Какие анализы используют для диагностики остеопороза?

Диагностика остеопороза имеет большое значение не только для дифференциации диагноза, но и для установления патологии при отсутствии признаков заболевания. Ученые установили, что механизм возникновения остеопороза неоднозначен, поэтому для назначения адекватного лечения требуется уточнение причины патологии.

Остеопороз костей

Рентгенологический метод

Рентгенография является одним из самых доступных и информативных методов диагностики при остеопорозе. С ее помощью можно:

  • с большой степенью вероятности судить о наличии или отсутствии патологии;
  • точно локализовать патологический процесс;
  • определить его распространенность в скелете;
  • установить характер его течения и форму проявления.

Картина остеопороза костей на пленках рентгенографии может быть видна, как пятнистая или диффузная рарефикация кости.

Общим радиологическим признаком патологии для обеих форм остеопороза является высокая степень прозрачности для рентгеновских лучей рисунка костей скелета. В зависимости от формы эти участки могут располагаться в виде более светлых островков на фоне нормальной или слабоизмененной ткани костей (пятнистая форма), или кость может быть полностью светлая (при диффузной форме).

Остеопороз на рентгене

При рентгенографии заметно истончение отдельных костных пластин, а сеть структуры кости выглядит широкопетлистой, то есть с увеличенными ячейками. При этой форме патологии наружный слой (корковый) костей не истончается, в отдельных случаях может наблюдаться разрыхление внутреннего слоя и превращение его в губчатую костную ткань.

Рентгенологическое исследование при диффузной форме остеопороза показывает изменение губчатой ткани. Она состоит из редких и едва заметных балок, почти не задерживающих рентгеновские лучи.

При крайней степени резорбции кости на снимке выглядят «стекловидными» и не отличаются от подстилающих тканей. Корковый слой на всем протяжении кости сильно истончен, со стороны внутренней полости может быть заметна продольная исчерченность. Наружный слой кортикального вещества дает такую плотную тень на снимке, что кости кажутся, обведенными по контуру черной тушью.

В отличие от других форм костной атрофии при остеопорозе сохраняются размер и форма костей. Согласно дифференциальным признакам, на рентгенограмме можно сразу отличить остеопороз от костной атрофии.

Преимущества и недостатки метода

Рентгенологическое обследование при остеопорозе является основным методом диагностики заболевания. На рентгенограмме изменения в структуре скелета становятся заметны при потере 20–30% костного вещества. Преимуществом R-графии являются:

  • доступность — метод не требует специальной аппаратуры;
  • простота — обследование не требует предварительной подготовки пациента;
  • быстрота — рентгенография даже при выполнении в нескольких проекциях занимает не более 10–20 мин.

Схема формирования рентгеновского изображения

Рентген установки есть в каждом населенном пункте, что позволяет охватить значительную часть населения и провести скрининг остеопороза в группах риска.

Незаменима R-графия при осложнении остеопороза: переломах костей в результате резорбции костной ткани. Большое диагностическое значение имеет микрорадиоскопия, с помощью которой проводят исследование изменений, происходящих в пястных костях. Этот метод рентгенографии позволяет на протяжении длительного периода времени отслеживать терапевтический эффект.

Однако основным недостатком рентгенографии является воздействие на организм определенной дозы ионизирующего излучения, что не позволяет его использовать на некоторых группах пациентов. По этой же причине рентгенографию не используют для наблюдения за процессом прогрессирования патологии и отслеживания эффективности назначаемого лечения.

Характеристика применяемых методов

Исследование костной системы человека пополнилось новыми методами, которые считаются более информативными, чем рентгенография. Остеоденситометрия включает следующие методы инструментальной диагностики:

  • двойная рентгеновская абсорбциометрия;
  • количественная ультразвуковая денситометрия;
  • количественная КТ;
  • МРТ.

Остеоденситометрия позвоночника

Двойная рентгеновская абсорбциометрия базируется на рентгеновском излучении. Для визуализации происходящих в костной ткани изменений используют специальные рентген-денситометры — комплексы, способные измерять плотность костей не только в центральной оси скелета, но и на его периферии. Обследования проводят с применением двух методов:

  • одноэнергетической рентгеновской абсорбциометрии — для исследования дистальных участков костной системы (костей верхней конечности и пяточной кости);
  • двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии — используется для оценки уровня минерализации костей всего скелета.

Денситометр рентгеновский костный Двухэнергетический рентгенографический денситометр работает по тому же принципу, что и рентгеновский аппарат, но есть и существенные различия. Пучок лучей имеет 2 максимума на различных диапазонах излучения. С помощью математических расчетов производят определение разницы между этими значениями и определяют массу минерального вещества в той области скелета, которая подвергается исследованию.

Для точной диагностики остеопороза достаточно произвести исследование двух областей скелета: головки бедренной кости и прилегающего к ней участка и позвонков в поясничной области позвоночника. Однако современные денситометрические установки имеют встроенную программу «Все тело», позволяющую оценить уровень минерализации костной ткани во всем скелете или в отдельно взятой области.

Диагностика остеопороза у женщин с помощью этой программы позволяет не только оценить резорбцию костной ткани, но и оценить распределение жировой и безжировой массы тела на различных стадиях постменопаузы.

Установки снабжены компьютеризированным анализом скана, что позволяет снизить влияние человеческого фактора на оценку результата. Программа «Сравнительный анализ» позволяет оценить произошедшие в скелете изменения методом наложения выполненной ранее сканографии и на определенном этапе исследования. Оценка риска развития остеопороза проводится по двум критериям:

  • Т — когда сравнение уровня минерализации костей скелета обследуемого сравнивают с контрольным показателем, соответствующим уровню МК у молодого человека аналогичного пола;
  • Z — сравнение проводят с образцом той же возрастной группы, пола и конституции.

Достоинства и недостатки метода

Неоспоримым достоинством метода является низкая доза облучения, которая в 10 раз меньше стандартной, используемой при R–графии. Однако на результат анализа влияют несколько факторов:

  • для получения достоверных результатов необходимо проводить обследование на одном и том же аппарате, так как при калибровке денситометра могут быть использованы различные критерии оценки;
  • при использовании программы «Все тело» значение имеет положение пациента, даже незначительное смещение может исказить результат, так как сравнение производит компьютер;
  • при использовании программы «Сравнительный анализ» не учитываются индивидуальные особенности пациента, поэтому опытные специалисты вынуждены производить настройку программы вручную;
  • требуется громоздкая, дорогостоящая аппаратура и специально оборудованное помещение;
  • для обслуживания (настройки, наладки) и анализа результатов требуются специально обученные специалисты.

Дозы облучения позвоночника

Благодаря совершенствованию систем двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии удалось снизить погрешность при обследовании на остеопороз по сравнению с рентгенографией и одноэнергетической рентгеновской абсорбциометрией до 0,5%. Это позволяет считать данный метод высокоинформативным и достоверным.

Ультразвуковая количественная денситометрия

Денситометрический анализ состояния костей скелета и определения риска переломов при остеопорозе с помощью УЗИ основан на прохождении и отражении звуковых волн через ткани с различной плотностью. Данный метод позволяет не только определить степень минерализации кости, но и ее эластичность, стойкость к механическому воздействию.

УЗИ мелких костей для диагностики остеопорозаИз-за небольших размеров аппарата исследование проводят на дистальных участках скелета и мелких костях (кроме большеберцовой). При исследовании состояния пяточной кости исследуют и степень ослабления сигнала, что позволяет оценить не только плотность костей, но и состояние, ориентацию, наличие микроповреждений трабекул — главного элемента архитектоники кости. Благодаря совмещению результатов можно оценить механические характеристики костной ткани и спрогнозировать риск переломов. Достоинством метода являются:

  • невысокая стоимость;
  • доступность;
  • компактность и мобильность установки;
  • быстрота получения результата;
  • отсутствие ионизирующего излучения.

Одним из немногочисленных минусов является то, что проводят исследование периферических костей скелета в то время, как на начальной стадии патологии поражаются центральные отделы.Поэтому данный метод называют скрининговым, так как он позволяет произвести обследование большого количества пациентов. Углубленные исследования проводят с использованием других методов диагностики.

Количественная компьютерная томография

Компьютерная томография позволяет получить 3D–изображение скелета. С помощью ККТ можно определить:

  • минеральную плотность изолированно для каждого слоя кости;
  • провести исследование плотности костной ткани и анатомическое расположение позвоночного столба;
  • при использовании двухэнергетической ККТ содержание минералов в костной ткани может определяться с высокой степенью точности;
  • степень деформации тел позвонков.

КТ снимок при остеопорозе

В сравнении с двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией и ультразвуковой количественной денситометрией результат имеет более высокую валидность.

Недостаток метода — это то, что на результат оказывает влияние содержание жировой ткани в костном мозге, процент которой увеличивается с возрастом больного. При длительном исследовании с помощью ККТ есть риск получить высокую дозу облучения, кроме того, исследования дорогостоящие и не везде доступны.

Компьютерная томография при обследовании на остеопороз имеет ряд погрешностей, которые приводят к тому, что данный метод заменяют другими, более доступными и надежными методами денситометрии.

Методы лабораторных исследований

Лабораторная диагностика остеопороза применяется в комплексе с инструментальными исследованиями. С помощью биохимических анализов:

Анализ крови для диагностики остеопороза

  • проводят дифференциацию остеопороза от других патологий;
  • помогают идентифицировать причину возникновения;
  • есть возможность проследить активность патологии.

Используются такие методы:

  • оценка кальциево–фосфорного баланса и определение активности гормонов, регулирующих кальциевый обмен;
  • исследование наличия и уровня маркеров костного гомеостаза;
  • дополнительные методы, направленные на выявление причин возникновения вторичного остеопороза.

Анализ крови на остеопороз проводится для определения баланса кальций/фосфор и содержания этих минералов. Для оценки риска прогрессирования патологии определяют уровень гормонов паратгормона и кальцитонина, отвечающих за усвоение организмом минералов, поддержание баланса между резорбцией костной ткани и образованием новых структур. Недостатком данного метода является то, что он не способен выявить остеопороз на ранних стадиях.

Влияние снижения эстрогенов на развитие остеопороза

Для того чтобы диагностировать остеопороз, анализы должны включать исследования на определение специфических маркеров, которые появляются при разрушении или формировании костной ткани:

  • маркеры, свидетельствующие о формировании костной ткани: щелочная фосфатаза, пропептид проколлагена 1 типа, остеокальцин;
  • маркеры, возникающие в утренней порции мочи, свидетельствующие о деминерализации костей: оксипролин, пиридинолин и дезоксипиридинолин, тартрат-резистентная кислая фосфатаза, поперечно-связывающие пептиды коллагена 1 типа.

Биохимические анализы способны оценить эффективность применяемого терапевтического воздействия. Лабораторные исследования маркеров резорбции костей позволяют установить начало процесса значительно раньше, чем инструментальные. Проверка содержания маркеров в биологических жидкостях позволяет установить степень нарушения микроархитектоники и рассчитать риск возникновения переломов.

Биохимический анализ на остеопороз, денситометрия и рентгенография позволяют с большой точностью определить раннюю стадию прогрессирования заболевания.