Диагностические аспекты остеопенического синдрома у больных сахарным диабетом типа 1

Kriulko L.A.

1 МЛПУ «Городская больница № 2», г. Томск

2 Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

© Тонких О.С., Самойлова Ю.Г., Завадовская В.Д. и др.

Изучено состояние костной ткани у 102 больных сахарным диабетом типа 1 (СД-1) (48 мужчин и 54 женщины, средний возраст (38,2 ± 12,2) года) и уточнено влияние различных факторов на развитие остеопенического синдрома. Методы исследования включали клинико-анамнестические, лучевые, биохимические, статистические методы обработки результатов.

Выявлено, что показатели костной прочности у больных СД-1 соответствовали остеопении, которая сопровождалась нарушением микроархитектоники кости в виде снижения относительного объема трабекулярной кости и количества трабекул. Ультразвуковая остеометрия сопровождалась изменениями маркеров костного метаболизма (остеокальцина и С-концевого телопептида), свидетельствуя об активации процессов резорбции у пациентов с СД-1.

Ключевые слова: остеопороз, сахарный диабет, ультразвуковая остеометрия.

The condition of a bone fabric at 102 sick diabetes mellitus type 1 (48 men and 54 women, middle age (38,2 ± 12,2) years) is studied, also are specified influence of various factors on development osteopenic syndrome. Research methods included clinical and history of development of disease, beam, biochemical, statistical methods of processing of results.

As a result of research it has been revealed that indicators of bone durability at sick of a diabetes corresponded osteopenia which was accompanied by infringement micro-arhcitecture bones in the form of decrease in relative volume trabecular bones and quantities trabecula. Osteosonographie it was accompanied by changes of markers of a bone metabolism (osteocalcin and C-trailer tilopeptid) testifying to activation of processes osteolysis at sick of a diabetes.

Key words: an osteoporosis, diabetes mellitus, osteosonographie.

УДК 616.379-008.64-092:616.71-018.4-007.23

Диагностические аспекты остеопенического синдрома у больных сахарным диабетом типа 1

Тонких О. С.1, Самойлова Ю.Г.2, Завадовская В.Д.2, Кравец Е.Б. 2, Килина О.Ю.2, Криулько Л. А.1

Diagnostic aspects of osteopenic syndrome in Type 1 pancreatic diabetes patients

Kravets Ye.B.

Введение

Несмотря на установленный факт формирования остеопенического синдрома (ОПС) у больных сахарным диабетом типа 1 (СД-1) и на тяжесть последствий указанных заболеваний, и в частности остеопороза, многие аспекты развития данного осложнения остаются неясными. Спорным является вопрос о патогенетических аспектах формирования ОПС. Обсуждается вопрос о развитии остеопороза за счет повышения интенсивности резорбции костной ткани [2].

Дискутируется мнение о влиянии состояния периферического кровотока на развитие ОПС у больных СД-1 [3].

Представляет научный и практический интерес использование методов лучевой диагностики для оценки уменьшения костной массы и установления распространенности ОПС у больных СД-1, а также уточнения ведущего патогенетического звена. Таковыми методами являются ультразвуковая остеометрия (УЗО) для определения костной прочности, компьютерная томография (КТ) для исследования микроархи-

тектоники кости как обязательного условия развития остеопороза и трехфазная сцинтиграфия в качестве объективного метода регистрации состояния кровотока и костного метаболизма для выявления взаимосвязи нарушения микроциркуляции и возникновения ОПС.

Цель исследования — оценить с помощью методов лучевой диагностики состояние костной ткани у больных сахарным диабетом типа 1 и уточнить влияние ряда факторов на развитие остеопенического синдрома.

Материал и методы

В исследование было включено 102 больных СД-1 (48 мужчин и 54 женщины, средний возраст (38,2 ± ± 12,2) года, средняя продолжительность заболевания (13,1 ± 9,4) года). Большинство пациентов (69 человек, 67,6%) имели среднюю степень тяжести заболевания. Из них в фазе компенсации находился 1 (1,5%) больной, в фазе субкомпенсации — 17 (24,6%) пациентов. Фаза декомпенсации выявлена у 51 (73,9%) человека. Тяжелая степень диабета установлена у 33 (32,4%) человек. Фаза компенсации не обнаружена ни у одного пациента данной группы, в то время как фаза декомпенсации имеет место у большей части больных с тяжелым диа-бегом — у 27 (81,8%) человек (НЬА1с (10,6 ± 2,3)%).

Стаж сахарного диабета составлял от 1 года до 36 лет: 11 больных имели стаж в пределах 1 года, у 17 человек давность заболевания составляла от 2 до 5 лет, у 23 — от 6 до 10 лет, у 25 — от 11 до 15 лет и у 26 человек длительность превышала 16 лет.

Лишь у 5 (4,9%) обследованных пациентов отсутствовали осложнения основного заболевания. У остальных 97 (95,1%) пациентов зафиксировано наличие сосудистых осложнений СД.

Диабетическая полинейропатия (ДИН) зарегистрирована у 74 (72,5%) больных СД-1. Диагноз ДИН установлен на основании жалоб и симптомов ДИН (по данным шкал НДС, ННС, Т88, №8-ЬЬ). Доклиническая стадия 1Б диагностирована у 40 (39,2%) пациентов, клиническая стадия 2А (умеренная сим-птомная, характеризующаяся чувствительными, двигательными, автономными нарушениями при отсутствии признаков слабости сгибателей стопы) — у 44 (43,1%) больных.

Больные с различными видами нефропатии входят в группу риска по развитию ОИС, тем более когда нефропатия является осложнением СД-1. Для оценки влияния диабетической нефропатии на состояние кост-

ной прочности у больных СД-1 обследованы 59 (51,9%) пациентов с данным осложнением.

Изучена зависимость изменения костной прочности от выраженности снижения кровотока в нижних конечностях по данным реовазографии у 55 пациентов (22 (40%) мужчины и 33 (60%) женщины) в возрасте от 21 до 67 лет (средний возраст (41,7 ± 12,5) года). По данным реовазографии снижение кровоснабжения нижних конечностей 1-й и 2-й степени выявлено у

10 (18,2%) больных (группа 1), 3-й степени — у 36 (65,4%) (группа 2), 4-й степени — у 9 (16,4%) (группа 3).

У 77 (75,6%) пациентов с СД-1 диагностированы сопутствующие заболевания, включающие заболевания желудочно-кишечного тракта (41 человек (40,2%)), сердечно-сосудистой системы (42 (41,2%)), мочевыводящих путей (30 (29,4%)). На момент исследования у всех пациентов отмечалась стадия компенсации сопутствующих заболеваний и отсутствие обострений в течение предшествующих 6 мес. Кроме того, больные не получали препаратов, способствующих развитию остеопороза, в течение указанного времени.

Методы исследования включали клинико-анамне-стические, лучевые, биохимические, статистические методы обработки результатов.

Состояние костной прочности оценивалось на ультразвуковом остеометре Achilles Express фирмы Lunar (США), предназначенном для исследования пяточной кости, с частотой датчиков 500 кГц.

КТ поясничного отдела позвоночника была выполнена на спиральном компьютерном томографе Toshiba Xpress/GX (Япония) 19 пациентам на уровне L1—L3 по общепринятой методике.

Трехфазная остеосцинтиграфия нижних конечностей выполнялась на гамма-камере Searle Scintiscan с коллиматором на 140 кэВ при введении 370—550 МБк 99тТс-пирфотеха («Диамед», Россия) для определения зависимости показателей магистрального кровотока, кровенаполнения мягких тканей и изменений костного метаболизма от степени выраженности остеопениче-ского синдрома.

Реовазография нижних конечностей проводилась на реографе Р4-02 (Россия). Расчет показателей производился автоматически (использовалась компьютерная программа «Ультратон-1»).

Определялся уровень биохимических маркеров остеопороза (остеокальцина и С-концевого телопеп-тида) в сыворотке крови методом двухцентрового иммуноферментного анализа с целью уточнения патогенетического звена в формировании ОПС у больных СД-1.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью пакета программ Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США). В работе проводился анализ вариационных рядов методами описательной статистики с вычислением медианы Ме и верхнего и нижнего квартилей. Описание качественных признаков осуществлялось путем вычисления абсолютных и относительных частот. Анализ различий по количественным признакам выполнялся методами множественного сравнения независимых групп (ANOVA Краскала—Уоллиса) и методами сравнения двух независимых групп (^-тест Манна—Уитни). Для изучения связей между признаками применялся корреляционный анализ Кенделла. Разницу значений считали статистически значимой при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Исследование состояния костной прочности показало, что средние значения интегрального индекса STI и Т-критерия соответствовали остеопении (86,0 (72,0...98,0) и -1,0 (-2,1 ...-0,2)). Анализ частоты встречаемости ОПС, его структуры у больных СД-1 свидетельствовал о статистически значимом (p = 0,0065) увеличении частоты его встречаемости за счет нарастания распространенности как остеопении, так и остеопороза.

Выявлены высокая степень корреляции (r = 0,89; p = 0,0001) между показателями ультразвукового обследования (УЗО) и степенью тяжести, а также значимые отличия между группами пациентов со средней и тяжелой степенью тяжести СД-1 (рис. 1). Таким образом, при увеличении тяжести течения СД-1 происходит нарастание частоты и выраженности ОПС. У больных со средней степенью СД-1 средние значения STI и T-критерия соответствовали нормальным: STI 92,0 (74,0.99,0) и Т-критерий -0,6 (-2,0.-0,1), а в группе пациентов с тяжелым СД-1 значения аналогичных показателей были значимо ниже (р = 0,01) и соответствовали остеопении: 79,0 (71,0.88,0) и -1,6 (-2,2.-0,9) соответственно. Снижение средних значений STI в группе пациентов с тяжелым течением СД

согласовывалось со статистически значимым возрастанием частоты выявления ОПС и остеопороза в данной группе (р = 0,03).

Исследование микроархитектоники кости выполнялось с помощью цифрового анализа компьютерных томограмм поясничных позвонков. Учитывались относительный объем трабекулярной кости и количество костных трабекул в 1 мм2 [1].

Рис. 1. Показатели костной прочности у больных СД-1 в зависимости от степени тяжести заболевания

КТ поясничного отдела позвоночника на уровне L1, L2, L3 с последующим анализом компьютерных томограмм была выполнена 19 больным СД-1. По данным цифрового анализа компьютерных томограмм поясничных позвонков достоверным признаком развития остеопороза в них является одновременное уменьшение относительного объема трабекулярной кости до 0,23 ± 0,05 и количества костных трабекул в 1 мм2 до 0,27 ± 0,06. Согласно этому нормальная структура трабекулярной кости выявлена у 12 (63,2%) пациентов и у 7 (36,8%) человек отмечено развитие остеопороти-ческой перестройки в поясничных позвонках.

При анализе средних значений показателей цифрового анализа компьютерных томограмм в зависимости от результатов УЗО в группе с нормальными показателями костной прочности средние значения как относительного объема трабекулярной кости, так и количества трабекул в 1 мм2 также соответствовали норме. В группе пациентов с остеопенией по данным УЗО отмечалось наиболее низкое значение Утр/Утотал и Ntp при возрастании этих показателей в группе с ос-теопорозом по данным ультразвукового исследования. Сравнение показателей КТ-исследования (Утр/Утотал и Ntp) выявило значимые различия между группами па-

циентов с нормальными значениями по данным УЗО и больными, средние показатели которых соответствовали остеопении (р = 0,022). В то же время значимых отличий между Утр/Утотал и N^ у пациентов с остеопе-нией и остеопорозом по данным УЗО не обнаружено (р = 0,956). При сравнении показателей КТ-исследова-ния в группах больных с нормальными значениями и остеопорозом по данным УЗО отмечена тенденция (р = 0,070) к их снижению у больных с остеопорозом.

Для изучения связи между показателями КТ и показателями УЗО пяточной кости проводился анализ корреляций по методу Тау—Кендала. Установлена слабая корреляционная взаимосвязь между Утр/Утотал и STI (r = 0,46; p = 0,0438); N^ и BUA (r = 0,28; p = 0,0).

Таким образом, изменение количества трабекул в 1 мм2 прямо приводит к изменениям относительного объема трабекулярной ткани у больных СД-1, что может быть связано с изменениями губчатой кости у данной категории пациентов. Кроме того, взаимосвязь относительного объема и STI и наличие корреляционной взаимосвязи между количеством трабекул и широковолновым рассеянием косвенно указывало на то, что в пяточной кости происходят такие же изменения микроархитектоники, как и в позвонках. Можно предположить, что снижение показателей костной прочности у больных СД-1 в первую очередь связано с изменениями трабекулярной ткани.

Известно, что по мере прогрессирования СД-1 у большей части больных развиваются сосудистые осложнения, влекущие за собой снижение кровоснабжения, в том числе и нижних конечностей. В связи с этим проанализировано влияние состояния кровотока в нижних конечностях по данным реовазографии на показатели УЗО (рис. 2).

Рис. 2. Частота встречаемости нормальных показателей, остеопении и остеопороза и средние значения STI по данным УЗО у больных СД-1 в зависимости от состояния периферического кровотока по данным реовазографии

Ири сопоставлении результатов реовазографии и УЗО получены достоверные данные, подтверждающие формирование ОИС на фоне сохраненного кровотока, а также снижение риска развития ОИС у больных СД с признаками снижения периферического кровотока. Данная закономерность может быть отражением наличия активного костного метаболизма у пациентов с ненарушенным периферическим кровообращением, приводящего при воздействии остальных патогенетических факторов, обусловленных основным заболеванием, к более частому и выраженному развитию ОИС. В то же время дефект периферического кровообращения, по данным некоторых авторов [2], замедляет метаболические процессы кости, приводя к снижению частоты выявления ОИС у данной категории пациентов именно по данным УЗО пяточной кости как периферического отдела скелета.

Сопоставление результатов УЗО и радионуклид-ной ангиографии продемонстрировало, что в группах пациентов с нормальными показателями костной прочности время поступления радиофармпрепарата в сосуды нижних конечностей самое длительное (36— 37 с) по сравнению с данными пациентов с ОИС. Значимое увеличение скорости кровотока установлено только в группе пациентов с остеопорозом (р = 0,05), а у пациентов с остеопенией отмечалась лишь тенденция к ускорению кровотока (р = 0,07).

Ири проведении анализа времени поступления радиофармпрепарата и показателей 8Т1 обнаружена положительная корреляционная связь между БТ! и Тнач (г = 0,47; р = 0,02), характеризующая тенденцию к угнетению кровотока в нижних конечностях пациентов с ОИС по сравнению с больными, имеющими нормальную костную прочность по данным УЗО, что согласуется со свдениями литературы и результатами, полученными при сопоставлении данных реовазогра-фии и УЗО в представленном исследовании. Статистически значимых отличий показателей, характеризующих мягкотканную и костную фазу у больных с нормальной костной прочностью и ОИС, не установлено.

Результаты сопоставления радионуклидной ангиографии нижних конечностей и УЗО показали, что ОИС, по данным УЗО пяточной кости, развивается чаще у больных СД с сохраненным кровотоком. Следовательно, неблагоприятное в целом для пациента снижение периферического кровотока приводит к

уменьшению отрицательного влияния основного заболевания на костный обмен.

Исследование маркеров остеопороза было выполнено у 30 больных СД-1 в возрасте от 18 до 55 лет (средний возраст (43,6 ± 12,1) года) со стажем заболевания (11,3 ± 7,1) года. Среди них женщин — 17 (56,7%), мужчин — 13 (43,3%). У 15 (50,0%) пациентов данной группы отмечено среднетяжелое течение и 15 (50,0%) человек имели тяжелую степень СД-1.

Средние значения индекса костной прочности у больных СД-1, входящих в группу, соответствовали остеопении (72,0 (63,0—80,0)), при этом у 15 (50,0%) больных была диагностирована остеопения и у 15 (50,0%) — остеопороз. Общий уровень остеокальцина в сыворотке крови составил 27,5 (18,0—36,0) нг/мл, а уровень С-концевого телопептида — 0,61 (0,53— 0,69) нг/мл.

При проведении корреляционного анализа по Спирмену выявлена сильная обратная корреляция между всеми показателями УЗО (STI, Т-критерий, SOS и BUA) и уровнем С-концевого телопептида в сыворотке крови (r от -0,72 до -0,84; р < 0,01). Сильная обратная взаимосвязь установлена между содержанием С-концевого телопептида и STI и Т-критерием (r = -0,84; р = 0,0384). Взаимосвязи между показателями костной прочности и уровнем остеокальцина в сыворотке крови больных СД-1 не установлено. Выявленные закономерности выступают доказательством существенной роли процессов резорбции в формировании остеопороза у больных СД-1.

Выводы

1. Средние значения показателей костной прочности больных сахарным диабетом типа 1 по данным ультразвуковой остеометрии соответствуют остеопе-нии.

2. Остеопения у больных СД-1 сопровождалась нарушением микроархитектоники кости в виде снижения относительного объема трабекулярной кости (Утр/Утотал) до 0,27—0,39 и количества трабекул (N^) до 0,31—0,35, что свидетельствует о формировании остеопенического синдрома за счет изменения костной структуры в губчатом веществе кости.

3. Угнетение периферического кровотока в виде увеличения времени поступления радиофармпрепарата в артерии конечности на уровне голеностопного сустава до (43,1 ± 3,1) с по данным радионуклидной ангиографии достоверно (р = 0,03) не влияет на показатели костной прочности.

4. Сопоставление данных УЗО с биохимическим исследованием маркеров костного метаболизма (остеокальцина и С-концевого телопептида) указывает на значимую активацию процессов резорбции (r = -0,84; р = 0,01).

Литература

1. Килина О.Ю. Возможности метода цифрового анализа компьютерных томограмм в диагностике остеопороза: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск, 2003. 18 с.

2. Alexopoulou O., Jamart J., Devogelaer J.P. et al. Bone density and markers of bone remodeling in type 1 male diabetic patients // Diabetes Metab. 2006. V. 32, № 5. P. 453—458.

3. Chantelau E., Wolf A., Ozdemir S. et al. Bone histomorphol-ogy may be unremarkable in diabetes mellitus // Med. Klin. (Munich). 2007. V. 102, № 6. P. 429—433.

Поступила в редакцию 26.11.2009. г.

Утверждена к печати 13.05.2010 г.

Сведения об авторах

О. С. Тонких — врач-рентгенолог МЛПУ «Городская больница № 2» (г. Томск).

Ю.Г. Самойлова — канд. мед. наук, доцент кафедры эндокринологии и диабетологии СибГМУ (г. Томск). В.Д. Завадовская — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии СибГМУ (г. Томск). Е.Б. Кравец | — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой эндокринологии и диабетологии СибГМУ (г. Томск). О.Ю. Килина — канд. мед. наук, ассистент кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии СибГМУ (г. Томск). Л.А. Криулько — врач-невролог МЛПУ «Городская больница № 2» (г. Томск).

Для корреспонденции

Самойлова Юлия Геннадьевна, тел. (3822) 53-01-27; e-mail: samoilova_y@inbox.ru