Автореферат и диссертация по медицине (14.01.15) на тему:Минеральная плотность костной ткани у детей и подростков с идиопатическим сколиозом

На правах рукописи

ВЕРХОТУРОВА ВИКТОРИЯ ТАЙМУРАЗОВНА

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТНОЙ ТКАНИ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ИДИОПАТИЧЕСКИМ СКОЛИОЗОМ

14.01.15 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 б фев жа

Новосибирск 2012

005011530

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Фаламеева Ольга Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Бондаренко Анатолий Васильевич

доктор медицинских наук Виссарионов Сергей Валентинович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н.Приорова» Минздравсоцразвития России (г. Москва)

Защита диссертации состоится «_» «_» 2012 г. в_ч.

на заседании диссертационного совета Д.208.064.01 при ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Минздравсоцразвития России по адресу: 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе 17.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБУ

«ННИИТО» Минздравсоцразвития России.

<

Автореферат разослан «_» «_» 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.208.064.01

доктор медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Существует мнение, что понимание этиопатоге-неза остеопороза взрослых связано с возрастными особенностями минерализации костного скелета в детском возрасте (Dell-Rio L. et al., 2001; Picard D., 2004). В последние годы установлено, что среди детей и подростков снижение минеральной плотности костной ткани (МПК) разной степени выраженности встречается у 10-30% популяции (Щеплягина J1.A. и соавт., 2005; Родионова С.С., 2006; Фаламеева О.В. и соавт., 2008). Это связано с тем, что у людей зрелого возраста определяется низкая МПК еще до периода полового созревания (Ferrar L. et al., 2003).

В нормально растущем организме процессы перестройки костной ткани характеризуются преобладанием костеобразования над резорбцией, что продолжается до точки достижения максимальной величины плотности костной ткани, которая является ключевым этапом возрастного развития скелета и важным физиологическим моментом, определяющим прочность кости на протяжении всей жизни человека (Родионова С.С., 2009).

Есть мнение, что в группу наибольшего риска по возникновению нарушения костного ремоделирования и развитию остеопенического синдрома следует отнести подростков с нарушением осанки, прежде всего со сколио-тической осанкой и круглой спиной. При исследовании МПК позвоночника было выявлено снижение у 55,8% детей обоего пола (Бубнов О.Ю., 2006). Вместе с тем, малоизученным остается вопрос дефицита костной массы у детей и подростков с идиопатнческим сколиозом.

Впервые на связь изменений МПК с идиопатнческим сколиозом (НС) указали Burner F.R. и соавт. в 1982 г., которые сделали вывод о том, что дети с ИС имеют меньшую МПК по сравнению со здоровыми детьми того же возраста. Лишь в немногих литературных источниках описана связь изменений МПК с деформациями позвоночника при идиопатическом сколиозе (Т.А. Ермак, 2001; Cheung C.S.et al, 2000; Hung V.W. et al., 2005). Hung V.W. et al. (2005) показали, что 27-38% девочек с идиопатнческим сколиозом имеют снижение МПК. Шевченко С.Д. и соавт. (2002) обнаружили, что в 62,8% случаев сколиотическая болезнь протекает на фоне снижения МПК. При этом у каждого второго ребенка выявляется остеопения по губчатому типу, у 41,9% детей - по компактному и у 8,1% - по смешанному типу. Неясным остается прогнозирование прогрессирования искривления позвоночника у детей и подростков с изменениями МПК, научные данные об этом очень скудны, имеются лишь единичные публикации о взаимосвязи степени деформации позвоночника и показателей минерализации костной ткани (В.Я. Фищенко, 1999; Корнилов Н.В. и соавт., 2000).

Цель исследования - изучить показатели минеральной плотности костной ткани разных регионов скелета и определить взаимосвязь их изменений с вероятностью прогрессирования деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатнческим сколиозом.

Задачи исследования:

1. Провести остеоденситометрическое исследование минеральной плотности костной ткани разных отделов скелета при разных степенях деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом.

2. Изучить гистологические особенности костной ткани при идиопатическом сколиозе и сравнить их с показателями остеоденситометрии.

3. Определить наличие и характер взаимосвязей между остеоденситометри-ческими, рентгенологическими и морфологическими показателями при идиопатическом сколиозе.

4. Установить прогностически значимые остеоденситометрические параметры для определения вероятности прогрессирования деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков на основе корреляционного анализа.

Научная новизна исследования состоит в том, что впервые:

- установлено, что у детей и подростков при идиопатическом сколиозе минеральная плотность костной ткани разных отделов скелета характеризуется как нормальными, так и сниженными значениями костной плотности, но эти показатели значительно ниже по сравнению с условно здоровыми сверстниками из контрольной группы;

- получены статистически значимые различия показателей минеральной плотности костной ткани не только при сравнении условно здоровых детей с больными идиопатическим сколиозом на фоне снижения костной плотности, но и также с наличием такового различия у детей с идиопатическим сколиозом на фоне нормальной костной плотности по сравнению с детьми из контрольной группы.

- выявленные морфологические особенности костной ткани позвонков у детей и подростков с идиопатическим сколиозом характеризуются разнонаправленными изменениями процессов ремоделирования на выпуклой и вогнутой сторонах сколиотической дуги и зависят от степени выраженности деформации;

- установлена взаимосвязь между остеоденситометрическими показателями, характеризующими минеральную плотность кости и рентгенологическими показателями, характеризующими вид и характер деформации позвоночника;

- определены прогностически значимые остеоденситометрические параметры, имеющие значение для прогрессирования деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков.

Практическая значимость работы

Определены остеоденситометрические показатели, которые вносят наибольший вклад в детерминирование величины основной дуги сколиотической деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков.

Установленные в ходе настоящего исследования взаимосвязи остео-денситометрических и рентгенологических показателей при сколиотических деформациях позвоночника позволяют выделить прогностические значимые показатели прогрессирования деформации.

Показано, что при идиопатическом сколиозе происходит изменение процессов остеогенеза и склерозирование костных структур на вогнутой стороне сколиотической дуги, что важно учитывать при предоперационном планировании хирургической коррекции деформаций у таких пациентов. Выраженность этих изменений зависит от степени сколиотической деформации позвоночника и возраста больного.

Определенные в ходе исследования прогностически значимые остео-денситометрические показатели позволяют сформировать комплекс критически важных показателей, определяющих вероятность прогрессирования деформации у детей с идиопатическим сколиозом и нарушениями минеральной плотности кости.

Положения, выносимые на защиту

1. У детей и подростков с различными степенями идиопатического сколиоза увеличивается частота выявления снижения минеральной плотности костной ткани, обусловленная изменениями ремоделирования кости и нарушением ее микроархитектоники по сравнению со здоровыми сверстниками.

2. Изменение абсолютных величин остеоденситометрических показателей необходимо учитывать при определении вероятности прогрессирования деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на VII съезде травматологов-ортопедов России (Новосибирск, 2002), на IV конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии» (Москва, 2009), на юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (Санкт-Петербург, 2010).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 156 страницах, иллюстрирована 11 рисунками и 21 таблицей. Состоит из списка сокращений, введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, приложений. Список литературы содержит 96 источников, из них 39 отечественных и 57 иностранных.

Публикации

Опубликовано 10 работ, из них 5 работ в рецензируемых изданиях, определенных ВАК России. Подготовлена 1 монография в соавторстве.

Внедренне

Материалы работы внедрены в клиническую практику и применяются в работе травматолого-ортопедического отделения и в Центре профилактики и лечения остеопороза на базе Федерального государственного бюджетного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, в работу травматолого-ортопедического отделения Дорожной клинической больницы (г. Новосибирск), используются в педагогической работе на кафедре травматологии и ортопедии Новосибирского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Личный вклад автора в работу

Автором организовано и проведено клиническое обследование и анкетирование более 70% пациентов. Статистическая обработка и анализ полученных результатов рентгенологического и остеоденситометрического исследования, наряду с определением прогностических факторов прогрессиро-вания сколиотических деформаций проведено лично автором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность и значимость проведения исследования по изучению изменения МПК при деформациях позвоночника.

Первая глава («Обзор литературы») посвящена рассмотрению современного состояния и проблемы изучения показателей МПК при идиопатиче-ском сколиозе, отражены современные подходы к диагностике остепениче-ских состояний в детском и подростковом возрасте, современные взгляды на возможности прогнозирования прогрессирования деформаций позвоночника при идиопатическом сколиозе.

Во второй главе охарактеризованы материалы и методы, которые применяли в настоящем исследовании.

В рамках исследования нами за период с 2007 по 2009 гг. был проведено комплексное обследование и динамическое наблюдение детей и подростков, с последующим ретроспективным анализом медицинской документации, проходивших хирургическое лечение в отделении детской вертебрологии и ортопедии ФГБУ ННИИТО Минздравсоцразвития России, а также обучающихся и находящихся на лечебно-профилактическом лечении в общеобразовательной санаторной школе-интернате №133 для детей, больных сколиозом, г. Новосибирска. Протоколы исследования и информированные согласия были рассмотрены и одобрены на заседании Этического комитета в ФГБУ ННИИТО Минздравсоцразвития России. Исследование проводили с согласия родителей детёй и самих обследуемых.

В рамках настоящего исследования были проведены клинический осмотр, антропометрическое, денситометрическое и рентгенологическое обследование Збб детей с ИС (99 мальчиков и 267 девочек, средний возраст со-

ставил 14,7±3,2 лет) в возрасте от 6 до 17 лет с различной степенью деформации позвоночника до проведения лечения и величиной основной дуги от 5° до 157°, которые были включены в основную группу.

Также был проведен ретроспективный анализ проведенного за период 2004-2005 гг. одномоментного скринингового остеоденситометрического обследования 2124 условно здоровых детей г. Новосибирска (876 мальчиков и 1248 девочек) в возрасте 6-20 лет, из которых была выделена группа из 613 детей с нормальными показателями МПК (265 мальчиков и 348 девочек, средний возраст составил 14,1±0,2 лет) для включения в контрольную группу.

Перед денситометрическим исследованием у детей проводили тщательный сбор анамнеза на выявление: хронических заболеваний или длительного приема препаратов, влияющих на костную ткань; проведение ортопедического осмотра и антропометрических исследований. Антропометрические исследования проводили по унифицированной методике с использованием стандартных измерительных приборов.

Минеральную плотность костной ткани оценивали методом двухэнер-гетической рентгеновской абсорбциометрии с использованием аксиального остеоденситометра «Hologic DPX Discovery-A» (США), с применением специальных детских программ. Аппарат в процессе сканирования пациента обеспечивает непрерывную автоматическую калибровку в режиме «pixel by pixel» (точка за точкой), что позволяет проводить измерение минеральной плотности кости с высокой точностью (ошибка воспроизводимости результатов in vivo менее 1%) и низкую лучевую нагрузку на пациента (экспозиционная доза за одно сканирование от 0,008 до 0,07 мГр в зависимости от программы сканирования), что не требует внешней защиты (по данным производителя).

У всех обследованных оценивали МПК поясничного отдела позвоночника (фронтальная проекция, L1-L4); проксимальных отделов бедренных костей (программа Dual Hip - оба бедра: по области шейки бедра - Neck, по области в целом - Total Hip); всего скелета (программа Whole Body: оценка скелета в целом - TOTAL и скелета без учета области головы - Subtotal).

Согласно рекомендациям Международного общества клинической ден-ситометрии (1SCD, 2004) у детей и подростков обоего пола в возрасте до 20 лет вместо Т-критерия используют Z-критерий, который характеризует минеральную плотность костной ткани обследуемого ребенка по отношению к средневозрастной норме референтной базы прибора и выражается в единицах стандартного отклонения (SD) (International Society for Clinical Densitometry (1SCD) positions: J. Clin. Densitometry. - 2004. - Vol. 7. - P.l). Уровень минерализации скелета оценивали по показателю МПК и Z-критерию (SD). Нормальную минеральную плотность регистрировали при Z-критерии > - 2,0 SD, снижение МПК ниже возрастной нормы устанавливали при Z- критерии < - 2,0 SD.

Рентгенологическое исследование проводили у детей со сколиотиче-ской деформацией позвоночника с использованием рентгеновского аппарата «Baccara 90/10».

Для оценки патологических изменений и величины деформации позвоночника использовали следующие основные показатели: локализация, сторона и величина сколиотической дуги; наличие противоискривлений основной сколиотической дуги, их сторона и величина; форма и величина физиологических изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости (грудной кифоз и поясничный лордоз); тест Риссера.

Для измерения сколиотической дуги использовали метод Кобба (McCance S.E., Denis F., Lonstein J.E., Wojcik A.S., Webb J.K., Burwella R.G., 1990), который основан на определении угла, образованного двумя концевыми позвонками сколиотической дуги. Степень сколиотической деформации позвоночника определяли по классификации Чаклина В.Д. (Шулутко Л.И., 1963), в основу которой положена величина угла Кобба: 1 степень - 0-10°; 2 степень - 10-25°; 3 степень - 25-50°; 4 степень - более 50°.

Для измерения величины грудного кифоза и поясничного лордоза использовали метод Кобба. Измерение грудного кифоза производили от верхней замыкательной пластинки тела ТИЗ позвонка до нижней замыкательной пластинки тела Thl2 позвонка, измерение поясничного лордоза производили от верхней замыкательной пластинки тела LI позвонка до верхней замыкательной пластинки тела S1 позвонка. В норме величина грудного кифоза от 20 до 40°, поясничного лордоза от 120 до 140° (Bernhardt М., Bridwel] К.Н., 1989). Определение стадии оссификацин гребней подвздошных костей проводили в соответствии с тестом Риссера (Lonstein J.E., Bradford D.S., 1995).

Морфологические исследования фрагментов костной ткани были проведены у 52 детей и подростков (18 мальчиков, 34 девочки) с ИС 3-4 степени в возрасте от 10 до 17 лет, полученных во время оперативной коррекции деформации позвоночника в клинике детской и подростковой ортопедии ФГБУ «Новосибирский НИИТО» Минздравсоцразвития России. В предоперационном периоде всем этим пациентам были проведены рентгеновское и денси-тометрическое исследования.

Для морфологического исследования использовали костную ткань резецированных при оперативных вмешательствах тел и суставных отростков грудных и поясничных позвонков, расположенных вблизи вершины сколиотической дуги. Костная ткань фиксировали в 10% растворе формалина, фрагменты декальцинировали в холодном трилоне «Б». После депарафини-рования срезы окрашивали гистологическими методами (гематоксилин-эозин и по Ван Гизону). Гистологическое исследование препаратов костной ткани было выполнено методом световой микроскопии с использованием микроскопа «Zeiss Axiostar plus» с видеовыходом и цифровой видеокамерой.

Обработку полученных результатов исследования проводили с использованием вычисления описательных статистик и путем сравнения количественных и качественных признаков в исследуемых группах пациентов. Описательные статистики представлены в виде средней (М) и её стандартной

ошибки (гп). В зависимости от вида распределения значений исследуемых показателей для анализа использовали параметрические, либо непараметрические методы. Различия между сравниваемыми средними величинами исследуемых параметров в группах оценивали с помощью параметрического двунаправленного критерия, либо непараметрического и-критерия Манна-Уитнн. Взаимосвязь двух признаков оценивали с помощью линейного корреляционного анализа по Пирсону (Г1), учитывая уровень статистической значимости коэффициента корреляции, по следующей шкале принимаемых им интервалов значений тесноты связи (шкала Чеддока): 0,1 ...0,3 - слабая связь, 0,3...0,5 -умеренная связь, 0,5...0,7 - заметная связь, 0,7...0,9 - высокая степень связи, более 0,9 - очень высокая степень связи. Клинически значимой считали тесноту связи между признаками не менее 0,3 (11>0,3).

Уровень пороговой статистической значимости (р) при этом принимали меньше, либо равным 0,05. Различия сравниваемых величин считали достоверными при значениях, не превышающих достигнутого порогового уровня, определенного в 0,05 (Р<0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

По результатам рентгенологического обследования дети и подростки основной группы были разделены на четыре подгруппы, при этом основным критерием разделения на группы являлась величина основной дуги деформации (угол Кобба): I подгруппа - от 5 до 10°, II подгруппа - от 11 до 25°, III подгруппа - от 26 до 50°, IV подгруппа - более 50°.

Величина основной дуги сколиотической деформации от 5 до 10° была выявлена у 103 детей (28,1%), от 11 до 25° у 85 детей (23,2%), от 26 до 50° у 60 детей (16,3%), более 50° - у 118 детей (32,2%).

Среди детей обоего пола нормальные показатели МПК (Т > - 2,0 зарегистрированы у 167 детей (45,6%), снижение МПК скелета по 7-критерию 5 - 2,0 БЭ установлена у 21 человека (5,7%), снижение МПК позвоночника (по Ы- Ь4 позвонкам) по 2-критерию Ъ й - 2,0 8Э - у 50 детей (13,6%), снижение МПК критических регионов и скелета в целом по г-критерию < 2,0-у 128 детей (34,9 %) (табл. 1).

Таблица 1

Распространенность снижения МПК у детей и подростков с ИС, независимо от степени деформации (п=366).___'__

\ Показатели \ МПК Пол \ Норма МПК Ъ >-2,0 80 Снижение МПК критических регионов 1! скелета в целом Ъ <-2,0 80 Снижение МПК позвоночника Ъ < -2,0 80 Снижение МПК скелета Ъ < -2,0 80 Всего

Мальчики 35 45 8 11 99

Девочки 132 83 42 10 267

Распределение обследованных детей в зависимости от степени деформации представлено в табл.2.

Таблица 2

Распределение детей с ИС в зависимости от величины основной дуги и показателей МПК (п=36б). ____

\ Показатели Норма Снижение Снижение Снижение Всего

\ МПК МПК МПК МПК МПК

\ г > -2,0 во критических регионов и скелета позвоночника г < -2,0 БР скелета г <-2,0 БО

Величина\ в целом

основной \ г <-2,0 во

дуги \

Девочки N = 267

До 10° 39 11 3 1 54

До 25° 41 12 13 0 66

До 50° 23 18 И 3 55

Более 50° 25 26 8 8 67

Более 100° 2 14 8 1 25

Мальчики

N = 99

До 10° 23 15 5 6 49

До 25° 9 8 0 2 19

До 50° 1 4 0 0 5

Более 50° 3 13 1 0 17

Более 100° 0 7 2 0 9

Показатели МПК среди детей с величиной основной сколиотической дуги от 5 до 100

В подгруппу вошло 103 человека (49 мальчиков, 54 девочки), средний возраст составил 14,7±0,3 7 лет.

У 62 детей были зарегистрированы нормальные показатели МПК - 2,0 80), у 8 детей - снижение МПК позвоночника (по Ы- Ь4 позвонкам) по г-крнтерню {Ъ < - 2,0 БЭ), снижение МПК скелета по 2-критерик> (< - 2,0 БЭ) установлена у 7 детей, у 26 детей - снижение МПК критических регионов и скелета в целом по /-критерию < -2,0 5Э.

Средняя величина основной сколиотической дуги составила 7,9±0,81°. В зависимости от стороны и локализации основной сколиотической дуги распределение детей с ИС в этой группе было следующим: левосторонняя верхнегрудная (1 человек), правосторонняя грудная (15 человек), левосторонняя грудная (20 человек), правосторонняя грудопоясничная (23 человека), левосторонняя грудопоясничная (27 человек), правосторонняя поясничная (Ючеловек), левосторонняя поясничная (8 человек).

Средняя величина торсин вершинного позвонка основной дуги составила 10,9±4,5%. Наличие дуги противоискривления было выявлено у 24 детей. Средняя величина вторичной дуги у детей подгруппы составила 7,6±0,88°. Средняя величина грудного кифоза была равна 35,2±9,56°, поясничного лордоза - 119,3±7,33°.

Показатели МПКсреди детей с величиной основной сколиотической дуги от Л до 25°

В подгруппу вошло 85 детей (19 мальчиков, 66 девочек). Средний возраст больных 14,66 ± 0,92 лет.

У 52 детей были зарегистрированы нормальные показатели МПК (Ъ > - 2,0 80), у 13 детей - снижение МПК позвоночника (поЫ- Ь4 позвонкам) по г-критерию (X < - 2,0 ЭР), снижение МПК скелета по г-критерию (< - 2,0 8Э) установлена у 2 детей, у 18 детей - снижение МПК критических регионов и скелета в целом по 2-критерию (< - 2,0 ББ).

Средняя величина основной сколиотической дуги составила 16,0±2,66°. В зависимости от стороны и локализации основной сколиотической дуги распределение детей с ИС в этой подгруппе было следующим: левосторонняя верхнегрудная (2 человека), правосторонняя грудная (16 человек), левосторонняя грудная (7 человек), правосторонняя грудопоясничная (16 человек), левосторонняя грудопоясничная (25 человек), правосторонняя поясничная (4 человека), левосторонняя поясничная (15 человек).

Средняя величина торсии вершинного позвонка основной дуги составила 10,4±4,14%. Наличие дуги противоискривления было выявлено у 46 детей. Средняя величина вторичной дуги - 12,2±3,68°. Наличие второго противоискривления выявлено у 3 детей, со средней величиной дуги второго противоискривления, равной 7,0±1,33°. Средняя величина грудного кифоза у детей подгруппы составила 33,4±10,06°, поясничного лордоза - 125,1±9,59°.

Показатели МПК среди детей с величиной основной сколиотической дуги от 26 до 50°

В подгруппу вошло 60 детей (5 мальчиков, 55 девочек), средний возраст составил 15,3± 1,55 лет.

У 24 детей из этой подгруппы были зарегистрированы нормальные показатели МПК {Ъ > - 2,0 80), снижение МПК скелета по г-критерию (^ - 2,0 БО) было установлено у 3 детей, снижение МПК позвоночника (по Ы- Ь4 позвонкам) по Е-критерию (X <- 2,0 80) у 11 детей, снижение МПК критических регионов и скелета в целом по 7-критерию (< - 2,0 БО) - у 22 детей.

Средняя величина основной сколиотической дуги составила 40,0±5,87°. В зависимости от стороны и локализации основной сколиотической дуги распределение детей с ИС в этой подгруппе было следующим: левосторонняя верхнегрудная (1 человек), правосторонняя грудная (33 человека), левосторонняя грудная (1 человек), правосторонняя грудопоясничная (8 человек), левосторонняя грудопоясничная (10 человек), правосторонняя поясничная (1 человек), левосторонняя поясничная (6 человек).

Средняя величина торсии вершинного позвонка основной дуги у детей подгруппы составила 21,6±6,61%. Наличие дуги противоискривления было выявлено у 47 детей. Средняя величина вторичной дуги составила 29,7±5,69°. Наличие второй дуги противоискривления было выявлено у 6 детей, средняя величина второй дуги противоискривления составила 24,50±5,1°. Средняя величина грудного кифоза у детей подгруппы была равна 34,7±12,44°, а поясничного лордоза - 126,б±9,14°.

Показатели МПК среди детей с величиной основной сколиотической дуги более 50°

В данной группе с величиной основной сколиотической дуги от 51 до 100° было обследовано 83 детей (16 мальчиков, 67 девочек), средний возраст которых составил 15,0±1,76 лет.

У 28 детей были зарегистрированы нормальные показатели МПК - 2,0 8Э), снижение МПК скелета по г-крнтерию (^ - 2,0 БЭ) установлена у 8 детей, снижение МПК позвоночника (по Ь1- Ь4 позвонкам) по 2-критерию (Ъ<- 2,0 БО) у 8 детей, снижение МПК критических регионов и скелета в целом по Z-кpитepию (< - 2,0 БЭ) было зафиксировано у 39 детей.

Средняя величина основной сколиотической дуги составила 73,2±9,73°. В зависимости от стороны и локализации основной сколиотической дуги распределение детей с ИС в этой подгруппе было следующим: левосторонняя верхнегрудная (1 человек), правосторонняя грудная (62 человека), левосторонняя грудная (4 человека), правосторонняя грудопоясничная (5 человек), левосторонняя грудопоясничная (9 человек), левосторонняя поясничная (2 человека).

Средняя величина торсии вершинного позвонка основной дуги у детей этой подгруппы составила 34,6±7,35%. Наличие вторичной дуги было выявлено у 58 детей. Средняя величина вторичной дуги составляла 52,2±10,42°. Наличие второй дуги противоискривления было выявлено у 4 детей. Средняя величина второй дуги противоискривления составила 45,7±8,75°, средняя величина грудного кифоза-34,7±16,61°, поясничного лордоза - 118,1±13,17°.

Показатели МПК среди детей с величиной основной сколиотической дуги более 100°

В подгруппу вошло 34 детей (9 мальчиков, 25 девочек), средний возраст которых составил 14,5±1,87 лет.

У 2 детей были зарегистрированы нормальные показатели МПК {Ъ > - 2,0 БО), снижение МПК скелета по 2-критершо (2 - 2,0 БО) установлена у 1 человека, снижение МПК позвоночника (по Ь1- Ь4 позвонкам) по г-критерию 2,0 БО) у 10 детей, снижение МПК критических регионов и скелета в целом по г-критерию (< - 2,0 БО) у 21 человека.

Средняя величина основной сколиотической дуги составила 119,9±14,22°. В зависимости от стороны и локализации основной сколиотической дуги распределение детей с ИС в этой подгруппе было следующим: левосторонняя верхнегрудная (1 человек), правосторонняя грудная (25 чело-

век), левосторонняя грудная (1 человек), правосторонняя грудопоясничная (1 человек), левосторонняя грудопоясничная (6 человек).

Средняя величина торсии вершинного позвонка основной дуги у детей этой подгруппы составила 45,5±6,32%. Наличие вторичной дуги было выявлено у 18 детей. Средняя величина вторичной дуги составила 81,б±12,67°. Наличие второй дуги противоискривления было выявлено у 1 детей. Величина второй дуги противоискривления составляла в среднем 64,1±7,32°. Средняя величина грудного кифоза составила 79,7±35,53°, а поясничного лордоза -106,0±13,27°.

Таким образом, было установлено, что с увеличением степени деформации позвоночника у детей и подростков при идиопатическом сколиозе увеличивается частота выявления сниженной минеральной плотности костной ткани как скелета в целом, так и его отдельных регионов.

При обзорном просмотре гистологических препаратов фрагментов тканей позвоночника больных ИС из группы детей с нормальными показателями МПК определяется костная ткань тел позвонков трабекулярного строения. Костные трабекулы широкие, массивные с регулярным расположением остеоцитов и некоторым нарушением архитектоники линий склеивания, что свидетельствует о физиологической перестройке костной ткани. Надо полагать, что костная ткань тел позвонков находится в состоянии физиологического равновесия. Возможно, что этот процесс характерен не для всех участков костной ткани тел позвонков, так как при сколиотических деформациях зоны разряжения костных структур чередуются с зонами склероза в зависимости от локализации.

Костная ткань фрагментов тканей позвоночника больных ИС из группы детей со снижением МПК только по поясничному отделу позвоночника до значений Z-кpumepuя до - 2,0 Яй трабекулярного строения. Костные балки в состоянии перестройки, о чем свидетельствуют неравномерное расположение линий склеивания. Наблюдаются признаки активного остеогенеза: по краям костных балок располагается остеоид и группы остеобластов, на поверхности некоторых трабекул видны лакуны Гаупшипта. Костные балки местами неравномерной ширины, атрофии костных балок нет. Имеются участки остеокластической резорбции. В межбалочных промежутках - единичные цепочки остеобластов.

При обзорном просмотре гистологических препаратов фрагментов тканей позвоночника больных ИС из группы детей со снижением МПК скелета до значении 2-кршперия до - 2,0 ЯО определяется: костная ткань позвонков трабекулярного строения. Поперечные размеры трабекул разные - как широкие, так и узкие; часть трабекул в состоянии перестройки, расположены регулярно, между ними хорошо выраженные анастомозы и миелоидно-жировой костный мозг. Процесс остеокластической резорбции не выражен. Активная остеобластическая реакция так же не выражена, только на поверхности редких балок располагаются цепочки остеобластов.

При обзорном просмотре гистологических препаратов фрагментов тканей позвоночника больных ИС из группы детей со снижением МПК крити-

ческих регионов и скелета в целом по 2-критерию < -2,0 на выпуклой стороне сколиотнческой дуги костные балки атрофичны, имеют фестончатые края и асимметричные линии склеивания. В области перехода на вогнутую сторону кривизны костные балки становятся утолщенными, появляется широкая полоска остеоида и цепочки остеобластов. Морфологическая картина свидетельствует о продолжающемся остеогенезе и о склерозировании костных структур на вогнутой стороне сколиотнческой дуги, что следует расценивать как биомеханические изменения в результате перераспределения нагрузки на структурные компоненты позвоночника. Выраженность этих изменений зависит от степени сколиотнческой деформации позвоночника и возраста больного. В зависимости от степени торсии позвонков расположение костных балок под углом к пластинке роста выражено по-разному (чем больше торсия, тем наклон и косое расположение костных балок более выражены).

Обработка полученного в ходе исследования детей основной и контрольной группы позволила установить средние величины изучаемых антропометрических и остеоденситометрических параметров, что дало возможность сопоставить их количественные значения у детей с ИС и условно здоровых детей (табл. 3).

Таблица 3

Средние величины изучаемых антропометрических и остеоденситометриче-ских параметров у детей основной и контрольной групп (М±т)._

Параметр Идиопагическпй СКОЛИОЗ (11=366) Условно здоровые (п=448)

Рост 156,33+1,059 153,94+0,826

Масса тела 46,96+12.241 46,11+1,146

МПК скелета в целом, г/см2 0,936+0,1127*" 1,240+,0213

г-критерий скелета в целом -1,287+0,0693** -0,465+0,0430

г-критерий для позвонка Ы -1,427+0,1050** -0,172+0,0355

2-крчтер1ш для позвонка Ь2 -1,689+0,1271** -0,238+0,0352

Х-крнтерпй для позвонка ЬЗ -1,733+0,1195** -0,246+0,0355

¿-критерий для позвонка Ь4 -1,586+0,1171** -0,071+0,0354

Интегральная МПК позвонков Ь1-Ь4, г/см2 0,768+0,0119 0,776+0,0094

Интегральный ¿-критерий для позвонков Ы-Ь4 -1,688+,11618** -0,191+0,0343

Примечание: * - Р<0,05 по сравнению с величинами в контрольной группе; ** - Р<0,001 по сравнению с величинами в контрольной группе.

Их последующий анализ показал, что средняя величина МПК скелета в целом у детей с ИС отличается от таковой у детей из контрольной группы на 32% (Р<0,001), а средние величины Z-кpитepия скелета в целом различаются более чем в 2,8 раза (Р<0,001); г-критерии для каждого из четырех анализируемых поясничных позвонков от Ь1 до Ь4 у детей из основной группы отличались от аналогичных параметров в группе контроля не менее чем в несколько раз (Р<0,001). Интегральная МПК позвонков Ь1-Ь4 в основной группе имела тенденцию к снижению относительно таковой в контрольной группе, а интегральный ¿-критерий для позвонков Ы-Ь4 отличался от такового в

контрольной группе практически в 9 раз (Р<0,00^.Дополнительным обстоятельством является также и то, что вышеуказанные различия сохраняются даже в том случае, если в группе пациентов с ИС выделить в отдельную подгруппу пациентов, имеющих нормальную для своего возраста МПК (табл. 4).

Таблица 4

Средние величины изучаемых антропометрических и остеоденситометриче-ских параметров у детей основной и контрольной групп, с выделением подгруппы детей с ИС и нормальной МПК (М±т).__

Параметр Условно здоровые (п=448) Идиопатич. сколиоз СО СІ1НЖ. МПК ^п=2031 Идиопатич. сколиоз с норм. МПК (п=163)

Рост 158,94±0,826 150,88+2,159 158,86+1,301

Масса тела 49,1 [±¡,146 41,70+1,887 47,93+1,167

МПК скелета в целом, г/см2 1,240+0,0213 0,901±,00971** 0,985+0,0106**

г-критерпн скелета в целом -0,465±0,0430 -1,781+0,0824** -0,612+0,0691

2-критерин для позвонка Ь1 -0,172±0,0356 -2,128+0,1355** -0,400+0,0857*

2-критерий для позвонка І.2 -0,238+0,0352 -2,521+0,1704** -0,472+0,0835**

Z-кpl>тepи¡í для позвонка ЬЗ -0,246+0,0355 -2,572+0,1552** -0,524+0,0763**

г-кріїтерш'і для позвонка 14 -0,071+0,0354 -2,366+0,1556** -0,453+0,0777**

Интегральная МПК позвонков Ы-Ь4, г/см2 0,776±0,0091 0,697+0,0148** 0,871+0,0135**

Интегральный Z-кpитeplш для позвонков 1.1-1.4 -0,191±0,0342 -2,507+0,1508** -0,495+0,0725**

МПК левой верхней конечности, г/см2 0,726+0,0044 0,605+0,0088** 0,675+0,0092**

МПК правой верхней конечности, г/см2 0,747+0,0058 0,625+0,0089** 0,696+0,0096**

МПК ребер слева, г/см2 0,650+0,0061 0,557+0,0071** 0,602+0,0076**

МПК ребер справа, г/см2 0,635+0,0035 0,574+0,0105** 0,595+0,0080**

МПК грудного отдела позвоночника, г/см2 0,8123+0,0051 0,616+0,0092** 0,707+0,0108**

МПК поясничного отдела позвоночника, г/см2 1,216+0,0173 0,798+0,0115** 0,940+0,0129**

МПК таза, г/см2 1,255+0,0104 0,909+0,0136** 1,080+0,0151**

МПК левой нижней конечности, г/см2 1,267+0,0152 0,883+0,0127** 1,006+0,0135**

МПК правой нижней конечности, г/см2 1,283+0,0157 0,885+0,0122** 1,012+0,0138**

МПК всего скелета без учета черепа, г/см2 1,007+0,0125 0,768+0,0096** 0,867+0,0107**

МПК черепа, г/см2 2,002+0,0176 1,709+0,0258** 1,800+0,0271**

Примечание: * - Р<0,05 по сравнению с величинами в контрольной группе; ** - Р<0,001 по сравнению с величинами в контрольной группе.

Полученные в ходе проведенного анализа результаты свидетельствовали о статистически значимом различии в значениях МПК не только при сравнении условно здоровых детей с детьми, страдающими ИС на фоне снижения МПК, но и также с наличием такового различия у детей с ИС на фоне

нормальной костной плотности по сравнению с детьми из контрольной группы.

Эти сведения позволили предполагать наличие возможных взаимосвязей между остеоденситометрическими и рентгенологическими параметрами, применяемыми при характеристике сколиотических деформаций позвоночника, для чего нами был проведен анализ корреляционных связей в популя-ционной выборке детей с ИС и различной МГЖ (п = 366) для установления возможного наличия взаимосвязей между антропометрическими, остеоденситометрическими и рентгенологическими показателями с целью определения их связи между собой для последующего формирования представления об их прогностической значимости.

Анализ корреляционных связей по комплексу антропометрических показателей

В исследуемой выборке корреляционные связи по комплексу антропометрических показателей имели следующий вид: при рассмотрении такого признака, как пол ребенка, каких-либо выраженных взаимосвязей с изучаемыми комплексами параметров, обнаружено не было, что говорит об отсутствии какой-либо явной корреляционной зависимости между деформациями позвоночника, изменениями МПК и полом обследуемого. Тем не менее, были установлены слабые отрицательные связи между полом и ростом, полом и массой обследуемых (Я = -0,148 и -0,168 соответственно), полом и остеоден-ситометрическим 2-критерием для Ь4 позвонка (Я = 0,143), а также слабые разнонаправленные зависимости с величинами грудного кифоза и поясничного лордоза (Я = -0,230 и 0,222 соответственно). С показателями МПК изолированных отделов скелета (верхние конечности, нижние конечности, ребра и т.д.) значимых корреляционных связей не установлено.

Исходя из полученных нами результатов, можно говорить о том, что остеоденситометрические показатели, характеризующие величину 2-критерия для Ы-Ь4 позвонков поясничного отдела позвоночника, в том числе и их интегральный вариант, демонстрируют прямую заметную связь с возрастом обследованных детей, что скорее всего, объясняется увеличением МПК по мере взросления организма, что также подтверждает заметная корреляционная связь между возрастом и показателем МПК скелета в целом (Я = 0,607; Р < 0,0001). Также отмечена высокая степень прямой связи показателя «возраст» со значениями теста Риссера (Я = 0,725), что характеризует увеличение точек окостенения пропорционально возрасту ребенка. Вместе с тем, связи возраста с общим 2-критерием для всего скелета в целом и интегральным 2-критерием для позвонков Ы-Ь4 выявлено не было (Я = -0,011 и -0,046 соответственно; Р > 0,05), хотя МПК скелета в целом демонстрирует заметную связь с увеличением возраста обследуемых (Я = 0,726). Отмечены также слабые отрицательные корреляционные связи с величинами МПК ребер слева и грудного отдела позвоночника.

При рассмотрении связи роста обследованных детей с изучаемыми параметрами нами были отмечены заметная и высокая связь роста с возрастом

и массой тела обследуемых. Одновременно с этим были зарегистрированы аналогичные связи между ростом и всеми четырьмя Z-критериями для L1-L4 позвонков поясничного отдела позвоночника. Соотношение же роста с интегральным Z-критерием для позвонков L1-L4 было менее явным, и составило 0,39 (Р < 0,001), что говорит об умеренной силе связи этих двух показателей. Еще в меньшей степени такая связь была между ростом и Z-критерием скелета в целом - коэффициент корреляции составил всего 0,195 (Р < 0,005).

В комплексе рентгенологических параметров была отмечена умеренная отрицательная связь между ростом и величиной основной дуги деформации позвоночника (R = -0,48), что согласуется с известными взаимосвязями между величиной деформации и снижением роста таких пациентов. Слабые связи были установлены между ростом и наличием грудного кифоза и поясничного лордоза, а также их величинами - корреляционные коэффициенты таковых взаимоотношений не превышали 0,32. Умеренная связь была установлена также между ростом и значением теста Риссера (R = 0,487; Р < 0,0001), что подтверждает линейную зависимость между увеличением роста и приращением регистрируемых точек окостенения подвздошных костей.

Изучение корреляционных зависимостей между массой тела и прочими антропометрическими показателями продемонстрировало высокую связь с возрастом и ростом (R = 0,637 и 0,831 соответственно). Также высокая степень положительной связи была отмечена в отношении Z-критериев для L1-L4 позвонков поясничного отдела позвоночника, корреляционные коэффициенты которых были > 0,7 для каждого из четырех анализируемых поясничных позвонков (Р < 0,0001) и показателей МПК скелета в целом, и интегральной МПК позвонков L1-L4, связь которых, с таким параметром, как масса тела была статистически заметной (R = 0,678 и 0,733 соответственно; Р< 0,0001).

Среди комплекса рентгенологических показателей корреляции с массой тела обследуемых были либо слабыми, либо в большинстве своем практически отсутствовали, за исключением величины первичной дуги деформации позвоночника, которая имела умеренную отрицательную корреляцию с массой тела (R = -0,369), а также отмечена положительная корреляция с тестом Риссера (R = 0,524).

Анализ корреляционных связей по комплексу остеоденсшпометрических показателей

При рассмотрении корреляционных связей показателя, описывающего МПК скелета в целом, было отмечено, что он характеризуется заметными корреляционными связями практически со всеми антропометрическими показателями у обследованных детей (R ~ 0,7; Р < 0,0001), за исключением принадлежности по половому признаку (R = -0,109; Р = 0,111).

С собственно остеоденситометрнческими показателями параметр «МПК скелета в целом» демонстрировал высокую степень корреляции практически во всех случаях (R = 0,7; Р < 0,0001), кроме корреляций с интегральным Z-критерием для позвонков L1-L4, которая была умеренной (R = 0,312;

Р = 0,0001). С рентгенологическими показателями корреляции этого параметра практически не встречались, за исключением слабых отрицательных связей значений МПК скелета в целом с величинами первичной дуги деформации и торсией вершинного позвонка в градусах (R = -0,253 и -0,299 соответственно; Р = 0,0001), а также заметной положительной корреляцией с величиной теста Риссера (R = 0,61; Р = 0,0001). Однако величины параметра «МПК скелета в целом» характеризуется слабой корреляционной связью (R < 0,3), что не позволяет однозначно интерпретировать взаимосвязи между изучаемым параметром и величинами первичной сколиотической дуги и её торсии. Данное обстоятельство говорит о возможном наличии значимого вклада ряда других параметров в величину прогрессирования деформации.

Ведущий интегральный остеоденситометрический показатель -Z-критерий скелета в целом, показывает слабые корреляционные связи с такими антропометрическими показателями, как рост (R = 0,195) и масса тела (R = 0,288), а с прочими изучаемыми антропометрическими показателями не коррелирует вовсе.

Характер умеренных связей присущ этому показателю и в случае корреляции с показателями Z-критерия для четырех поясничных позвонков (R = 0,387...0,418; Р = 0,0001). Собственно Z-критерий скелета в целом имеет явную линейную зависимость по отношению к интегральному Z-критерию для позвонков L1-L4, что свидетельствует о хорошем отражении изменений последнего в значениях Z-критерия для всего скелета в целом.

Корреляции с рентгенологическими показателями для Z-критерия скелета в целом были в большинстве своем незначимыми и недостоверными, и отмечены только в виде слабых связей с такими параметрами, как величина первичной дуги деформации (R = -0,237; Р = 0,001), величина торсии вершинного позвонка первичной дуги деформации (R = -0,320; Р = 0,0001) и значением теста Риссера (R = 0,148; Р = 0,042).

Обнаруженная слабая отрицательная корреляционная связь Z-критерия скелета в целом с величиной первичной сколиотической дуги свидетельствует об уменьшении МПК при увеличении величины сколиотической деформации, т.е. первичной сколиотической дуги. Более того, данная связь может быть признана линейной (рис. 1).

Рассмотрение остеоденситометрических показателей, описывающих поясничный отдел позвоночника, целесообразно проводить одновременным образом, поскольку данные показатели демонстрируют очень хорошую симметрию изменения своих величин относительно друг друга. Все четыре остеоденситометрических Z-критерия, описывающих поясничный отдел позвоночника с L1 по L4 позвонок, характеризуются заметной положительной корреляционной связью с антропометрическими показателями у обследованных детей, за исключением корреляций с половой принадлежностью - последняя обнаруживает слабую связь лишь со значениями Z-критерия для L4 поясничного позвонка (R = 0,143; Р = 0,036).

Также Z-критерии для поясничного отдела позвоночника обнаруживают очень высокую тесноту связи (R > 0,9 во всех случаях; Р < 0,0001) между

собой и параметром интегральной МПК позвонков Ы-Ь4, а также имеют высокую степень связи с интегральным ¿-критерием для позвонков Ы-Ь4 (Я > 0,7 во всех случаях; Р < 0,0001), при этом установленная зависимость является линейной, что свидетельствует о пропорциональном возрастании всех указанных параметров даже при увеличении какого-либо одного из них.

Рис. 1. График зависимости общего ¿-критерия по отношению к величине-первичной сколиотической дуги.

Примечание: о - полученные значения;----типовая линейная функция.

о

00

Щр 0

ф ©лода

о«0 | у § о оор <Я> а В 0 0

" 1ь а «р

СООО°

па-

МО'

Величина первичной дуги деформации позвоночника, градусы

200-

кричч-рии скелета в целом

-4,00

В отношении рентгенологических параметров рассматриваемые ¿-критерии демонстрируют слабые и умеренные связи с величинами грудного кифоза и поясничного лордоза, причем во всех случаях корреляционные связи величины грудного кифоза с остеоденситометрическими ¿-критериями, описывающими поясничный отдел позвоночника с Ы по Ь4 позвонок, имеют вид отрицательных слабых связей (Р < 0,0001), что говорит об увеличении значений грудного кифоза при уменьшении величин рассматриваемых показателей ¿-критериев для поясничного отдела позвоночника, тогда как величины поясничного лордоза имеют слабые положительные связи с рассматриваемыми ¿-критериями, что говорит о возможности увеличения лордозирования при увеличении значений ¿-критериев для Ы-Ь4 позвонков. Поясничный отдел позвоночника демонстрирует также и слабые от-

рицательные связи между величиной перекоса таза в градусах и рассматриваемыми 2-критериями для поясничных позвонков (Я~ 0,3; Р < 0,01).

Тем не менее, были зарегистрированы заметные отрицательные корреляционные связи между величиной основной сколиотической дуги и г-критериями для поясничных позвонков (Я = -0,463...-0,571; Р < 0,0001), что свидетельствует об увеличении значений сколиотической дуги при уменьшении МПК поясничных позвонков у обследованных детей. Аналогичного рода зависимость изучаемых 2-критериев была отмечена и в отношении величины торсии вершинного позвонка первичной сколиотической дуги (Я =-0,452...-0,510; Р < 0,0001). Также умеренной положительной связью с г-критериями для поясничных позвонков характеризовалась величина теста Риссера (Я = 0,498...0,513; Р < 0,0001).

Отдельно стоит рассмотреть такие два остеоденситометрических показателя, как интегральная МПК поясничных позвонков Ь1-Ь4 и интегральный 2-критерий для позвонков Ь1-Ь4.

По группе антропометрических показателей прослеживается заметные и высокие корреляционные связи интегральной МПК поясничных позвонков Ы-Ь4 практически со всеми показателями, кроме половой принадлежности, что свидетельствует о хорошем отражении в изучаемом параметре накопления костной массы в поясничном отделе позвоночника по мере увеличения возраста, роста и массы обследуемых, независимо от их половой принадлежности.

Среди денситометрических показателей изучаемый параметр имеет в большинстве случаев высокие и очень высокие степени корреляционной связи, кроме соотношения с г-критерием для всего скелета в целом - в данном случае выраженность связи умеренная и составляет 0,415 (Р < 0,0001).

По группе рентгенологических показателей интегральная МПК поясничных позвонков Ы-Ь4 демонстрирует достоверные связи лишь с рядом показателей, описывающих величину первичной сколиотической дуги: положительную корреляцию с локализацией первичной дуги деформации позвоночника (Я = -0,128; Р < 0,015) и отрицательную корреляцию с величиной первичной дуги деформации позвоночника (Я = -0,541; Р < 0,0001) и торсией вершинного позвонка первичной дуги деформации позвоночника (Я = -0,496; Р < 0,0001). Слабые корреляционные связи зарегистрированы с величинами кифоза и лордоза, присутствует заметная связь с величиной теста Риссера (Я = 0,526; Р< 0,0001).

Интегральный 2-критерий для позвонков Ы-Ь4 при анализе его связей с группой антропометрических показателей обнаруживает умеренной тесноты связи лишь с ростом (Я = 0,39; Р < 0,0001) и массой тела (Я = 0,441; Р < 0,0001) обследуемых.

Также умеренной тесноты связи отмечены у изучаемого параметра с МПК скелета в целом и И-критерием для первого поясничного позвонка; тогда как с Z-кpитepиями для позвонков Ь2-Ь4, интегральной МПК позвонков Ь1-Ь4 и интегральным г-критерием для Ь1-Ь4 позвонков рассматриваемый

параметр демонстрирует высокой степени тесноты корреляционные связи (Я > 0,7 во всех случаях; Р < 0,0001).

Одной из важнейших характеристик рассматриваемого параметра является наличие у него заметной отрицательной корреляционной связи с величиной первичной дуги деформации позвоночника (Я = -0,569; Р < 0,0001) и умеренной отрицательной связи с торсией вершинного позвонка первичной дуги деформации позвоночника (Я = -0,479; Р < 0,0001), что говорит о возможности увеличения величин указанных деформаций позвоночника при снижении МПК в поясничном отделе позвоночника относительно соответствующих возрасту величин. Более того, зависимость между значениями интегрального г-критерия для позвонков Ы-Ь4 и величиной первичной дуги деформации позвоночника фактически является линейной (рис. 2).

Рис. 2. График зависимости интегрального Z-кpитepия для позвонков Ы-Ь4 и

величиной первичной дуги деформации позвоночника.

Примечание: о - полученные значения;----типовая линейная функция.

Таким образом, обнаруженные факты свидетельствуют о значимом различии величин МПК в обследованных популяционных выборках, что говорит о сниженной минеральной плотности у детей с ИС, причем с увеличением степени деформации позвоночника при ИС увеличивается частота выявления сниженной МПК как скелета в целом, так и его отделов.

Величина первичной дуги деформации позвоночника, градусы

-12,00 -5,00 -6,00 -3,00 0,00

Шгтесальшш '¿-критерий для позвонков ХХ-ХА

Обнаруженная в ходе корреляционного анализа комплекса антропометрических, остеоденситометрических и рентгенологических показателей линейная статистически значимая отрицательная зависимость от величины первичной дуги деформации позвоночника и торсии вершинного позвонка первичной сколиотической дуги таких остеоденситометрических показателей, как интегральная МПК для позвонков Ь1-Ь4 (Я = -0,541 и -0,496 соответственно), ¿-критерия для позвонков Ь1-Ь4 (Я = -0,569 и Я = -0,479, соответственно) и ¿-критерия скелета в целом (Я = -0,320 для связи с величиной торсии вершинного позвонка первичной дуги), позволяет рассматривать указанные критерии в качестве прогностических критериев для определения вероятности прогрессирования первичной дуги деформации позвоночника у детей с ИС в совокупности с другими, известными на сегодняшний день и описанными в литературе, прогностическими факторами.

При этом такие важные параметры, как МПК скелета в целом, ¿-критерий скелета в целом и тест Риссера хоть и имеют заметной степени корреляции с прочими антропометрическими и остеоденситометрическими параметрами, но с ключевыми рентгенологическими параметрами, характеризующими конфигурацию сколиотических дуг, связаны лишь слабыми корреляционными связями (Я < 0,3), что говорит о малой доле линейности их дисперсии и потому не позволяет с уверенностью утверждать о наличии взаимосвязей между данными параметрами. Данный факт свидетельствует о том, что данные параметры требуют применения нелинейных математических моделей для уточнения своего вклада, как прогностического фактора, в прогрессирование сколиотической деформации позвоночника.

ВЫВОДЫ

1. У детей и подростков с идиопатическим сколиозом зарегистрированные остеоденситометрические показатели характеризуются снижением минеральной плотности кости по всему скелету на 32%, а средние величины ¿-критерия по всему скелету снижены более чем в 2,8 раза относительно условно здоровых детей, при этом эти различия еще более выражены на фоне исходно сниженной минеральной плотности костной ткани.

2. Изменения в костной ткани в детском и подростковом возрасте при идиопатическом сколиозе связаны с нарушением ремоделирования костной ткани, этиопатогенетические механизмы которого связаны с нарушением микроархитектоники костной ткани, снижением ее остесинтетической активности и изменением конфигурации позвоночника.

3. У детей и подростков с идиопатическим сколиозом установлены корреляционные взаимосвязи между остеоденситометрическими и рентгенологическими показателями, которые характеризуется преимущественно разнонаправленными связями в диапазоне от слабых (Я < 0,3) и умеренных (0,3 < Я < 0,5) до заметных (0,5 < Я < 0,7). Наиболее значимой является связь остеоденситометрических показателей ¿-критериев поясничного отдела позвоночника с рентгенологическими параметрами, характеризующими основ-

ную сколиотическую дугу, изгибы позвоночника в сагиттальной плотности и значением теста Риссера.

4. Установлена статистически значимая отрицательная корреляционная зависимость величины первичной дуги деформации позвоночника и торсии вершинного позвонка первичной сколиотической дуги с остеоденси-тометрическими показателями минеральной плотности костной ткани: интегральной МПК для позвонков Ы-Ь4 (Я = -0,541 и -0,496 соответственно), ¿-критерия для позвонков Ь1-Ь4 (Я = -0,569 и Я = -0,479, соответственно) и ¿-критерия скелета в целом (II = -0,320 для связи с величиной торсии вершинного позвонка первичной дуги) позволяет рассматривать указанные показатели в качестве прогностических критериев для определения вероятности прогрессирования первичной дуги деформации позвоночника у детей с идиопатическим сколиозом.

5. При определении вероятности прогрессирования деформаций позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом, кроме рентгенологического обследования, необходимо проведение остеоденситометрии в динамике с целью мониторинга характера изменений костной плотности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении контрольных осмотров детей и подростков с ИС, кроме рентгенологического обследования, необходимо включать динамическое остеоденситометрическое обследование для комплексной оценки вероятности прогрессирования деформации позвоночника.

2. Прогрессирующее снижение абсолютных величин минеральной плотности кости (интегральной МПК поясничных позвонков Ь1-Ь4) и их интегральных величин, характеризующих отличие от долженствующих возрастных величин (¿-критерий скелета в целом, ¿-критерий поясничных позвонков Ь1-Ь4) при динамическом наблюдении могут считаться прогностически неблагоприятным признаками с точки зрения возможного усугубления деформации позвоночника.

3. При отсутствии возможности определения и учета остеоденсито-метрических показателей определенное представление о состоянии костной массы скелета у обследуемого может дать учет значения теста Риссера, как параметра, имеющего корреляционные связи умеренной и заметной тесноты с большинством остеоденситометрических показателей.

4. При наличии снижения минеральной плотности для уточнения характера метаболических изменений, на фоне которых происходит ее изменение, необходимо исследовать кальций - фосфорный обмен и маркеры ремо-делирования костной ткани. Для обеспечения растущего организма всеми необходимыми элементами для формирования костной ткани рекомендуется употреблять в пищу молоко, мясо, рыбу, сыр. Рекомендации по питанию должны учитывать суточную потребность растущего в подростковом периоде организма в минералах, микроэлементах, аминокислотах и витаминах.

С целью адекватной коррекции выявленных изменений необходимо проведение лечебно-профилактических мероприятий с динамическим наблюдением.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новиков В.В., Васюра A.C., Удалова И.Г., Русинова (Верхотурова) В.Т., Лебедева М.Н. Хирургическое лечение ювеннльного прогрессирующего сколиоза (этапное сообщение) // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2002. № 3. С. 42-46.

2. Новиков В.В., Васюра A.C., Губина Е.В., Ханаев А.Л., Удалова И.Г., Верхотурова В.Т., Сарнадскин В.Н. Хирургическое лечение идиопатического сколиоза грудной локализации с поясничным/грудопоясннчным противо-искривлением // Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова. 2006. №4. С. 53-59.

3. Новиков В.В., Васюра A.C., Губина Е.В., Ханаев А.Л., Лаврова Г.П., Удалова И.Г., Верхотурова В.Т., Сарнадскин В.Н. Хирургическое лечение идиопатического сколиоза грудной локализации //Хирургия позвоночника. 2006. № 1.С. 25-32.

4. Фаламеева О.В., Храпова Ю.В., Садовая Т.Н., Верхотурова В.Т. Минеральная плотность костной ткани позвоночннка у здорового населения детского, подросткового и юношеского возраста // Хирургия позвоночника. 2008. № 1.С. 58-65.

5. Рзаев М.М., Фаламеева О.В., Графов A.B., Куляев Е.А., Храпова Ю.В., Верхотурова В.Т. Особенности накопления костной массы у лиц мужского пола в возрасте от6 до 23 лет// Врач-аспирант. 2011. № 5,4(48). С. 594-599.

6. Хирургия идиопатического сколиоза: ближайшие и отдаленные результаты. // Под ред. Михайловского М.В. (авт. коллектив: Васюра A.C., Верхотурова В.Т., Губина Е.В., Лаврова Г.П., Лебедева М.Н., Михайловский М.В., Новиков

B.В., Садовая Т.А., Садовой М.В., Сарнадский В.Н., Удалова И.Г., Ханаев А.Л.). Новосибирск, 2007. 456 с.

7. Новиков В.В., Васюра A.C., Удалова И.Г., Русинова (Верхотурова) В.Т., Лебедева М.Н. Многоэтапное хирургическое лечение ювеннльного прогрессирующего сколиоза. // Мат. VII съезда травматологов-ортопедов России. Новосибирск, 2002. Том 1.С. 157.

8. Фаламеева О.В., Храпова Ю.В., Садовой М.А., Верхотурова В.Т. Распространенность и факторы риска остеопороза у жителей Новосибирска в детском, подростковом и юношеском возрасте. // Мат. IV конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии». Москва, 2009.

C. 167.

9. Храпова Ю.В., Садовой М.А., Фаламеева О.В., Верхотурова В.Т. Сравнительный анализ минеральной плотности костной ткани здоровых новосибирцев, москвичей и петербуржцев в детском и подростковом возрасте. // Мат. IV конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии». Москва, 2009. С. 87 с.

10.Верхотурова В.Т., Храпова Ю.В., Фаламеева О.В., Садовой М.А. Минеральная плотность костной ткани как прогностический фактор при идиопатическом

сколиозе. // Мат. Юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии». Санкт-Петербург, 2010. С. 408-409.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ИС - идиопатический сколиоз;

МП К - минеральная плотность костной ткани;

DEXA - dual energy x-ray absorbciometry (двухэнергетическая рентгеновская

абсорбциометрия); SD - стандартное отклонение (1SD соответствует 10%).

Подписано в печать 07.01.2012 г. Формат 60x90. Объем 1,75 п.л. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Заказ 4774; Тираж 120 экз.

Отпечатано в полном соответствии с авторским оригиналом в типографии ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, телефон: 201-40-97 E-mail: niito@niito.ru

Соискатель:

Верхотурова В.Т.

Существует мнение, что понимание этиопатогенеза остеопороза взрослых связано с возрастными особенностями минерализации костного скелета в детском возрасте (Dell-Rio L. et al., 2001; Picard D., 2004). В последние годы установлено, что среди детей и подростков снижение минеральной плотности костной ткани (МПК) разной степени выраженности встречается у 10-30% популяции (Щеплягина JI.A. и соавт., 2005; Родионова С.С., 2006; Фаламеева О.В. и соавт., 2008). Это связано с тем, что у людей зрелого возраста определяется низкая МПК еще до периода полового созревания (Ferrar L. et al., 2003).

В нормально растущем организме процессы перестройки костной ткани характеризуются преобладанием костеобразования над резорбцией, что продолжается до точки достижения максимальной величины плотности костной ткани, которая является ключевым этапом возрастного развития скелета и важным физиологическим моментом, определяющим прочность кости на протяжении всей жизни человека (Родионова С.С., 2009).

Есть мнение, что в группу наибольшего риска по возникновению нарушения костного ремоделирования и развитию остеопенического синдрома следует отнести подростков с нарушением осанки, прежде всего со сколиотической осанкой и круглой спиной. При исследовании МПК позвоночника было выявлено снижение у 55,8% детей обоего пола (Бубнов О.Ю., 2006). Вместе тем, остается малоизученным вопрос взаимосвязи дефицита костной массы у детей при идиопатическом сколиозе.

Впервые на связь изменений МПК с идиопатическим сколиозом (ИС) впервые указали Burner F.R. и соавт. в 1982 г., которые сделали вывод о том, что дети с ИС имеют сравнительно меньшую МПК по сравнению со здоровыми детьми того же возраста. Лишь в немногих литературных источниках описана связь изменений МПК с деформациями позвоночника при идиопатическом сколиозе (Т.А. Ермак, 2001; Cheung C.S.et al, 2000; Hung V.W. et al., 2005). Hung V.W. et al. (2005) показали, что 27-38% девочек с идиопатическим сколиозам имеют системную остеопению. Шевченко С.Д. и соавт. (2002) обнаружили, что в 62,8% случаев сколиотическая болезнь протекает на фоне остеопении. При этом у каждого второго ребенка выявляется остеопения по губчатому типу, у 41,9% детей - по компактному и у 8,1% - по смешенному типу. Неясным остается прогнозирование прогрессирования искривления позвоночника у детей и подростков с изменениями МПК, научные данные об этом очень скудны, имеются лишь единичные публикации о зависимости между тяжестью деформации и снижением показателей минерализации костной ткани (В.Я. Фищенко, 1999; Корнилов Н.В. и соавт., 2000).

Цель исследования - изучить показатели минеральной плотности костной ткани разных регионов скелета и определить взаимосвязь их изменений с вероятностью прогрессирования деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом.

Задачи исследования:

1. Провести остеоденситометрическое исследование минеральной плотности костной ткани разных отделов скелета при разных степенях деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом.

2. Изучить гистологические особенности костной ткани при идиопатическом сколиозе и сравнить их с показателями остеоденситометрии.

3. Определить наличие и характер взаимосвязей между остеоденситометрическими, рентгенологическими и морфологическими показателями при идиопатическом сколиозе.

4. Установить прогностически значимые остеоденситометрические параметры для определения вероятности прогрессирования деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков на основе корреляционного анализа.

Научная новизна исследования состоит в том, что впервые:

- установлено, что у детей и подростков при идиопатическом сколиозе минеральная плотность костной ткани разных отделов скелета характеризуется как нормальными, так и сниженными значениями костной плотности, но эти показатели значительно ниже по сравнению с условно здоровыми сверстниками из контрольной группы;

- получены статистически значимые различии в показателях минеральной плотности костной ткани не только при сравнении условно здоровых детей с больными идиопатическим сколиозом на фоне снижения костной плотности, но и также с наличием такового различия у детей с идиопатическим сколиозом на фоне нормальной костной плотности по сравнению с детьми из контрольной группы.

- выявленные морфологические особенности костной ткани позвонков у детей и подростков с идиопатическим сколиозом характеризуются разнонаправленными изменениями процессов ремоделирования на выпуклой и вогнутой сторонах сколиотической дуги и зависят от степени выраженности деформации;

- установлена взаимосвязь между остеоденситометрическими показателями, характеризующими минеральную плотность кости скелета в целом и позвоночника, и рентгенологическими показателями, характеризующими вид и характер деформации позвоночника;

- определены прогностически значимые остеоденситометрические параметры, имеющие значение для прогрессирования деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков.

Практическая значимость работы

Определены остеоденситометрнческие показатели, которые вносят наибольший вклад в детерминирование величины первичной дуги деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе у детей и подростков.

Установленные в ходе настоящего исследования взаимосвязи остеоденситометрических и рентгенологических показателей при деформациях позвоночника позволяют выделить прогностические значимые показатели прогрессирования деформации.

Показано, что при идиопатическом сколиозе происходит изменение процессов остеогенеза и склерозирование костных структур на вогнутой стороне сколиотической дуги, что важно учитывать при предоперационном планировании хирургической коррекции деформаций у таких пациентов. Выраженность этих изменений зависит от степени сколиотической деформации позвоночника и возраста больного.

Определенные в ходе исследования прогностически значимые остеоденситометрнческие показатели позволяют сформировать комплекс критически важных показателей, определяющих вероятность прогрессирования деформации у детей с идиопатическим сколиозом и нарушениями минеральной плотности кости.

Положения, выносимые на защиту

1. У детей и подростков с различными степенями идиопатического сколиоза увеличивается частота выявления снижения минеральной плотности костной ткани, обусловленная изменениями ремоделирования кости и нарушением ее микроархитектоники по сравнению со здоровыми сверстниками.

2. Изменение абсолютных величин остеоденситометрических показателей необходимо учитывать при определении вероятности прогрессирования деформации позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на VII съезде травматологов-ортопедов России (Новосибирск, 2002), на IV конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии» (Москва, 2009), на юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (Санкт-Петербург, 2010).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 159 страницах, иллюстрирована 24 рисунками и 21 таблицей. Состоит из списка сокращений, введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, приложений. Список литературы содержит 121 источник, из них 54 отечественных и 67 иностранных.

Публикации

Опубликовано 10 работ, из них 5 работ в рецензируемых изданиях, определенных ВАК России. Подготовлена 1 монография в соавторстве.

Внедрение

Материалы работы внедрены в клиническую практику и применяются в работе травматолого-ортопедического отделения и в Центре профилактики и лечения остеопороза на базе Федерального государственного бюджетного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, в работу травматолого-ортопедического отделения Дорожной клинической больницы (г. Новосибирск), используются в педагогической работе на кафедре травматологии и ортопедии Новосибирского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Личный вклад автора в работу

Автором организовано и проведено клиническое обследование и анкетирование более 70% пациентов. Статистическая обработка и анализ полученных результатов рентгенологического и остеоденситометрического исследования, наряду с определением прогностических факторов прогрессирования сколиотических деформаций проведено лично автором. и

ВЫВОДЫ

1. У детей и подростков с идиопатическим сколиозом зарегистрированные остеоденситометрические показатели характеризуются снижением минеральной плотности кости по всему скелету на 32%, а средние величины 2-критерия по всему скелету снижены более чем в 2,8 раза относительно условно здоровых детей, при этом эти различия еще более выражены на фоне исходно сниженной минеральной плотности костной ткани.

2. Изменения в костной ткани в детском и подростковом возрасте при идиопатическом сколиозе связаны с нарушением ремоделирования костной ткани, этиопатогенетические механизмы которого связаны с нарушением микроархитектоники костной ткани, снижением ее остесинтетической активности и изменением конфигурации позвоночника.

3. У детей и подростков с идиопатическим сколиозом установлены корреляционные взаимосвязи между остеоденситометрическими и рентгенологическими показателями, которые характеризуется преимущественно разнонаправленными связями в диапазоне от слабых (Я<0,3) и умеренных (0,3<Я<0,5) до заметных (0,5<Я<0,7). Наиболее значимой является связь остеоденситометрических показателей 2-критериев поясничного отдела позвоночника с рентгенологическими параметрами, характеризующими основную сколиотическую дугу, изгибы позвоночника в сагиттальной плотности и значением теста Риссера.

4. Установлена статистически значимая отрицательная корреляционная зависимость величины первичной дуги деформации позвоночника и торсии вершинного позвонка первичной сколиотической дуги с остеоденситометрическими показателями минеральной плотности костной ткани: интегральной МПК для позвонков Ь1-Ь4 (Я—О,541 и -0,496 соответственно), г-критерия для позвонков Ы-Ь4 (Я—О,569 и Я=-0,479, соответственно) и 2-критерия скелета в целом (Я=-0,320 для связи с величиной торсии вершинного позвонка первичной дуги) позволяет рассматривать указанные показатели в качестве прогностических критериев для определения вероятности прогрессирования первичной дуги деформации позвоночника у детей с идиопатическим сколиозом.

5. При определении вероятности прогрессирования деформаций позвоночника у детей и подростков с идиопатическим сколиозом, кроме рентгенологического обследования, необходимо проведение остеоденситометрии в динамике с целью мониторинга характера изменений костной плотности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении контрольных осмотров детей и подростков с ИС, кроме рентгенологического обследования, необходимо включать динамическое остеоденситометрическое обследование для комплексной оценки вероятности прогрессирования деформации позвоночника.

2. Прогрессирующее снижение абсолютных величин минеральной плотности кости (интегральной МПК поясничных позвонков Ь 1-1.4) и их интегральных величин, характеризующих отличие от долженствующих возрастных величин (2-критерий скелета в целом, 2-критерий поясничных позвонков Ь1-Ь4) при динамическом наблюдении могут считаться прогностически неблагоприятным признаками с точки зрения возможного усугубления деформации позвоночника.

3. При отсутствии возможности определения и учета остеоденситометрических показателей определенное представление о состоянии костной массы скелета у обследуемого может дать учет значения теста Риссера, как параметра, имеющего корреляционные связи умеренной и заметной тесноты с большинством остеоденситометрических показателей.

4. При наличии снижения минеральной плотности для уточнения характера метаболических изменений, на фоне которых происходит ее изменение, необходимо исследовать кальций - фосфорный обмен и маркеры ремоделирования костной ткани. Для обеспечения растущего организма всеми необходимыми элементами для формирования костной ткани рекомендуется употреблять в пищу молоко, мясо, рыбу, сыр. Рекомендации по питанию должны учитывать суточную потребность растущего в подростковом периоде организма в минералах, микроэлементах, аминокислотах и витаминах. С целью адекватной коррекции выявленных изменений необходимо проведение лечебно-профилактических мероприятий с динамическим наблюдением.