Минеральная плотность костной ткани у больных с диабетической остеоартропатией

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТНОЙ ТКАНИ

У БОЛЬНЫХ С ДИАБЕТИЧЕСКОЙ ОСТЕОАРТРОПАТИЕЙ

И.Н. УЛЬЯНОВА, А.Ю. ТОКМАКОВА, Т.О. ЧЕРНОВА, М.Б. АНЦИФЕРОВ

Эндокринологический научный центр РАМН (директор - акад. И. И. Д Отделение диабетической стопы (зав. отд. - проф. М.Б. Анцифе

Проявлением патологических изменений костной ткани стоп при сахарном диабете (СД) является диабетическая остеоартропатия (ДОАП). Целью исследования являлось изучение состояния минеральной плотности костной ткани (МПКТ) проксимального отдела бедра и поясничного отдела позвоночника (Ь1—Ь) у пациентов с острой и хронической стадиями ДОАП. Материалы и методы: Было обследовано 50 пациентов с СД. Группу 1 составили больные с хронической стадией ДОАП (п=25), группу 2 составили больные с острой стадией ДОАП (п=10), и в группу 3 вошли пациенты с диабетической нейропатией (п=15). Помимо общеклинических методов исследования измеряли МПКТ проксимального отдела бедра и Ь~Ь4 с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Результаты: у пациентов с ДОАП остеопения в проксимальном отделе бедра выявлялась достоверно чаще, чем в поясничном отделе позвоночника (р<0,03). Наиболее выраженное снижение костной плотности проксимального отдела бедра отмечалось у пациентов с острой стадией ДОАП, что отражает влияние локального острого деструктивного процесса на костный метаболизм в проксимальном отделе бедра. Пациенты с хронической стадией ДОАП имели значительные различия в показателях костной плотности проксимальных отделов бедра между пораженной и непораженной конечностями. Это демонстрирует влияние фактора иммобилизации нижних конечностей на состояние костной плотности проксимального отдела бедра.

Патологическим изменениям при сахарном диабете подвергаются практически все системы организма, в частности и опорно-двигательный аппарат [2, 3]. Высокая частота развития изменений костно-суставной системы и их существенная роль в формировании стойкой нетрудоспособности у больных сахарным диабетом (СД) определяют необходимость выработки точных диагностических критериев для ранней диагностики нарушений костных структур стоп. Проявлением патологических изменений костной ткани стоп при СД является диабетическая остеоартропатия (артропатия Шар-ко). По различным данным, вероятность развития диабетической остеоартропатии (ДОАП) колеблется от 1 до 55% [1, 4, 8]. Эта противоречивость, по-видимому, обусловлена различной трактовкой изменений костной ткани, а также отсутствием высокоинформативных методов исследования.

Остеоартропатию (артропатию Шарко) можно определить как относительно безболевую, прогрессирующую и деструктивную артропатию одного или нескольких суставов, сопровождающуюся выраженными неврологическими нарушениями [4].

Некоторые исследователи выдвигают гипотезу о ведущей роли первичного дефекта костной ткани в ней-ропатической конечности [6], в то время как другие не подтверждают значительной роли остеопении в патогенезе остеоартропатии [5]. Остается неясным, является ДОАП одним из поздних проявлений системного остеопороза или, напротив, локальный остео-пороз в костных структурах стоп оказывает влияние на другие отделы скелета [9].

Ключевым в диагностике остеопороза является выявление уменьшения костной массы. За последние не-

сколько десятилетий было разработано много методов, позволяющих с высокой степенью точности измерять костную плотность в различных участках скелета [2,3]. Клиническая значимость этих методов заключается в их способности прогнозировать переломы в будущем, благодаря чему можно определить индивидуальную степень риска на ранних этапах заболевания. Во многих исследованиях показано, что у пациентов с СД степень риска переломов выше, чем в здоровой популяции [7,10].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение состояния минеральной плотности костной ткани (МПКТ) проксимального отдела бедра и поясничного отдела позвоночника L1-L4 у пациентов с острой и хронической стадиями диабетической осте-оартропатии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для изучения состояния МПКТ у пациентов с арт-ропатией Шарко было обследовано 50 больных с СД I и II типов. На основании клинического обследования все пациенты были разделены на следующие группы: 1 группу составили пациенты с проявлениями хронической стадии ДОАП (п=25), 2 группу - пациенты с признаками острой стадии ДОАП (п=10), в 3 группу вошли пациенты с диабетической нейропатией (п=15). Для оценки выраженности диабетической нейропатии всем пациентам проводилось исследование вибрационной чувствительности с помощью градуированного камертона (Kircher&Wilhelm, Германия) в стандартных точках (медиальная лодыжка и основание 1 пальца). Степень компенсации углеводного обмена оценивалась по уровню НЬА1с (анализатор Bayer DCA

№ 2/2002 ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ

Таблица 1

Клиническая характеристика пациентов

Группа

Параметр 1 группа (хроническая 2 группа (острая 3 группа (диабетическая

стадия ДОАП) стадия ДОАП) нейропатия)

Число, п 25 10 15

Возраст, 48.8 38,7 44,6

М

Пол (Ж/М) 18/7 4/6 7Х

СД1/СДП 10/15 7/3 9/6

Длительность СД, 17,2 13,4 18,4

М

Длительность

ДОАП, М 4,3 года 3,6 мес. -

Вибрационная

чувствительность

(баллы), М+ЗБ 2,2+0,8 1,8+О,5 3,9+0,7

ИМТ

М=ЗБ 29,1 +3,4 22,5+2,7 27,1+2,5

НЬА,

М+ЗБ 8,3+1 10,1+1,7 8,6+1,8

Таблица 2

Значения МПКТ в различных отделах бедра и в L,-L4 у пациентов с хронической стадией ДОАП

Значение

Область

Бедро в целом

Шейка бедра

Область Варда

Большой вертел

ц-ч

T

0,02±0,2

-0,2±0,2

-0,9±0,2

-0,2±0,2

1,08±0,35

Z

100,2+17

99,1+15

93,7+17

97+17

104,5+11

Таблица 3

Значения МПКТ в различных отделах бедра и в L1—L4 у пациентов с острой стадией ДОАП

Таблица 4

Значения МПКТ в различных отделах бедра и в L1-L4 у пациентов с СД без ДОАП

2000, Германия, норма до 5,7%). Клиническая характеристика пациентов представлена в табл. 1. Проводилось денситометрическое исследование костей с помощью двойной энергетической рентгеновской аб-сорбциометрии. Определялась МПКТ в поясничном сегменте L— L4, проксимальном отделе бедренной кости («бедро в целом») с избирательной оценкой костной плотности в отдельных зонах (шейка бедра, область Варда и большой вертел). Полученные значения МПКТ выражались в г/см2. Изменения МПКТ оценивались по Т-критерию (сравнение с пиковыми значениями у лиц в возрасте 20 лет) и Z-критерию (сравнение со средними нормативами для данного возраста и пола). Статистическая обработка полученных данных проводилась при помощи программы «Statistica for Windows 95» и представляла собой группировку материала, вычисление средней арифметической (М), среднего квадратичного отклонения (а) и средней ошибки (т). При нормальном варьировании достоверность различия для параметрических показателей определялась с помощью критерия Стьюдента, для непараметрических - Манна-Уитни. Коэффициент корреляции (г) проверялся для параметрических признаков по критерию Пирсона, для непараметрических - по критерию Спирмена. Достоверными считались различия показателей при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При анализе полученных результатов нами были выявлены следующие изменения.

В группе больных с хронической стадией ДОАП (группа 1, п=25) остеопения наблюдалась в 6 случаях (24%) в проксимальном отделе бедра, в 6 случаях (24%) в шейке бедра, в 14 случаях (56%) в области Варда и в 7 случаях (28%) в области большого вертела. В 2 случаях (8%) был выявлен остеопороз во всех изучаемых отделах проксимального отдела бедра. В поясничном сегменте L—L4 остеопения определялась в 2 случаях (8%). Остеопороза в отделе Lj—L4 выявлено не было (рис. 1).

В среднем значения МПКТ в группе больных с хронической стадией ДОАП представлены в табл. 2.

Как видно из приведенных результатов, наиболее низкие значения МПКТ наблюдались в области Вар-да. Статистически значимые различия определялись при сравнении показателей МПКТ этой зоны со значениями МПКТ шейки бедра (р<0,04) и большого вертела (р<0,02) по Т-критерию. МПКТ в проксимальном отделе бедра в целом была ниже, чем в поясничном отделе Lt-L4 (p<0,03), но в среднем в пределах возрастной нормы.

В группе пациентов с острой стадией ДОАП (группа 2, п=10) остеопения наблюдалась в 4 случаях в проксимальном отделе бедра, в 4 случаях в шейке бедра, в 6 случаях в области Варда и в 5 случаях в области большого вертела. Остеопороз был выявлен в 1 случае

Значение Область

Бедро в целом Шейка бедра Область Варда Большой вертел Ц-Ц

T(SD) (M+SD) 0,13+0,1 -0,25+0,2 -0,6+0,2 0,33+0,2 0,05+0,6

Z(%) (M+SD) 107,3+5,2 105+54 106,5+4 107,1+11 105+10,5

Значение Область

Бедро в целом Шейка бедра Область Варда Большой вертел

T(SD) (M+SD) -1,1+0,4 -1,1+0,8 -1,5+0,7 -1+0,5 -0,4+0,2

Z(%) (M+SD) 90,4+8,9 90+10 85,5+9,3 89+10 95+10

%

ЮТ 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

| остеапения  астеопороэ норма

1 _

я

Бедро Шейка Зона Большой

в целом бедра Варда вертел

Рис. 1.

Изменения МПКТ в различных отделах бедра у пациентов с хронической стадией ДОАП

9 остеапения  остеопароз Пнарма

Ведро Шейка Зона Большой

в целом бедра Варда вертел

Рис. 2.

Изменения МПКТ в различных отделах бедра у пациентов с острой стадией ДОАП

%

100 эо 00 70 ВО 5040 30

го ю о

остеопения О норма

1 —

п

Бедро Шейка Зона Большой в целом бедра Варда вертел

Рис.3.

Изменения МПКТ в различных отделах бедра у пациентов без ДОАП

в проксимальном отделе бедра и в области Варда. В поясничном сегменте Ц—Ц остеопения отмечалась в 2 случаях. Остеопороза в поясничном отделе позвоночника выявлено не было (рис. 2).

Средние значения МПКТ в исследуемых областях у пациентов 2 группы представлены в табл. 3.

Статистически значимых различий между показателями МПКТ в отдельных зонах бедра по Т- и по критерию не было выявлено. В поясничном отделе позвоночника Ц—Ц остеопения была менее выраже-

3 О

-1.5

Зона Варда

Большой вертел

Рис. 4.

Средние значения МПКТ у пациентов 2 и 3 групп

-0,2 -0.4 -0.6 0.8

-1,2 -1,4 -1,6 -1.8 -2

| поражен на я конечность Ц здоровая конечность Хроническая стадия ДОАП

Рис.5.

Значения МПКТ в здоровой и в пораженной конечностях у пациентов 1 группы

на по сравнению с МПКТ в проксимальном отделе бедра (р<0,05).

В группе пациентов с СД без ДОАП (группа 3, п=15) остеопения наблюдалась в 2 случаях (13%) в шейке бедра, в 4 случаях (26%) в области Варда и в 2 случаях (13%) в области большого вертела. Осте-опороза выявлено не было. В поясничном сегменте Ь1-Ь4 остеопения определялась в 1 случае (6%) (рис. 3).

Средние значения МПКТ в 3 группе больных представлены в табл. 4.

В группе пациентов с СД и диабетической нейро-патией наиболее низкие значения МПКТ определялись в области Варда. Статистически значимые различия были выявлены между показателями МПКТ в области Варда и в области большого вертела (р<0,02).

Межгрупповой анализ показателей МПКТ выявил меньшую костную плотность в группе 2 (острая стадия ДОАП) по сравнению с группой 3 (диабетическая ней-ропатия) во всех исследованных областях проксимального отдела бедра по Т- и по /-критерию (р<0,001) (рис. 4).

Статистически значимых различий в показателях МПКТ между группами 1 и 2, а также 1 и 3 не было обнаружено.

л. ; 2002 ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ

Таблица 5

МПКТ у пациентов с ДОАП при СД I и II типов

МПКТ в области Варда и большого вертела. По Z-критерию статистически значимых различий при ДОАП у пациентов с СД I и II типов выявлено не было.

Средние значения МПКТ в группе пациентов без

ДОАП с СД I и II типов представлены в табл. 6.

При анализе полученных данных было выявлено большее снижение МПКТ в шейке бедра и в области Варда у пациентов с СД I типа. По Z-критерию статистически значимых различий МПКТ в группе больных без ДОАП между СД I и II типов не было обнаружено.

Значение T(SD) Область

Бедро в целом Шейка бедра Область Варда Большой вертел V4

СД I типа (п=17) (M+SD) -0,5+0,2 -0,5+0,2 -1,3+0,17 -0,77+0,2 0,62+0,2

СД II типа (п=18) (M+SD) 0,75+0,6 0,05+0,6 -0,7+0,5 0,8+0,5 1,45+0,3

Р < 0.02 <0,2 <0,1 <0,01 <0,06

Таблица 6

МПКТ у пациентов с СД без ДОАП при СД I и II типов

Значение T(SD) Область

Бедро в целом Шейка бедра Область Варда Большой вертел LrL4

СД I типа (п=9) (M+SD) -0,1 +0,1 -0,7+0,2 -1,1+0,1 0,5+0.2 0,9+0,2

СД 11 типа (п=6) (M+SD) 0,4+0,2 0,2+0,1 -0,05+0,3 0,1 +0,4 1,4+0,3

I1 <0,18 <0,06 <0,01 <0,4 <0,1

Исследование МПКТ в здоровой и в пораженной конечности у пациентов с острой и с хронической стадиями ДОАП

Нами было проведено дополнительное исследование МПКТ здоровой и пораженной конечности в группе пациентов с ДОАП. Оценивали МПКТ по показателю «бедро в целом» (Total Hip). В группе пациентов с хронической стадией ДОАП (группа 1) значения МПКТ по Т-критерию составили в пораженной конечности —1,75±0,2 SD (-2,8 - -0,7), в здоровой конечности - -0,8+0,3 SD (-2,2 - -2,1) (р<0,05) (рис. 5). В группе пациентов с острой стадией ДОАП (группа 2) значения МПКТ в пораженной конечности составили в среднем — 1,6+0,8 SD (-2,5 —0,1), в здоровой конечности - -0,8+0,2 SD (-1,8 - -0,5) (р<0,3).

Определение минеральной плотности костной ткани у пациентов с разными типами СД

В целях изучения изменений МПКТ у пациентов с различным типом СД все больные были разделены на соответствующие подгруппы. На данном этапе исследования, учитывая отсутствие статистически достоверных различий между показателями МПКТ у пациентов 1 и 2 групп, пациенты с острой и с хронической стадиями ДОАП были объединены в одну группу. Результаты представлены в табл. 5.

Как видно из таблицы, меньшая МПКТ в группе пациентов с ДОАП выявлена у пациентов с СД I типа. Потеря костной ткани происходит у данной категории больных в основном за счет уменьшения

Анализ взаимосвязи изменений МПКТ с клиническими параметрами

Был проведен корреляционный анализ, целью которого являлось выявление взаимосвязи между показателями МПКТ в различных точках проксимального отдела бедренной кости и клиническими параметрами.

В группе пациентов с ДОАП определялись прямые достоверные корреляционные связи между значениями МПКТ во всех точках измерения проксимального отдела бедра (г=0,7, р<0,001).

Прямая сильная взаимосвязь наблюдалась между показателями МПКТ в пораженной и в здоровой конечностях в группах 1 и 2 (г=0,9, р<0,0001).

Во всех группах определялась прямая корреляционная связь между значениями МПКТ и ИМТ (г=0,5 р<0,006) во всех исследуемых областях.

В то же время во всех группах определялась прямая взаимосвязь между показателями МПКТ и вибрационной чувствительностью (г=0,67, р<0,001).

Выявлена корреляционная зависимость между показателями МПКТ в шейке бедра и длительностью ДОАП в пораженной конечности в группе пациентов с хронической стадией ДОАП (г=0,4, р<0,05).

Во всех группах выявлена отрицательная связь между значениями МПКТ в области Варда и возрастом (г= -0,6, р<0,05).

Не выявлено взаимосвязи между показателями МПКТ, длительностью СД и значениями НЬА1с.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Анализ результатов остеоденситометрии выявил, что у пациентов всех групп отмечена более высокая частота встречаемости остеопении проксимального отдела нижних конечностей по сравнению с частотой остеопении поясничного отдела позвоночника. Возможно, что наличие диабетической нейропатии вносит свой вклад в формирование остеопении нижних конечностей. Это предположение может быть подтверждено полученной прямой корреляционной зависимостью между степенью снижения вибрационной чувствительности и показателями МПКТ.

С наибольшей частотой остеопения встречалась в области Варда. В этой же области были отмечены

наиболее низкие значения МПКТ у всех пациентов, что может являться косвенным подтверждением влияния диабетической нейропатии на губчатое вещество проксимального отдела бедра.

Представляет интерес тот факт, что с наибольшей частотой и интенсивностью снижение МПКТ в проксимальных отделах бедра выявлено нами у больных 2-й группы (острая стадия ДОАП). Именно у этих пациентов отмечались наиболее низкие показатели вибрационной чувствительности. На основании этих данных нельзя исключить также непосредственное влияние снижения костной плотности в нижних конечностях на формирование ДОАП.

Отсутствие достоверных различий между группами 1 и 3 в показателях МПКТ может объясняться достаточно высоким уровнем костного формирования в процессе перехода ДОАП из острой стадии в хроническую, а также склеротическими изменениями во вновь образованной костной ткани у пациентов с ДОАП.

Полученные данные о более выраженном снижении МПКТ в пораженной конечности, особенно у больных с хронической стадией ДОАП (группа 1), могут быть объяснены длительным воздействием ограниченной нагрузки (фактор иммобилизации). Это предположение подтверждается обнаруженной нами прямой связью между длительностью ДОАП и показателями МПКТ у пациентов 1 группы. Предположительно, что у пациентов с остеоартропатией локальное уменьшение МПКТ вносит свой вклад в усиление активности остеокластов и угнетение формирования кости в большей степени, чем у пациентов с диабетической нейропатией. Это может являться причиной повышенного риска переломов у больных с артропа-тией Шарко.

Данные о более выраженном снижении костной плотности у пациентов с СД I типа подтверждают гипотезу о влиянии СД I типа на формирование системного остео-пороза.

ВЫВОДЫ

1. У пациентов с ДОАП остеопения в проксимальном отделе бедра выявлялась достоверно чаше, чем в поясничном отделе позвоночника.

2. Наиболее выраженное снижение костной плотности проксимального отдела бедра отмечалось у пациентов с острой стадией ДОАП, что отражает влияние локального острого деструктивного процесса на костный метаболизм в проксимальном отделе бедра.

3. Пациенты с хронической стадией ДОАП имели значительные различия в показателях костной плотности проксимальных отделов бедра между пораженной и непораженной конечностями. Это демонстрирует влияние фактора иммобилизации нижних конечностей на состояние костной плотности проксимального отдела бедра. Пациенты с ДОАП представляют собой

группу риска переломов шейки бедра пораженной конечности.

4. Пациентам с ДОАП необходимо проведение ден-ситометрического контроля МПКТ проксимальных отделов бедра.

SUMMARY

The consequence of pathologic bone changes in diabetic foot is diabetic osteoarthropathy (DOAP). It is unclear, if DOAP is a late outcome of systemic osteoporosis, it is result of influence of local bone destruction on other skeleton. The aim of the study was to assess bone mineral density (BMD) by DEXA in hip and L-L4 in patients with acute and chronic DOAP. We studied 50patients with diabetes mellitus. Chronic DOAP was presented in 25 patients (group 1), acute DOAP was presented in 10 patients (group2) and 15 patients had diabetic neuropathy (group 3). Results:patients with DOAP had osteopenia morefrequently in the hip then in lumbar spine. The mostsignificaut loss of BMD in the hip was observed in patients with acute DOAP. It could be the influence of local bone destruction on the bone metabolism in the hip. It was a significant difference of BMD in affected and nonajfected limbs ofpatients with chronic DOAP. It demonstrated the role of low limb immobilization for the BMD loss in the hip.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дедов И.И., Анциферов М.Б., Галстян Г.Р., Токмакова А.Ю. Синдром диабетической стопы. М.: "Универсум Паблишинг", 1998. 143 с.

2. Риггз Б.Л., Мелтон III Л. Дж. Остеопороз: Пер. с англ. М.; СПб.: ЗАО «Издательство БИНОМ», «Невский диалект», 2000. 560 с.

3. Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. М.: КРОН-ПРЕСС, 1996. 208 с.

4. Boulton A.J.M., Connor H., Cavanagh P.R. The Foot in Diabetes. John Wiley & Sons, 2000. 168 p.

5. Childs M., Armstrong D.G., Edelson G.W. Is Charcot arthropathy a late sequela of osteoporosis in patients with diabetes mellitus? J. Foot Ankle Surg 1998 Sep-Oct; 37(5):437-439.

6. Clasen S., Chantelau E., Heimlich I., Windecker R. Is Charcot osteoarthropathy of the diabetic foot related to osteopenia. Diabetologia 1999; 42:121.

7. Cundy T.F., Endmonds M.E., Watkins P.J. Osteopenia and metatarsal fractures in diabetic neuropathy. Diabet Med. 1985. Nov; 2 (6):461-464. '8. Edmonds M.E. The diabetic foot: Pathophysiology

and treatment. Clin. Endocrinol. Metab. 1986. Nov; 15(4):88—891.

9. Forst Т., Pfutzner A., Kann P., Schehler В., Lobmann R., Schafer H., Andreas J., Bockisch A., Beyer J. Peripheral osteopenia in adult patients with insulin-dependent diabetes mellitus. Diabet. Med. 1995 Oct; 12(10):874—879.

10. Heath H., Melton L.J., Chu C.P. Diabetes mellitus and risk of skeletal fracture. N Engl J Med. 1980;303:567-570.