Диагностика прочности костной ткани в детской практике

Вестник Смоленской государственной медицинской академии • № 4 • 2011

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК 616.71-07-08 -053.3

диагностика прочности костной ткани в детской практике

Н. Ю. Крутикова

Кафедра поликлинической педиатрии Смоленской государственной медицинской академии

Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28 В первые месяцы и годы жизни ребенка кость не только наиболее интенсивно растет, но и подвергается многократной структурной перестройке, что определяет данный период как критический. В статье представлены данные обследования трубчатых костей у детей в периоде новорожденности и у детей раннего возраста. В исследование включено 2316 доношенных детей. Для характеристики прочности кости применяли неинвазивный метод оценки качества кости - количественное ультразвуковое исследование трубчатых костей (кости голени). В результате исследования установлено, что прочность кости снижается к 4 месяцу жизни у детей на первом году, а к 3 годам - костная прочность увеличивается. Разработаны регионарные перцентильные таблицы распределения скорости ультразвуковой волны в костях голени детей раннего возраста.

Ключевые слова: костная прочность, дети раннего возраста, количественная ультрасономе-трия

DiAGNosTics oF DuRABiLiTY oF A BoNE FABRic iN cHILDREN's pRACTIcE

N. Yu. Krutikova

Smolensk State Medical Academy, 214019, Krupskaya St., 28, Smolensk, Russia

During the first months and years of life, bone tissue not only grows intensively, but also undergoes a continuous structural remodeling, therefore, this lifetime period is considered critical. This paper provides the results of bone examination performed during the neonatal period and early childhood. A total of 2316 term children were included in the study. Bone strength assessment was performed using the non-invasive method, i.e. quantitative ultrasound (QUS) examination of cortical bones (specifically, shin bones). Results of this study showed that the bone strength is decreased by the 4th month on the first year in infants. Further, bone strength increases by 3 years of age. In addition, our region-specific percentile tables for ultrasonic wave rate in leg bones in infants and toddlers are presented in this paper.

Key words: bone strength, early childhood, quantitative ultrasonometriya

Во всех странах мира происходит неуклонный рост заболеваний, обусловленных нарушением кальций-фосфорного обмена. В первую очередь это касается патологии костно-мышечной системы. 2000-2010 годы были объявлены ВОЗ «декадой борьбы с заболеваниями костей и суставов» [1]. Эпидемиологические исследования практически здоровых детей в возрасте 5-16 лет показали, что снижение минеральной плотности костной ткани в зависимости от возраста имеют до 30% обследованных детей [5].

За последние годы отмечен рост переломов трубчатых костей у практически здоровых детей даже при, казалось бы, адекватной нагрузке на нее [2, 8]. Недостаточное обеспечение растущего организма ребенка кальцием, на фоне высокой его потребности, сопровождается снижением толщины кортикального слоя, что ведет к снижению качества кости [3, 4, 7]. Для оценки качества кости активно внедряются методы количественного ультразвукового исследования, основанные на регистрации скорости прохожде-

ния ультразвуковой волны вдоль кортикального слоя трубчатых костей. Количественное ультразвуковое исследование (<5Ц£!) нашло широкое применение в западных странах для скрининга прочности кости у взрослых [6]. Данный метод отличается простотой проведения исследования, чувствительностью, специфичностью, безопасностью, а также отсутствием субъективной интерпретации результатов. В последние годы QUS стали применять в педиатрической практике. Некоторые ультразвуковые денситометры содержат детскую программу и референтную базу возрастных показателей скорости прохождения ультразвука. Детские программы позволяют проводить исследования, начиная с периода но-ворожденности и до 20 лет. Референтные базы ультразвуковых денситометров созданы на основе исследования детского населения стран -производителей этой аппаратуры. В то же время отмечается, что точность результатов исследования на любом приборе требует использования национальных референтных баз. Отсутствие национальных референтных баз во многом затрудняет широкое применение этих приборов. Медленное внедрение ультразвуковых денситометров также связано с отсутствием данных о возрастных особенностях костной прочности у детей и пороговых значений скорости звука кости. Проведенные исследования у детей подросткового возраста показали, что использование референтной базы прибора существенно завышает частоту снижения костной прочности у детей [3]. Учитывая, что наиболее интенсивный рост ребенка приходится на первые годы жизни и особенностью жизнедеятельности костной ткани является преобладание процессов костеобразо-вания над резорбцией, результатом чего является рост скелета, целесообразно именно в этот период жизни обеспечить контроль за состоянием развития костной системы. Кроме того, одновременно происходит формирование внутренней архитектоники всех элементов, входящих в состав костной ткани и в настоящее время имеется возможность оценивать и наблюдать в динамике за развитием кости у детей раннего возраста при помощи ультразвукового остеоден-стометра.

Цель исследования: дать характеристику возрастных показателей костной прочности у детей раннего возраста по данным ультразвукового исследования, начиная с периода ново-рожденности, и разработать перцентильные таблицы для национальной референтной базы для ультразвукового остеоденситометра.

Методика

Обследовано 2316 детей. Все дети имели 1-ю или 2-ю группы здоровья и проживали в г. Смоленске и Смоленской области. Исследование проведено на базе муниципального лечебно-профилактическогоучреждения«Перинатальный центр» и детской поликлиники МЛПУ «Детская клиническая больница» г. Смоленска.

В группу исследования были включены дети от одноплодной беременности, без грубых нарушений в состоянии здоровья, способных влиять на состояние костного метаболизма. Критериями исключения из исследования служили: недоношенная беременность, парентеральное питание, тяжелая асфиксия в родах, гемолитическая и геморрагическая болезнь новорожденного, соматическая патология ребенка, врожденные пороки органов и систем, нежелание матери участвовать в исследовании. Дети обследовались по разработанному единому протоколу. Для характеристики прочности кости у здоровых детей применяли метод оценки качества кости - количественное ультразвуковое исследование (QUS). Костную прочность оценивали с помощью ультразвукового денситометра «Omnisense 7000S» (Sunlight Medical Ltd, Израиль), оснащенного специализированной компьютерной программой. Исследование костной прочности проводилось в соответствии с требованиями инструкции, прилагаемой к прибору. У детей применяли специальный «детский» датчик. При этом оценивали скорость прохождения ультразвуковой волны вдоль кортикального слоя большеберцовых костей (Speed of Sound - SOS) в абсолютных значениях (SOS, м/ сек) или в виде интегрального показателя (SOS, Z-score). Z-score - величина, характеризующая отклонение фактических значений костной прочности у ребенка от средних величин для конкретной возрастной группы, выражается в единицах стандартного отклонения. Снижение костной прочности диагностировали при скорости звука ниже 10 перцентиля (Z-score ниже -1 SD). Снижение скорости звука менее 5 перценти-ля (Z-score ниже -2 SD) расценивается как патология. Продолжительность измерения одного участка скелета составляла 1 минуту. Ежедневно перед началом работы осуществлялась калибровка прибора с фантомом.

Статистический анализ полученных данных проводился с помощью пакета программ Statgraphics plus, версия 2.2. Различия между сравниваемыми параметрами считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Показатели скорости звука большеберцовой кости детей первого года жизни отличались незначительной вариабельностью в зависимости от пола (коэффициент вариабельности 2-4%). При анализе данных, рассчитанных с учетом пола, средневозрастных показателей скорости звука большеберцовой кости, установлено, что снижение показателей SOS голени происходило от 1 месяца к 4 месяцам максимально и в дальнейшем увеличивалось к трем годам, как у мальчиков, так и у девочек (таблица 1).

Установлено, что довольно быстрое увеличение прочности кости происходит на 2-м году жизни (процент накопления костной прочности составил 8%). Так, если в периоде ново-рожденности средневозрастные значения скорости звука большеберцовой кости составляли 3065±124 м/с, к 12 месяцам показатели скорости звука большеберцовой кости в среднем составляли 3157±125 м/с, то уже к второму году жизни - 3430±110 м/с, а в течение следующего года оставались практически без изменений (3 года - 3528±98 м/с).

Рассчитанный тренд (накопление костной прочности, выраженное в процентах) за год составил: 3% за первый год жизни, 8% - за второй и 2% - за третий год.

При использовании референтной базы прибора установлено, что среди практически здоровых детей имеет высокая частота снижения костной прочности. В среднем 65

- 54 ребенка (83,1%), а 11 детей (16,9%) имели снижение прочности кости ниже 3 перценти-ля (-2 SD). У здоровых детей первого года жизни показатели прочности кости ниже нормы имели 34 (19,3 %) ребенка, из них ниже 10 перцентиля - 27 (79,4%) и ниже 3 перцентиля

- 7 (20,6%). На 2-м году жизни 19 (20,7%) детей имели низкие показатели прочности кости, из них 17 (89,5%) детей ниже 10% и 2 (10,5%) ребенка ниже 3%. В группе детей 3-летнего возраста снижение SOS кости отмечалось у 13 (20,3%) детей, из них ниже 10 перцентиля - у 10 (76,9%) детей, ниже 3 перцен-тиля - у 3 (23,1%) детей. Полученные данные о высокой частоте пониженных значений костной прочности у практически здоровых детей, по-видимому, обусловлены использованием неадекватной рефферентной базы, что согласуется с мнением зарубежных исследователей [9]. Учитывая опыт разработки средневозрастных нормативов для детей подросткового возраста при проведении ультразвуковой остео-денситометрии, разработаны перцентильные таблицы скорости прохождения ультразвука в

Таблица 1. Средневозрастные значения скорости звука большеберцовой кости у детей раннего возраста в зависимости от пола и возраста

Возраст, мес. Мальчики Девочки

n

До 7 дней 156 3072±124 189 3060±140

1 мес 46 2882±126 52 2980±75

2 мес 43 2874±97 39 2956±148

3 мес 39 2880±123 46 2920±112

4 мес 53 2802±107 56 2873±79

5 мес 47 2946±108 52 2978±124

6 мес 67 3036±95 79 3070±72

7 мес 79 3037±84 85 3075±80

8 мес 92 3038±74 82 3055±74

9 мес 46 3021±78 65 3034±73

10 мес 36 3116±113 42 3112±124

11 мес 48 3120±78 43 3104±79

12 мес 78 3159±111 98 3152±109

1 г 3 мес 47 3227±75 42 3223±77

1 г 6 мес 55 3322±91 64 3318±109

1 г 9 мес 38 3431±196 46 3345±147

2 года 45 3453±138 47 3410±191

2 г 6 мес 53 3530±106 57 3520±90

3 года 31 3538±123 33 3506±130

костях голени в зависимости от возраста и пола.

При сопоставлении средневозрастных и индивидуальных показателей скорости ультразвука кости обследованных детей с соответствующими величинами референтной базы прибора и разработанными нами перцентильными таблицами, выявлены значительные различия. Так, у новорожденных детей показатели прочности кости ниже референтных значений отмечались в 9,8% случаев, у детей первого года жизни - в 10,2%, второго года жизни - в 10,8%, и у трехлетних детей - в 12,5% случаев.

Выводы

В результате исследования установлено, что при рождении до 10 % доношенных новорожденных детей имеют показатели прочности кости ниже 10 перцентиля (-18Б), а около 1% детей имеют снижение прочности кости ниже 3 перцентиля (-28Б). Костная прочность уменьшается к 4 месяцу жизни, что является кри-

тическим возрастом для детей первого года. В дальнейшем происходит увеличение показателей скорости звука кости к 1 году.

Определено, что более интенсивное увеличение прочности кости происходит в возрасте от 1 до 2 лет, что диктует необходимость особого внимания за состоянием скелета у детей в данном возрастном периоде.

Установлено, что при использовании референтных баз прибора частота снижения прочности кости выше, чем при использовании для оценки прочности кости разработанных региональных референтных баз.

Рекомендуется для скринингового исследования развития скелета у детей раннего возраста включить количественное ультразвуковое исследование костей голени в стандарты диспансерного наблюдения в амбулаторных условиях у детей раннего возраста. Считать целесообразным использование для оценки костной прочности методом QUS, разработанные нами средневозрастные показатели скорости звуковой волны в кости и перцентильные таблицы.

список литературы

1. Риггз Б.Л., Мелтон Л.Дж. Остеопороз: этиология, диагностика, лечение. Пер. с англ. СПб.: Невский диалект, 2000.

2. Шилин Д.Е. Эпидемиология переломов в детском возрасте: обоснование фармакологической коррекции дефицита кальция и витамина D // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. - 2007; 3: 70-9.

3. Щеплягина Л.А., Круглова И.В. Костная денситометрия в педиатрической практике // Российский педиатрический журнал. - 2002; 2: 57-61.

4. Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю. Кальций и кость: профилактика и коррекция нарушений минерализации костной ткани.// Consilium medicum. - 2003. 5(6): 29-32.

5. Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю. Проблемы остеопороза в педиатрии: научные и практические задачи // Российский педиатрический журнал. - 2004. - № 1. - С.4-10.

6. Bock O., Beidermann T, Oldenburg A. et al //Quantitative Ultrasonometry at Radius and Tibia Shows Different Age and Puberty. Changes in Girls and Boys // J.Bone Miner Res.-2001, - V.1, Suppl 1.

7. Fuchs R.K., Snow C.M. Gains in hip bone mass from high impact training are maintained: a randomized controlled trial in children // J. Pediatr. 2002; 4: 357-62.

8. Saggese G., Baroncelli G.I., Bertelloni S. Osteoporosis in children and adolescents: diagnosis, risk factors and prevention // J Pediatr Endocrinol Metab. 2001; 14: 833-59.

9. Weiss M, Ben Shiomo A, Hagag P, Rapoport M. Normative Database for Bone Speed of Sound Measurement by a Novel Quantitative Multi-site Ultrasound Device. Abstract presented at the ASBMR 21-st Annual Meeting in St. Louis, MI, September 1999. Also: Osteoporosis Int.