Диагностическая и интервенционная радиология 2015
№02 2015

Quantitative computed tomography and dual-energy x-ray absorptiometry in the diagnosis of postmenopausal osteoporosis

*Zakharov I.S. – MD, PhD1
  Kolpinskiy G.I. – MD, PhD, professor1,2
  Shkaraburov A.S. – MD2
  Popova O.P. – MD2

1Kemerovo State Medical Academy
22a, Voroshilov Str., Kemerovo, Russian Federation, 650029
2Clinical Consultative and Diagnostic Centre
53/1, October Prospect, Kemerovo, Russian Federation 650066

ABSTRACT:
Aim: was to compare results of bone densitometry techniques, conducted by quantitative computed tomography (QCT) and dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) in postmenopausal women.
Material and methods: the study included 210 women in postmenopausal period, who were divided by age into four groups: 50–59 years, 60–69 years, 70–79 years, 80 years and older. All patients underwent densitometry of the lumbar spine by quantitative computed tomography and dual-energy X-ray absorptiometry in the range of 1–2 weeks.
Results: in the evaluation of bone mineral density by methods of QCT and DXA in the age group 50–59 years, there were no significant differences in results of densitometry. During of QCT, osteoporosis was diagnosed in 20.5%, during DXA – 15.1% of patients. Since the age of 60 years and older – incidence of osteoporosis by QCT was higher than in the DXA. Evaluation of correlation indicators QCT and DXA, in all four groups showed a positive association of moderate strength, which decreases with increasing age (I group: r=0.68, p=0.001; II group: r=0.57, p=0.001; III group: r=0.40, p=0.003; IV group: r=0.40, p=0.04).
Conclusion: after 60 years, the incidence of osteoporosis, shown by quantitative computed tomography is higher in comparison with dual-energy X-ray absorptiometry.
Key-words:
• osteoporosis
• quantitative computed tomogpahy
• dual-energy X-ray absorptiometry

Введение

Остеопороз, являясь одним из наиболее распространенных неинфекционных метаболических заболеваний, неотвратимо приводит к тяжелым негативным медицинским, социальным и экономическим последствиям. У женщин данная патология во многом связана с гормональными изменениями, обусловленными менопаузой [1, 2]. Диагностическим критерием остеопоротических изменений является уровень минеральной плотности кости (МПК), который определяется лучевыми методами – двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией (dual-energy X-ray absor-ptiometry, DXA) и количественной компьютерной томографией (quantitative computed tomography, QCT).
При двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии  исследуют двухмерную суммарную минеральную плотность трабекулярной и кортикальной кости, выраженную в г/cм2. QCT проводит оценку истинных трёхмерных показателей МПК, исследует трабекулярную и кортикальную часть кости по отдельности. Важной особенностью при QCT является минимальное влияние наложений окружающих тканей, а также дегенеративных инволюционных процессов костей на качество результата денситометрии. Неоспоримыми преимуществами DXA являются меньшие финансовые затраты и лучевая нагрузка при обследовании пациента. Исследования, включающие сравнительную оценку диагностической ценности QCT и DXA в выявлении остеопороза, немногочисленны [3–5], а вопрос о преимуществах того или иного метода остается открытым. Учитывая, что наиболее активно снижение минеральной плотности кости у женщин наступает после 50 летнего рубежа [6], сравнение результатов различных методов лучевой диагностики в оценке минеральной плотности кости у женщин в постменопаузальном периоде представляет актуальность.
Цель исследования – сопоставить результаты костной денситометрии, проведенной методами количественной компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией у женщин постменопаузального периода.

Материал и методы

Работа проводилась в соответствии с этическими нормами Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2008 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. №266. Проводимая работа была одобрена этическим комитетом ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава России.
В исследование было включено 210 женщин, находящихся в постменопаузальном периоде. Для достижения поставленной цели обследуемым проводилась денситометрия поясничного отдела позвоночника методами количественной компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии в интервале 1-2 недели. Женщины в зависимости от возраста были разделены на четыре группы: I группа (50–59 лет, n=73), II группа (60–69 лет, n=58), III группа (70–79 лет, n=53), IV группа (80 лет и старше, n=26).
Количественную компьютерную томографию проводили на компьютерном томографе Somatom Emotion (Siemens, Германия) с применением режима «Osteo». Единицы измерения: mg Ca-Ha/ml (миллиграммы кальция гидроксиапатита/миллилитр). Для ДРА использовался костный денситометр Lunar-DPX-NT (GE Healthcare, Великобритания). Единицы измерения: г/см2. Областью интереса были второй-четвертый поясничные позвонки.
Согласно международным рекомендациям, при QCT-денситометрии, необходимо оценивать минеральную плотность трабекулярной кости [7]:
• норма – МПК более 120 мг/см3;
• остеопения – МПК находится в диапазоне 80–120 мг/см3;
• остеопороз – МПК находится ниже уровня 80 мг/см3.
При проведении DXA уровень минеральной плотности кости оценивался с использованием Т-критерия, который представляет количество стандартных отклонений от средних пиковых значений МПК молодых женщин. Если Т-критерий находится в пределах от 1 до −2,4 – говорят об остеопении, при Т-критерии 2,5 и ниже – об остеопорозе [8].
Для статистического анализа применялась программа Statistica 6.1. Методом Колмогорова-Смирнова оценивалась нормальность распределения эмпирических показателей. Для сопоставления двух выборок по частоте встречаемости признака проводился расчёт критерия j*–углового преобразования Фишера. Сила связи между полученными результатами QCT и DXA определялась корреляционным методом – рассчитывался коэффициент корреляции. При проверке статистических гипотез критический уровень значимости принимался равным 0,05 (р=0,05).

Результаты и обсуждение

В ходе исследования при проведении QCT у женщин различных возрастных групп были получены следующие результаты: в I группе остеопороз диагностирован у 20,5%, остеопения – у 57,5% женщин; во II группе – у 44,8% и 41,4%, в III группе – у 58,5% и 35,8%, в IV группе у 76,9% и 23,1% соответственно (рис.1). Методом DXA в I возрастной группе остеопороз отмечался у 15,1%, остеопения – у 47,9% обследованных; ­во II группе – у 24,1% и 44,8%, в III группе – у 41,5% и 47,2%, в IV группе 46,2% и 30,8% соответственно (рис. 2).
При сравнительной оценке результатов QCT и DXA в первой группе не было выявлено отличий в количест-ве случаев выявленного остеопороза, начиная со II группы результаты QCT и DXA значимо отличались. Различия, представленных на рисунке 3 показателей, имели следующие уровни значимости: в I группе р=0,1, во II группе р=0,001, в III группе р=0,03, в IV группе р=0,01. При оценке корреляции между результатами количественной компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией наблюдалась положительная связь умеренной силы во всех возрастных группах. С увеличением возраста отмечалась тенденция к уменьшению силы связи (рис. 4–7).
При сравнении коэффициентов корреляции различных возрастных групп выявлено, что между показателями I и III и I и IV группами отмечалось значимое различие (табл. 1).

Данное обстоятельство можно связать с возрастными инволюционными дегенеративными процессами позвоночника, вследствие чего, происходит завышение значений минеральной плотности кости при проведении двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

Выводы

1. При исследовании минеральной плотности кости у женщин в постменопаузе методами QCT и DXA в возрастной группе 50–59 лет не было выявлено значимых отличий в результатах денситометрии.
2. Начиная с возраста 60 лет и старше частота выявления остеопороза методом QCT была выше, чем при DXA.
3. Была определена положительная связь умеренной силы между результатами QCT и DXA, которая уменьшалась с увеличением возраста, при этом значимая разница отмечалась с 70 лет.
4. На основании проведенного исследования можно сделать заключение, что после 60 летнего возраста частота выявления остеопороза методом количественной компьютерной томографии выше по сравнению с двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией.