность кортикальной кости тел поясничных позвонков по данным КРКТ была в целом в 3,5 раза выше, чем аналогичные данные губчатой костной ткани. Костная масса наиболее минерализованной части губчатой кости («костные балки») была в 2,8 раза выше, чем плотность наименее минерализованных ее оригинальные статьи участков («органический матрикс»), а минеральная плотность «костных балок» кортикальной костной ткани в 2,4 превосходила плотность наименее минерализованной ее части. Плотность наиболее минерализованных участков кортикальной кости была в 2,6 раза выше, чем у аналогичной части губчатой костной ткани, а костная масса наименее минерализованной части кортикальной кости в 3,1 раза больше, чем плотностные особенности этих же участков губчатой костной ткани. Полученные сведения, характеризующие ряд количественных и качественных показателей состояния кости, выявленные на основе стандартной количественной рентгеновской компьютерной томографии, будут использованы в дальнейшем при анализе состояния костной массы у женщин в зависимости от возраста и величины минеральной плотности кости.