СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗА ПРИ НЕСРАЩЕНИЯХ КОСТЕЙ Российский патент 2009 года по МПК A61B6/00 A61B5/107 

Изобретение относится к травматологии и ортопедии, а именно к диагностике остеопороза при несросшихся переломах и ложных суставах костей конечностей и может быть использовано в клинической практике.

Несращения костей голени и бедра в подавляющем большинстве случаев (90,4%) сопровождаются посттравматическим иммобилизационным остеопорозом (Оценка состояния минеральной плотности костной ткани при псевдоартрозах и несросшихся переломах костей нижних конечностей / С.В.Гюльназарова, О.А.Кузнецова // Гений ортопедии - 2002. - №1, с.161-162).

Известны методы диагностики остеопороза, основанные на определении минеральной плотности костной ткани: фотонная абсорбциометрия, моноэнергетическая и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, количественная компьютерная томография и другие (Ю.Франке, Г. Рунге. «Остеопороз». М.: Медицина, 1995, с.117; Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. М., Издатель Мокеев, 2000, с.75-82). Однако эти методы из-за высокой стоимости оборудования мало доступны большинству врачей так же, как и лабораторная диагностика остеопороза. Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия, признанная «золотым стандартом» в диагностике остеопороза, недостаточно используется из-за небольшого числа костных денситометров в РФ.

Стандартная рентгенография позволяет выявить как сам остеопороз, так и его осложнения (переломы), и провести дифференциальную диагностику остеопороза с различными патологическими состояниями, сопровождающимися уменьшением содержания минеральных веществ в костной ткани (Н.М.Мылов. Рентгенологическая диагностика остеопороза // «Остеопороз и отстеопатии»,1998, №3, с.7-8). Однако известно, что рентгенологическая диагностика остеопороза возможна лишь при выраженной потере костной массы - не менее 25-30% (Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. М.: Издатель Мокеев, 2000, с.67).

Известен способ диагностики остеопороза путем оценки рентгенограмм различных костей скелета, например по индексу Нордина-Барнетта (Barnett E., Nordin В. // The radiological diagnosis of osteoporosis: A new approach. // Clin. Radiol. V.ll, P.166-174, 1960). Для оценки остеопороза по бедренной кости на фасной рентгенограмме бедра приблизительно на 10 см ниже малого вертела определяется суммарная толщина медиального и латерального кортикальных слоев и делится на размер поперечного диаметра бедра, полученная величина умножается на 100. При значении КИ меньше 46% диагностируется остеопороз (Е.П. Подрушняк. «Остеопороз - проблема века», Симферополь, «Одиссей», 1997, c.127-128). По аналогичной схеме предложено рассчитывать индекс большеберцовой кости, если индекс менее 40 - диагностируют остеопороз (В.О.Маркс. «Ортопедическая диагностика». Минск, издательство «Наука и техника», 1978, с.505).

При своей простоте и легкости этот метод работает четко лишь при выраженных степенях остеопороза. Из-за низкой чувствительности метод не пригоден для диагностики ранних стадий остеопороза, а из-за незначительных и медленных колебаний (инертности) изменения толщины кортикального слоя кости пригоден для оценки динамики остеопороза лишь на протяжении длительного периода наблюдения - не менее года. Этот метод был предложен для диагностики сенильного и постменопаузального остеопороза, а также для выявления вторичного остеопороза у больных, страдающих системными заболеваниями (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, сахарный диабет и др.). В доступной литературе не обнаружено сведений о применении кортикального индекса у травматологических больных.

Поставленная задача - просто и качественно диагностировать остеопороз у больных с несращениями костей одной из нижних конечностей решается следующим образом.

В способе диагностики остеопороза, включающем измерение по рентгенограмме величины диаметра трубчатой кости, суммарной ширины ее обеих кортикальных пластинок и последующего расчета кортикального индекса по формуле, согласно изобретению измерения проводят в симметричных зонах пораженного и здорового костных сегментов с последующим расчетом кортикальных индексов для каждого из них. Если разница значений кортикального индекса пораженной и здоровой конечностей равна или более 15%, диагностируют остеопороз со значением Т критерия не менее -2,7 SD. При разнице значений кортикального индекса более 10%, но менее 15%, определяют остеопению либо остеопороз легкой степени выраженности с Т критерием от -2,5 до -2,7 SD. При разнице значений кортикального индекса, равной или менее 10%, либо отсутствии разницы кортикального индекса диагностируют нормальную плотность кости (т.е.отсутствие остеопороза).

Измерения в симметричных зонах костных сегментов обеих конечностей на рентгенограмме довольно просты и позволяют проводить расчет кортикального индекса (КИ) в одних условиях. Величины значений разницы кортикального индекса, определяющие наличие остеопороза, остеопению либо остеопороз легкой степени и нормальную МПК у травматологических больных подтверждены авторами клинически. Авторы произвели сравнительную рентгенографию поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента на одной пленке в прямой проекции, со смежными суставами у 108 пациентов с односторонним поражением (несращением), при этом здоровая конечность имела возможность нормальной функциональной нагрузки. На сравнительных рентгенограммах определяли толщину кортикальных пластинок на обеих конечностях на равном расстоянии от суставов и диаметр диафиза на этом уровне. Рассчитывали кортикальный индекс Нордина-Барнетта (Фиг.1), оценивали состояние костной структуры по разности величин КИ (ΔКИ) между поврежденным и интактным костными сегментами. Верификацию полученных данных проводили по результатам рентгеновской денситометрии. Исследование минеральной плотности кости проводили на рентгеновском денситометре DPXA (фирмы LUNAR, США) в поясничном отделе позвоночника, в проксимальных отделах обоих бедер. При верификации полученных данных методом рентгеновской денситометрии выявлено, что снижение кортикального индекса на поврежденном сегменте на 15% и более соответствует остеопорозу. Разница значений кортикального индекса пораженного и здорового костных сегментов 10%<ΔКИ<15% соответствует остеопении либо остеопорозу легкой степени выраженности со значением Т-критерия от -2,5 до -2,7 SD. Разница значений кортикального индекса 10% и менее или отсутствие разницы значений кортикального индекса обеих конечностей показывает, что остеопороза у данного пациента нет. Диагностическая ошибка метода составляет 5%. Сопоставление результатов денситометрии и определения кортикального индекса показало, что измерение кортикального индекса объективно отражает состояние минеральной плотности костной ткани у пациентов с несращениями костей нижних конечностей. Остеопения и остеопороз легкой степени с Т-критерием от -2,5 до -2,7 SD (легкая степень - определена авторами при исследовании травматологических больных) объединены в одну группу (АКИ в пределах более 10%, но менее 15%), так как в этих случаях тактика лечения травматологических больных одинакова.

Таким образом, предлагаемый способ довольно прост и позволяет при условии односторонности поражения (несращения) конечности выявить остеопороз, не используя дорогостоящие методы исследования. Данный способ применим у травматологических больных, т.к. позволяет произвольно выбирать уровень измерения кортикального индекса для каждого пациента, в зависимости от локализации перелома или ложного сустава.

Способ осуществляют следующим образом.

У больного с односторонним поражением (несращением) конечности перед операцией проводят количественную оценку выраженности остеопороза. Для этого проводят сравнительную рентгенографию поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента на одной пленке в прямой проекции, со смежными суставами. При сравнении на рентгенограмме в симметричных участках, вне зоны повреждения, определяют толщину кортикальных пластинок на обеих конечностях на равном расстоянии от суставов и диаметр диафиза на этом уровне. Например, при локализации ложного сустава в верхней трети диафиза длинной кости -на расстоянии 10-15 см от щели дистального сустава; при локализации в средней и нижней третях - на расстоянии 10-15 см от щели проксимального сустава (для бедра - на расстоянии не менее 15 см). Кортикальный индекс Нордина-Барнетта отражает количественные изменения кортикального и губчатого вещества трубчатой кости, его рассчитывают по формуле:

где КИ - кортикальный индекс;

CD и XY - толщина кортикального слоя;

АВ - диаметр диафиза.

Определяют разницу величин кортикального индекса поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента (ΔКИ) и, если разница значений кортикального индекса пораженной и здоровой конечностей равна или более 15%, диагностируют остеопороз. Если разница значений кортикального индекса составляет 10% <ΔКИ< 15%, определяют остеопению либо остеопороз легкой степени выраженности с Т-критерием от -2,5 до -2,7 SD. Если разница значений кортикального индекса равна или менее 10% или разницы значений кортикального индекса обеих конечностей нет, диагностируют отсутствие остеопороза у данного пациента.

Это правило работает при вычислении кортикального индекса как на проксимальном, так и на дистальном костных отломках, несмотря на большую выраженность остеопороза в дистальных отделах конечностей.

Клинический пример 1. Пациентка Б., 33 года, поступила в клинику УНИИТО. Диагноз: псевдоартроз средней трети левого бедра, исход перелома и остеосинтеза интрамедуллярным стержнем. Давность травмы 1 год 2 мес., пациентка передвигалась с тростью. При поступлении интрамедуллярный стержень удален.

Так как поражение конечности одностороннее, а правая конечность подвергалась нормальной функциональной нагрузке, то по предлагаемому способу проведена сравнительная рентгенография поврежденного и здорового контралатерального костных сегментов (Фиг.2 - Рентгенограмма пациентки Б. (стрелками указан уровень измерения).

При измерении диаметра диафиза и кортикальных слоев проксимального отломка на расстоянии 15 см от щели тазобедренного сустава получены следующие данные:

Бедро Ширина медиального кортикального слоя, мм Ширина латерального кортикального слоя, мм Диаметр диафиза, мм КИ Здоровая нога 8 8 28 0,57 Пораженная
нога 7 5 26 0,46

При сравнении КИ на пораженном и здоровом бедрах была получена разница кортикальных индексов ΔКИ=0,11 мм, что составило 19,2%. Так как снижение КИ на больной конечности составило более 15%, то у пациентки диагностируют остеопороз. Исследование МПК у этой пациентки методом рентгеновской денситометрии подтвердило наличие остеопороза с Т-критерием -3,4 SD в пораженной конечности.

Клинический пример 2. Пациентка М., 23 года, поступила в клинику УНИИТО. Диагноз: псевдоартроз средней трети правой болыыеберцовой кости, неправильно сросшийся перелом средней трети малоберцовой кости, исход перелома и остеосинтеза аппарата Илизарова. После травмы 2 года 2 мес., передвигалась с тростью, фиксируя голень ортезом (поражение конечности одностороннее).

По предлагаемому способу проведена сравнительная рентгенография поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента. Измерения производили на расстоянии 10 см от щели голеностопного сустава (Фиг.3 - Рентгенограмма пациентки М. (стрелками указан уровень измерения).

Получены следующие данные:

Бедро Ширина медиального кортикального слоя, мм Ширина латерального кортикального слоя, мм Диаметр диафиза, мм КИ Здоровая нога 3 4 23 0,30 Пораженная
нога 3 3 22 0,27

При сравнении КИ на пораженной и здоровой голенях была получена разница кортикальных индексов ΔКИ=0,03 мм, что составило 10,4%. Так как снижение КИ на больной конечности попадает в пределы 10% <ΔКИ< 15%, то у пациентки диагностируют остеопению. Исследование МПК у этой пациентки методом рентгеновской денситометрии подтвердило наличие остеопении с Т-критерием -1,8 SD в пораженной конечности.

Клинический пример 3. Пациентка Ф., 48 лет, поступила в клинику УНИИТО. Диагноз: псевдоартроз левой большеберцовой кости в нижней трети (поражение конечности одностороннее).

По предлагаемому способу проведена сравнительная рентгенография поврежденного и здорового контралатерального костных сегментов. Измерения производили на расстоянии 15 см от щели коленного сустава (Фиг.4 - Рентгенограмма пациентки Ф. (стрелками указан уровень измерения). Получены следующие данные:

При сравнении КИ на пораженной и здоровой голенях не было выявлено разницы кортикальных индексов ΔКИ=0 мм. Так как снижения КИ на больной конечности не выявлено (т.е. разница значений кортикального индекса менее 10%), то у пациентки диагностируют нормальную МПК, что подтверждено данными рентгеновской денситометрии: Т-критерий -0,6 SD в пораженной конечности.

Способ количественной оценки остеопороза путем вычисления разницы значений кортикального индекса Нордина-Барнетта поврежденной и здоровой конечностей применим при условии односторонности поражения и возможности нормальной функциональной нагрузки здоровой конечности. Способ неприменим при наличии периостальных напластований (например, в результате предшествующего остеосинтеза пластиной), при склерозирующей форме остеомиелита и в других случаях, если невозможно точно измерить толщину кортикального слоя.

Таким образом, способ позволяет диагностировать остеопороз у травматологических больных, он прост, не требует дополнительных затрат, специального обучения врача и наличия дорогостоящего оборудования. Предлагаемый способ также позволяет диагностировать остеопороз легкой степени выраженности и остеопению, что при использовании стандартной технологии невозможно. Возможность диагностики ранних стадий остеопороза позволяет своевременно выбрать наиболее оптимальный путь профилактики и корректировать лечение после операции.

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для диагностики остеопороза при хирургическом лечении несросшихся переломов и ложных суставов костей конечностей. Проводят сравнительную рентгенографию поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента на одной пленке в прямой проекции, со смежными суставами. В симметричных участках, вне зоны повреждения, определяют толщину кортикальных пластинок на обеих конечностях на равном расстоянии от суставов и диаметр диафиза на этом уровне. Рассчитывают кортикальный индекс Нордина-Барнетта по формуле: где КИ - кортикальный индекс, CD и XY - толщина кортикального слоя, АВ - диаметр диафиза. Определяют разницу величин кортикального индекса поврежденного и здорового контралатерального костного сегмента (ΔКИ) и, если разница значений кортикального индекса пораженной и здоровой конечностей равна или более 15%, диагностируют остеопороз. При 10% < ΔКИ < 15% определяют остеопению либо остеопороз легкой степени выраженности с Т-критерием от -2,5 до -2,7 SD. Если разница значений кортикального индекса равна или менее 10%, либо разницы кортикального индекса нет, то диагностируют отсутствие остеопороза у данного пациента. Способ обеспечивает простую и качественную диагностику остеопороза и позволяет диагностировать остеопороз легкой степени выраженности и осеопению.4 ил., 3 табл.

Способ диагностики остеопороза, включающий измерение по рентгенограмме величины диаметра трубчатой кости (АВ), суммарной величины ширины ее обеих кортикальных пластинок (CD, XY) и последующий расчет кортикального индекса по формуле КИ=CD-XY/AB, отличающийся тем, что измерения проводят в симметричных зонах костных сегментов пораженной и здоровой конечностей с последующим расчетом кортикальных индексов для каждого из них, определяют разницу значений кортикальных индексов пораженной и здоровой конечностей и при разнице значений кортикальных индексов, равной или более 15%, диагностируют остеопороз, при разнице значений кортикальных индексов в пределах более 10%, но менее 15% диагностируют остеопению либо остеопороз легкой степени с Т-критерием от -2,5 до -2,7 SD, а при разнице значений кортикальных индексов менее 10% или отсутствии разницы значений кортикального индекса обеих конечностей - нормальную минеральную плотность кости.