Основные методы костной денситометрии

Существует несколько типов сканеров, в которых используются разные физические методы определения плотности кости.

•Радиоденситометры.

•Моноэнергетические гаммаденситометры.

•Двухэнергетические гаммаденситометры.

•Моноэнергетические рентгеноденситометры.

•Двухэнергетические рентгеноденситометры.

•Количественная компьютерная томография.

•Количественное ультразвуковое сканирование.

Последние три метода наиболее востребованы и будут описа­ ны ниже.

ДВУХЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ДЕНСИТОМЕТР Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА) —

распространенная методика в клиниках общей практики. Физи­ ческий принцип измерения основан на выполнении двух сним­

ков исследуемой области рентгеновским пучком высокой и низкой энергии, что позволяет по разнице поглощения излуче­ нии в кости и мягких тканях вычислить плотность кости. Изме­ нение энергии пучка выполняется специальной системой, кото­ рая подает на рентгеновскую трубку аппарата высокое и низкое напряжение. Пучки разной энергии регистрируются разными детекторами, оснащенными специальными фильтрами.1

Исторически первые системы использовали тонкий цилинд­ рический пучок рентгеновского излучения, который peгистри­ ровался одним детектором. Современные системы используют

веерный пучок рентгеновского излучения, который регистри­ руется линейкой детекторов, либо используют принцип аппара­ та со штативом типа С-ДУГА. Такие современные денситометры позволяют выполнить измерение очень быстро, в течение не­ скольких минут.

Доза, которую получает пациент при денситометрии, сущес­ твенно ниже, чем при рентгенографии, и составляет примерно от 1 до 30 мкЗв2. Таким образом, выгода от диагностической информации, получаемой этим методом, значительно превыша­ ет риск, связанный с этим измерением.

ДРА, как и другие рентгенологические исследования, начи­ нают с выполнения обзорного снимка для выбора правильной укладки и обнаружения предметов, которые могут исказить результаты измерения (рис. 23-61). Затем выполняется денси­ тометрия и формируется отчет. В отчете приводится изоб­

ражение исследуемой области, результаты денситометрии и стандарты для сравнения, информация о пациенте и данные контроля качества измерения (рис. 23-62). Сравнение с изме­ рениями, выполненными ранее, позволяет судить о динамике плотности кости.

Используют два показателя состояния кости: Z-показатель и Т-показатель. Z-показатель сравнивает денситометрические данные пациента со статистически усредненными показателями лиц того же возраста и пола. Т-показатель сравнивает денсито­ метрические данные пациента со статистически усредненными показателями для лиц юношеского возраста, на который при­ ходится пик плотности кости.3 Эти оценки позволяют оценить риск возникновения остеопороза.

1 Увеличение кВ увеличивает проникающую способность рентгеновского пучка, который меньше задерживается в тканях. Но также он меньше задер­ живается и в детекторе. Компенсацию (выравнивание) показаний детекторов выполняют с помощью фильтров. - Ред.

2Kalеnder WA: Effective dose values in bonе mineral measurements by photon absorptiometry and computed tomography, Ostwporosis Int 2:82-87, 1992

3Genant HK, Gugliemi G, and Jergas M: Bonе desitometry and osteoporosis, New York, 1998, Springer Verlag.

Рис. 23-61. Обзорный снимок на двухэнергегическом рентгеновском денситометре (с разрешения Hologic Inc.)

Рис. 23-62. Отчет о результатах денситометрии (с разрешения

Hologic Inc.)

Результаты:

Рис. 23-63. Зависимость плотности кости от возраста (с разрешения

Hologic Inc.)

0,3

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Рис. 23-60. Двухэнергетический рентгеновский денситометр (с раз­ решения Hologic Inc.)

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ

Физический принцип измерения основан на регистрации погло­ щения ионизирующего излучения в области исследования. Сна­ чала выполняют обзорный снимок, чтобы локализовать область интереса. Затем делают компьютерный срез толщиной 8-10 мм через четыре разных позвонка, или 20-30-пятимиллиметровых срезов через 2-3 позвонка в районе Th12-L51 (см. пример среза на рис. 23-64).

Одновременно сканируется калибровочный фантом стандар­ тной плотности, компьютерная программа усредняет изображе­ ние по всем срезам. Уникальность метода количественной то­ мографии в том, что плотность коркового и трабекулярного ве­ щества определяется по отдельности. Также можно выполнить трехмерный, или объемный, анализ данных.

Количественная томография применяется достаточно широ­ ко, но стоимость процедуры очень высока. Также высока доза, получаемая пациентом, — до 60 мкЗв.

С ростом интереса к периферическому сканированию были разработаны специальные компьютерные томографы малого размера.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ СКАНИРОВАНИЕ

Ультразвуковое сканирование относится к методам диагности­ ки, которые не используют ионизирующее излучение для изме­ рения минеральной плотности костей периферических отделов скелетной системы. Методика позволяет достаточно быстро и просто измерить плотность кости в областях, где нет большого слоя мягких тканей, покрывающего кость. Для этих целей на­ иболее часто используется пяточная кость (см. рис. 23-66).

Пучок ультразвуковых волн проходит через выбранную об­ ласть, и по его затуханию и изменению частоты определяют плотность объекта. С развитием технологии этот метод может вытеснить методы определения костной плотности в перифе­ рическом скелете.

1 Johnston: Clincal indication for bone mass measurements, J Bone Miner Res 4:2-28, 1989.

Рис. 23-64. Томографический срез через область L1 с калибровоч­ ным фантомом

Рис. 23-65. Верх — отчет о плотности кости (ВМС) после сеанса количественной КТ. Внизу — нормативная зависимость плотности кос­ тей женщины от возраста

ВЫБОР ОБЛАСТИ И МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ плотности кости может быть выполнен как в отдельной области тела, так и при сканировании всего тела. Выбор облас­ ти исследования может определяться историей болезни и фак­ торами риска. Если для исследования выбирается трабекуляр­ ная кость, то лучшим методом исследования является количес­ твенная компьютерная томография. Этот метод позволяет вы­ полнить трехмерный анализ кости.

Выбор метода исследования зависит от области исследова­ ния. Для центральных/аксиальных исследований используют

как количественную компьютерную томографию, так и двух­ энергетическую рентгеновскую абсорбциометрию (ДРА).

Исследование периферического скелета можно произнести любым из названных методов, но ультразвуковое сканирование в данном случае — наилучший метод.

УКЛАДКИ (ДЛЯ ДРА)

Рассмотрение укладок для ДРА вызвано тем обстоятельством, что этот метод денситометрии на сегодняшний день является превалирующим. Укладки помогают нивелировать анатомичес­ кие особенности пациентов и описаны в протоколе исследова­ ния.

Позвоночник. Исследование позвоночника методом ДРА часто выполняют для оценки риска перелома позвоночника. Пациент лежит на спине, срединная сагиттальная плоскость вы­ ровнена по средней линии стола. Рентгенолаборант укладывает ноги пациента на специальную подставку так, чтобы они состав­ ляли угол примерно в 90° с декой стола, чтобы убрать лордоти­ ческую кривизну позвоночника (рис. 23-67).

Позвоночник должен лежать прямо и быть выровнен отно­ сительно области сканирования, что должно быть видно на об­ зорном снимке. После обзорного снимка можно еще раз выров­ нять позвоночник. Исследуют область от Th12 до подвздош­ ного гребня, суммирование данных в этом случае выполняется начиная от L1 или L2 до L4 (рис. 23-68). Обычно данные по аб­ нормальным позвонкам не рассматривают при расчете плотнос­ ти кости.

Тазобедренный сустав. Эту область исследуют для оценки риска перелома шейки бедра. Пациент лежит на спине, средин­ ная сагиттальная плоскость выровнена по средней линии стола. Ноги пациента вытянуты, ботинки сняты. Для анализа выбирают тазобедренный сустав, который ранее подвергался переломам или имел врожденную патологию. Если нет предварительных указаний для выбора сустава — можно исследовать любой.

Ноги пациента расположены как для прямой задней проек­ ции тазобедренного сустава. То есть они должны быть поверну­ ты кнутри на 15-20°, так, чтобы шейка бедра была параллельна плоскости стола. Обычно денситометры оснащаются устройс­ твами для фиксации ног, чтобы обеспечить правильную уклад­ ку. Пациент должен быть неподвижен во время исследования.

Сначала выполняют обзорный снимок, по нему корректиру­ ют укладку и исключают наличие артефактов. В центре сним­ ка должна быть шейка бедра, а тело бедренной кости должно быть параллельно внешнему краю снимка (рис. 23-69).

Телосложение играет важную роль при измерении плотнос­ ти кости. Например, если у пациента в области тазобедренного сустава имеется только небольшой объем мягких тканей (у по­ жилых пациентов), то анализ мягких тканей будет затруднен. Рентгенолаборант должен учитывать телосложение при выбо­ ре области исследования, чтобы в области измерения оказалось достаточное количество мягких тканей и результаты измерения были корректными.

Костная денситометрия требует от рентгенолаборанта глу­ бокого понимания метода измерения и хорошей подготовки,

Рис. 23-67. Укладка для исследования позвоночника (с разрешения

Hologic Inc.)

Рис. 23-68. Обзорный снимок позвоночника (с разрешения Hologic Inc.)

Рис. 23-69. Обзорный снимок проксимального отдела бедренной кости (с разрешения Hologic Inc.)

чтобы были максимально использованы возможности оборудо­ вания. Укладка пациента, технические параметры исследования и уставки сканера должны детально регистрироваться, чтобы в будущем при повторных измерениях их можно было воспроиз­ вести для получения корректных сравнительных данных.

Использование денситометрии в качестве диагностического средства становится все более популярным, технология денси­ тометрии непрерывно улучшается, что обеспечивает все луч­ шие результаты в борьбе с остеопорозом.