СПОСОБ ОЦЕНКИ СООТНОШЕНИЯ РЕЗОРБЦИИ И РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ КОСТИ Российский патент 2010 года по МПК A61B10/00 G01N33/74 

Изобретение относится к области медицины, а именно к биохимии, хирургии и стоматологии, может быть использовано для определения соотношения между физиологической резорбцией и ремоделированием при регуляции обмена костных тканей у практически здоровых лиц (контроль) и при патологии с целью диагностики, оценки и прогноза лечения.

Известен способ оценки соотношения костеобразования и рассасывания кости по отображению (в виде двух прямоугольников) содержания в кости пептидосвязанного и белковосвязанного гидроксипролина (Системный остеопороз в развитии заболеваний пародонта. /В.В.Поворознюк, Н.П.Мазур, Г.Н.Вишняк и др. // Вicник стоматологii. - 1997. - №4. - С.554-556). Этот способ, показанный на фиг.1, избран прототипом.

Однако данный способ только позволяет высказать предположение о возможном изменении соотношения между биосинтезом и распадом коллагена на основании определения фракций пептидосвязанного и белковосвязанного гидроксипролина, так как авторы не соблюдали масштаба: на представленном изображении при генерализованном пародонтите, хроническом течении 1 степени, указанные 1,44 мг/л пептидосвязанного гидроксипролина и 8,79 мг/л белковосвязанного гидроксипролина изображены прямоугольниками почти одинаковой величины, причем цифровые значения представлены только у мужчин, а у женщин они отсутствуют. При 2 степени и обострившемся хроническом течении пародонтита цифровые значения отсутствуют у мужчин и женщин. Таким образом, 10 величин из 12 не подтверждены математически.

Задачей изобретения является повышение эффективности оценки соотношения резорбции и ремоделирования кости.

Технический результат заключается в повышении точности оценки соотношения резорбции и ремоделирования костных тканей. Это достигается за счет того, что рассчитывают коэффициент K₁ в крови по формуле:

K₁=[(ПТГ:А) + (ФНО-α:Б) + (ИЛ-1β:В)]:3,

где ПТГ - содержание паратгормона (пг/мл) у больных, А - у здоровых людей, ФНО-α - уровень фактора некроза опухоли-α (пг/мл) у больных, Б - у здоровых, ИЛ-1β - концентрация интерлейкина-1β (пг/мл) у больных, В - у здоровых людей, далее определяют коэффициент К₂ в крови по формуле:

К₂=[(кальцитонин:Г) + (остеокальцин:Д)]:2, где содержание кальцитонина (нг/мл) у больных, Г - у здоровых людей, уровень остеокальцина (нг/мл) у больных, Д - у здоровых людей, после чего рассчитывают коэффициент регуляции обмена костей (КРОК) по формуле КРОК=K₁:К₂, при этом, чем выше КРОК значения 1,17, тем интенсивнее превалирует процесс резорбции над ремоделированием; а чем ниже КРОК значения 0,83, тем интенсивнее превалирует ремоделирование над резорбцией.

Для выявления превалирования процессов резорбции и ремоделирования кости были взяты паратгормон, фактор некроза опухоли-α, интерлейкин-1β, так как они являются общепринятыми маркерами оценки резорбции костной ткани, и кальцитонин, остеокальцин как маркеры ремоделирования кости. Значения КРОК 1,17 и 0,83 получены путем математических расчетов. Как высоко достоверные доказательства превалирования резорбции и ремоделирования, в расчет не принимаются значения КРОК от 0,83 до 1,17, так как находятся в диапазоне удвоенной средней статистической ошибки (±m), средней арифметической величины (М) вариационных рядов из n количества членов.

Размеры атрофии альвеолярной части челюстей изучали на основании местного стоматологического статуса, включая осмотр, пальпацию, анализ гипсовых диагностических моделей, данных ортопантомографии и компьютерной томографии. Состояние альвеолярной части челюстей оценивали в зависимости от объема кости, достаточной для проведения дентальной имплантации, придерживаясь классификации (табл.1.) (Misch С.Е., Judy K.W.M. Classification of partially edentulous arches for implant dentistry // Int. J. Oral Implant. 1987. - Vol.4. - P.7-12).

Таблица 1 Степень атрофии костей альвеолярного отростка   Характеристика А достаточно кости Избыток объема кости. Ширина 5 мм и более, высота от 10 мм и более В минимально достаточно кости Слабоумеренная атрофия, по высоте достаточная, как и в группе А, по ширине от 2 мм до 4 мм С недостаточно кости Объем кости недостаточен по высоте менее 8-10 мм или по высоте и ширине от 2 до 4 мм. Умеренная атрофия D дефицит костной ткани Полная потеря альвеолярного отростка и атрофия базальной кости. Тяжелая атрофия

Всего исследовали 62 человека, из них 10 практически здоровых людей обоих полов. Так как в большинстве случаев атрофия кости альвеолярного отростка сочетается с патологией щитовидной железы, 52 пациента разделили на 2 группы. 22 пациента обоих полов 35-50 лет с атрофией челюстных костей категории С и гиперфункцией щитовидной железы различной этиологии образовали I группу. II группу составили 30 пациентов (20 женщин и 10 мужчин) 30-50 лет с гипофункцией щитовидной железы и атрофией челюстных костей категории В и С.

Способ осуществляется следующим образом: у больного проводят биохимический анализ крови, выявляют концентрацию маркеров костной ткани и рассчитывают коэффициент К₁ по формуле: К₁=[(ПТГ:А) + (ФНО-α:Б) + (ИЛ-1β:В)]:3, где ПТГ - содержание паратгормона (пг/мл) у больных, А - у здоровых людей, ФНО-α - уровень фактора некроза опухоли-α (пг/мл) у больных, Б - у здоровых, ИЛ-1β - концентрация интерлейкина-1β (пг/мл) у больных, В - у здоровых людей, далее определяют коэффициент К₂ по формуле:

К₂=[(кальцитонин:Г) + (остеокальцин:Д)]:2, где содержание кальцитонина (нг/мл) у больных, Г - у здоровых людей, уровень остеокальцина (нг/мл) у больных, Д - у здоровых людей, после чего рассчитывают коэффициент регуляции обмена костей (КРОК) по формуле КРОК=К₁:К₂, при этом, чем выше 1,17 значение КРОК, тем интенсивнее превалирует процесс резорбции над ремоделированием, а чем ниже 0,83 значение КРОК, тем интенсивнее превалирует ремоделирование над резорбцией. Значение КРОК от 0,83 до 1,17 находится в диапазоне удвоенной средней статистической ошибки (±m) средней арифметической величины (М), и в расчет не принимаются как высоко достоверные доказательства превалирования резорбции над ремоделированием кости.

С целью оценки и прогноза проводимого лечения способ может проводиться многократно.

Клинический пример 1.

Пациентка В., 48 лет, обратилась в КДЦ МГМСУ с жалобами на отсутствие зубов нижней челюсти. При клинико-рентгенологическом исследовании атрофия альвеолярной части нижней челюсти по высоте менее 8 мм и ширине 5 мм (атрофия категории С), у нее провели биохимический анализ крови, выявили концентрацию маркеров резорбции и ремоделирования костной ткани, рассчитали (см. табл.2) коэффициент K₁ по формуле: К₁=[(ПТГ:А)+(ФНО-α:Б)+(ИЛ-1β:В)]:3=[(85,6:53,0)+(21,6:8,1)+(19,6:5,0)]:3=2,71, далее определили коэффициент К₂ по формуле: К₂=[(кальцитонин:Г) + (остеокальцин:Д)]:2=[(1,6:3,0)+(8,3:13,0))]:2=0,58, после чего рассчитали коэффициент регуляции обмена костей КРОК по формуле КРОК=К₁:К₂=2,71:0,58=4,67. Был сделан вывод о превалировании у пациентки В. процесса резорбции над ремоделированием костной ткани.

После проведения лечения у больной повторно провели биохимический анализ крови, выявили концентрацию маркеров резорбции и ремоделирования костной ткани и рассчитали (см. табл.2) коэффициент К₁ по формуле: К₁=[(ПТГ:А)+(ФНО-α:Б)+(ИЛ-1β:В)]:3=[(55,2:53,0)+(9,2:8,1)+(5,4:5,0)]:3=1,09, далее определили коэффициент K₂ по формуле: К₂=[(кальцитонин:Г) + (остеокальцин:Д)]:2=[(2,9:3,0)+(12,8:13,0))]:2=0,97, после чего рассчитали коэффициент регуляции обмена костей КРОК по формуле КРОК=К₁:К₂=1,09:0,97=1,12. Был сделан вывод об отсутствии после лечения высокодостоверного превалировании процесса ремоделирования костной ткани над резорбцией, так как значение КРОК меньше 1,17.

Отчетливо видно на табл.2 и при вычислении коэффициентов, что у пациентки В. содержание факторов резорбции костной ткани до лечения резко повышено, а факторов ремоделирования - значительно снижено, по сравнению с контролем. Проведенное лечение способствовало повышению у нее содержания в крови факторов ремоделирования и снижению факторов резорбции костной ткани.

Аналогичны изменения приведенные в табл.3 и фиг.2 (фиг.2 - коэффициент КРОК, вычисленный на основании коэффициентов K₁ и К₂, отражающий до и после комплексной коррекции соотношение между влиянием факторов, способствующих резорбции кости (ПТГ, ФНО-α, IL-1β) и костеобразованию (кальцитонин, остеокальцин) у 22 пациентов репродуктивного возраста с атрофией кости альвеолярного отростка категории С при остеопеническом синдроме с гиперфункцией щитовидной железы, с показателями 22 пациентов I группы.

Таблица 3 Сравнение биохимических показателей резорбции и ремоделирования кости в крови (М±m) у 22 пациентов 30-50 лет с атрофией альвеолярной кости категории С и гипертиреозом до и после 3 месяцев коррекции дисбаланса ремоделирования Показатели крови пациентов До лечения После лечения Р ПТГ (пг/мл) 90,8±5,4 55,2±1,8 <0,001 ФНО-α (пг/мл) 25,2±6,3 9,4±0,5 <0,05 ИЛ-1β (пг/мл) 20,1±0,3 5,4±0,3 <0,001   КАТ (нг/мл) 1,7±0,1 2,8±0,4 <0,05 Остеокальцин (нг/мл) 7,2±0,8 12,9±0,8 <0,001

К₁ до лечения: = ПТГ + ФНО-α + ИЛ-1β: 1,71+3,11+4,02=8,84. Средняя величина K₁ из трех определений 8,84:3=2,97.

К₂ до лечения. Сумма двух факторов стимуляции остеогенеза кальцитонина и остеокальцина 0,56+0,55=1,02. Средний К₂ из двух определений 1,02:2=0,51.

КРОК до лечения. Соотношение двух средних величин факторов стимуляции резорбции и ремоделирования 2,97:0,51=5,82.

K₁ после лечения. Сумма трех факторов стимуляции резорбции кости ПТГ+ФНО-α+ИЛ-1β: 1,04+1,16+1,28=3,48. Средняя величина из трех определений 3,48:3=1,16.

К₂ после лечения. Сумма двух факторов стимуляции остеогенеза кальцитонина и остеокальцина 0,93+0,92=1,95. Средняя величина двух определений 1,95:2=0,97.

КРОК после лечения. Соотношение средних величин резорбции и ремоделирования кости после лечения 1,16:0,97=1,19.

Был сделан вывод о повышении почти в 6 раз значения КРОК у этой группы больных до лечения и о падении величины КРОК после лечения почти в 5 раз. Однако после падения сохранилось небольшое превалирование резорбции над ремоделированием, что, по-видимому, может свидетельствовать о недостаточно полном излечении.

II группа представлена 30 женщинами репродуктивного возраста с гипофункцией щитовидной железы и атрофией челюстной кости верхней челюсти категории В и С.

Клинический пример 2.

Пациентка П., 49 лет, обратилась в КДЦ МГМСУ с жалобами на отсутствие зубов в области верхней челюсти слева. После клинико-рентгенологического исследования выявлена атрофия альвеолярного отростка верхней челюсти по высоте менее 5 мм (атрофия кости категории С).

Сравнение биохимических показателей резорбции и ремоделирования кости в крови (М±m) пациентки Н. с атрофией кости категории С и гипотиреозом до и после лечения с показателями крови практически здоровых людей без атрофии челюстных костей, остеопении и остеопороза (контроль А, Б, В, Г, Д).

Таблица 4 Показатели крови пациентов и здоровых лиц Практически здоровые люди (контроль) Больная П. до лечения Сравнение с контролем Больная П. после лечения Сравнение с контролем ПТГ (пг/мл) А 53,0±1,4 65,5 1,24 51,8 0,98 ФНО- Б 8,1±0,6 11,1 1,37 7,8 0,97 α (пг/мл) В 5,0±0,4 6,2 1,24 5,0 1,00 ИЛ-1β (пг/мл)           Кальцитонин Г 3,0±0,4 2,1 0,70 3,2 1,07 Остеокальцин Д 13,0±1,3 5,4 0,41 13,1 1,01

K₁ до лечения. Сумма трех факторов стимуляции резорбции кости ПТГ+ФНО-α+ИЛ-1β: 1,24+1,37+1,24=3,85. Средняя величина из трех определений 3,45:3=1,28.

К₂ до лечения. Сумма двух факторов стимуляции остеогенеза кальцитонина и остеокальцина: 0,70+0,41=1,17.

Средняя величина K₁ из двух определений 1,17:2=0,58.

КРОК до лечения. Соотношение средних величин факторов резорбции и стимуляции ремоделирования кости до лечения 1,28:0,58=2,21.

K₁ после лечения. Сумма трех факторов стимуляции резорбции кости ПТГ+ФНО-α+ИЛ-1β: 0,98+0,96+1,00=2,94. Средняя величина из трех показателей после лечения 2,94:3=0,98.

К₂ после лечения. Сумма двух факторов стимуляции остеогенеза, кальцитонина и остеокальцина: 1,07+1,01=2,08. Средняя величина K₁ из двух определений 2,08:2=1,04.

КРОК после лечения. Соотношение средних величин факторов резорбции и ремоделирования кости после лечения: 0,98:1,04=0,94.

Такие же нарушения, как и у пациентки П., выявлены при обследовании лиц всей II группы.

Сравнение биохимических показателей резорбции и ремоделирования кости в крови (М±m) после коррекции дисбаланса ремоделирования у пациентов репродуктивного возраста при гипотиреозе.

Таблица 5 Показатели крови пациентов До лечения n=30 После лечения n=30 P ПТГ (пг/мл) 64,4±2,4 52,1±1,8 <0,001 ФНО-α (пг/мл) 13,3±0,7 7,9±0,8 <0,001 ИЛ-1β (пг/мл) 6,4±0,2 5,1±0,6 >0,05         КАТ (нг/мл) 2,0±0,4 3,1±0,6 >0,5 Остеокальцин (нг/мл) 6,1±0,07 13,6±0,9 <0,001

На фиг.3 представлен коэффициент КРОК, вычисленный на основании коэффициентов К₁ и К₂, отражающий до и после комплексной коррекции соотношение между влиянием факторов, способствующих резорбции кости (ПТГ, ФНО-α, IL-1β) и костеобразованию (кальцитонин, остеокальцин), у 30 женщин репродуктивного возраста с атрофией кости альвеолярного отростка категории В и С при остеопеническом синдроме и гипофункции щитовидной железы.

На фиг.3 показано более чем вдвое (по сравнению с контролем) повышение значения КРОК больных с атрофией альвеолярного отростка нижней челюсти, и затем убедительное снижение значения КРОК до 0,94, что подтверждает результативность лечения.

Изобретение относится к области медицины, а именно к биохимии, хирургии и стоматологии. Оценку соотношения резорбции и ремоделирования кости проводят на основании оценки биохимических показателей крови. При этом рассчитывают коэффициент K₁ в крови по формуле: К1=[(ПТГ:А)+(ФНО-α:Б)+(ИЛ-1β:В)]:3, где ПТГ - содержание паратгормона (пг/мл) у больных, А - у здоровых людей, ФНО-α - уровень фактора некроза опухоли-α (пг/мл) у больных, Б - у здоровых, ИЛ-1β - концентрация интерлейкина-1β (пг/мл) у больных, В - у здоровых людей, далее определяют коэффициент K₂ в крови по формуле: К₂=[кальцитонин:Г)+(остеокальцин: Д)]:2, где содержание кальцитонина (нг/мл) у больных, Г - у здоровых людей, уровень остеокальцина (нг/мл) у больных, Д - у здоровых людей. После чего рассчитывают коэффициент регуляции обмена костей (КРОК) по формуле КРОК=K₁:К₂, причем чем выше 1,17 значение КРОК, тем интенсивнее превалирует процесс резорбции над ремоделированием; а чем ниже 0,83 значение КРОК, тем интенсивнее превалирует ремоделирование над резорбцией. Способ позволяет с высокой точностью определить превалирование интенсивности резорбции или ремоделирования при регуляции обмена костных тканей у практически здоровых лиц (контроль) и при патологии с целью диагностики, оценки и прогноза лечения. 5 табл., 3 ил.

Способ оценки соотношения резорбции и ремоделирования кости на основании оценки биохимических показателей крови, отличающийся тем, что рассчитывают коэффициент K₁ в крови по формуле:
К₁=[(ПТГ:А)+(ФНО-α:Б)+(ИЛ-1β:В)]:3, где ПТГ - содержание паратгормона (пг/мл) у больных, А - у здоровых людей, ФНО-α - уровень фактора некроза опухоли-α (пг/мл) у больных, Б - у здоровых, ИЛ - 1β - концентрация интерлейкина-1β (пг/мл) у больных, В - у здоровых людей, далее определяют коэффициент К₂ в крови по формуле:
К₂=[(кальцитонин: Г)+(остеокальцин: Д)]:2, где содержание кальцитонина (нг/мл) у больных, Г - у здоровых людей, уровень остеокальцина (нг/мл) у больных, Д - у здоровых людей, после чего рассчитывают коэффициент регуляции обмена костей (КРОК) по формуле КРОК=K₁:К₂, при этом, чем выше КРОК значения 1,17, тем интенсивнее превалирует процесс резорбции над ремоделированием; а чем ниже КРОК значения 0,83, тем интенсивнее превалирует ремоделирование над резорбцией.