Ультразвуковая остеометрия пяточной кости у больных с гемофилией и гемофилическими артрозами

Медицинский университет Астана, г. Астана, Казахстан

Ультразвуковая (УЗ) остеометрия пяточной кости позволяет оценить как плотность костной ткани, так и состояние архитектоники, которые в совокупности характеризуют прочность кости. Костная ткань пяточной кости состоит почти на 90% из губчатой ткани и отражает не только локальный остеопороз пяточной кости, а системный остеопороз скелета [1,2, 3].

В настоящее время определялись параметры с помощью ультразвукового сканирования, которые позволяют судить не только о минеральной плотности костной ткани, но и о ее эластичности и порозности. В основу метода положено взаимодействие звуковых волн с костной тканью, механические свойства которой изменяются в связи с развитием остеопороза, и, следовательно, с физической точки зрения этот метод более близок к отражению качества кости по сравнению с рентгеновскими методами. Характеристики УЗ-волны при прохождении ее через кость изменяются в зависимости от состояния костной ткани.

УЗ-остеометрия основана на взаимодействии звуковых (механических) волн с костной тканью, близкой по своим свойствам к твёрдому телу, и в силу своей природы должно оценивать механические свойства кости. Методики УЗ-остеометрии являются параметрическими, результаты исследований представляются в виде количественной информации, связанной со свойствами кости: её массой и структурой [1,2,4]. В большинстве приборов определяется скорость прохождения ультразвука (SOS) в костной ткани (м/с), отражающая её плотность [5].

SOS является важной характеристикой биологических тканей и более объективно характеризует процесс распространения акустических волн по сравнению, например, с коэффициентом затухания (BUA) [6].

При исследовании пяточной кости вычисляется и ослабление волны (в дБ/МГц), отражающее не только плотность ткани, но и состояние костных трабекул - их количество, пространственную ориентацию, наличие микроповреждений [6]. Скорость ультразвука и его затухание коррелируют между собой с коэффициентом 0,7 [7], что предполагает воздействие на них разных свойств кости. Если определяются оба параметра, то с помощью программного обеспечения они комбинируются в совокупный показатель (BQI) - «индекс жёсткости», что упрощает интерпретацию для клиницистов [8].

Метод имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих возможность его применения в практических условиях. Хотя для оценки результатов используются уже упоминавшиеся Т- и Z-критерии, не установлено значение Т-критерия, которое следует считать «пороговым»; за редким исключением исследуются только периферические кости; многие аппараты пропускают ультразвуковые волны только по кортикальному слою [9]. Тем не менее, поскольку это исследование даёт информацию не только о содержании минералов, но и о других свойствах кости, определяющих её «качество» (прочность), метод может иметь определённые перспективы [10, 11].

Считается, что УЗ-остеометрия является оптимальным методом для массового осмотра населения для установки потери костной прочности, что подтверждено рядом авторов [12-14].

С целью оценки количественных параметров ультразвукового исследования пяточной кости у пациентов с гемофилическими артрозами в разные стадии нами проведено данное исследование.

Материалы и методы: Методом УЗ-остеометрии пяточной кости обследовано 65 пациентов, госпитализированных на эндопротезирование коленного сустава, после комплекса исследований им заменено всего 74 сустава - 56 пациентам проведена замена одного сустава, 9 пациентам - два коленных сустава.

Так же для сравнения было обследовано 80 здоровых лиц-добровольцев без костно-суставной патологии, в возрасте 25-40 лет, включены в контрольную группу.

УЗ-остеометрия пяточной кости проводилась на ультразвуковом аппарате OsteoSys-3000, основными параметрами явились скорость проведения ультразвука (SOS) и декремент широкополостного затухания (BUA). SOS отражает объемную минеральную плотность костной ткани (МПКТ) и эластичность костной ткани, а BUA ассоциируется с плотностью состава и структурой трабекул. Так же автоматически рассчитывался индекс жесткости кости (%) с использованием Т- и Z-критериев. Тестируемый отдел - левая пяточная кость.

Для сравнения использовалась база данных европейской и азиатской этнической группы, заложенных в программном обеспечении остеометра.

Наличие или отсутствие снижения количественных показателей определялось по Т-критерию в соответствии с рекомендациями рабочей группы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): значения в пределах от -1,0 до -2,5 стандартной девиации (SD) расценивается как остеопения, в пределах -2,5 SD и ниже - остеопороз [2,7].

Результаты и их обсуждение. Перед операцией 65 пациентов с гемофлилическими артрозами, по данным обследования пяточной кости на УЗ-денситометре, в зависимости от уровня Т-критерия были разделены на 3 группы: - с ОП пяточной кости, остеопенией и с нормальными показателями (табл. 1).

Таблица 1. Распределение обследованных в зависимости от уровня Т-критерия при УЗ-остеометрии пяточной кости

Таблица 1. Распределение обследованных в зависимости от уровня Т-критерия при УЗ-остеометрии пяточной кости

Как видно из табл. 1, частота остеопении и остеопороза пяточной кости у пациентов с гемофилией высокая - во всех группах практически нет пациентов с нормальным уровнем Т-критерия в пяточной кости, частота остеопении в основной группе составила 18,4%, в контрольной - 22,5%. Остеопороз встречался у 53 пациентов с гемофилическими артропатиямиколенного сустава, что составило 81,6%, тогда как среди добровольцев всего у 6, что составило 7,5%.

Таким образом, развитие артроза коленного сустава у больных гемофилией взаимосвязано с нарушением прочностных характеристик костной ткани. Сравнительная характеристика количественных параметров пяточной кости у пациентов с гемофилическими артрозами коленных суставов в разные стадии по данным УЗИ-остеометрии пяточной кости представлена в табл. 2. В исследование включены пациенты с гемофилией и артрозами коленного сустава ранних стадий (13 пациентов), которым эндопротезирование коленного сустава не показано, госпитализированы по поводу внесуставных кровоизлияний (иссечение хронических межмышечных гематом).

Как видно из табл. 2, у больных с гемофилическими артрозами скорость проведения ультразвука - SOS), показывающая состояние плотности кости, достоверно не отличалась в разные стадии процесса.

Декремент широкополосного затухания ультразвука - BUA, характеризующий состояние архитектоники и наличие микроповреждений, снижен в поздних стадиях (р<0,0001).

Индекс жесткости (прочности) пяточной кости - ВQI у пациентов с ранними признаками гемофилических артропатий - при 1 стадии снижен до 67,2±5,6%, в сравнении с контролем (р≤0,005). При 2 стадии этот показатель понижен до 42,2±12,5%, достоверно отличающийся в сравнении с контролем (р<0,0001). Значение Т-критерия у пациентов на ранних стадиях в среднем составил -2,63±0,56SD, что соответствовал остеопорозу пяточной кости у пациентов с гемофилией.

Таблица 2. Сравнительная характеристика количественных параметров пяточной кости по данным УЗ-остеометрии у пациентов с гемофилическими артрозами коленных суставов в разные стадии (X±σ)

Таблица 2. Сравнительная характеристика количественных параметров пяточной кости по данным УЗ-остеометрии у пациентов с гемофилическими артрозами коленных суставов в разные стадии (X±σ)

Примечания: * - достоверность различий между основными и контрольной группами, р≤0,005; ** - - достоверность различий между основными и контрольной группами, р≤0,0001.

В поздних 3-4 стадиях (табл. 3) отмечено достоверное снижение среднего значения индекса жесткостиBQI до 33,4±5,6%, в сравнении с контролем; среднее значение Т-критерия снижен до -3,74±0,5SD, достоверно отличающееся в сравнении с контролем (р<0,0001).

Индекс жесткости (прочности) пяточной кости (ВQI) достоверно ниже на 25% в первой стадии (р<0,005), на 53% во 2 стадии (р<0,0001), на 63% в третьей (р<0,0001), в 4 стадии - на 66% (р<0,0001), в сравнении с контролем.

Анализ результатов денситометрии пяточной кости в группе больных с гемофилическими артрозами и в контрольной группе выявил достоверные различия в ультразвуковых характеристиках.

Нами выявлена зависимость между прогрессированием стадий при гемофилических артрозах и показателями ультразвуковой остеометрии пяточной кости - чем тяжелее стадия артроза, тем ниже показатели прочности кости.

Таблица 3. Сравнительная характеристика количественных параметров пяточной кости по данным УЗ-остеометрии у пациентов с поздними стадиями гемофилического артроза коленных суставов до операции эндопротезирования (X±σ)

Таблица 3. Сравнительная характеристика количественных параметров пяточной кости по данным УЗ-остеометрии у пациентов с поздними стадиями гемофилического артроза коленных суставов до операции эндопротезирования (X±σ)

Параллельно с увеличением количества операций эндопротезирования суставов растет и количество осложнений, поэтому одной из задач лучевой диагностики является усовершенствование системного подхода к их выявлению [15-17].

Доказано, что остеопороз является предиктором переломов перипротезной костной ткани при эндопротезировании суставов [14,15,17]. В нашем исследовании снижение ВQI при УЗ-остеометрии пяточной кости также может служить предиктором переломов либо повышенной резорбции перипротезной костной ткани большеберцовой кости после эндопротезирования коленного сустава, что может привести к нестабильности эндопротеза. Таким образом, снижение прочности кости, отражаемый в ВQI, является фактором риска развития нестабильности эндопротеза.

Проведение УЗ-остеометрии позволило определить состояние прочности кости до эндопротезирования коленного сустава, выявить, что низкая прочность кости является важным предиктором нестабильности эндопротеза у больных с гемофилическими артрозами. Данное исследование является методом контроля за состоянием минерализации костной ткани в постоперационном периоде, основная цель проведения этих исследований - снижение риска развития нестабильности эндопротеза у больных с гемофилией.

Список использованных источников:

  1. Чечурин Р.Е. Лучевые методы диагностики системного остеопороза// Новости лучевой диагностики. - 2001. - №1. - С. 23-29.
  2. Рахимжанова Р.И., Батпенов Н.Д., Абдрахманова Ж.С. Роль ультразвуковой денситометрии пяточной кости в оценке риска переломов позвоночника // Матер. Всеросс. НПК с междунар. участием «Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями». - Курган, 2006.- С. 335-336.
  3. Gluer C.-C., Barkmann R. QuantitativerUltraschall// Der Radiologe, 2006. V. 46. N 10-.P. 861-869.
  4. Schott A.M., Weill-Engerer S., Hans D., Duboeuf F., Delmas P.D., Meunier P.J. Ultrasound discrimates patients with hip Fracture equally well as dual energy X-Pay absorptiometrry and independently of bone mineral density // J. Bone Miner. Res. - 1995. -№10. - P. 243-249.
  5. Применение ультразвука в медицине. Физические основы/ Под ред. К.Хилла. – М.: Мир, 1989. - 568с.
  6. Genant H.K. et al. Bone Densitometry and Osteoporosis. - Spr, 1998. – 604 p.
  7. Glouer C.C. Роль количественной ультразвуковой денситометрии в диагностике остеопороза // Остеопороз и остеопатии. - 1999. №3. - С. 33-39.
  8. Pluskiewicz W., Drozowska B. Ultrasound measurement at the calcaneus in men: differences between healthy and fractured persons and the influence of age and anthropometric features on ultrasound parameters // Osteoporos. Int. - 1999. - №10. - P. 47-51.
  9. Чечурин Р.И., Аметов А.С., Рубин М.П. Сравнительная оценка рентгеновской денситометрии осевого скелета и ультразвуковой денситометрии пяточной кости // Остеопороз и остеопатии. - 1999. - №4. - С.7-10.
  10. Родионова С.С., Макаров М.А., Колондаев А.Ф., Гаврюшенко Н.С. Значение минеральной плотности и показателей качества костной ткани в обеспечении ее прочности при остеопорозе // Вестник травматологии и ортопедии. 2001. - № 2. - С. 76-80.
  11. Schott A.M., Weill-Engerer S., Hans D., Duboeuf F., Delmas P.D., Meunier P.J. Ultrasound discrimates patients with hip Fracture equally well as dual energy X-Pay absorptiometrry and independently of bone mineral density // J. Bone Miner. Res. - 1995. -№10. - P. 243-249.
  12. Шульга О.С., Кравец Е.Б., Завадовская В.Д. Показатели костной прочности у пациентов с сахарным диабетом по данным ультразвуковой остеометрии пяточной кости // Сб. науч. тр., посв. 25-летию факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов; под общ. ред. Л.М. Огородниковой, В.М. Алффирмовой. - Томск, 2004. - С. 217-220.
  13. Нигматова Э.Ш. Ультразвуковая остеометрия в оценке костной прочности у женского населения г. Томска: Автореф. дис. … канд. мед. наук. - Томск, 2005. – 19 с.
  14. Рахимжанова Р.И., Батпенов Н.Д., Белокобылов А.А., Смаилова К.М. Рентгеновская денситометрия позвоночника и ультразвуковая денситометрия пяточной кости у больных с патологией коленного сустава. // Травматология және ортопедия.-2007.-№2.-С.39-40.
  15. Румянцев Ю.И. Лучевая диагностика осложнений эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов // Бюллетень Сибирской медицины. - 2012. - №5(2) - С. 112-116.
  16. Рахимжанова Р.И., Абдрахманова Ж.С., Жунусов Е.Т., Берестюк И.Н., Дунь А.П Лучевая диагностика при патологии крпуных суставов у больных гемофилией - жителей Казахстана// Матер. II Съезда врачей лучевой диагностики Сибирского Федерального округа «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике». Томск, 2012. - С. 68-71.
  17. Абдрахманова Ж.С., Рахимжанова Р.И., Е.Т.Жунусов, Берестюк И.Н., Дунь А.П. Роль методов остеоденситометрии в профилактике нестабильности эндопротезов при гемофилии у жителей Казахстана// Сб. науч. работ. Невский радиологический форум. СПб., 2013г. - С.126.