Состояние костной системы во многом зависит от плотности и структуры костей. Одним из диагностических методов, позволяющих выявить изменения в этой ткани, является денситометрия. Обследование проводится при помощи рентгеновского или ультразвукового излучения. Процедура безболезненна и занимает немного времени – от нескольких секунд до нескольких минут. Рентгеновская денситометрия является наиболее универсальным и точным способом. Перед обследованием требуется минимальная подготовка пациента.

1
Что такое денситометрия?

Денситометрия (от латинского densitas – «плотность» и metria – «измерение») – это группа медицинских диагностических методов, позволяющих оценить плотность костной ткани скелета человека. Для выявления состояния костной системы применяются несколько видов инструментальных обследований:

  • традиционная рентгенография;
  • сцинтиграфия;
  • фотонная денситометрия;
  • рентгеновская денситометрия (сокращенно на английском языке DXA или DEXA);
  • ультразвуковая денситометрия;
  • количественная компьютерная томография (QST-денситометрия, КТ);
  • двухэнергетическая КТ, трехмерный аналог DXA. Это наиболее современный метод диагностики остеопороза, пока еще не нашедший широкого применения.

В медицинской практике «золотым стандартом» для исследования является рентгеновская денситометрия или двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия. Этот метод обследования позволяет не только оценить минеральную плотность костей (МПК), но и определить жировую и безжировую массу тела. Оценочным критерием является плотность, измеряемая в г/кв. см на уровне 1-4 позвонков поясничного отдела или шейки бедренной кости.

Принцип обследования заключается в просвечивании костей рентгеновскими лучами двух энергетических уровней («мягкого» и «жесткого»). Их испускает рентгеновская трубка, доза получаемой радиации невелика – около 1/10 от таковой при стандартной рентгенографии грудной клетки. Излучение по-разному поглощается тканями человека. Проходя через тело, лучи попадают в детектор. А специальное программное обеспечение вычисляет плотность костной, жировой и безжировой ткани (мышцы, жидкие среды). Площадь сканируемой поверхности определяется и корректируется оператором.

Костные рентгеновские денситометры обладают высокой точностью – их погрешность составляет не более 1%. Эти приборы подвергают калибровке с помощью макета-слепка поясничных позвонков с известной плотностью вещества, из которого он изготовлен. На точность измерений влияют только квалификация медицинского персонала (правильное определение области обследования) и изменение положения тела пациента.

Данный метод позволяет определить плотность костей осевых участков скелета (шейка бедра, позвоночник) и периферических отделов (запястье, пальцы, пятка и другие). Для последнего вида исследований применяются небольшие мобильные денситометры. Разовая доза излучения, получаемого пациентом при сканировании, невелика – не более 0,03 мЗв, но в России к стационарным денситометрам предъявляются такие же требования, как к рентгенологическим кабинетам.

Для своевременного выявления остеопороза проводят исследование центральных отделов скелета – поясничного отдела позвоночника и шейки бедра. В зависимости от комплектации у стационарной установки могут быть дополнительные опции, позволяющие провести диагностику предплечья, оценить деформацию или переломы позвонков и определить состав тела.

2
Ультразвуковая денситометрия

При ультразвуковой денситометрии измерение плотности кости происходит при помощи ультразвуковых лучей. Этот метод применяется с целью определения общих костных потерь и при остеопорозе в начальной стадии. Большинство таких приборов предназначены для оценки ткани пяточной кости у женщин в период менопаузы, так как именно эта часть скелета подвержена метаболическим процессам в наибольшей степени. Плотность кости в области шейки бедра и в пятке у женщин практически совпадают.

Метод ультразвуковой денситометрии не так распространен, как рентгеновские способы обследования, по двум причинам:

  • более низкая точность измерения;
  • невозможность дифференцирования степени остеопороза.

Этот способ обследования чаще всего применяется при наличии противопоказаний к рентгенологическим методам.

3
КТ и МРТ

У компьютерной томографии есть одно существенное преимущество по сравнению с предыдущими методами денситометрии – она позволяет получить послойное изображение костных структур с последующим формированием трехмерного изображения. КТ относится к дополнительным денситометрическим технологиям. Применяется два вида обследования:

  • рентгеновская компьютерная томография (РКТ);
  • магнитно-резонансная томография (МРТ).

Принцип РКТ-обследования заключается в пропускании через тело человека веерного пучка рентгеновских лучей, ориентированных в одной плоскости. Проходя через плотные ткани, интенсивность лучей падает, и это регистрируется в специальных детекторах. Определение плотности костной ткани осуществляется с помощью программного обеспечения, основанного на математическом интегрировании. После компьютерного анализа происходит построение томографического изображения.

Томография шейки бедренной кости

Существует 5 поколений томографической аппаратуры, отличающихся способом взаимодействия сканирующих лучей и детекторов. Наибольшее распространение имеют томографы 4-го поколения. Источник излучения у них вращается, а детекторы расположены неподвижно по окружности и фиксируют интенсивность лучей при каждом угле поворота. В результате можно получить трехмерное изображение. Доза облучения при исследовании скелета составляет 50 Зв. Преимуществами этого метода являются высокая точность (5-10% погрешности), возможность исследования любого участка тела, дифференцированной оценки жировой, мышечной и костной ткани. К недостаткам относится высокая стоимость обследования и необходимость его проведения в стационарных условиях.

В основе МРТ (или ЯМР – ядерно-магнитного резонанса) лежит способность к упорядоченной ориентации ядер химических элементов под воздействием магнитного поля. Несмотря на свое второе название (ЯМР) метод не имеет отношения к ядерной физике и безопасен для человека. Магнитно-резонансный томограф состоит из магнита, катушек, управляющего процессора и дисплея. Оборудование различается по «мощности» создаваемого магнитного поля – от 0,05 до 4 Тл. Для денситометрии костной системы это значение должно быть не менее 1,5 Тл.

МРТ поясничного отдела позвоночника

МРТ позволяет получить изображение поперечного сечения тела человека за 20 секунд. Преимуществом метода является отсутствие рентгеновского излучения. К недостаткам относится необходимость ручной корректировки границ органов и тканей, а также дороговизна обследования.

4
Показания

Денситометрию проводят следующим группам пациентов:

  1. 1. Женщины старше 65 лет.
  2. 2. Женщины младше 65 лет в период постменопаузы или пременопаузы, мужчины в возрасте младше 70 лет: с низкой массой тела;
  3. 3. при наличии переломов с минимальным травматическим воздействием в анамнезе;
  4. 4. имеющие заболевания или принимающие медицинские препараты, способствующие снижению костной массы.
  5. 5. Мужчины старше 70 лет.
  6. 6. Женщины с ранним наступлением менопаузы (ранее 45 лет).
  7. 7. Взрослые с наличием травмы с минимальным физическим воздействием.
  8. 8. Все пациенты, имеющие заболевания, которые приводят к дефициту кальция.
  9. 9. Больные всех возрастных групп, которым назначена длительная терапия глюкокортикоидными или другими препаратами, снижающими минеральную плотность костей.
  10. 10. Пациенты с установленным диагнозом остеопороза для контроля эффективности лечения.
  11. 11. Пациенты со следующими факторами риска: склонность к падениям;
  12. 12. малоподвижный образ жизни;
  13. 13. постельный режим более двух месяцев.

Рекомендуется также пройти исследование на остеопороз в следующих случаях:

  • при прекращении приема гормонозаместительных препаратов;
  • женщинам, у которых было много беременностей и которые длительно кормили грудью;
  • при наличии эндокринных патологий (воспалительные заболевания щитовидной железы, синдром Иценко-Кушинга, недостаточность яичек и снижение выработки половых гормонов у мужчин, сахарный диабет, недостаточность гипофиза или гипоталамуса);
  • при наличии патологий органов ЖКТ (удаление части желудка, нарушение всасываемости микроэлементов в кишечнике, хронические заболевания печени);
  • при хронической почечной недостаточности;
  • при заболеваниях крови (миелома, талассемия, лейкоз, лимфома);
  • при хронических обструктивных заболеваниях легких.

У детей костную денситометрию всего тела проводят при наличии следующих факторов риска:

  • переломы в анамнезе;
  • длительный прием антиконвульсантов, мочегонных средств, глюкокортикоидов;
  • дефицит мышечной массы при неразвитом скелете;
  • при наличии хронических патологий: нарушение всасываемости или воспалительные заболевания в кишечнике, нервная анорексия, системная красная волчанка.

При нормальных значениях плотности костной массы пациентам из групп риска рекомендуется пройти обследование не реже 1 раза в 3 года, а при отклонениях от нормы – 1 раз в год.

5
Противопоказания

МРТ-денситометрия не проводится пациентам с кардиостимуляторами и металлическими предметами, имплантированными в тело. При рентгенологических обследованиях наблюдаются следующие факторы, препятствующие сканированию позвоночника и бедренной кости:

  • ярко выраженный сколиоз;
  • значительная деформация позвонков;
  • наличие протезов в бедре;
  • операции по соединению костей при помощи металлических приспособлений (металлоостеосинтез);
  • переломы;
  • выраженные дистрофические заболевания суставов;
  • вес пациента более 120 кг;
  • рост больше 196 см, при котором невозможно правильно уложить обследуемого.

В этих случаях делают сканирование костей предплечья. Данный вид денситометрии осуществляют также при гиперпаратиреозе. Абсолютным противопоказанием для проведения рентгена является также беременность у женщин.

6
Подготовка к обследованию

Чтобы подготовиться к процедуре рентгеновской денситометрии, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • прекратить прием препаратов кальция за 1 сутки до обследования;
  • приготовить удобную одежду без металлических деталей и аксессуаров;
  • если незадолго до денситометрии проводилось контрастное рентгеновское обследование с барием или КТ, необходимо предупредить об этом врача, так как денситометрию рекомендуется производить на ранее чем через 10-14 дней;
  • у женщин при подозрении на беременность процедуру проверки позвоночника или шейки бедренной кости также придется отменить (периферические участки тела обследовать можно).

Ультразвуковая денситометрия специальной подготовки не требует. Непосредственно перед процедурой ассистент врача заносит в денситометр паспортные данные пациента, указывает пол, этническую группу, дату рождения, рост и вес для сопоставления результатов обследования с нормативными данными, имеющимися в памяти компьютера.

7
Проведение денситометрии

В зависимости от области сканирования пациента укладывают на кушетку денситометра в нескольких позах:

  • При исследовании поясничного отдела позвоночника – положение на спине. Если у пациента наблюдается ярко выраженный лордоз (выпуклый изгиб позвоночника в шейном отделе и пояснице), то под ноги кладут специальный куб, так, чтобы они были под углом 60-90 градусов к плоскости кушетки.
  • При изучении шейки бедренной кости – положение на спине. Обследуемую ногу кладут так, чтобы центральный участок бедренной кости был параллелен срединной линии стола, а ступню поворачивают внутрь на 15-20 градусов и фиксируют при помощи специального приспособления. Подошва должна быть перпендикулярна поверхности кушетки.
  • При денситометрии всего тела, которая часто проводится у детей, – положение лежа на спине. Верхняя точка головы должна быть на 1,5 см ниже точки отсчета сканирования. Ноги должны быть вместе, прижаты, а руки - лежать вдоль тела.
  • При обследовании поясничного отдела позвоночника в боковой проекции – положение пациента на левом боку. Ноги сгибают в коленях и тазобедренных суставах. Для того, чтобы позвоночник располагался параллельно кушетке, под голову и тело пациента устанавливают специальные подкладки. Плечи должны быть на одной линии и перпендикулярно поверхности кушетки. Спина фиксируется с помощью вертикальной опоры и ремня.
  • При исследовании предплечья – пациент располагается сидя, а рука находится на столе денситометра.

Виды исследования

Процедура сканирования длится от нескольких секунд до нескольких минут (обычно не дольше 6 мин.). Во время ультразвукового или рентгенографического исследования необходимо сохранять неподвижное положение. В зоне обследования не должно быть рентгеноконтрастных объектов (застежки ремней, металлизированные нити, фольга, денежные знаки и другое). У детей проводится денситометрия поясничного отдела позвоночника или всего тела без учета головы, так как в раннем возрасте кальций содержится в черепе в большом количестве. Денситометрию рекомендуется делать на одном и том же аппарате, так как у разных производителей методики анализа минеральной плотности ткани и референтные базы различны.

Проведение денситометрии

Окончательное заключение обследования производится врачом, так как компьютерный анализ не учитывает индивидуальные особенности: высоту деформированных позвонков, приобретенные анатомические изменения, смещение зоны исследования, наличие добавочных ребер или позвонков, сращение позвонков и другие.

8
Результаты обследований

При рентгеновской денситометрии количественная оценка производится при помощи двух критериев заболевания:

  • Т-критерий – сравнение с максимальной МПК у молодого человека 30 лет того же пола, что и у обследуемого пациента. Применяется для оценки костей у женщин в пери- и постменопаузе и у мужчин старше 50 лет.
  • Z-критерий – сравнение со средним значением в соответствующей возрастной группе и для данного пола. Применяется для оценки костной ткани у детей и подростков младше 20 лет, женщин до наступления менопаузы и у мужчин младше 50 лет.

Единицей измерения служат стандартные отклонения SD (или СО в русскоязычном варианте) и процентное соотношение с нормой. На каждую единицу стандартного отклонения риск остеопоротических переломов увеличивается в 2 раза.

Степень заболевания

Значение критерия T

Нормальная МПК

+2,5 SD> T> -1 SD

1 степень (остеопения)

-2,5 SD

2 степень (остеопороз средней тяжести)

T

3 степень (тяжелый остеопороз)

T

Трактовка значения Z-критерия проводится следующим образом:

  • у женщин в пременопаузе плотность костной массы ниже нормы при значении Z
  • у мужчин младше 50 лет снижение возрастной нормы фиксируется при Z
  • у детей и подростков диагностируют патологию при Z

В современных денситометрах производителями уже заложена база нормативных показателей по возрасту и полу для сравнения с данными обследуемого пациента и расшифровки результатов. В педиатрии считается некорректной постановка диагноза «остеопороз» только по результатам денситометрии, так как формирование костной массы заканчивается примерно к 25 годам. Особенностью Z и T критериев является и то, что с возрастом после 45 лет они изменяются незначительно, на 13-15%.

Денситограмма позвоночника

У мужчин в возрасте менее 50 лет диагноз также не устанавливается только на основании измеренной МПК, учитываются и другие факторы риска. Как показывают медицинские исследования, у пожилых мужчин значение МПК, полученное во время денситометрии, может и не достигать критического уровня, характерного для остеопороза. Это обусловлено физиологическими особенностями мужского организма – более плотные и крупные кости, меньшая скорость потери костной массы. Поэтому для мужчин старше 50 лет при наличии переломов диагноз "остеопороз" устанавливается уже при Т

У некоторых пациентов отмечается повышение значения МПК. Это также свидетельствует о костных патологиях:

  • воспалительные процессы в позвоночнике (спондилит);
  • компрессионные переломы позвонков;
  • кальцификация кровеносных сосудов;
  • сколиоз и другие.

При ультразвуковой денситометрии пяточной кости оценка производится в % от максимальной массы костной ткани в 20-30 лет. Диагноз устанавливается на основании следующей градации:

  • МПК = 87 - 113% – норма;
  • МПК = 68 - 87% – остеопения;
  • МПК

Результатом денситометрического обследования является заключение врача. В нем указывают диагноз, численные значения МПК, область скелета, подвергшуюся облучению, вид критерия (T или Z) и радиационную нагрузку.