Референтные показатели двухмерной минеральной плотности кости поясничных позвонков для жительниц Кузбасса

Функциональная, инструментальная и лабораторная диагностика 63 - 73

Статья поступила в редакцию 30.05.2014 г.

РЕФЕРЕНТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДВУХМЕРНОЙ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТИ ПОЯСНИЧНЫХ ПОЗВОНКОВ ДЛЯ ЖИТЕЛЬНИЦ КУЗБАССА

REFERENTIAL INDICES OF BONE MINERAL DENSITY OF LUMBAR VERTEBRAE FOR WOMEN OF KUZBASS

Захаров И.С. Zakharov I.S.

Колпинский Г.И. Kolpinsky G.I.

Ушакова Г.А. Ushakova G.A.

Государственное бюджетное образовательное учреждение Kemerovo State Medical Academy, высшего профессионального образования «Кемеровская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

г. Кемерово, Россия

Остеопороз входит в число наиболее значимых неинфекционных заболеваний по своим медицинским, социальным и экономическим последствиям. Распространенность данной патологии у женщин достоверно выше, чем у мужчин. В диагностике остеопороза ведущее место занимает двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.

При проведении костной денситометрии полученные показатели минеральной плотности кости (МПК) сравниваются с референтной базой, изначально заложенной в денситометрическую систему, которая зачастую отличается от показателей конкретного региона.

Цель данного исследования - разработка референтной базы показателей минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин Кемеровской области.

Материалы и методы исследования. Проведена обработка 1504 результатов двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии поясничных позвонков женщин Кузбасса различных возрастных групп. В исследование были включены женщины европеоидной расы, проживающие в Кемеровской области не менее 10 лет, у которых отсутствовали заболевания, приводящие к формированию остеопороза. Областью диагностического интереса явились первый-четвертый поясничные позвонки.

Результаты и обсуждение. В результате проведенного исследования была разработана референтная база показателей минеральной плотности поясничных позвонков для женщин Кемеровской области различных возрастных групп.

Пиковые значения минеральной плотности кости поясничных позвонков у женщин Кузбасса приходятся на возрастной период 20-29 лет, с последующей десятилетней стабильностью показателей. После 40-летнего возраста отмечается достоверное снижение показателей МПК.

При сравнении референтных значений МПК поясничных позвонков жительниц Кемеровской области и значений базы данных National Health and Nutrition Examination Survey в возрастных группах 16-19 лет и 20-29 лет не наблюдалось достоверных отличий. Однако, начиная с возраста 30-39 лет и старше, показатели МПК женщин Кузбасса были достоверно ниже.

Вывод. Таким образом, использование разработанной референтной базы показателей минеральной плотности кости поясничных позвонков для жительниц Кузбасса позволит проводить двухэнергетическую рентгеновскую аб-сорбциометрию с учетом региональных особенностей, что повысит качество диагностики остеопении и остеопороза.

Ключевые слова: остеопороз; минеральная плотность кости; двухэнергети-ческая рентгеновская абсорбциометрия; референтные показатели.

Kemerovo, Russia

Osteoporosis is one of the leading non-infectious diseases according to its medical, social and economic consequences. The prevalence of this disease in women is significantly higher than in men. Dual-energy X-ray absorptiometry takes a leading part in osteoporosis diagnostics. During bone densitometry obtained indices of bone mineral density (BMD) are compared with a reference database that is originally put into densitometry system, which often differs from the indices in the particular region particular region.

Objective - to develop the reference database of bone mineral density indices in the lumbar vertebrae of Kemerovo region women.

Materials and methods. There was processing of 1504 results of dual-energy X-ray absorptiometry for the lumbar vertebrae of the Kuzbass women of different age groups. The study included the women living in Kemerovo region at least 10 years, without diseases resulting in osteoporosis formation. The area of diagnostic interest included the first-fourth lumbar vertebrae.

Results and discussion. During the study the reference database of bone mineral density indices for the lumbar vertebrae for the women of Kemerovo region of different age groups was developed. The peak values of bone mineral density in the lumbar vertebrae in the women of Kemerovo region are associated with the age period of 20-29 years, with the following 10-year stability of indices. After age of 40 the statistically significant reduction of BMD values is observed. There were statistically significant differences during comparison of the reference values of lumbar BMD in the women of Kemerovo region and the values in National Health and Nutrition Examination Survey database for the age periods of 16-19 and 20-29 years. However, at the age of 30-39 and older BMD values in the women of Kuzbass were lower.

Conclusions. Therefore, use of the developed reference database of bone mineral density indices of the lumbar vertebrae for Kuzbass women will allow performing dual-energy X-ray absorptiometry with consideration of regional differences, and it will result in diagnostics quality increase for osteopenia and osteoporosis.

Key words: osteoporosis; bone mineral density; dual energy X-ray absorptiometry; reference indicators.

Метаболическое заболевание костной ткани, остеопороз, занимает ведущее место в структуре неинфекционных заболеваний по своим медицинским, социальным и экономическим последствиям. По данным International Osteoporosis Foundation (IOF), в европейский странах около 22 млн. женщин и 5,5 млн. мужчин в возрасте 50 лет и старше имеют остеопороз. При этом наблюдается тенденция к постоянному росту распространенности данной патологии [1].

В Российской Федерации у 34 млн. россиян имеется высокий риск остеопоротических переломов [2].

Высокая распространенность остеопороза и, как следствие, высокая частота переломов сопровождается значительными экономическими затратами. В Швеции, по данным 2010 года, 1486 млн. евро в год уходит на лечение пациентов с остеопорозом; к 2025 году экономическое бремя увеличится до 1828 млн. евро. В Испании в 2010 году экономические затраты, связанные с остеопорозом, составляли 2842 млн. евро в год, к 2025 году прогнозируется увеличение на 30 % до 3680 млн. евро. В Германии в 2010 году — 9008 млн. евро в год, к 2025 году экономическое бремя увеличится на 25 %, достигнув 11,261 млн. евро [1].

В настоящее время в диагностике остеопороза ведущее место занимают лучевые методы: двухэнергети-ческая рентгеновская абсорбциоме-трия (dual-energy X-ray absorbtiom-etry — DXA) и количественная компьютерная томография (Quantitative computed tomography — QCT). Наибольшую распространенность получил метод DXA.

Метод двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии определяет общую двухмерную минеральную плотность трабекулярной и кортикальной кости. Полученные показатели минеральной плотности кости пациента сравниваются с референтной базой, изначально заложенной в денситометр фирмой-производителем, которая зачастую отличается от показателей конкретного региона. В качестве референтных значений в большинстве аппаратов используется база данных

National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) [3].

Известно, что важное значение в формировании остеопороза играют особенности региона, в котором проживает пациент (географическая расположенность, влияние факторов внешней среды, популя-ционная, этническая характеристика) [4].

Географическая локализация Кемеровской области способствует накоплению промышленных выбросов в Кузнецкой котловине [5], оказывая отрицательное влияние на здоровье населения, включая рост заболеваний костно-мышеч-ной системы [6, 7].

В связи с этим формирование референтных баз данных, созданных на основе показателей минеральной плотности кости здоровых лиц конкретного региона, будет способствовать более точной оценке результатов костной денситометрии у жительниц Кемеровской области.

Цель исследования — разработать референтную базу показателей двухмерной минеральной плотности кости для женщин Кузбасса.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее исследование были включены 1504 женщины европеоидной расы, проживающие в Кемеровской области, которым проводилась двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.

Представленное исследование осуществлялось с соблюдением этических норм в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинский исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266. Все женщины дали свое письменное согласие на проведение двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии и обработку полученных данных.

Критериями включения явились: длительность проживания женщины в Кузбассе не менее 10 лет; европеоидная раса; отсутствие заболеваний, приводящих к формированию остеопороза; согласие

женщины на проведение костной денситометрии.

Критериями исключения явились: длительность проживания в Кемеровской области менее 10 лет; курение; наличие заболеваний, приводящих к формированию вторичного остеопороза; прием препаратов гормональной контрацепции, заместительной гормональной терапии; прием лекарственных средств, приводящих к формированию осте-опороза; отсутствие согласия женщины на проведение исследования.

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия проводилась рентгеновским костным денситометром Lunar-DPX-NT. Областями интереса явились: первый-четвер-тый поясничные позвонки (L1-L4). Изучалась двухмерная минеральная плотность кости (МПК). Единицы измерения г/см2.

Исследуемые женщины были распределены на следующие возрастные группы: 16-19 лет (n = 74), 20-29 лет (n = 178), 30-39 лет (n = 244), 40-49 лет (n = 301), 50-59 лет (n = 275), 60-69 лет (n = 207), 70-79 лет (n = 123), 80 лет и старше (n = 102).

После получения результатов исследования была проведена статистическая обработка с использованием программ Microsoft Excel и Statistica 6.1. Определялось среднее значение (М) минеральной плотности кости и стандартное отклонение (SD) для каждой возрастной группы. Для сравнения двух групп использовался критерий Стьюдента для парных выборок. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.

Согласно существующим рекомендациям [8], необходимо проводить оценку минеральной плотности кости не менее двух поясничных позвонков (LrL2, Lj-L3, Lj-L4, L2-L3, L2-L4, L3-L4). Однако на практике чаще используются только показатели МПК второго-четвертого (L2-L4) и первого-четвертого (Lj-L4) позвонков.

Помимо расчета средних значений минеральной плотности кости для костного денситометра Lunar, была проведена стандартизация показателей для денситометрических систем Hologic и Norland.

^ 64

ПОЛИТРАВМА

Стандартизация показателей МПК проводилась на основании нижеприведенных формул [9, 10]:

Для костного денситометра Lunar:

Сандартизированная МПК = 0,9683 х (МПКЬши1 - 1,100) + 1,0436.

Для костного денситометра Ho-logic:

Сандартизированная МПК = 1,0550 х (МПКНо1о8к - 0,972) + 1,0436.

Для костного денситометра Norland:

Сандартизированная МПК = 0,9743 х (МПКМоЛш1 - 0,969) +

1,0436.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В таблицах 1, 2, 3 представлены референтные показатели минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин Кемеровской области при исследовании различными денситометрическими системами (Lunar, Hologic, Norland). Из таблиц видно, что пик костной массы у женщин Кемеровской области приходится на 20-30-летний возрастной период, после чего отмечается плато показателей МПК. Достоверное снижение показателей минеральной плотности кости поясничных позвонков отмечается в возрастной группе 40-49 лет.

Полученные референтные показатели минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин различных возрастных групп Кемеровской области были сопоставлены с референтными значениями базы данных National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) (табл. 4).

Из приведенной таблицы 4 видно, что в возрастных группах 16-19 лет, 20-29 лет не наблюдалось достоверных различий показателей минеральной плотности кости. Однако в связи с тем, что пик костной массы у женщин Кемеровской области отмечается раньше, чем у белых женщин США, начиная с

Таблица 1

Референтные показатели минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин Кемеровской области

Table 1

The reference values of bone mineral density in lumbar vertebrae in women of Kemerovo region

Возраст Age 16-19 лет/ years 20-29 лет/ years 30-39 лет/ years 40-49 лет/ years 50-59 лет/ years 60-69 лет/ years 70-79 лет/ years 80 лет и старше/ years and older

Среднее значение МПК L1-L4 (г/см2) Mean value BMD L1-L4 (g/cm2) 1.126 1.177 1.174 1.144 1.083 1.04 0.989 0.98

SD L1-L4 0.166 0.177 0.176 0.18 0.185 0.184 0.186 0.187

Среднее значение МПК L2-L4 (г/см2) Mean value BMD L2-L4 (g/cm2) 1.158 1.219 1.205 1.186 1.12 1.081 1.028 1.024

SD L2-L4 0.166 0.177 0.178 0.179 0.176 0.183 0.185 0.183

Таблица 2 Референтные показатели минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин Кемеровской области (костный денситометр Hologic DXA Systems Table 2 The reference values of bone mineral density in lumbar vertebrae in women of Kemerovo region (bone densitometer Lunar DXA Systems

Возраст Age 16-19 лет/ years 20-29 лет/ years 30-39 лет/ years 40-49 лет/ years 50-59 лет/ years 60-69 лет/ years 70-79 лет/ years 80 лет и старше/ years and older

Среднее значение МПК L1-L4 Mean value BMD L1-L4 (g/cm2) 0.996 1.043 1.04 1.012 0.956 0.917 0.87 0.862

SD L1-L4 0.115 0.125 0.124 0.128 0.132 0.131 0.133 0.134

Среднее значение МПК L2-L4 Mean value BMD L2-L4 (g/cm2) 1.025 1.081 1.068 1.051 0.99 0.955 0.906 0.902

SD L2-L4 0.115 0.125 0.126 0.127 0.124 0.13 0.132 0.13

Таблица 3

Референтные показатели минеральной плотности кости поясничных позвонков для женщин Кемеровской области (костный

денситометр Norland DXA Systems) Table 3

The reference values of bone mineral density in lumbar vertebrae in women of Kemerovo region (bone densitometer Lunar DXA

Systems)

Возраст 16-19 лет/ 20-29 лет/ 30-39 лет/ 40-49 лет/ 50-59 лет/ 60-69 лет/ 70-79 лет/ 80 лет и старше/

Age years years years years years years years years and older

Среднее значение МПК L1-L4 (г/см2) 0.992 1.051 1.042 1.018 0.956 0.911 0.862 0.857

Mean value

BMD L1-L4

SD L1-L4 0.129 0.138 0.139 0.137 0.14 0.143 0.146 0.143

Среднее значение МПК L2-L4 (г/см2) 1.024 1.085 1.074 1.053 0.991 0.95 0.897 0.893

Mean value

BMD L2-L4

SD L2-L4 0.13 0.139 0.137 0.138 0.138 0.143 0.145 0.145

Таблица 4

Сравнительная оценка референтных показателей МПК поясничных позвонков для женщин Кузбасса с референтными значениями

базы данных NHANES Table 4

The comparative assessment of the reference values of BMD in lumbar vertebrae in Kuzbass women and the reference values from

NHANES database

Возраст 16-19 лет/ 20-29 лет/ 30-39 лет/ 40-49 лет/ 50-59 лет/ 60-69 лет/ 70-79 лет/ 80 лет и старше/

Age years years years years years years years years and older

Среднее значение

МПК L1-L4 1.004 1.064 1.065 1.056 0.993 0.952 0.902 0.932

Mean value

BMD L1-L4

Среднее значение

МПК L1-4 у женщин

Кузбасса 0.996 1.043 1.04 1.012 0.956 0.917 0.87 0.862

Mean value

BMD L1-L4

in Kuzbass women

p = 0.5 p = 0.06 p = 0.02 p = 0.001 p = 0.001 p = 0.007 p = 0.07 p = 0.001

периода 30-39 лет, выявлено достоверное отличие средних значений МПК поясничных позвонков за исключением возрастных групп 70-79 лет. В то же время отсутствие достоверных различий именно в этих возрастных группах может быть связано с численным неравенством двух сравниваемых групп.

На рисунке приведена возрастная динамика референтных показателей двух сравниваемых групп.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенного исследования можно сделать следующее заключение:

1. У жительниц Кузбасса пик костной массы поясничных позвонков приходится на возрастной период 20-29 лет, после чего в течение следующего десятилетия минеральная плотность кости держится на стабильном уровне.

2. После 40-летнего возраста отмечается достоверное снижение показателей МПК поясничных позвонков.

3.При сравнении референтных значений МПК L1—L4 жительниц Кемеровской области и значений базы данных National Health and Nutrition Examination Survey в возрастных группах 16-19 лет и

^ 66

20-29 лет не наблюдалось достоверных отличий. 4. Начиная с возраста 30-39 лет и старше, показатели МПК женщин Кузбасса были достоверно ниже, за исключением возрастной группы 70-79 лет, где не было выявлено достоверных отличий. Таким образом, использование разработанной референтной базы показателей минеральной плотности кости поясничных позвонков для жительниц Кузбасса позволит проводить двухэнергетическую рентгеновскую абсорбциометрию с учетом региональных особенностей, что повысит качество диагностики остеопении и остеопороза.

ПОЛИТРАВМА

Рисунок

Сравнительная возрастная динамика референтных показателей МПК поясничных позвонков для женщин

Кузбасса и референтных показателей базы данных NHANES

Figure

The comparative age dynamics of the reference values of lumbar BMD in Kuzbass women and the reference values from NHANES database

NHANES  KysOacc/Kuzbass

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:

1. Hernlund E, Svedbom A, Ivergard M, Compston J, Cooper C, Sten-mark J, et. al. Osteoporosis in the European Union: Medical Management, Epidemiology and Economic Burden. A report prepared in collaboration with the International Osteoporosis Foundation (IOF) and the European Federation of Pharmaceutical Industry Associations (EFPIA). Arch. Osteoporos. 2013; 8: 136.

2. Lesnyak OM. Audit of osteoporosis problem in Russian Federation. Preventive Medicine. 2011;

3. Looker AC, Borrud LG, Hughes JP, Fan B, Shepherd JA, Melton III LJ. Lumbar spine and proximal femur bone mineral density, bone mineral content, and bone area: United States, 2005-2008: data from the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES). Hyattsville, Md. : Dept. of Health and Human Services, Public Health Service, National Center for Health Statistics, 2012. 132 p. (Vital and Health Statistics, Series 11, No. 251. Data From the National Health and Nutrition Examination Survey).

4. Kaptoge S, Reid DM, Scheidt-Nave C, Poor G, Pols HA, Khaw KT, et al. Geographic and other determinants of BMD change in European men and women at the hip and spine. A population-based study from the Network in Europe for Male Osteoporosis (NEMO). Bone. 2007; 40 (3): 662-673.

5. The report of the status and protection of environment in Kemerovo region in 2013. Kemerovo, 2014. 279 p. (Доклад о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2013 году. Кемерово, 2014. 279 с.).

6. Koskina EV, Ivoylov VM, Glebova LA, Brusina EB, Rynza OP. Social hygienic monitoring of pediatric health in Kemerovo. Mother and Child in Kuzbass. 2012;

Г

*— 2-

S н о 2 о

о го

.0 н о ^ ел с

X н о сц <и тз "га

с <и

о; с

га X '£Е

л cu

ц с

га о

а. ш

<и

X

2

0,8

0.6

0,4

0,2

f О)

со

t я

-Ъ

(О

1— "О

о> а о

а о. п

ЛЛ _ 1—

7. Mihayluts MF. The disease incidence in children living in a city with developed chemical industry with complex influence of contaminated air and soil. Ecologic Hygienic Problems in Kuzbass, Kemerovo, 1990. p. 27-28. Russian

8. Osteoporosis. Lesnyak OM, Benevolenskoy LI, editors. 2nd edition, revised and supplemented. Moscow : GEOTAR-Media Publ., 2009. 272 p. (Остеопороз / под ред. О.М. Лесняк, Л.И. Беневоленской. 2-е изд., перераб. и доп. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. 272 с.).

9. Zhang Z-Q, Ho SC, Chen Z-Q, Zhang C-X, Chen Y-M. Reference values of bone mineral density and prevalence of osteoporosis in Chinese adults. Osteoporos Int. 2014; 25(2): 497-507.

10. Hui SL, Gao S, Zhou XH, Johnston CC Jr, Lu Y, Gluer CC, et al. Universal standardization of bone density measurements: a method with optimal properties for calibration among several instruments. J. Bone Miner. Res. 1997; 12:1463-1470.

Сведения об авторах: Information about the authors:

Захаров И.С., к.м.н., доцент кафедры акушерства и гинекологии Zakharov I.S., candidate of medical science, docent of obstetrics

№ 1, ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская акаде- and gynecology department N 1, Kemerovo State Medical Academy, Ke-

мия» Минздрава России, г. Кемерово, Россия. merovo, Russia.

Колпинский Г.И., д.м.н., профессор кафедры лучевой диагно- Kolpinsky G.I., MD, PhD, professor, chair of X-ray diagnostics, ra-

стики, лучевой терапии и онкологии, ГБОУ ВПО «Кемеровская го- diotherapy and oncology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo,

сударственная медицинская академия» Минздрава России, г. Кеме- Russia.

рово, Россия.

Ушакова Г.А., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой акушер- Ushakova G.A., MD, PhD, professor, head of obstetrics and gyne-

ства и гинекологии № 1, ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная cology department N 1, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo,

медицинская академия» Минздрава России, г. Кемерово, Россия. Russia.

Адрес для переписки: Address for correspondence:

Захаров И.С., ул. Ворошилова, 22а, г. Кемерово, Россия, 650029 Zakharov I.S., Voroshilova St., 22a, Kemerovo, Russia, 650029

Тел: +7 (3842) 46-51-62 Tel: +7-(3842)-46-51-62

E-mail: isza@mail.ru E-mail: isza@mail.ru

m

ПОЛИТРАВМА