Liubomiras Gradauskas
Kauno medicinos universiteto Radiologijos klinika
Raktažodžiai: osteoporozė, kaulų densitometrija.
Reziumė. Straipsnyje nagrinėjami šiuolaikiniai rentgeno, radionuklidų, ultragarsinio ir magnetinio rezonanso kaulų masės matavimo metodai, vertinamos jų teigiamos ir neigiamos savybės. Apibūdinus dabartinę osteoporozių spindulinės diagnostikos būklę Lietuvoje kaip labai nepatenkinamą, siūloma, kokios ir kiek osteodensitometrijos aparatūros Lietuvai labiausiai reikia.
Osteoporozės, "20-ojo amžiaus tyliosios epidemijos",
aktualumas vis didėja. Visi sutinka, kad tiksliausia kokybinė
ir kiekybinė šios būklės diagnostika grindžiama
radiologiniais kaulų masės matavimais [14]. Klasikiniai metodai
- rentgenografija ir rentgenogrammetrija [7] nebelaikomi adekvačiais
nūdienos reikalavimams dėl nepakankamo tikslumo. Todėl per
pastaruosius 35 metus (nuo 1963 m., kai įdiegta absorbciometrija)
sukurta dešimtys neinvazinių rentgeno, radionuklidų,
ultragarso, magnetinių ir kitų osteodensitometrijos metodų,
kurių gausėjimas, kaip eksplozija [4], privertė kritiškai
juos vertinti ir rinktis iš jų optimalius. Be to, atsirado
daugybė naujų terminų - densitometrijos metodų ir jų tam
tikrų parametrų pavadinimų bei sutrumpintų jų variantų -
akronimų [6]. Šie terminai literatūroje vartojami vienodai (ar
labai panašiai), nepaisant, kokia kalba rašoma [3, 14, 16],
taigi jie tapę (ar bent tampa) tarptautiniais. Vadinasi, juos
teks vartoti ir lietuvių medicinos literatūros tekstuose (ir šiame
straipsnyje taip pat).
Visa tai pristatyti LRA suvažiavimui per šių dienų Lietuvos
radiologijos būklės prizmę ir yra šio straipsnio tikslas.
Iš daugelio osteodensitometrijos metodų [2, 3, 5, 11 ir kt.]
1993 metais Osteoporozės konferencija Honkonge pripažino
informatyviais ir šiuolaikiškais skeletui tirti šiuos penkis
metodus [4]:
1. SPA (Single-Photon Absorbtiometry) - absorbciometrija
monoenergetiniu fotonų pluoštu.
2. DPA (Dual-Photon Absorbtiometry) - absorbciometrija dviejų
energijos lygių fotonų pluoštu.
3. SXA (Single X-ray Absorbtiometry) - absorbciometrija
monoenergetiniu rentgeno spindulių pluoštu.
4. DXA (Dual-Energy X-ray Absorbtiometry) - absorbciometrija
dviejų energijos lygių rentgeno spindulių pluoštu.
5. QCT (Quantitative Computed Tomography) - kiekybinė
kompiuterinė tomografija.
Atsižvelgiant į technikos pažangą per pastaruosius kelerius
metus ir praktinius bei mokslinius osteoporozės tyrimų
poreikius, šiandien dar aktualios yra:
6. QUS (Quantitative Ultrasound/Ultrasonometry), arba BUA (Broadband
Ultrasound Attenuation), arba USM (Ultrasonometria), arba EOM (Echoosteometrija),
t.y. ultragarsinė osteodensitometrija.
7. QMR (Quantitative Magnetic Resonance) arba hr-MRI (high
resolution Magnetic Resonance Imaging) - didelės skiriamosios
galios magnetinis rezonansinis tyrimas.
Šiais metodais siekiama nustatyti [1, 14]:
BMD (Bone Mineral Density) - kaulų mineralinį tankį (g/cm2).
BMC (Bone Mineral Content) - kaulų mineralų kiekį (g/cm3).
ir įvertinti tiriamojo asmens:
T lygmenį (T score), t.y. BMD (arba BMC) dydžio nuokrypį, išreikštą
SD (standartinių deviacijų, standard deviation) skaičiumi nuo
normalaus jaunos ir sveikos moters BMD arba BMC dydžio,
ir Z lygmenį (Z score), t.y. BMD arba BMC dydžio nuokrypį, išreikštą
SD skaičiumi nuo tiriamo asmens lyties ir amžiaus normos.
Remiantis PSO definicija (1994), laikoma [1, 14]:
norma - kai T lygmuo neišeina už 1 SD
ribų,
osteopenija - kai T lygmuo pagal
tiriamojo asmens BMD arba BMC dydį yra tarp -1 SD ir -2,5 SD,
osteoporozė - kai T lygmuo siekia žemiau
negu -2,5 SD,
grėsminga osteoporozė - kai T lygmuo
žemiau -2,5 SD ir yra vienas ar keli kaulų lūžiai.
Lyginant tarpusavyje atskirų metodų vertę, daugiausia dėmesio
kreipiama į šias jų charakteristikas [4, 5, 11]:
a) tyrimo platumas, t.y. galimumas tirti įvairias skeleto dalis,
b) skenavimo laikas (procedūros trukmė),
c) preciziškumo paklaida (Precision Error) - paklaida, išreikšta
procentais, pasitaikanti tiriant tą patį subjektą daug kartų
tam tikrais laiko intervalais,
d) tikslumo paklaida (Accuracy Error) - procentais išreikšta
paklaida, atspindinti skirtumą tarp išmatuotos ir tikrosios
vertės, kuri gali būti nustatyta tiriant lavoninę medžiagą,
e) žalingas tyrimo poveikis ligoniui - apšvitos dozė.
Šiais ir kitais aspektais aukščiau minėtieji
osteodensitometrijos metodai vertinti maždaug taip.
1. SPA
Spindulių šaltinis - radioaktyvusis jodas (121J, 125J). Metodas
tinka tik periferinėms galūnių dalims (stipinkaulio
distaliniam trečdaliui, kulnakauliui). Tyrimo trukmė - 10-15min.
preciziškumas - 1-2 proc., tikslumas - 4-6 proc., tiriamojo apšvitos
efektinė ekvivalentinė dozė labai žema - 0,6-1,0 mSv.
2. DPA
Spinduliavimo šaltinis - dažniausiai gadolinis (153Gd), kurio
žemos (44keV) ir aukštos (100keV) energijos fotonai skirti minkštųjų
audinių ir kaulų tankumui vertinti. Metodas tinka šlaunikaulio
kaklui ir stuburui, taip pat ir visam kūnui tirti. Tyrimo
paklaidos didesnės negu SPA: preciziškumas - 2-4 proc.,
tikslumas - 9-10 proc. Tyrimas trunka ilgokai: juosmens - 30 min.,
viso kūno - 40-50 min. Ligonio apšvita - 3-5 mSv.
Esminis SPA ir DPA metodų trūkumas yra radionuklidų silpnėjimo
faktas ir būtinumas juos keisti (ne rečiau kaip kartą per
metus).
3. SXA
Metodo principas panašus į SPA, tik radiacijos šaltinis - 55kV,
300 µA rentgeno spindulių sistema. Preciziškumo ir tikslumo
paklaidos panašios kaip SPA, tyrimo trukmė - tik apie 5min., apšvitos
dozė labai žema - vos 0,1 mSv. Metodo pritaikymą riboja
galimumas tirti tik distalines galūnių skeleto dalis.
4. DXA
Dviejų energijos lygių, pavyzdžiui, 70 ir 140 kVp rentgeno
spindulių su specialia filtracija sistema užtikrina galimumą
vertinti kaulų mineralinį tankį eliminuojant minkštųjų
audinių sumacijos efektą. Metodas pakankamai universalus, leidžiantis
tirti galūnių, liemens ir viso kūno skeletą, taip pat norimos
lokalizacijos bei pageidaujamo dydžio intereso zonas (ROI -
Region of Interest). Skenavimo trukmė - nuo 15 iki 40 min. (priklausomai,
kokia sritis tiriama). Preciziškumas - 1-5 proc., tikslumas - 3-8
proc. Dažna galimų paklaidų priežastis yra ekstraosalinės
petrifikacijos - sukalkėjusi pilvinės aortos sienelė,
degeneraciniai procesai stubure ir su tuo susijusios hiperostozės.
Tiriamojo apšvita - 1-3-6 mSv - priklausomai nuo tyrimo srities.
(Beje, tyrimo metu net operatoriui leidžiama būti procedūrų
patalpoje, tik ne arčiau kaip 2 m nuo aparato jam funkcionuojant).
DXA aparatai tebetobulinami. Pastaraisiais metais išleidžiami
aparatai, per palyginti trumpą laiką išmatuojantys bet kuria
projekcija ne tik norimos zonos BMD ir BMC, bet pateikia ir
tiriamosios skeleto dalies pakankamai kokybišką ir tinkamą
diagnostinei analizei rentgenogramą. Lietuvoje DXA aparatas
veikia Klaipėdoje.
5. QCT
Kompiuterinės tomografijos aparatu, panaudojant kalio
hidrogenfosfato arba kalcio hidroksiapatito fantomą ir atitinkamą
tyrimo programą, sukuriamas trijų dimensijų (tūrinis,
volumetrinis) bet kurios skeleto dalies kaulo struktūros vaizdas,
kuriame pateikiami BMD bei BMC rodikliai bet kuriame kaule ir bet
kurioje tiriamojo kaulo dalyje, atskirai žieviniame sluoksnyje
ir trabekulinėje substancijoje, visiškai eliminuojant bet kurių
paraosalinių struktūrų superpoziciją [8, 10]. QCT tyrimo
kompleksinis informatyvumas labai didelis, nors preciziškumo ir
tikslumo paklaidos panašios kaip DXA (2-6 ir 3-6 proc.
atitinkamai). Tyrimo trukmė - 10-15-30 min. Efektinės apšvitos
dozės ekvivalentas - apie 50-60 mSv, plius lokalizacinei procedūrai
apie 30 mSv, taigi apšvita palyginus su absorbciometriniais
metodais, didelė. Procedūros kaina irgi žymiai didesnė.
Lietuvoje QCT tyrimai atliekami Vilniuje ir Kaune.
6. QUS
Ultragarsinė osteodensitometrija [9, 15, 16] pagrįsta
ultragarso bangos sklidimo greičio (SOS - Speed of Sound)
matavimu: kaulo porozė silpnina ultragarso sklidimą. Didžiuliai
šio metodo privalumai yra tyrimo principas be jonizuojančiosios
radiacijos, portatyvumas, paprastumas, pigumas. Reklaminiuose
prospektuose nurodomas preciziškumas - 3 proc. Deja, metodas
gali būti taikomas ribotoms skeleto dalims (pastaruoju metu dažniausiai
aparatai pritaikyti kulnakauliui, blauzdikauliui tirti) ir tyrimo
rezultatai nepakankamai tikslūs. PSO tyrinėtojų grupė turi
numatyti QUS technikos progreso perspektyvas osteodensitometrijai.
Šiuo metu Lietuvoje QUS atliekama Kaune ir Vilniuje.
7. QMR
Magnetinis rezonansinis tyrimas [2, 12, 13] osteoporozės
diagnostikai reikšmingas dviem aspektais. Pagal magnetinio
rezonanso signalo intensyvumo pokyčius ir ypač pagal T2
relaksacijos laiko kitimus, pasirodo, įmanoma vertinti BMD. Tačiau
didesnė reikšmė ir perspektyva teikiama galimumui didelės
skiriamosios galios MR metodu (hrMRI) išgauti kaulo
mikrotrabekulinės struktūros vaizdą ir įvertinti jos
biomechaninius savumus. Literatūroje pateikiamose šio pobūdžio
iliustracijose vaizdas panašus į mikroskopinį, jame matomos
100 m dydžio detalės. Tyrimas biologiškai nežalingas. Manoma,
kad šis tyrimas turi didelę ateitį. Lietuvoje (Kaune)
veikiantis MR aparatas tokio tyrimo programos neturi.
Taigi septyni aktualios radiologinės osteodensitometrijos
metodai, jų vertė atrodo taip. Radionuklidine technika pagrįsti
tyrimai (SPA ir DPA), nors gana informatyvūs (ypač DPA), nėra
teiktini dėl radionuklidų irimo ir būtinumo juos keisti.
Ultragarsinis metodas turi daug teigiamų savybių dėl visiško
nekenksmingumo ir paprastumo, bet, būdamas nepakankamai tikslus
bei dėl ribotos tyrimų lokalizacijų apimties gali būti
naudojamas skriningo darbams. Universalus, pakankamai preciziškas
ir tikslus, pasižymintis labai maža paciento apšvitos doze,
leidžiantis tirti visas skeleto dalis yra absorbciometrijos
metodas DXA (DEXA), labiausiai tinkamas praktikos tikslams. Labai
informatyvus, teikiantis precizinės informacijos volumetriniuose
tūriuose apie kompaktinę ir trabekulinę kaulų masę, bet
palyginti brangus ir stipriau apšvitinantis pacientą, yra
kompiuterinės tomografijos metodas QCT, naudojamas daugiau
komplikuotais atvejais ir moksliniams tikslams. Kol kas mokslinių
paieškų lygio yra magnetinis rezonansinis QMR metodas,
atspindintis trabekulinio kaulinio audinio mikroarchitektoniką.
Šiuo metu (1998m. ruduo) Lietuvoje osteodensitometrijos tarnybos
būklė apgailėtina dėl aparatūros stokos, nors specialistų,
dirbančių osteoporozės klausimais, yra labai kvalifikuotų.
Vilniuje ir Kaune dirba QCT ir QUS, Klaipėdoje DXA. Ir tai
viskas visoje Lietuvoje! Didesnė šių kabinetų paslaugų dalis
yra mokama, taigi ne visiems prieinama. Daugelis praktikų apie
osteoporozę priversti spręsti iš paprastosios rentgenografijos,
o tai, kaip žinia, daugeliu atvejų neįmanoma, klaidinga arba
bent labai netikslu. Ar tokiomis sąlygomis sugebėsime paversti
osteoporozę praeities liga? (toks šūkis keliamas tarptautiniu
mastu).
Išvados
1. Iš šiuolaikinių radiologinės osteodensitometrijos metodų
labiausiai tinkami:
a) praktinės diagnostikos tikslams - dviejų energijos lygių
rentgeninė absorbciometrija - DXA (DEXA) su galimybe tirti visas
svarbiausias skeleto dalis ir visą kūną norimomis
projekcijomis;
b) komplikuotos diagnostikos ir mokslinių tyrimų tikslams -
kvantitatyvinė kompiuterinė tomografija QCT;
c) populiaciniams tyrimams siekiant išaiškinti rizikos grupes -
ultragarsinė osteometrija QUS (BUA).
2. Lietuvoje artimiausiais metais praktinės diagnostikos
tikslams tūrėtų būti bent po vieną DXA (kuklesniu atveju -
QUS) kabinetą kiekvienoje apskrityje, o universitetinio lygio
medicinos centruose (Vilniuje ir Kaune) - visi ar bent beveik
visi variantai - praktikai, mokymui ir mokslui.
Topicalities of
Osteodensitometry
Liubomiras Gradauskas
Key words: osteoporosis, bone
densitometry.
The benefits and shortages of different up-to-dated methods of
bone densitometry (X-Rays, Radionuclids, Ultrasound, MRI) are
being discussed in the article. The very poor contemporary
radiologic diagnosis of osteoporosis in Lithuania is being stated
and the quantity and quality of the equipment needed is being
proposed.
Can we make Osteoporosis a Disease of the Past?
Literatūra
1. Adams J.E. // Eur. Radiol.- 1997.- Vol.7, suppl. 2.- P. 20.
2. Basevičius A. // Medicina.- 1997.- T. 33, priedas 2.- P. 62.
3. Boczoń S. Osteoporoza.- Warszawa, 1991.- S. 71.
4. Christiansen C. // Osteoporos Int.- 1994.- Vol.4, suppl.1.- P.
47-51.
5. Genant H.K., Faulkner K.G., Glüer C.Ch. et al. // Skeletal
Radiology. Merit Communications.- London, 1992.- P. 581.
6. Gowin W., Felsenberg D. // J. Clin. Densitometry.- 1998.- Vol.1.-
P. 137.
7. Grampp S., Steiner E., Imhof H. // Eur. Radiol.- 1997.- Vol.7,
suppl.2.- P. 11.
8. Guglielmi G., Schneider P., Lang T.F. et al. // Eur. Radiol.-
1997.- Vol.7, suppl. 2. - P. 32.
9. Hans D., Fuerst T., Duboeuf F. // Eur. Radiol.- 1997.- Vol.7,
suppl. 2.- P. 43.
10. Imai Y., Sone T., Mikawa Y. et al. // J. Clin. Densitometry.-
1998.- Vol. 1.- P. 165.
11. Kanis J.A. Osteoporosis.- Oxford, etc., 1994.- P. 114.
12. Lin J.C. // Med. Imaging Int.- 1998.- Vol. 8.- P. 10.
13. Majumdar S., Genant H.K. // Eur. Radiol.- 1997.- Vol.7, suppl.
2.- P. 51.
14. Passariello R., Albanese C.V., Kvasnova M. // Eur. Radiol.-
1997.- Vol.7, suppl. 2.- P. 2.
15. Vega E., Wittich A., Mautalen C. et al. // J. Clin.
Densitometry.- 1998.- Vol.1.- P. 179.
16. Wendlova J., Belan V., Mikulecky M. et al. // Sloven. Radiol.-
1998.- Vol.5.- P. 10.