Представленный документ обобщает серию клинических исследований, имевших цель проведение сравнения между качественно различными методами (технологиями): Sunlight OmnisenseTM и DXA (Dual X-ray Absorbciometry - двухэнергетическая абсорбциометрия). Эти исследования подтверждают эффективность диагностики остеопороза при использовании Omnisense, которая соответствует таковой ДХА, и может быть предложена в качестве альтернативы рентгеновскому методу - традиционной технологии двухэнергетической абсорбциометрии.

Следует отметить, что для корректного сравнения этих двух, на первый взгляд, не сравнимых технологий, необходимо помнить следующее. Результатом исследования с использованием ДХА измеряется основной параметр - МПКТ. При использовании метода количественной ультразвуковой денситометрии измеряется Скорость Звука, проходящего вдоль исследуемой кости. При этом оценивается не один параметр (МПКТ), а совокупность параметров, характеризующих качество костной ткани (ККТ).

Клиническим проявлением остеопороза является перелом. В связи с этим, большое число исследователей в последние годы все настойчивее указывают на относительную достоверность показателя МПКТ, который определяется методом ДХА. Поэтому чрезвычайно интересным является сравнительный анализ результатов различных денситометрических технологий для оценки риска перелома. Диагноз остеопороза основывается на определении риска перелома и, при этом, масса кости не может быть неоспоримым доказательством здоровой или больной кости. Известны состояния, например, на фоне применения препаратов-фторидов, при которых масса кости прогрессивно увеличивается, но риск переломов не снижается. Высокий уровень МПКТ может также сопутствовать патологически частым переломам. Таким образом, определение только одной из многих характеристик состояния костной ткани, по-видимому, не всегда позволяет оценить истинный риск перелома.

В силу этого, сравнение различных на первый взгляд, технологий с учетом относительных их преимуществ и отрицательных сторон, становится не только возможным, но и необходимым. Представленный документ позволяет убедиться, что исследование костной ткани методом Омнисенс обеспечивает оценку риска остеопоротического перелома независимо от МПКТ, и, следовательно, имеет высокую клиническую значимость, поскольку не только соответствует результатам обследования методом ДХА, но может превосходить его по точности определения риска перелома.

1.  Есть ли недостатки у технологии ДХА?

В течение последних 20 лет метод ДХА интенсивно использовался практически во всем мире и, в результате, был официально принят в качестве оценки риска перелома. Однако, появление качественно новых методов и технологий, безусловно, требуют пересмотра давно применяющихся и привычных технологий. На сегодняшний день, является ошибочным мнение о высоком совершенстве и о представлении ДХА как «золотого стандарта» диагностики остеопороза.

Это связано с техническими особенностями метода, которые оказывают большое влияние на диагностические возможности.

Риск диагностической ошибки при измерении МПКТ может определяться следующими факторами:

• Выявление риска переломов в случае определения МПКТ весьма ограничено, что подтверждается данными литературы. Известно, что переломы на фоне минимального травматизма могут происходить как при низких, средних, так и высоких показателях МПКТ. Этот факт подтверждает необходимость оценивать какие-то дополнительные факторы, отражающие качество костной ткани.
• Недостоверные результаты могут быть спровоцированы возрастными костными изменениями - остеофитами, зонами консолидированных переломов, перенесенными в прошлом.
• Наличие сопутствующих заболеваний, которые наиболее часто проявляются в возрасте от 60 лет и старше, - кальцификация сосудов, остеомаляция, остеоартриты, спондилоартроз и др. могут негативно влиять на результат исследования.
• Как правило, при исследовании методом ДХА не учитываются размеры и архитектоника кости, что также является отрицательным вкладом в оценку риска перелома.
• Технология ДХА, как и любой иной метод денситометрии, субъективен и зависит от оператора.
• Для технологии ДХА свойственна высокая зависимость от температуры окружающей прибор среды.

Все эти факторы нередко приводят к неточностям окончательных результатов исследования и, как следствие, могут приводить к неправильным решениям при выборе тактики лечения.

Чрезвычайно важными для любого метода денситометрии, являются проблемы воспроизводимости - мониторинга изменений в течение времени или в результате лечения. Отрицательными факторами, которые могут искажать истинные результаты исследования, являются:

• Старение рентгеновской трубки
• Низкая/ограниченная воспроизводимость результатов. Важно, чтобы диагностический метод имел реально минимальную ошибку в точности повторных измерений. Однако, в случае с технологией ДХА, мы не можем утверждать, что всегда имеет место высокая точность результатов мониторирования. Примером может служить увеличение в течение года массы тела пациента, особенно в области бедер. При укладке такого пациента мягкие ткани могут способствовать легкому, на первый взгляд, изменению угла укладки, что, соответственно, может изменить и выбор ROI (области сканирования) по отношению к первичному исследованию.
• Несоответствие между различными приборами даже идентичной модели: имеется существенная величина вариабельности результатов измерений устройствами одной модели у одного пациента [4].

Это подразумевает, что в случае мониторирования состояния МПКТ у одного и того же больного, например, спустя два года после первого исследования, следует относиться к полученным результатам критично. В настоящее время практически все специалисты, работающие в области костной патологии, знают о необходимости исследования пациента одним и тем же прибором ДХА. Однако, как показывает практика, неожиданные ошибки в точности воспроизведения могут быть связаны с техническим ремонтом или процедурой профилактической наладки аппарата. При этом, стандартные действия прежнего оператора, провоцируют игнорирование таких ошибок [5].

BMD - не является объективной мерой прочности кости: МПКТ - простая констатация концентрации минерала кости в единице измерения, не принимающее во внимание размер кости или архитектонику. На результаты измерения - влияют масса тела и величина роста, в то время как истинная плотность (например, МПКТ) должна быть независима от подобных факторов [2, 3].

2. Показатель технологии Omnisense - sos (скорость звука) более информативен, чем BMD (МПКТ) DXA'S.

Остеопороз - это системное заболевание скелета, характеризующееся уменьшением массы костей и нарушениями микроархитектоники костной ткани и, как следствие, снижением прочности кости и увеличения риска переломов, наиболее типичных (переломы-маркеры) бедренной кости, позвоночника и костей предплечья [6].

Технология Omnisense отражает совокупность всех свойств кости, а не просто минеральную плотность в противоположность традиционной DXA технологии, измеряющей исключительно МПКТ Минеральную Плотность Костной ткани. Тем не менее, механические свойства кости определяются, в дополнение к плотности, эластичностью, толщиной коркового слоя и микро- архитектурой кости. Все эти свойства костной ткани влияют на прочность костей, что в свою очередь, отражается в величине SOS Omnisense [7, 19]. Изменения этих свойств могут способствовать возникновению остеопоротических переломов.

Профессор Sievanen H. из Финляндии, предположил, что данные SOS репрезентативно отражают механическую прочность кости, и что "Необъяснимые, на первый взгляд, результаты показателя SOS вероятно зависит от состояния микроархитектоники и эластичных свойств данной кости..." [7].

3. Технология Omnisense может прогнозировать переломы бедренной кости.

Изучение технологии Omnisense, проведенное в Израильском Медицинском Центре и Гарвардской Медицинской Школе, продемонстрировало, что SOS, измеренная при исследовании Лучевой кости по методике Omnisense, может быть использована в прогнозировании перелома шейки бедра, с точностью, соответствующей или более высокой, технологии DXA [8]. Высокая точность и воспроизводимость результатов исследования Лучевой кости позволили предложить исследование данный сегмент в качестве общего прогностического теста риска перелома [8, 10, 11, 14, 15].

4. Технология Omnisense обладает более высокой точностью, чем DXA.

Природа заболевания обуславливает отсутствие абсолютно точного инструментального метода исследования качества костной ткани для определения остеопороза у отдельно взятого пациента.

Единственно безоговорочным диагнозом остеопороза является наличие перенесенного пациентом перелома-маркера. Остеопоротический перелом - является наиболее очевидным свидетельством заболевания.

В соответствии с этой концепцией, была сформирована группа пациентов, перенесших перелом, после чего пациенты были обследованы с применением технологий DXA и Omnisense.

Это исследование проведено для оценки чувствительности каждого из обсуждаемых устройств. Определяли группы, согласно критериям ВОЗ (T-score < -2.5) и группы, соответствующие критериям нормы (T-score >-1.0). Последние показатели, естественно, расценивались, как ошибочный диагноз.

Было отмечено, что технология Omnisense позволила выявить более высокий процент пациентов с остеопоротическими переломами, нежели DXA. Другими словами, технология DXA показала меньшую точность выявления остеопоротических переломов, т.е. больший процент пациентов с переломами попали в разряд «здоровых», т.е. в область ошибочного диагноза.

Технология Omnisense обладает более высокой чувствительностью, чем DXA.

Эта тенденция ясно демонстрируется в изучении, которое объективно показало более низкую чувствительность ДХА по сравнению с Omnisense.

Среди всех пациентов с переломами, обследованных методом Omnisense и DXA, намного более ошибочных результатов - пациентов с переломами- маркерами, при которых костная ткань оценивалась как здоровая, было при исследовании методом DXA.

Подобные «отрицательные» результаты были получены путем распределения полученных данных в группы согласно «типу перелома». Кроме того, когда использовался минимальный Т-score критерий: исследование пациентов по двум сегментам. В случае технологии ДХА - это были бедренная кость и позвоночник; Omnisense: лучевая кость и проксимальная фаланга 3 пальца кисти. Исследование по нескольким сегментам повышало чувствительность методов, но Omnisense имел более высокие результаты. В таблице 1 представлены ошибочные результаты распределения пациентов с переломами-маркерами (по Т-score критерию >-1) , согласно критериям ВОЗ.

Таблица 1. Процентное соотношение «ошибочных» результатов исследования различных сегментов скелета технологиями Omnisense и DXA и исследованного сегмента.

5. Технология Omnisense позволяет отслеживать изменения в скелете в разных возрастных группах, не менее точно, чем технологией DXA.

Различные публикации сообщают о низкой погрешности распознавательной способности Omnisense, в процессе ежегодного мониторирования. Метод позволяет достаточно точно определять, изменения, происходящие в костях в течение времени, как у женщин с переломами в постменопаузе, так и среди двух других групп: у женщин предклимактерического и молодого возраста.

Несколько других исследований, продемонстрировали способность технологии Omnisense, обнаруживать изменения в кости, в зависимости, как от возраста, так и от характера лечения, в сравнении с аналогичной способностью DXA [13, 15, 16,17].

5.1. Точность в распознавании позвоночных переломов:

Knapp и соавт. Сообщили о результатах исследования на 21-м ежегодном собрании ASBMR. Проведенные ими исследования показали, что результаты измерений лучевой кости, хорошо коррелировали с результатами исследования технологией ДХА позвоночника [16].

5.2. Распознавание переломов предплечья

Те же авторы представили другое резюме (Конференция ортопедов и стоматологов. Бристоль, июнь 1999г.) относительно прогнозирования перелома предплечья. Представленные результаты показали, что Omnisense sos при измерении лучевой кости соответствует результатам измерения технологией DXA [11].

SOS лучевой кости коррелирует с прочностью бедра аналогично DXA.

Таблица 2. Результаты измерения Лучевой кости методом Omnisense (SOS Radius) и различных сегментов скелета методом DXA

5.3. Прогнозирование перелома бедренной кости:

Группа пациентов с переломами бедренной кости также была обследована методом Omnisense, для определения его прогностической способности. Были выявлены различия результатов сопряженных с наличием переломов и обусловленных возрастом пациентов. Данное изучение проводилось вне сравнения с методом DXA [13]..

6. Мониторинг качества костной ткани на фоне лечения остеопороза

Было проведено несколько ретроспективных исследований для оценки способности технологии Omnisense обнаруживать изменения в кости в результате проведенной заместительной гормональной терапии (ГЗТ). ГЗТ - является одним из основных методов специфической фармакотерапии и профилактики остеопороза. Способность выявлять изменения при использовании технологии. Omnisense было изучена на группах населения, получающих и не получающих ГЗТ.

6.1. Исследование костной ткани на фоне гормонозаместительной терапии

Knapp и соавт. провели исследование, направленное на оценку возможности технологии Omnisense, для выявления пациентов, получающих ГЗТ. Измерения проводились на лучевой и большеберцовой костях [16]. Контрольные группы представлены пациентами, соответствовавшими по возрасту. Результаты этого исследования подтверждают, что, даже при статистически небольших группах обследованных лиц, «измерения методом количественной ультразвуковой эхографии демонстрируют значимые и относительно большие различия (в единицах Т-индекса) между двумя группами пациентов. Сравнение с измерениями методом ДХА: всей бедренной кости, головки бедра и LI - L4 (тел поясничных позвонков), показал менее половины различий между этими группами, что соответствует требованиям статистической достоверности». Таким образом, методика ДХА не выявляет ощутимых (достоверных) различий между пациентами, получающими и не получающими ГЗТ.

В аналогичном исследовании (Weiss M. et al., 1999), технология Omnisense продемонстрировала высокую чувствительность к изменениям качества костной ткани в ответ на лечение остеопороза [14]. Из таблицы 3, видно, что метод Omnisense позволил выявить большее число пациенток с остеопорозом, чем в основной группе, получающих ГЗТ, что подтверждает достоверность полученных результатов исследования.

Таблица 3. Распределение женщин с данными по Т-шкале < -2.5 в обследованных группах

6.2. Наблюдение группы пациенток, после курса терапии: анализ данных.

Проведенное исследование группы пациенток с остеопорозом, целью которого было измерение ответа костной ткани на лечение, продемонстрировало выраженный рост значений SOS в лучевой и большеберцовой костях. Оно также показало, что изменения костной ткани, инициированные специфической фармакотерапией, обнаруживаются уже через полгода после начала лечения в лучевой кости и через 9 месяцев - в большеберцовой кости.

7. Вторичный остеопороз

Исследование выполнялось с целью оценки способности технологии Omnisense диагностировать остеопороз у пациентов с патологией щитовидной железы. Это исследование in vivo доказывает, что, в отличие от постменопаузального остеопороза, вторичный остеопороз на фоне гипертиреоза сопровождается большими изменениями со стороны кортикальных пластин, нежели со стороны губчатой (трабекулярной) кости [17]. Измерения методом ДХА позволяют обнаруживать более низкую МПКТ в шейке бедренной кости, но не в поясничном отделе позвоночника. В отличие от ДХА, измерение SOS технологией Omnisense оказались в одинаковой степени чувствительны во всех сегментах измерений при гипертиреозе.

Выводы.

Приведенные выше данные недавних научных публикаций и конференций подтверждают диагностические возможности технологии Omnisense и высокую клиническую ценность, используемых в ней измерений методом количественной ультразвуковой сонографии. Эти исследования также подтверждают, что технология Omnisense проявила себя как точное вспомогательное средство для врача при диагностике остеопороза и что она является жизнеспособной альтернативой лучевым технологиям ДХА.

Технология количественной ультразвуковой сонографии Omnisense компании Sunlight быстро становится общепринятым методом оценки и мониторинга состояния костной ткани, благодаря следующим качествам:

• Точности при прогнозировании риска переломов
• Возможности мониторинга и обнаружения изменений костной ткани
• Более высокой, чем у ДХА, чувствительности
• Возможности дифференцировать переломы
• Соответствию критериям ВОЗ
• Чувствительности результатов качества костной ткани при вторичном остеопорозе.

Литература.

1. Pors Nielsen, "The Fallacy of BMD: A Critical Revew of the Diagnostic Use of Dual X-Ray Absorptiometry", Clini Rheumatol (2000) 19:174-183.

2. Ott S.M. et al, "Evaluation of vertebral volumetric vs. areal bone mineral density during growth." Bone 20:533-556.

3. Pors Nielsen et al, "Bone densitometry - two or three dimension?" In: Current Research in Osteoporosis and Bone Mineral Measurement V, Ring E F J, Elvins D M & Bhalla AK (eds) pp34-35. London: British Institute of Radiology.

4. Formica C.A, "Standardization of BMD mearserements." Editorial. Osteoporosis Int. 1998; 8:1-3.

5. Blake G M et al., "An unexpected change in DXA calibration not detected by routine quality control checks." Osteoporosis Int 1999; 9:115-120.

6. Kanis et al., "Guidelines for diagnosis and management of Osteoporosis", Osteoporosis Int. 1997; 7:390-406.

7. Sievanen H, and the Bone research Group at the UKK Institute in Tampere, Finland"QUS Derived Speed of Souund and Cortical Bone Structure", (abstract) presented at the ASBMR 21st Annual Meeting in St. Louis, MI, USA, September 1999.

8. Bouxsein, ML et al., "Prediction of Femoral Failure Load from Femoral BMD and Ultrasonic Velocity at the Femur, Radius and Phalanx" (abstract), presented at the ASBMR 21 st Annual Meeting in St. Louis, MI, USA, September 1999.

9. Weiss M, Ben Shlomo A, Hagag P, Rapoport M, "Normative Speed of Sound Database of a Novel

Quantitative Multi-site Ultrasound Device", abstract presented at the ASBMR 21st Annual Meeting in St.

Louis, MI, September 1999. Also: Osteoporosis Int., In press.

10. Knapp et al. "Multiple Site Ultrasound Measurements Predict Vertebral Fractures in Postmenopausal

Women" (abstract), ASBMR 21st Annual Meeting in St. Louis, MI, USA, September 1999.

11. Knapp et al. "Ultrasound Measurements at the Radius Predict Wrist Fractures in Postmenopausal Women" (abstract), the Annual Meeting of the Bone and Tooth Society in Bristol, UK, June 1999.

12. Sunlight OmnisenseTM FDA PMA (Pre-Market Application) approval, January 20, 2000.

13. Weiss M, Ben Shlomo A, Hagag P, Ish-Shalom S. "Assessment of proximal hip fracture risk by quantitative ultrasound measurement at the radius". Osteoporosis Int, 2000. 11:411-416.

14. Weiss M et al. "HRT - SOS Changes as Reflected by the Sunlight Omnisense Measurements" (abstract), the 1st Congress on Controversies in Obstetrics Gynecology & Infertility, Prague, Czech Republic, October 1999. Also: submitted for publication to Maternitus.

15. Barkman et al.,"A new method for Quantitative Ultrasound measurements at multiple skeletal sites- fist results of precision and fracture discrimination.", J. Clinical Densiometry vol 3 no. 1. 1-7, spring 2000.

16. Knapp, K et al. "Quantitative Ultrasound Measurements Detect Skeletal Changes in Cortical Bone Following HRT Use" (abstract), presented at the 11th International Workshop on Calcified Tissues, Eilat, Israel, February 1999.

17. Weiss M et al., "The impotance of precision - new hopes for monitoring osteoporosis treatment by QUS" (abstract), submitted to ISCD 2000.

18. SCV calculation is as follows: SCV1 = Standard Deviation / 0.95 * (maxsos - minsos). DXA SCV (Hologic's QDR 1500) - adapted from Lunar's Summary of Safety and Effectiveness (SSE), submitted to the FDA. The comparison between the different devices was performed on different populations.

19. Ben Shlomo A, Weiss M et al., "Thyroid Dysfunctional State Detected by QUS Measurement at Multiple Skeletal Sites" (abstract), presented at the ASBMR 2nd Joint Meeting, California, USA, December, 1998. Also In Press.