Проблема несоответствий между результатами компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской денситометрии

Обоснование. Известно, что радиоденсивность по данным компьютерной томографии (КТ), измеренная в единицах Hounsfield (HU), становится все более популярной в оценке свойств костей, в то же время наблюдается ее несоответствие с результатами двухэнергетической рентгеновской денситометрии (DXA).

Целью исследования явилась оценка взаимосвязей между результатами DXA и КT с акцентом на объяснение наблюдаемых расхождений.

Материал и методы. Поперечное исследование, в которое были включены сорок пациентов. Все больные подверглись DXA и КT. Минеральная плотность кости (BMD, г/см² ) рассчитывали для каждого поясничного позвонка от L1 до L4 включительно и проксимального отдела бедра. Радиоденсивность кости в HU была определена для тела каждого позвонка в сагиттальной, аксиальной и корональной плоскостях. Рассчитывали общую радиоденсивность тела позвонка, включая кортикальную кость, и радиоденсивность только спонгиозной кости. Для оценки потенциального влияния DXA на данные КТ для каждого позвонка измеряли среднюю радиоденсивность, площадь правой и левой ножек и фасеточных суставов.

Результаты. Установлена значительная корреляция между BMD, измеренной с использованием данных DXA и КТ (r = 0,84169, p < 0,0001), однако наиболее значимыми были параметры, рассчитанные в области фасеточных суставов. Обнаружено, что как радиоденсивность губчатой кости, так и общая радиоденсивность имеют слабую корреляцию с соответствующими измерениями BMD проксимального отдела бедренной кости.

Заключение. Сильное влияние на результаты DXA могут оказывать гипертрофические изменения фасеточных суставов. Результаты измерений как КТ, так и DXA, выполненных в поясничном отделе позвоночника, могут иметь несоответствия с данными, полученными при изучении проксимального отдела бедра. 

1. Galbusera F, Volkheimer D, Reitmaier S, et al. Pedicle screw loosening: a clinically relevant complication? Eur Spine J. 2015; 24:1005-1016. doi: 10.1007/s00586-015-3768-6.

2. Gerdhem P. Osteoporosis and fragility fractures: Vertebral fractures. Best Pract Res Clin Rheumatol. 2013;27:743-55. doi: 10.1016/j.berh.2014.01.002.

3. Kanis JA, McCloskey EV, Johansson H, et al. Scientific advisory board of the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis (ESCEO) and the committee of scientific advisors of the International Osteoporosis Foundation (IOF). European guidance for the diagnosis and management of osteoporosis in postmenopausal women. Osteoporos Int. 2013;24:23-57. doi: 10.1007/s00198-012-2074-y.

4. Mull RT. Mass estimates by computed tomography: physical density from CT numbers. AJR Am J Roentgenol. 1984;143:1101- 1104. doi: 10.2214/ajr.143.5.1101.

5. Beardsley CL, Anderson DD, Marsh JL, Brown TD. Interfragmentary surface area as an index of comminution severity in cortical bone impact. J Orthop Res. 2005;23:686-690. doi: 10.1016/j.orthres.2004.09.008.

6. Pietrobelli A, Formica C, Wang Z, et al. Dual-energy X-ray absorptiometry body composition model: review of physical concepts. Am J Physiol. 1996;271:E941-951. doi 10.1152/ajpendo.1996.271.6.E941.

7. Bazzocchi A, Ponti F, Albisinni U, et al. DXA: Technical aspects and application. Eur J Radiol. 2016;85:1481-1492. doi: 10.1016/j.ejrad.2016.04.004.

8. Becker S, Chavanne A, Spitaler R, et al. Assessment of different screw augmentation techniques and screw designs in osteoporotic spines. Eur Spine J. 2008;17:1462-1469. doi: 10.1007/s00586-008-0769-8.

9. Burval DJ, McLain RF, Milks R, Inceoglu S. Primary pedicle screw augmentation in osteoporotic lumbar vertebrae: biomechanical analysis of pedicle fixation strength. Spine (Phila Pa 1976). 2007;32:1077-1083. doi 10.1097/01.brs.0000261566.38422.40.

10. Atalay A, Kozakcioglu M, Cubuk R, et al. Degeneration of the lumbar spine and dual-energy X-ray absorptiometry measurements in patients without osteoporosis. Clin Imaging. 2009; 33:374-1378. doi: 10.1016/j.clinimag.2008.12.005.

11. Engelke K, Lang T, Khosla S, et al. Clinical Use of Quantitative Computed Tomography-Based Advanced Techniques in the Management of Osteoporosis in Adults: the 2015 ISCD Official Positions-Part III. J Clin Densitom. 2015;18:393-407. doi: 10.1016/j.jocd.2015.06.010.

12. Zysset P, Qin L, Lang T, et al. Clinical Use of Quantitative Computed Tomography-Based Finite Element Analysis of the Hip and Spine in the Management of Osteoporosis in Adults: the 2015 ISCD Official Positions-Part II. J Clin Densitom. 2015;18:359- 392. doi: 10.1016/j.jocd.2015.06.011.

13. Weaver AA, Beavers KM, Hightower RC, et al. Lumbar Bone Mineral Density Phantomless Computed Tomography Measurements and Correlation with Age and Fracture Incidence. Traffic Inj Prev. 2015;16 Suppl 2:S153-S160. doi: 10.1080/15389588.2015.1054029.

14. Matsukawa K, Abe Y, Yanai Y, Yato Y. Regional Hounsfield unit measurement of screw trajectory for predicting pedicle screw fixation using cortical bone trajectory: a retrospective cohort study. Acta Neurochir (Wien). 2018;160:405-411. doi: 10.1007/s00701-017-3424-5.

15. Antoniades L, MacGregor AJ, Matson M, Spector TD. A cotwin control study of the relationship between hip osteoarthritis and bone mineral density. Arthritis Rheum. 2000;43:1450- 1455. doi: 10.1002/1529-0131(200007)43:73.0.CO;2-6.

16. Hardcastle SA, Dieppe P, Gregson CL, Davey Smith G, Tobias JH. Osteoarthritis and bone mineral density: are strong bones bad for joints? Bonekey Rep. 2015;4:624. doi: 10.1038/bonekey.2014.119.

17. Афаунов А.А., Басанкин И.В., Кузьменко А.В., Шаповалов В.К. Анализ причин ревизионных операций при хирургическом лечении больных с поясничными стенозами дегенеративной этиологии. Хирургия позвоночника. 2014. Т. 11. №1. C. 86-93.

18. Басанкин И.В., Тахмазян К.К., Афаунов А.А., Пташников Д.А., Понкина О.Н., Гаврюшенко Н.С., Малахов С.Б., Шаповалов В.К. Способ профилактики переломов смежных позвонков при транспедикулярной фиксации на фоне остеопороза. Хирургия позвоночника. 2016;13(3):8.