способ диагностики резорбции костной ткани

Формула изобретения

Способ диагностики резорбции костной ткани, включающий определение биохимических показателей, отличающийся тем, что в качестве биохимических показателей определяют в сыворотке крови содержание креатинина и активность кислой фосфатазы, вычисляют коэффициент их соотношения и при значении коэффициента меньше 25 диагностируют дистрофично-резорбтивные процессы в костной ткани, при коэффициенте более 25 - развитие дистрофично-резорбтивных процессов исключают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии. Можно применять для ранней диагностики сколиоза, постменопаузального остеопороза. Ранних стадий болезни Легг-Кальве-Пертеса у детей, коксартроза у взрослых, ранней диагностики посттравматических осложнений дистрофического характера и других заболеваний, обусловленных резорбтивными процессами в костной ткани. Методическая простота в выполнении способа позволяет использовать его при скрининговых исследованиях в условиях биохимических лабораторий практического здравоохранения.

В структуре ортопедической патологии как среди детей, так и среди взрослых, наибольший удельный вес принадлежит дегенеративно-дистрофическим заболеваниям суставов конечностей и позвоночника.

Остеохондропатии у детей (болезнь Легт-Кальве-Пертеса, Келлера и т.д.), сколиоз и дистрофические заболевания суставов у взрослых (асептический некроз, деформирующий остеоартроз, остеохондроз, деформирующий спондилез) имеют различную этиологию и патогенез, но общим признаком их является нарушение процессов остеогенеза, сопровождающихся в той или иной степени резорбцией костной ткани (В.Ф. Трубников. Травматология и ортопедия. Киев, Вища школа, 1986, с.580). Многие из таких больных, несмотря на совершенствование методов лечения, остаются тяжелыми инвалидами и нуждаются в посторонней помощи.

Эффективность лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний костей, суставов конечностей и позвоночника во многом зависит от сроков их диагностики. Чем раньше поставлен диагноз, тем эффективнее будет лечение. Поэтому ранняя диагностика дистрофических процессов в костной ткани имеет важное практическое значение.

Все большее признание получает тот факт, что патологические изменения костного метаболизма обусловлены процессами костной резорбции.

Известны способы диагностики процессов резорбции костной ткани с помощью рентгенологических методов исследования, применение которых позволяет выявить нарушение целостности костной ткани [см. А.А. Корж, В.П. Черных, В.А. Филипенко и др. Диагностика и консервативное лечение заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы. Кн. П Остеоартроз. - Харьков, Основа, 1997. с.18)].

Недостатком известного способа является неблагоприятное воздействие на организм больного рентгеновского излучения, вследствие чего приходится ограничивать (особенно для детей) кратность обследования больного с целью контроля эффективности проведенного лечения. Кроме того, этот метод позволяет диагностировать те или иные изменения в костной ткани после лечения не ранее, чем через 1-2 месяца.

Перечисленных недостатков не имеют ультразвуковые методы исследования, но они приемлемы лишь для диагностики остеохондропатий у детей и не информативны для взрослых. Эти методы эффективны для определения анатомических взаимоотношений и характеристик тазобедренного сустава, но для диагностики патологических изменений в позвоночном столбе этот метод неприемлем. При этом убедительную информацию относительно дегенеративно-дистрофических процессов в тазобедренных суставов детей получают, как правило, на более поздних стадиях заболевания [см. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. - 1994 - 3 - С.27].

Известен способ раннего выявления локальных дистрофических процессов в костях с помощью радионуклидных методов [см. Вестник травматологии и ортопедии им. Приорова. - 1994 - 3 - С.27]. Компьютерная обработка данных остеосцинтиграфии с использованием фосфатных комплексов, меченных 99 m Тc, обеспечивает раннее выявление патологического процесса.

Недостатком известного способа являются определенные ограничения для детей, связанные с использованием только короткоживущих остеотропных радиофармпрепаратов.

Наиболее близким к предложенному (прототип) является известный способ диагностики резорбции костной ткани, основанный на определении в моче оксипролина (С.Б. Большаков, Л.Н. Дроздова, Е.В. Лада. Лабораторное дело. - 1983. - 9. - С.27-29).

Недостатками известного способа является, во-первых, его низкая точность, связанная с возрастной вариабельностью определяемых показателей, во-вторых, невозможность количественно определять степень активности процессов резорбции костной ткани. Еще одним недостатком известного способа является то, что он позволяет диагностировать дегенеративно-дистрофические процессы в костной ткани не на ранних стадиях, а при сформировавшейся патологии.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ ранней диагностики процессов резорбции костной ткани путем определения в сыворотке крови больного биохимических показателей и вычисления коэффициента их соотношения, что позволяет, с одной стороны, количественно определять степень активности процессов резорбции костной ткани, с другой стороны, нивелировать возрастную вариабельность биохимических показателей. Таким образом, заявляемый способ является универсальным для всех возрастных групп и позволяет повысить точность диагностики.

Эта задача решается тем, что в известном способе диагностики процессов резорбции костной ткани, включающем определение биохимических показателей, новым является то, что в качестве биохимических показателей определяют содержание в сыворотке крови креатинина и активность кислой фосфатазы, затем вычисляют коэффициент их соотношения и при значении коэффициента менее 25 диагностируют дистрофические процессы в костной ткани, при коэффициенте более 25 развитие дистрофических процессов исключают. Чем меньше величина этого соотношения, тем активнее процессы резорбции костной ткани.

При использовании заявленного способа точность диагностики повышается до 99% (при способе-прототипе 64%). Кроме того, с помощью заявляемого способа возможно контролировать процессы резорбции костной ткани в процессе лечения больного. При правильно выбранной тактике лечения, направленной на стимуляцию процессов костеобразования, показатель соотношения креатинин/кислая фосфатаза будет повышаться. Напротив, отсутствие динамики данного показателя или уменьшение его в сравнении с показателем до лечения является свидетельством неэффективности проводимого лечения. Таким образом, заявляемый способ позволяет в случае неэффективного лечения проводить его коррекцию, не ожидая результатов рентгенографии. Еще одним преимуществом заявляемого способа является его высокая чувствительность, что позволяет объективно оценивать даже незначительные изменения метаболических процессов в костной ткани.

С помощью заявляемого способа можно диагностировать дистрофические процессы в костной ткани независимо от локализации патологического процесса.

Между совокупностью существенных признаков изобретения и техническим результатом, который можно получить при его реализации, существует причинно-следственная связь.

Известно, что костная ткань представляет собой разновидность соединительной ткани, которая вместе с хрящевой тканью образует скелетную систему. Одной из метаболических функций костной ткани является функция ремоделирования, которая предусматривает поддержание баланса разрушения старой кости (костная резорбция) и образования новой костной ткани (костеообразование). У здоровых людей эти процессы постоянны по времени образования и находятся в динамическом равновесии. При патологии костной ткани это динамическое равновесие нарушается вследствие активации процессов резорбции костной ткани, что приводит к ее разрушению. Осуществляется этот процесс с помощью остеокластов - клеток, входящих в состав костной ткани. Главная функция остеокластов - рассасывание костной ткани за счет лизосомальных ферментов. Основной фермент остеокластов - кислая фосфатаза. В костях остеокласты вырабатывают кислую фосфатазу в тот момент, когда прикрепляются к костной поверхности и выделяют несколько лизосомальных ферментов, растворяющих кость.

Метаболизм костной ткани тесно связан с обменными процессами в мышцах. Источником энергии, необходимой для сокращения мышц является креатинфосфат. В процессе работы мышечной ткани креатинфосфат освобождает энергию и превращается в креатин. Эта реакция обратима. При обмене часть креатина, теряя молекулу воды, превращается в креатинин. Эта реакция необратима. Концентрация креатинина в сыворотке крови здоровых людей относительно постоянна в результате строгой зависимости между его образованием и выделением. Его синтез находится в зависимости от потребности организма в креатине. Если нарушен синтез креатинфосфата, соответственно не образуется и креатинин (см. М. А. Базарнова, В.Т. Морозова. Руководство по клинической лабораторной диагностике. Ч. Ш Клиническая биохимия -Киев, Вища школа, 1986, с.34-35). Нарушение креатин-креатининового обмена является одной из причин заболеваний мышц (прогрессивные мышечные дистрофии, миастении, миозиты и т. д.).

Нарушения обменных процессов в мышцах, как правило, приводят к изменению костного метаболизма (см. В.В. Поворознюк, О.В. Флic, Л.М. Сторожук. Украiнський медичний альманах. - 1999 - 2 - С.13). Так, недостаток энергетического субстрата в мышцах приводит к развитию мышечной гипоксии, а впоследствии и их дистрофии. Соответственно изменяется сосудистая реакция. Кость не получает в достаточном количестве необходимые вещества для ее нормального метаболизма и происходит быстрое старение костного матрикса, в результате чего превалируют процессы резорбции костной ткани. Описанный механизм не противоречит клиническим данным. У больных патологические изменения в мышцах, как правило, предшествуют деструктивным изменениям в костной ткани.

Таким образом, биохимические показатели сыворотки крови - креатинин и кислая фосфатаза являются более информативными по сравнению с показателями экскреции с мочой оксипролина по прототипу. Однако часто абсолютные значения креатинина и кислой фосфатазы могут соответствовать общепринятым нормам, а процесс резорбции костной ткани уже начался. Сроки лечения при этом могут быть упущены, если ждать пока эти показатели начнут отличаться от нормы. Для ранней диагностики неожиданно эффективным оказалось соотношение этих показателей креатинин /кислая фосфатаза.

В заявляемом способе соотношение креатинин/ кислая фосфатаза отражает взаимообусловленность патологических процессов в системе мышца /кость. Это позволяет диагностировать дистрофично-резорбтивные изменения в костной ткани на самых ранних стадиях, когда еще нет выраженной рентгенологической картины деструкции костной ткани. В этом принципиальное отличие от прототипа, где экскреция с мочой оксипролина отражает изменения, связанные только с компонентами костного матрикса, в результате чего диагностика резорбции костной ткани возможна лишь при выраженных дистрофично-резорбтивных процессах в кости. Именно поэтому показатели резорбции костной ткани в прототипе не информативны при остеопорозе, тогда как чувствительность заявляемого способа позволяет диагностировать изменения в костной ткани, обусловленные и остеопорозом.

В отличие от прототипа, согласно которому возрастная зависимость экскреции оксипролина влияет на точность известного способа диагностики (Н.Н. Прозоровская, С.В. Глиняная, А.А. Дельвиг Вопросы медицинской химии. - 1986. - 6. - С.84-86), способ, который заявляется, не имеет такого недостатка, так как содержание креатинина в сыворотке крови и активность кислой фосфатазы не зависят от возраста.

Заявляемый способ был апробирован на 130 больных в возрасте от 4 до 70 лет. Диагноз дистрофично-резорбтивных изменений в костной ткани подтвердился в 99% случаев. Нами был апробирован и спсоб-прототип на 32 больных. Диагноз подтвердился в 64% случаев.

Способ, который заявляется, осуществляется следующим образом.

У больного с подозрением на дистрофические процессы в костной ткани производят забор крови из локтевой вены. Сразу же центрифугируют и отбирают сыворотку крови, в которой определяют концентрацию креатинина и активность кислой фосфатазы. Затем вычисляют коэффициент соотношения этих показателей. При величине коэффициента менее 25 диагностируется дистрофично-резорбтивный процесс в костной ткани. При величине коэффициента более 25 наличие дистрофично-резербтивного процесса в костной ткани исключают.

При осуществлении способа биохимические показатели определяли с помощью анализатора марки "Коnе progress plus" фирмы "Коnе" (Финляндия).

Пример 1. Ребенок Л., 4 лет, жалуется на боли в тазобедренном и коленном суставах. При клиническом осмотре определяется атрофия мышц бедра и ягодичной области, ограничение движений отведений и ротации. Ребенок был обследован по способу-прототипу. Экскреция оксипролина с мочой соответствовала возрастной норме - 29,4 мг/сутки. Следовательно, согласно способу-прототипу резорбция костной ткани у ребенка отсутствует. Обследование ребенка в соответствии с заявляемым способом показало, что содержание креатинина 50,0 ммоль/л и активность кислой фосфатазы 3,6 ед. Е в сыворотке крови были в пределах нормы. Однако коэффициент соотношение этих показателей 50,0 /3,6= 14,0 определенно указывал на высокую степень резорбции костной ткани. Рентгенологическое обследование выявило уменьшение высоты головки тазобедренного сустава справа до 1 мм, потерю ее сферичности, расширение суставной щели. Диагноз: начальные проявления болезни Легг-Кальве-Пертеса.

Пример 2. Больная Н., 36 лет, предъявляет жалобы на боли в околопозвоночной зоне в области поперечных отростков на уровне С5-С8. Напряжение мышц спины выражено нерезко. Неврологическая симптоматика отсутствует. При лабораторном обследовании установлено, что содержания креатинина и активность кислой фосфатазы в сыворотке крови были в пределах нормы и составили соответственно 74,0 ммоль/л и 3,9 ед. Е. Коэффициент соотношения данных показателей 74,0: 3,9= 19 позволил диагностировать дистрофические процессы в костной ткани, связанные с ее резорбцией. При рентгенологическом обследовании у больной диагностирован остеохондроз шейно-грудного отдела позвоночника.

Пример 3. Больной Ш., 28 лет. Жалуется на боли в области грудного отдела позвоночника. При отсутствии неврологической симптоматики определяется напряжение мышц спины. Биохимическое обследование установило нормальные показатели креатинина 85,0ммоль/л и активности кислой фосфатазы 3,2 ед. Е. Коэффициент соотношения данных показателей 85,0: 3,2=26,6 позволил исключить дистрофические процессы в костной ткани. У больного диагностирован миозит мышц спины.