Меню

Как измерить массу костей



Денситометрия (измерение плотности костной ткани)

Анализ на плотность костной ткани измеряет уровень содержания неорганических соединений (например, кальция) в костях с помощью низкоинтенсивного рентгеновского излучения, компьютерной томографии (кт) и радиоизотопного сканирования. Эта информация позволяет оценить прочность костной ткани.

По мере старения объем костной ткани уменьшается у каждого человека (остеопения). Кости становятся тоньше, структура становится более пористой. Связано это с тем, что с возрастом процессы образования новой костной ткани отстают от процессов разрушения (преобладание катаболических процессов над анаболическими). Происходит вымывание неорганических соединений из костной ткани. Это приводит к уменьшению прочности костей и увеличению риска переломов. Постепенно остеопения приводит к развитию остеопороза.

Так что чем плотнее была костная ткань изначально, тем больше времени необходимо для развития остеопороза. Как правило, остеопороз чаще встречается у женщин старшего возраста.

Если при диагностике плотность костной ткани ниже нормальной, то можно принять меры для увеличения прочности костей и уменьшения риска переломов. Для укрепления костной ткани могут применяться препараты кальция и физические упражнения, такие как ходьба и занятия на тренажерах. Кроме того, существуют современные препараты такие, как Миакальцик, Фомасакс или Актонел. Кроме того, у женщин в менопаузе используется заместительная гормонотерапия, позволяющая приостановить катаболические процессы.

Факторы риска развития остеопороза

  • Возраст. Максимальная плотность и прочность костной ткани и достигается, как правило, к 30 годам, после этого начинается постепенное уменьшение ее массы.
  • Гендерный фактор. Женщины в возрасте старше 50 лет имеют наибольший риск развития остеопороза, Женщины в четыре раза чаще, чем мужчины, подвергаются этому заболеванию. Изначально женщины легче, кости у них тоньше и продолжительность жизни больше.
  • Костная структура и вес тела. Маленькие и худенькие женщины более предрасположены к развитию остеопороза, чем крупные. Такая же картина и с астеничными мужчинами.
  • Семейный анамнез. Наследственность является одним из наиболее важных факторов риска развития остеопороза. Если у близких родственников (родители, бабушки, дедушки) были признаки остеопороза, такие как перелом бедра после незначительного падения, риск развития остеопороза достаточно высокий.
  • Наличие в анамнезе перелома костей.
  • Прием некоторых лекарственных препаратов. Например, при длительном применении стероидов (преднизолона), также увеличивается риск развития остеопороза.
  • Женщина после менопаузы. Женщины, у которых была ранняя менопауза (до 45 лет), и не получавшие гормональную заместительную терапию.
  • После операции по удалению яичников.
  • Наличие соматического заболевания, сопровождающегося избыточным выведением кальция из костной ткани (например, гипертиреоз).
  • Изначально тонкие кости.
  • Чрезмерное употребление алкоголя.
  • Низкая физическая активность.
  • Питание с низким содержанием пищевых продуктов, содержащих кальций и витамин Д.

Методы измерения плотности костной ткани

  • Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия (абсорбциометрия). Это наиболее точный способ измерения плотности костной ткани. Он использует два разных рентгеновских луча, чтобы оценить плотность кости в позвоночнике и в бедре. Чем плотнее костная ткань, тем меньше через нее проходит рентгеновский луч. Суммирование и сопоставление результатов абсорбции двух рентгеновских лучей (поглощение костной тканью и мягкими тканями) позволяет более точно диагностировать снижение плотности костной ткани. С помощью двухэнергетической денситометрии может измерять от 2% потери костной массы в год. Процедура занимает мало времени и дозы радиационного облучения очень низкие.
  • Костная денситометрия периферическая. Принцип получения информации аналогичен двухэнергетической денситометрии. Позволяет измерить плотность костной ткани в руке и ноге (в таких зонах, как запястье или пятки). Но не позволяет измерить плотность в бедре и позвоночнике (где чаще всего происходят переломы). Периферические денситометры — это портативные устройства, которые могут быть использованы в обычном кабинете врача. Периферические денситометрия также использует для измерения очень низкие дозы радиационного облучения. Информативность этого исследования не очень высокая. Этот метод полезен для скрининговых исследований и контроля лечения остеопороза.

  • Двухфотонная абсорбциометрии. При этом методе исследования плотности костной ткани используются радиоактивные изотопы. Метод позволяет измерять плотность костной ткани в бедренной кости и позвоночнике. Этот метод также использует очень низкие дозы радиации, но требует гораздо большего времени для получения результатов исследования.
  • Количественная компьютерная томография. Это разновидность томографии, которая использует рентгеновские лучи для получения истинной картины и структуры костной ткани в объемном изображении. Но ввиду большой лучевой нагрузки, необходимой для проведения исследования этот метод применяется редко.

Ультразвуковая костная денситометрия основана на измерении скорости распространения ультразвуковой волны по поверхности кости, а также измерении широкополосного рассеивания ультразвуковой волны в исследуемой кости. Указанные параметры могут отражать эластичность, плотность и жесткость костной ткани. Информативность этой методики значительно уступает методам с использованием рентгеновских лучей.

В нашем центре денситометрия проводится на современном оборудовании производства Корея DEXXUM 3 — передвижной аппарат, использующий принцип рентгеновской абсорбциометрии с двойной энергией (DEXA) и позволяющий с оптимизированной точностью оценить содержание минералов в костной ткани.
DEXXUM 3 позволяет проводить полную диагностику остеопороза по всему скелету, т.е. производить сканирование позвоночника, бедра и предплечья (участков, пораженных остеопорозом) с минимальной лучевой нагрузкой. Процедура занимает в среднем от 10 до 20 минут и совершенна безболезненна.

Источник

Тяжелая кость: правда или миф?

«Я выгляжу стройной, но при этом вешу килограммов на 5-10 больше, чем девушка с аналогичной фигурой, потому что у меня очень тяжелая кость» — вы, наверно, в своей жизни не раз слышали подобные фразочки.

Очень часто люди пеняют на большой вес скелета. Но что значит вообще тяжелая кость, миф это или правда?

Могут ли кости быть тяжелыми у одних и легкими у других людей?

Давайте обратимся к науке и узнаем, бывает ли в природе тяжелая кость у человека?

Бывают ли тяжелые

Сколько весит скелет человека

В 2014 году эксперт в области фитнеса Мэтт Маршалл обратился к ученым Университета штата Мичиган, где прошел обследование при помощи метода денситометрии, который предназначен для измерения минеральной плотности костной ткани, а также позволяет вычислить и ее вес.

Читайте также:  Модель измерения основные постулаты метрологии

Оказалось, что вес костей Маршалла, который на тот момент находился в хорошей физической форме и весил 80 кг, составил всего 3,6 кг.

Для сравнения взяли данные денситометрии другого человека, вес которого составлял 118 кг. Из них 46 кг. приходилось на жир и лишь 4,2 кг. на костную ткань.

Тем же самым образом сравнивались данные, полученные в результате обследования тучной женщины весом 96 кг. Вес ее скелета составил 3,2 кг. Аналогичные соотношения были получены еще для 50 других взрослых человек, страдавших от ожирения.

По итогу выяснилось, что в процентном отношении скелет (только кости, без учета жира, воды и минеральных веществ) занимает примерно 6-7% массы тела у взрослого человека. Средние значения для плотности костной массы у взрослых людей составляют в районе 1.0 — 1.2 гр/ кв.см. Грубо говоря, это около 10 % у разных людей.

Эти значения варьируются в зависимости от возраста, пола, расовой принадлежности, уровня и типа физической активности, состояния питания, состояния организма, наличия заболеваний и пр. Общая масса костей человека, без учета жирового и жидкостного наполнения, составляет что-то около 4-5 кг у взрослых мужчин и 2-3 кг у взрослых женщин.

Прибавьте к этому воду, которая составляет около половины массы скелета, и вещества органической природы, доля которых 28% от массы и получите около 15% от общей массы человека.

Внутри этих границ масса может колебаться в зависимости от плотности костной массы, но эта разница будет ничтожна максимум до 1 кг! Кстати, в медицине и анатомии даже понятия такого не существует как тяжелая кость!

Точнее, в организме есть самая «тяжелая» кость по отношению к другим — бедренная. Это основной «рычаг», который выдерживает колоссальную нагрузку при ходьбе и беге (до 3 тонн, прочнее бетона). Ее длина у взрослого равняется 45 см и более, а вес определяется ростом человека и особенностью строения костей.

Кроме того, учитывайте, что костный аппарат женщин легче, чем у мужчин. Так что мужские кости по отношению к женским действительно будет более тяжелыми.

Также свое влияние оказывают и такие факторы, как двигательная активность и особенности генетики. Но повторимся для лучшего усвоения: все эти факторы могут изменять массу костной системы не более, чем на 10%, т.е. не более 1 кг к общей массе тела.

Специалисты пользуются таким параметром, как значение оценочной костной массы. Показатель дает характеристику чистому весу, который имеют кости скелета. Определяется он с учетом вычисления объемов тканей нежирового типа специальными методами.

Современные исследования показали, что:

у женщин 20-40 лет вес скелета взрослого человека равен:

  • до 50 кг – 2 кг;
  • 50-75 кг – 3,5 кг;
  • от 75 кг – 3 кг.

у мужчин от 20 до 40:

  • до 65 кг – 2 кг;
  • 65-95 кг – 3,5 кг;
  • от 95 кг – 3 кг.

Кроме того, на вес скелета влияет рост и возраст человека. Но при этом исследования доказывают, что 15% населения, имея более крупный в сравнении со средними параметрами скелет, не будут демонстрировать существенную разницу в весе.

Отклонения на 1-1,5 кг по массе костей не может стать причиной появления дополнительных 30-45 кг. Да и сама плотность костной ткани не влияет на размер костей. Поэтому оправдать избыточный вес широкими или тяжелыми костями нельзя.

По большому счету, разговоры про широкую или тяжелую кость у человека — просто мифы, а не реальность, которыми принято объяснить лишний вес, количество жира в теле или генетическую предрасположенность к набору веса.

Если кушать старательно и много, а двигаться лениво и мало, то не важно, какая форма кости у вас, имеющиеся среднестатистические 3-4 кг костей спокойно вместят на себя сотни килограммов жира.

Важно говорить не о весе кости, а ее плотности и не в контексте веса. Этот показатель является важнейшим индикатором здоровья вашей костной системы и будет иметь огромное значение для вас в старости.

Плотность

Именно плотность костей (количество кальция в них) говорит об их прочности. Из-за вымывания кальция из костной ткани она становится хрупкой, что ведет к возникновению остеопороза, болезни, поражающей соединительные ткани.

Кости при остеопорозе теряют прочность, что грозит человеку частыми и сложными переломами. Но почему кости теряют плотность? На это есть несколько основных непатологических причин:

По факту, единственная первопричина вымывания кальция из костной ткани — это гибель клеток кости. В организме нет ничего статичного, и даже клетки кости тоже рождаются, живут (в среднем 4 месяца) и отмирают.

Это возвращает нас к вопросам анаболизма и катаболизма (подробнее метаболизм: 2 главнейших заблуждения худеющих об обмене веществ.

Это нормальный процесс, т.к. гибель старых клеток дает жизнь новым. Проблема начинается тогда, когда с образованием клеток начинаются нелады.

С возрастом или же при некоторых метаболических заболеваниях у человека замедляется процесс рождения новых костных клеток. Структура костей человека меняется на протяжении всей его жизни. После рождения она возрастает, достигая пика к 25-30 годам.

От 30 до 45 лет плотность костной ткани практически не меняется, а после 45 лет, независимо от того, болен человек или здоров, начинается естественный физиологический процесс разрежения структуры кости.

Из-за этого в общей сложности число молодых клеток в кости уменьшается, а именно они содержат в себе кальций.

Читайте также:  Вязкость определение виды единицы измерения приборы для измерения

Соответственно и отживших своё костных клеток тоже становится меньше, а значит, в крови уменьшается и количество кальция, из которого молодые клетки его впитывают.

Кроме того, плотность костей зависит от похудения или набора веса: ученые подсчитали, что с потерей каждого 1 кг жира в теле, теряется в среднем порядка 16,5 гр. минералов в костях, а при наборе того же 1 кг жира примерно столько же восстанавливается, но только при условии тренировок!

Однако избыточный жир вредит здоровью и прочности костей. Ученые из Университета Северной Каролины выяснили, что «ожирение» костного мозга повышает угрозу переломов. Оказалось, что чем выше содержание жира в костном мозге, тем ниже минеральная плотность костной ткани!

По результатам экспериментов ученых, при ожирении содержание жира в костях повышается точно так же, как и видимый жир в теле и негативно влияет на здоровье человека.

Однако не спешите грустить: вашему скелету можно и, строго говоря, нужно помочь! И сделать это легче не при помощи дорогих добавок или редких таблеток, а всего лишь занимаясь силовым тренингом!

Дело в том, что способность к созданию костной клетки напрямую связана с уровнем тестостерона. Этот гормон есть и у мужчин, и у женщин, но, конечно, в разной концентрации и оказывает прямое анаболическое действие на костную ткань, то есть запускает процесс деления клетки кости, позволяет рождаться новым клеткам.

У мужчин тестостерона в десятки раз больше, чем у женщин. Поэтому мужчины имеют более крепкую костную ткань. Но зато женщины имеют рецепторы клеток к тестостерону в десятки раз сильнее, чем у мужчин. К тому же женские половые гормоны эстрогены усиливают чувствительность костных клеток к тестостерону.

По этой причине необходимо заниматься 2-3 раза в неделю именно силовым тренингом, особенно это касается людей в возрасте после 50 лет.

Источник

Методы измерения плотности костей

С возрастом структура кости становится хрупкой и ломкой, происходит деминерализация скелета, то есть с годами тихо и незаметно подкрадывается остеопороз. Низкая плотность костей признана важным фактором риска, который ассоциируется с остеопорозом также как кровяное давление или уровень холестерина считаются признанными стимуляторами возникновения кардиоваскулярных заболеваний.

Ещё несколько лет назад постановка диагноза «остеопороз » основывалась на истории болезни, на рентгеновских снимках и на клинических симптомах (особенно большую роль в подтверждении диагноза играли переломы в анамнезе), то есть диагноз ставился, когда болезнь была уже в продвинутой стадии. Сегодня с появлением современных методик ситуация изменилась, диагноз остеопороза можно поставить на самой ранней стадии, когда симптомы еще отсутствуют и можно особенно эффективно бороться с патологией.

Сознательные пациенты уже давно понимают клиническое значение этих измерений. Методы остеоденситометрии доступны по цене, проводятся быстро и имеют надежные результаты. Они существенно упрощают постановку диагноза и оценку хода развития заболевания.

На первое место в диагностике остеопороза выходит измерение плотности костей – DXA (двухэнергетическая рентгеновская денситометрия). Почему это исследование столь актуально? Вот некоторые его плюсы:

  • ранняя диагностика;
  • возможность избежать переломов в перспективе;
  • возможность следить за результатами лечения в динамике, ведь благодаря современным методам лечения можно увеличивать костную массу.

Показания к остеоденситометрии

В соответствии с основными направлениями Национального фонда остеопороза (НОФ, США) проведение измерений рекомендуется:

  • всем женщинам в возрасте 65 + (независимо от других факторов риска);
  • всем женщинам в период постменопаузы, у которых были переломы;
  • всем женщинам, которые решили начать лечение остеопороза и их окончательное решение зависит от результата остеоденситометрии;
  • всем женщинам, которые проходили долгое время гормональную терапию.

Кроме того, остеоденситометрия назначается:

  • при уменьшении размеров тела, связанного с возрастом;
  • при боли в спине неизвестного происхождения;
  • худым курильщикам и курильщицам;
  • лицам с исходными переломами;
  • пациентам с проблемами суставов с ограниченной подвижностью;
  • при долгосрочном применении терапии (более 6 месяцев) с использованием медикаментов, опасных для костей, таких как: кортикостероиды, маркумар или противоэпилептические средства;
  • при гипертиреозе и гиперпаратиреоидизме (или гиперфункция щитовидной железы, или гиперфункция околощитовидной железы);
  • пациентам с трансплантацией;
  • при хронических заболеваниях ЖКТ и операции в гастроэнтерологической области;
  • при нервной анорексии (истощение);
  • при хронической почечной недостаточности.

Измерение плотности костей при помощи метода DXA − это единственный надежный метод для документирования эффекта от терапии остеопороза. Ежегодное измерение показывает положительную или отрицательную динамику течения болезни. Эта быстрая методика определяет начало развития остеопороза, когда с помощью целенаправленных мероприятий ещё можно предотвратить прогрессирование тяжёлого заболевания.

DXA — двойная энергетическая рентгеновская абсорбциометрия

DXA — это наиболее применяемый и распространенный метод измерения и прогноза. Остеоденситометрия позволяет определить диагноз до того, как произойдёт перелом костей. Метод DXA рекомендует для применения ВОЗ, он считается мировым стандартом для измерения плотности костей. Он позволяет сделать вывод о минеральном состоянии костей и о сравнительных показателях плотности разных областей скелета. Минеральное содержание определяет прочность и плотность костей. Метод DXA наиболее распространенный метод, так как воздействие рентгеновского излучения невысокое. Само исследование длится всего несколько минут.

Почему нужно измерять плотность костей?

Единственная возможность поставить ранний диагноз остеопороза, то есть до начала переломов и другой клиники, это количественное измерение плотности костей. Измерение плотности костей BMD позволяет анализировать плотность костей в различных областях скелета и сделать оценку риска возможных переломов. Эффективность метода доказана результатами многих исследований. Уменьшение плотности костной массы всего на 10% увеличивает вдвое риск возникновения переломов в области позвоночного столба, в три раза в области шейки бедра. Если переломы уже происходили, то это измерение проводится для подтверждения диагноза остеопороза и определения степени износа костей в аксиальном скелете.

Читайте также:  Как измерить толщину dvd привода

Измерение плотности костей позволяет получить следующую информацию:

  • остеопороз или остеопению можно определить ещё до появления переломов;
  • результат позволяет предсказать риск позднего манифестного остеопороза;
  • результат показывает скорость потери костей («прогрессия»).
  • документирует действенность лечения.

Соотношение между BMD и риском возникновения переломов хорошо поддаётся документированию. Связь между плотностью костей (измеряется у тазового сустава и в пояснично-крестцовом отделе позвоночника) и переломами шейки бедра в три раза очевиднее, чем связь между уровнем холестерина в крови и инфарктом.

Методы измерения

Надёжность и точность метода зависит от:

  • типа приборов;
  • регулярного (ежедневно) калибрования по фантому;
  • сотрудничества с исследуемым (важно спокойное положение пациента во время измерения)
  • точной и воспроизводимой настройки прибора исследователем,
  • стадии остеопороза (чем меньше плотность костей, тем меньше точность измерения).

Для выявления болезни применяют следующие методы:

  • рентген;
  • ультразвук;
  • ККТ (количественная компьютерная томография);
  • ДХА;
  • МРТ

Коротко остановимся на каждом из них.

Рентген

Рентгеновские снимки выявляют манифестный остеопороз, то есть когда потеряна уже треть костной массы. Поэтому сегодня эта методика не актуальна.

ККТ

Методика применяется в том случае, если ДХА проводить нецелесообразно. Достоинством исследования является точность измерения и возможность получить объемный снимок. Но лучевое облучение при этом столь высокое, что назначается редко.

Костная денситометрия периферическая.

Местом исследования является запястье и пяточная кость. В местах наиболее уязвимых для переломов плотность измерить нельзя. Небольшое устройство может находиться в кабинете доктора, радиационное облучение минимальное. Оно обычно применяется как скрининг для раннего выявления болезни.

Ультразвук

Эта методика оценивает риск перелома, выявляя участки пониженной плотности периферического скелета с помощью ультразвуковых лучей. Объектом исследования обычно становятся пяточная кость, пальцы, надколенник. Но поставить диагноз на основании данного исследования нельзя.

DXA

DXA – двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, называется ещё DEXA, DXA, реже QDR, DPX, DER – в этом случае речь идёт о самом популярном и самом совершенном методе измерения, о «золотом стандарте» во всём мире и во всех международных исследованиях. Метод DAX появился в 80-е годы в Японии, его глобальное применение началось в 1988 году. Два луча энергии с разной интенсивностью направляют через скелет. По количеству излучения, которое проникает через кости, можно сделать расчёты плотности костей. На основании измерений при помощи двух лучей с разной величиной энергии можно высчитать количество абсорбции, обусловленное плотностью костей и исключить его. Во время исследования проводятся измерения поясничного отдела позвоночника и тазобедренного сустава (справа и /или слева). Новым многообещающим методом является технология измерений DXA с лазерной поддержкой, измерения проводятся на пятке. Между тем, сейчас возможен общий анализ костной массы («сканнер тела DXA»). Внутри автоматически определяемых площадей производятся расчёты минерального содержания на площади (гр/см2). Эти измерения охватывают не только тело позвонков, но и их дуг, и остистых отростков, которые содержат значительное количество плотного вещества кости. Международное общество клинической денситометрии (ISCD) рекомендует проводить измерения минимум двух областей скелета, при этом диагноз определяется по низшему Т-критерию. В области позвоночного столба измерение проводится от L1 доL4.

Метод DXA обладает следующими преимуществами:

  • метод неинвазивный;
  • исследование при помощи современных приборов проводится очень быстро (5-10 минут), а благодаря новой технологии лазерного импульса измерение длится всего 1-2 секунды;
  • исследование доступно по цене;
  • не создаёт лучевую нагрузку на пациента — лучевое воздействие очень незначительно. 13m Rem (миллибэр) соответственно, только 1/10–1/100 от нормальной дозы рентгеновского излучения. Доза облучения новой технологии лазерного импульса составляет Внимание!

Параметры плотности костей для поясничных позвонков 1-4 распечатываются отдельно и в комбинации, для исключения при расчетах отдельных позвонков с дефектами. Большой перечень факторов, который сопровождается изменениями позвоночного столба или же изменениями в соседних мягких частях, может искажать измерения, эти факторы должны учитываться при оценивании. При сильно выраженных дегенеративных изменениях или при тяжёлых сколиозах необходимо полностью отказаться от измерений, следует учитывать только результаты измерений в области таза. Также и в проксимальной области бедренной кости могут существовать большие различия в плотности кости, поэтому при контрольных измерениях необходимо сравнивать одинаковые области. Единственным недостатком метода DAX является интегральное измерение исследуемого ареала скелета.

Иногда трудно точно определить, входят ли в результаты измерения скоплений кальция (например, кальций аорты, заизвесткованные лимфатические узлы, части мышц или спондилофиты), или же другие абсорбирующие вещества (металлические застёжки, контрастные средства, доступные для измерения рентгеном, таблетки кальция). Этих ловушек можно избежать при помощи предварительных рентгеновских снимков пояснично-крестцового отдела позвоночника. Новые приборы позволяют проводить измерения и с боковой проекции, и благодаря высокой разрешающей способности могут представить детальное изображение структуры позвонков и таза.

Т-критерий и Z-критерий

Эти два понятия в рамках проведения оценки измерений DAX имеют клиническое значение:

  • Z- критерий (Z-показатель): сравнение плотности костей пациента с «показателями пациента того же пола и равного возраста» («контроль по возрасту и полу»)
  • Т-критерий (Т-показатель): сравнительная величина показателей плотности костей пациента, с показателями нормального взрослого человека (в возрасте 20-30 лет) (сравнение по «максимальной плотностью костей»).

Так как показатель минеральной плотности ткани МПК (BMD) с возрастом уменьшается во всех областях скелета, то у всех пациентов, которые старше 30 лет, Т-критерий ниже, чем Z-критерий, при этом, с возрастом разница увеличивается. Согласно определению, диагноз остеопороза основывается на показателе Т-критерия профилактикой коварной болезни. Надо понимать, что выявленные параметры плотности кости могут быть разными, поэтому выбор участка обследования чрезвычайно важен!

Помните, что остеопороз на ранней стадии можно остановить – достаточно сделать первый шаг по определению костной массы!

Источник