способ ранней диагностики остеопении у детей и подростков

Формула изобретения

Способ ранней диагностики остеопении, включающий оценку минерального обмена путем измерения суточной экскреции кальция, отличающийся тем, что у детей и подростков измеряют концентрацию общего и ионизированного кальция и неорганического фосфора в плазме крови или в суточной моче, проводят вычисление индивидуальных индексов К1=[общий кальций: неорганический фосфор] или К2=[ионизированный кальций: неорганический фосфор] с последующей сравнительной оценкой с перцентильным распределением данных индексов в соответствии с возрастной группой и при значениях индекса К1 или К2 меньше 10 или больше 90 перцентиля диагностируют начальную стадию остеопении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к способу диагностики, основанному на химическом анализе биологических материалов, крови и мочи. Изобретение может быть использовано для обследования детей и подростков, в том числе при массовых профилактических осмотрах, с целью раннего выявления остеопении.

Известен способ диагностики остеомаляции по содержанию общего кальция или неорганического фосфора в плазме крови (Тиц Н. (ред.), описанный к книге «Клиническое руководство по лабораторным тестам», М.: ЮНИМЕД-пресс, 2003, с.231, 495), который заключается в том, что в плазме крови измеряется концентрация общего кальция или неорганического фосфора. При значениях концентрации общего кальция или неорганического фосфора ниже границ нижнего предела нормальных значений диагностируется остеомаляция.

Известен способ ранней диагностики остеопороза у взрослых по содержанию кальция в ночной порции мочи (Jhigitani S., Fujii Y., Fujii Т., описанный в статье Can sleep urine calcium concentration corrected by osmolality as a screening test identify subjects with risk to develop osteoporosis? // Nippon Ronen Igakkai Zasshi, 2001, V.38, №6, P.798-804), который заключается в том, что в ночной порции мочи измеряется концентрация кальция, после чего рассчитывается отношение [кальций: осмомолярность мочи; кг массы тела]. Существует обратная корреляция между величиной указанного отношения и уровнем минеральной костной плотности в группе больных остеопорозом (г=-0,45; р=0,0313).

Известен способ ранней диагностики остеопении у взрослых по суточной экскреции кальция (Vezzoli G., Soldati L., Arcidiacono T. e.a., описанный в статье Urinary calcium is a determinant of bone mineral density in elderly men participating in the In CHIANTI study // Kidney Int., 2005, V.67, №5, P.2006-2014), который заключается в том, что измеряется содержание кальция в суточной моче. При значениях суточной экскреции минерала, соответствующих верхнему тертилю диагностируют остеопению. Этот способ выбран нами за прототип.

Недостатком способа является возможность его о применения только для мужчин старше 64 лет. У женщин, а также у мужчин моложе 64 лет не удалось обнаружить прямой зависимости минеральной костной плотности от уровня суточной экскреции кальция.

Задачей данного изобретения является создание простого надежного и достоверного способа для ранней диагностики остеопении у детей и подростков, в том числе при массовых обследованиях, не требующего участия высококвалифицированных специалистов и наличия сложного оборудования.

Поставленная задача достигается тем, что способ ранней диагностики остеопении, включает оценку минерального обмена путем измерения суточной экскреции кальция, причем у детей и подростков измеряют концентрацию общего и ионизированного кальция и неорганического фосфора в плазме крови или в суточной моче, проводят вычисление индивидуальных индексов К1=[общий кальций:неорганический фосфор] или К2=[ионизированный кальций:неорганический фосфор] с последующей сравнительной оценкой с перцентильным распределением данных индексов в соответствии с возрастной группой и при значениях индекса К1 или К2 меньше 10 или больше 90 перцентиля диагностируют начальную стадию остеопении.

Сущность изобретения заключается в том, что существует тесная взаимосвязь между индексами К1=[общий кальций:неорганический фосфор] или К2=[ионизированный кальций:неорганический фосфор] и содержанием минерала в костной ткани, а также минеральной костной плотностью (таблица 1).

Существенным отличием заявленного способа от известных является то, что показатели уровня кальция и фосфора (или одного из них) могут соответствовать 25-75 перцентилю, то есть находиться в пределах средних значений, а величина индивидуального индекса выходить за пределы 90 или 10 перцентиля.

Эти отличительные признаки в известных способах не обнаружены. Изобретение является новым, так как оно не известно из уровня медицины в области лабораторной диагностики начальных стадий остеопении у детей и подростков.

Способ осуществляется следующим образом:

Кровь берется утром натощак из локтевой вены при минимальном ее пережатии без мышечной нагрузки в пластиковую пробирку, содержащую 3,8% раствор цитрата натрия. Соотношение объемов крови и цитрата 1:10. После центрифугирования при 3000-4000 об/мин (1200 g) в течение 15 минут отбирается плазма. Моча за сутки собирается в промытую кислотой (без детергентов) посуду. После окончания сбора моча подкисляется соляной кислотой до pH<2. Для определения концентрации общего кальция и неорганического фосфора в плазме крови или суточной моче используются коммерческие наборы реактивов. Содержание общего кальция определяется унифицированным калориметрическим методом по цветной реакции с ортокрезолфталеин комплексоном, концентрация неорганического фосфора определяется также унифицированным калориметрическим методом по цветной реакции с молибдат-триэтаноламином. Определение содержания ионизированного кальция в плазме крови выполняют на анализаторе ионов крови с применением ионоселективных электродов. Затем рассчитывают индивидуальные индексы К1=[общий кальций:неорганический фосфор] или К2=[ионизированный кальций:неорганический фосфор] и сравнивают со значениями их перцентильного распределения соответствующей возрастной группы (таблицы 2-4). При значениях индивидуальных индексов меньше 10 или больше 90 перцентиля диагностируют начальную стадию остеопении.

Доступность и простота достигаются тем, что спектрофотометрическое определение общего кальция и неорганического фосфора возможно выполнить в биохимической лаборатории любого уровня, а анализаторы ионов крови для определения ионизированного кальция имеются во всех централизованных лабораториях. Оценка результатов базируется на использовании разработанных авторами перцентильных таблиц и может осуществляться практическим врачом.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в выявлении более ранних изменений минерального обмена, в том числе у детей с нормальными значениями концентраций фосфора и кальция.

Далее приведены примеры конкретного осуществления способа.

Пример 1. Ребенок 13 лет, практически здоров. При определении в плазме крови концентрации общего кальция и неорганического фосфора оказалось, что концентрация общего кальция составляет 2,13 ммоль/л, что соответствует нормальным значениям для данного возраста.

Концентрация неорганического фосфора составляет 1,63 ммоль/л, что также соответствует нормальным значениям для данного возраста.

При вычислении индивидуального индекса К1 установлено, что его значение равно 1,3. В соответствии с таблицей 3 значение индекса К1 ниже 10 перцентиля, что дает основание диагностировать остеопению.

Поставленный диагноз был подтвержден методом 2-энергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA). Была проанализирована минеральная костная плотность (BMD) в поясничном (L₂-L₄) отделе позвоночника на приборе «DPX-MD+», оснащенном компьютерной «детской» программой. Полученные данные сравнивали с референтной базой прибора. BMD по данным Z-score составила -1,9 SD, то есть в соответствии с критериями ВОЗ, у ребенка диагностировалась остеопения.

Пример 2. Ребенок 11 лет, практически здоров. При определении в плазме крови концентрации ионизированного кальция и неорганического фосфора оказалось, что концентрация ионизированного кальция плазмы крови составляет 1,18 ммоль/л, что соответствует нормальным значениям для данного возраста.

Концентрация неорганического фосфора составляет 1,11 ммоль/л, что ниже нормальных значений для данного возраста.

При вычислении индивидуального индекса К2 установлено, что его значение равно 1,06. В соответствии с таблицей 2 значение индекса К2 выше 90 перцентиля, что дает основание диагностировать остеопению.

Поставленный диагноз подтвержден методом DEXA. BMD по данным Z-score составила -2,1 SD, что соответствует остеопении.

Пример 3. Подросток 16 лет, практически здоров. При определении в суточной моче концентрации общего кальция и неорганического фосфора оказалось, что концентрация общего кальция составляет 1,81 ммоль/сут, что соответствует нормальным значениям для данного возраста.

Концентрация неорганического фосфора составляет 29,3 ммоль/сут, что ниже нормальных значений для данного возраста.

При вычислении индивидуального индекса К1 установлено, что его значение равно 0,001. В соответствии с таблицей 4 значение индекса К1 ниже 10 перцентиля, что дает основание диагностировать остеопению.

Поставленный диагноз подтвержден методом DEXA. BMD по данным Z-score составила -2 SD, что соответствует остеопении.

Пример 4. Ребенок 7 лет с диагнозом ревматоидный артрит, имеет частые переломы в анамнезе.

Концентрация ионизированного кальция плазмы крови составляет 1,23 ммоль/л, что выше нормальных значений для данного возраста.

Концентрация общего кальция плазмы крови составляет 2,5 ммоль/л, что соответствует нормальным значениям для данного возраста.

Концентрация неорганического фосфора плазмы крови составляет 1,12 ммоль/л, что ниже нормальных значений для данного возраста.

При вычислении индивидуального индекса К2 установлено, что его значение равно 1,09. В соответствии с таблицей 2, значение индекса К2 выше 90 перцентиля, что дает основание диагностировать остеопению.

При вычислении индивидуального индекса К1 установлено, что его значение равно 2,2. В соответствии с таблицей 3 значение индекса К1 выше 90 перцентиля, что дает основание диагностировать остеопению.

Таким образом, индексы К1 и К2 позволяют выявить более ранние изменения минерального обмена, чем отдельно взятые значения концентрации кальция или фосфора. Очень важно, что снижение минеральной плотности костной ткани отмечалось у детей с еще нормальными значениями концентрации кальция и фосфора.

Применяя данный способ, можно выявить детей с начальной стадией остеопении, тогда как при традиционной диагностике они считались бы здоровыми. В разработанных авторами перцентильных таблицах учтены возрастные особенности содержания кальция и фосфора в плазме крови и моче у детей и подростков 5-16 лет, что обеспечивает высокую достоверность полученных результатов.

Таблица 1 Корреляция между индексами К1 и К2 и содержанием минерала в костной ткани (ВМС), а также минеральной костной плотностью (BMD).
	ВМС (L2-L 4)	BMD (L2-L 4)
Са/Рi плазмы крови	г=0,1; р=0,05	г=0,3; р=0,01
Ca +2/Pi плазмы крови	г-0,3; р=0,00	r=0,3; p-0,01
Ca/Pi суточной мочи	г=0,2; р=0,05	-

Таблица 2. Перцентильное распределение показателя К2 плазмы крови
Возраст, лет	Перцентили
	10	25	50	75	90
5	0,5465	0,6103	0,7229	0,8477	0,9893
6	0,5374	0,5826	0,7803	0,8412	1,0019
7	0,3728	0,6030	0,6790	0,7541	0,8023
8	0,5554	0,6096	0,6831	0,8691	1,0656
9	0,5792	0,6912	0,7937	0,9078	1,0490
10	0,4887	0,6761	0,7103	0,8645	0,9256
11	0,5465	0,6056	0,7040	0,8627	1,0658
12	0,5720	0,6907	0,7220	0,8603	0,9818
13	0,6218	0,6774	0,8046	0,9135	1,0384
14	0,5517	0,7063	0,7597	0,9091	1,0017
15	0,5658	0,6608	0,8909	1,0118	1,3127
16	0,4802	0,6421	0,8297	1,023	1,2606

Таблица 3. Перцентильное распределение показателя К1 плазмы крови
Возраст, лет	Перцентили
	10	25	50	75	90
5	1,4324	1,4488	1,5671	1,6730	2,0064
6	1,2820	1,3841	1,5149	1,7362	1,9600
7	1,0385	1,4037	1,6026	1,7355	2,0526
8	1,2206	1,4300	1,5595	1,7493	2,0626
9	1,2922	1,4820	1,6113	2,0285	2,0863
10	1,3589	1,6024	1,6888	1,8749	2,0910
11	1,4690	1,5034	1,6430	1,9320	2,2147
12	1,1585	1,3485	1,6443	1,7664	2,1920
13	1,4309	1,5711	1,8333	1,9603	2,1815
14	1,4325	1,5272	1,7812	1,9746	2,3102
15	1,4992	1,6276	1,8154	2,0750	2,3382
16	1,4478	1,5782	2,0469	2,3806	2,9405

Таблица 4. Перцентильное распределение показателя К1 суточной мочи
Возраст, лет	Перцентили
	10	25	50	75	90
5	0,0149	0,0816	0,1186	0,1587	0,3001
6	0,0124	0,0321	0,0897	0,1376	0,2692
7	0,0666	0,0766	0,1409	0,1825	0,2556
8	0,0095	0,0650	0,1117	0,1862	0,2008
9	0,0231	0,0622	0,1218	0,1809	0,4809
10	0,0149	0,0398	0,1147	0,2313	0,4347
11	0,0359	0,0583	0,0976	0,1528	0,2752
12	0,0079	0,0477	0,0822	0,1391	0,5272
13	0,0404	0,0688	0,1059	0,1404	0,1925
14	0,0245	0,0446	0,1131	0,2102	0,3202
15	0,0061	0,0500	0,0997	0,1673	0,2538
16	0,0242	0,0647	0,1323	0,2688	0,3931