способ прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости

Формула изобретения

Способ прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет, включающий проведение рентгеновской двухфотонной абсорбциометрии и определение по сканограммам минеральной плотности костной ткани бедра, отличающийся тем, что дополнительно определяют длину и ширину шейки бедра, индекс шейки бедра и факторы риска переломов бедра из анамнеза жизни: ранняя менопауза, переломы предплечья, низкий вес и индекс массы тела, тяжелый физический труд, низкая двигательная активность, устанавливают их градации: 0 - нет, 1 - есть и числовые значения, после чего определяют прогностические коэффициенты F₁ и F₂ по формулам

F₁=-7,27+l,38 A₁+1,98 A₂-1,25 A₃+4,70 A₄+3,36 A₅+1,08 A₆+2,88 A₇+2,71 A₈+0,42 A₉+1,32 A₁₀+4,55 A₁₁+3,16 A₁₂+3,55 A₁₃;

F₂=-1,17+0,66 А₁+0,55 А₂-0,67 А₃+1,47 А₄+1,57 А₅-0,62 А₆+1,37 А₇+1,14 A₈-l,01 A₉+0,94 A₁₀+2,06 A₁₁+1,55 A₁₂+1,24 A₁₃,

где А_1-12 - градации и числовые значения факторов риска показателей рентгеновской двухфотонной абсорбциометрии, причем A₁ - возраст менопаузы до 45 лет, А₂ - вес 59 кг, А₃ - индекс массы тела 24,9 кг/м², А₄ - переломы предплечья в анамнезе, А₅ - тяжелый физический труд до 25 лет, А₆ - тяжелый физический труд после 50 лет, А₇ - ходьба до 50 лет менее 2 ч/сут, A₈ - ходьба после 50 лет менее 2 ч/сут, А₉ -минеральная плотность костной ткани бедра 0,7000 г/см³, А₁₀ -минеральная плотность костной ткани шейки бедра 0,7000 г/см³, А₁₁ - минеральная плотность костной ткани в вертеле 0,7000 г/см³, A₁₂ - длина шейки бедра 50 мм, А₁₃ - индекс шейки бедра 3,4,

и при F₁ F₂ прогнозируют высокий риск возможности перелома бедра, а при ₁<F - низкий риск перелома.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и ревматологии, и может быть использовано для прогнозирования развития переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин после 50 лет.

Переломы проксимального отдела бедра у лиц старше 50 лет, возникшие при минимальной травме и спонтанно - это переломы - маркеры остеопороза. Из всех переломов при остеопорозе самыми прогностически неблагоприятными являются переломы проксимального отдела бедренной кости. Исходы этих переломов, лечение и реабилитация больных - тяжелое социально - экономическое бремя для здравоохранения любого государства [Б.Л.Риггз, Л.Д.Мелтон. III. Остеопороз: этиология, диагностика, лечение. Бином. Пер. с англ. 2000: 558; с.249-268].

Так в 1990 году в мире произошло 1,26 млн переломов бедра, а к 2050 году прогнозируют 4,5 млн [В.Gullberg, О.Johnell, J.A.Kanis. Worldwide Projections for Hip Fracture. Osteoporosis Int. 2000; 3:248-254], т.е. предсказывают увеличение числа переломов бедра более чем в 3,5 раза. Эти переломы сопровождаются гибелью 20%-30% больных в течение первого года после перелома, 25% становятся глубокими инвалидами и более половины больных имеют ограничение физической активности и нуждаются в постороннем уходе [Б.Л.Риггз, Л.Д.Мелтон. III. Остеопороз: этиология, диагностика, лечение. Бином. Пер. с англ. 2000: 558; с.249-268].

Затраты на лечение больных с переломами бедра, медицинскую и социальную реабилитацию исчисляются сотнями тысяч долларов. Все это требует разработки системы прогнозирования для проведения ранних лечебно-профилактических мероприятий.

Известен способ прогнозирования переломов шейки бедра путем определения ряда факторов риска - структурных особенностей этой области [Faulkner K.G., Cummings S.R. Black D., et al. Simple measurement of femoral geometry predicts hip fracture - the sudy of osteoporotic fracture. J. Bone Miner. Res. 1993; 8:1211-1217]. В данном способе по сканированному изображению определяют длину и ширину шейки бедра, по которым и оценивают риск возникновения перелома бедренной кости.

Наиболее близким к предлагаемому является способ прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости путем определения снижения минеральной плотности костной ткани (МПКТ). Известно, что снижение МПКТ шейки бедра на одно стандартное отклонение (1 SD) от минеральной плотности кости молодых людей повышает риск развития перелома этой области в 2 раза [Cummings S.R, Black D.M, Nevitt M.C, Browner W.S, Cauley J.A. et al. The Study of Osteoporotic Fractures Research Group. Appendiclilar bone density and age predict hip fractures in women. JAMA 1990; 263:665-668].

При осуществлении известного способа для измерения МПКТ использовали двухэнергетическую абсорбциометрию. Исследование проведено у 9703 нечерных женщин, наблюдали их на протяжении 1,6 года. Было установлено, что при снижении минеральной плотности костной ткани в области проксимального отдела бедра на 1 SD риск перелома бедра увеличивался почти в 2 раза.

К недостаткам данного способа, как и аналогичного, следует отнести недостаточную точность прогноза переломов проксимального отдела бедренной кости, так как вышеуказанные исследования основаны на анализе только отдельных факторов риска. Так, в аналогичном способе прогноз построен на особенностях геометрии шейки бедра, в прототипе - только на состоянии минеральной плотности костной ткани.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования, основанного на оценке совокупности признаков, влияющих на риск перелома шейки бедра.

Технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности прогноза переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет.

Технический результат заявляемого способа достигается тем, что у конкретной обследуемой определяют установленные факторы риска из анамнеза жизни. Затем проводят рентгеновскую двухфотонную абсорбциометрию на аппарате “DPX-JQ” фирмы “Lunar” (США). Длину шейки бедра измеряют по ренгеновским сканограммам, полученным при остеоденситометрии как расстояние между основанием большого вертела и точкой на наружном контуре головки бедренной кости. Ширину шейки бедра определяют по линии, перпендикулярной к осевой длине шейки бедра на середине квадрата, определяемого на сканограмме. Индекс шейки бедра определяют как соотношение длины шейки к её ширине. В нижеприведенной таблице представлены факторы риска переломов бедра. Коэффициенты дискриминантной функции (K_1j, K_2j) и константы F₁=7,27; F₂=1,17 установлены авторами опытным путем.

F₁=-7,27+1,38·А₁+1,98·А₂-1,25·А₃+4,70·А₄+3,36·А₅+1,08·А₆+2,88·А₇ +2,71·A₈+0,42·A₉+1,32·A₁₀+4,55·A₁₁+3,16·A₁₂+3,55·A₁₃

F₂=-1,17+0,66·А₁+0,55·А₂-0,67·А₃+1,47·А₄+1,57·А₅-0,62·А₆+1,37·А₇+1,14·A₈-1,01·A₉+0,94·A₁₀+2,06·A₁₁+1,55·A₁₂+1,24·A₁₃

Результаты предлагаемого дискриминантного анализа позволяют прогнозировать развитие переломов бедра у женщин. Если F₁ F₂, то женщине угрожает возникновение переломов бедра. Если значение F₂ F₁ риск перелома низкий.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ от известного отличается тем, что дополнительно определяют длину и ширину шейки бедра, индекс шейки бедра и факторы риска из анамнеза жизни: менопауза до 45 лет, вес 59 кг, индекс массы тела 24,9 кг/м², переломы предплечья в анамнезе, тяжелый физический труд до 25 лет, тяжелый физический труд после 50 лет, ходьба до 50 лет менее 2 час/сут. Устанавливают их градации и числовые значения, после чего рассчитывают прогностические коэффициенты F₁ и F₂ по формулам. При F₁ F₂ прогнозируют возможность перелома бедра (высокий риск), а при значении F₁<F - низкий риск перелома.

Таким образом, предполагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения “новизна”.

Из проведенного анализа патентной и специальной литературы авторами установлено, что предполагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и других технических решений в данной и смежных областях медицины.

В доступной нам литературе не выявлено способа прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет. Предлагаемый способ позволяет повысить точности прогноза переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Способ прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Осуществление его возможностей подтверждено описанными в заявке приемами и средствами. Из изложенного следует, что заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности “промышленная применимость”.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Из анамнеза жизни выявляют установленные факторы риска. Затем проводят обследование на аппарате “DPX-JQ” фирмы “Lunar” (США). По ренгеновскому изображению, полученному при остеоденситометрии, устанавливают длину, ширину и индекс шейки бедра. Полученным признакам присваивают градации и числовые значения. После чего по формуле проводят расчет F₁ и F₂, сравнивают их числовые характеристики и оценивают риск перелома.

Предложенный способ прогнозирования переломов проксимального отдела бедренной кости у женщин старше 50 лет поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1

Больная П. 1947 г.р. У больной определены следующие факторы риска и показатели денситометрии: ходьба до 50 лет и старше менее 2 часов/сут, МПКТ в бедре, большом вертеле менее 0,700 г/см² и индекс шейки бедра более 3,4.

F₁=-7,27+2,88·A₇+2,71·A₈+0,42·A₉+4,55·A₁₁+3,55·A₁₃=6,84.

F₂=-1,17+1,37·A₇+1,14·A₈-1,01·A₉+2,06·A₁₁+1,24·A₁₃=3,63.

Следовательно F₁>F₂. У женщины высокий риск перелома шейки бедра. В 1999 году в возрасте 52 года произошел перелом проксимального отдела бедренной кости при падении с высоты собственного роста.

Пример 2

Больная Ш. 1946 г.р. У больной установлены следующие данные: вес менее 59 кг, ИМТ менее 24,9 кг/м², перелом предплечья, ходьба после 50 лет менее 2 час/сут, МПКТ в бедре, шейке бедра и большом вертеле менее 0,700 г/см².

F₁=-7,27+1,98·A₂-1,25·A₃+4,70·A₄+2,71·A₈+0,42·A₉+1,32·A₁₀+4,55·A₁₁=7,16.

F₂=-1,17+0,55·A₂-0,67·A₃+1,47·A₄+1,14·A₈-1,01·A₉+0,94·A₁₀+2,06·A₁₁=3,31.

F₁>F₂. У женщины высокий риск к переломам шейки бедра. В 2000 году в возрасте 54 лет произошел перелом шейки бедра при минимальной травме.

Пример 3

Больная К. 1928 г.р. Установлены следующие показатели: вес менее 59 кг, тяжелый физический труд в возрасте до 25 лет и после 50 лет, МПКТ в бедре, шейке бедра и большом вертеле менее 0,700 г/см².

F₁=-7,27+1,98·A₂+3,36·A₅+1,08·A₆+0,42·A₉+1,32·A₁₀+4,55·A₁₁=5,44.

F₂=-1,17+0,55·A₂+1,57·A₅-0,62·A₆-1,01·A₉+0,94·A₁₀+2,06·A₁₁=2,32.

F₁>F₂, что свидетельствует о высоком риске перелома бедренной кости. В 1999 году в возрасте 71 год произошел перелом проксимального отдела бедренной кости при падении с высоты собственного роста.

Пример 4

Больная Ф. 1942 г.р. Установлены следующие признаки: тяжелый физический труд до 25 лет, ходьба после 50 лет менее 2 часов/сут, индекс шейки бедра более 3,4.

F₁=-7,27+3,36A₅+2,71A₈+3,55A₁₂=2,35.

F₂=-1,17+1,57A₅+1,14A₈+1,24A₁₂=2,78.

F₂>F₁ - риск перелома низкий. До настоящего времени больная находится под наблюдением и перелома шейки бедра не произошло.

Оценка эффективности предлагаемого способа прогнозирования проводилась в экспериментальной группе у 51 женщины с переломами бедренной кости, правильное распознавание составило 100%. В контрольной группе из 192 человек точность прогноза составила 85,2%. Наблюдение осуществлялось с 1996 года.

Предлагаемый способ дает возможность прогнозировать возникновение переломов проксимального отдела бедра у женщин после 50 лет, что позволяет провести раннее начало лечебно-профилактических мероприятий.