Diagnostika osteoporózy u detí

Laboratórna diagnostika osteoporózy u detí

Na biochemické stanovenie hustoty kostných minerálov existujú nasledujúce výskumné metódy:

• charakteristiky metabolizmu fosforu a vápnika;
• stanovenie biochemických markerov prestavby kostí.

Pri hodnotení biochemických parametrov sú povinné rutinné výskumné metódy - stanovenie obsahu vápnika (ionizovaná frakcia) a fosforu v krvi, denné vylučovanie vápnika a fosforu močom, ako aj vylučovanie vápnika močom nalačno vo vzťahu ku koncentrácii kreatinínu v rovnakej porcii moču.

Veľké množstvo štúdií venovaných osteoporóze v detstve dokazuje, že bežné biochemické parametre metabolizmu fosforu a vápnika sa najčastejšie nemenia alebo sa menia nevýznamne a krátkodobo, a to aj v prípadoch ťažkej osteoporózy so zlomeninou.

Medzi vysoko špecifické a citlivé metódy diagnostiky osteoporózy patrí stanovenie hladiny parathormónu, kalcitonínu a aktívnych metabolitov vitamínu D v krvi. Tieto metódy majú prísne indikácie na ich použitie a zatiaľ sa v praktickej medicíne nerozšírili. Parathormón sa stanovuje pri podozrení na hyperparatyreoidizmus (primárny alebo sekundárny) ako príčinu osteoporózy; aktívne metabolity vitamínu D sa používajú na diagnostiku geneticky podmienenej osteomalácie a krivice závislej od vitamínu D.

Na určenie stavu prestavby kostí sa v krvi a moči skúmajú vysoko citlivé biochemické markery metabolizmu kostí. V patologickej situácii odrážajú prevalenciu zhoršenej tvorby kostí alebo resorpcie kostí. Medzi markery tvorby kostí patrí celková alkalická fosfatáza (najmä jej kostný izoenzým), propeptid ľudského kolagénu typu I a osteokalcín. Posledný uvedený ukazovateľ sa považuje za najinformatívnejší. Markery resorpcie kostí sú kyslá fosfatáza rezistentná na vínan v krvi, oxyprolín, kolagénové priečne väzby : pyridinolín a deoxypyridinolín v moči nalačno; H-terminálny telopeptid moču. Najpresnejšími a najdôležitejšími markermi resorpcie kostí sú pyridinolín a deoxypyridinolín v moči.

Biochemické markery prestavby kostí

Indikátory aktivity tvorby kostí	Indikátory aktivity resorpcie kostí
Aktivita alkalickej fosfatázy (krv): celková alkalická fosfatáza kostná alkalická fosfatáza	Oxyprolín (moč)
	Kolagénové priečne väzby: pyridinolín (moč); deoxypyridinolín (moč)
Osteokalcín (krv)	H-terminálny telopeptid (moč)
	Odolný voči vínanu
Propeptid ľudského kolagénu typu I (krv)	Kyslá fosfatáza (krv)

Stanovenie biochemických markerov kostného metabolizmu je dôležité nielen pre charakterizáciu kostného metabolizmu, ale aj pre výber lieku, ktorý zvyšuje minerálnu hustotu kostí, sledovanie účinnosti terapie a optimálnu prevenciu osteoporózy.

Inštrumentálna diagnostika osteoporózy u detí

Najdostupnejšou metódou inštrumentálnej diagnostiky osteoporózy je vizuálne vyšetrenie röntgenových snímok kostí (v prípade glukokortikoidnej osteoporózy - kostí chrbtice).

Charakteristické rádiografické príznaky zníženej hustoty kostných minerálov:

• zvýšená „priehľadnosť“, zmena trabekulárneho vzoru (vymiznutie priečnych trabekúl, hrubé vertikálne trabekulárne pruhovanie);
• stenčenie a zvýšený kontrast koncových platničiek;
• zníženie výšky stavcov, ich deformácia podľa klinovitého alebo „rybieho“ typu (pri ťažkých formách osteoporózy).

Pri analýze röntgenových snímok voľným okom je však takmer nemožné kvantitatívne posúdiť minerálnu hustotu kostného tkaniva. Demineralizáciu kostí možno röntgenom zistiť, ak sa hustota zníži aspoň o 30 %. Röntgenové vyšetrenia majú veľký význam pri posudzovaní deformácií a kompresných zmien stavcov.

Presnejšie sú kvantitatívne metódy hodnotenia kostnej hmoty (denzitometria, z anglického slova density - hustota ). Denzitometria umožňuje identifikovať úbytok kostnej hmoty v skorých štádiách s presnosťou 2 – 5 %. Existujú ultrazvukové, ako aj röntgenové a izotopové metódy (mono- a duálna energetická denzitometria, mono- a duálna fotónová absorpciometria, kvantitatívna počítačová tomografia).

Röntgenové metódy kostnej denzitometrie sú založené na prenose röntgenových lúčov z externého zdroja cez kosť do detektora. Úzky lúč röntgenových lúčov je smerovaný na meranú oblasť kosti. Intenzita lúča prechádzajúceho kosťou je zaznamenávaná detektorovým systémom.

Hlavné ukazovatele, ktoré určujú minerálnu hustotu kostného tkaniva:

• obsah kostných minerálov vyjadrený v gramoch minerálu v skúmanej oblasti;
• hustota kostných minerálov, ktorá sa vypočítava na základe priemeru kosti a vyjadruje sa v g/ ^cm2;
• Z-kritérium vyjadrené ako percento vekovo-pohlavnej normy a v hodnotách štandardnej odchýlky od priemernej teoretickej normy (SD alebo sigma).

Prvé 2 kritériá sú absolútne ukazovatele hustoty kostí vyšetrovanej oblasti, Z-kritérium je relatívna hodnota. U detí a dospievajúcich sa používa iba tento relatívny ukazovateľ denzitometrie.

U dospelých pacientov sa okrem Z-kritéria vypočítava aj T-kritérium, ktoré sa vyjadruje ako percento z maximálnej kostnej hmoty u jedincov zodpovedajúceho pohlavia a rasy vo veku 40 rokov (keď sa minerálne zloženie kosti považuje za optimálne), ako aj v hodnotách štandardnej odchýlky. Tento ukazovateľ je hlavným na posúdenie stupňa demineralizácie kostí podľa kritérií WHO u dospelých.

Obe kritériá (Z- a T-) sú vyjadrené číslami so znamienkami (+) alebo (-). Hodnota sigma od -1 do -2,5 sa interpretuje ako osteopénia, ktorá si vyžaduje povinnú preventívnu liečbu a monitorovanie, pretože existuje reálne riziko zlomenín.

Keď hustota kostí klesne na hodnoty presahujúce štandardnú odchýlku o viac ako 2,5, zvyšuje sa riziko zlomenín - stav sa interpretuje ako osteoporóza. Pri prítomnosti zlomeniny (zlomenien) a zmene Z-kritéria presahujúcej štandardnú odchýlku o viac ako 2,5 (napríklad -2,6; -3,1 atď.) sa diagnostikuje ťažká osteoporóza.

Diagnostické „inštrumentálne“ kategórie zníženia hustoty kostných minerálov

T-skóre alebo T-kritérium	Diagnóza	Riziko zlomenín
Od +2,0 do -0,9	Normálna BMD	Krátky
Od -1,0 do -2,49	Osteopénia	Mierne
Od -2,5 alebo menej bez zlomenín	Osteoporóza	Vysoká
Od -2,5 alebo menej so zlomeninami	Závažná osteoporóza	Veľmi vysoký

Všetky zariadenia vypočítavajú Z- a T-kritériá ako percentá a hodnoty štandardnej odchýlky od štandardných hodnôt sigma.

Podľa novších štúdií BMD u detí (2003) boli navrhnuté ďalšie denzitometrické kritériá na hodnotenie kostnej hustoty. Je potrebné uviesť „nízka kostná hustota podľa veku“ alebo „pod očakávanými hodnotami pre danú vekovú skupinu“, ak je Z-skóre menšie ako -2,0 SD (napr. -2,1; -2,6 SD atď.).

Monofotónové a monoenergetické denzitometre sú vhodné na skríningové štúdie a kontrolu liečby, ale dokážu určiť hustotu kostných minerálov iba v periférnych častiach kostry (napríklad v vretennej kosti). Pomocou tejto metódy nie je možné posúdiť kostnú hmotu v proximálnom femure, stavcoch. Možnosti dvojfotónových a dvojenergetických kostných denzitometrov sú oveľa širšie.

Mono- a duálne energetické (röntgenové) denzitometre majú oproti fotónovým výhodu, pretože nevyžadujú výmenu zdroja izotopov, majú vysoké rozlíšenie a nižšie radiačné zaťaženie.

Kvantitatívne CT umožňuje určiť a zmerať kortikálne a špongiózne vrstvy kosti, aby sa znázornila skutočná hustota kostí. Presnosť metódy je vysoká, avšak radiačná záťaž výrazne prevyšuje radiačnú záťaž vyššie opísaných metód.

Ultrazvuková kostná denzitometria je založená na meraní rýchlosti šírenia ultrazvukových vĺn v kosti. Používa sa hlavne ako skríningová metóda.

Ktorú oblasť kosti by si mal pediater vybrať na najinformatívnejšie denzitometrické vyšetrenie? Neexistujú žiadne prísne odporúčania. Výber oblasti merania závisí od viacerých faktorov. Úbytok kostnej hmoty sa vyskytuje vo všetkých oblastiach kostry, ale nerovnomerne. Odporúča sa vyšetriť tie kosti, ktoré majú vyššie riziko zlomenín. Röntgenová denzitometria sa najčastejšie vykonáva v oblasti proximálnych stehenných kostí a bedrovej chrbtice. Je to spôsobené tým, že úbytok kostnej hmoty je heterogénny a medzi dvoma bodmi stanovenia sú rozdiely, čo si vyžaduje súčasné vykonanie dvoch vyšetrení.

Keďže liečba glukokortikosteroidmi má väčší vplyv na BMD chrbtice ako stehennej kosti alebo predlaktia, je vhodné použiť dvojenergetickú röntgenovú denzitometriu bedrových stavcov na včasnú diagnostiku osteoporózy a posúdenie účinnosti jej liečby. Napriek svojmu použitiu v klinickej praxi sa denzitometria kostí predlaktia nepovažuje za všeobecne akceptovanú metódu, ktorej údaje sú postačujúce na definitívnu diagnózu osteoporózy.

Denzitometria odhaľuje najspoľahlivejší rizikový faktor zlomenín - zníženú BMD. Preto by jej stanovenie malo byť zahrnuté do zoznamu inštrumentálnych vyšetrení pri podozrení na osteoporózu a je vhodnejšie použiť duálnu energetickú denzitometriu kostí chrbtice.

Podľa medzinárodných odporúčaní by sa stanovenie BMD (chrbtica, proximálny femur) pomocou metód kostnej denzitometrie malo vykonať u všetkých dospelých pacientov, u ktorých sa plánuje liečba GC v dávke vyššej ako 7,5 mg/deň dlhšie ako 6 mesiacov. Pacienti, ktorí nedostávajú liečbu osteoporózy, by mali mať denzitometriu opakovanú každých 6 mesiacov a tí, ktorí túto liečbu dostávajú, aspoň raz ročne. Tieto odporúčania je možné s určitými zmenami preniesť aj na pediatrický kontingent.

S nahromadením výskumného materiálu o osteoporóze sa ukázalo, že môžu nastať situácie, keď sa v dôsledku liečby osteoporózy BMD zvýši, ale miera zlomenín zostáva rovnako vysoká. Alebo naopak, BMD sa napriek špecifickej terapii nezvyšuje, zatiaľ čo miera zlomenín sa výrazne znižuje. Predpokladá sa, že to môže byť spôsobené zmenami v kvalite (mikroarchitektúre) kosti, ktoré nie je možné testovať modernými metódami. Preto niektorí autori nazývajú denzitometriu „náhradnou“ metódou na určenie rizikového faktora zlomenín, a to aj napriek špecifickosti a vysokej citlivosti tejto štúdie.

Napriek tomu zostáva kostná denzitometria najcennejšou inštrumentálnou metódou na diagnostiku osteoporózy a prevenciu zlomenín. Najbežnejšou klasifikáciou osteoporózy je WHO, založená na hodnotení denzitometrického T-kritéria (u detí - Z-kritéria).

Softvér kostných denzitometrov obsahuje štandardné ukazovatele hustoty kostí rôznych oblastí kostry v závislosti od pohlavia, veku, rasy, vypočítané na základe rozsiahlych populačných štúdií. V Rusku sú denzitometrické programy určené na vyšetrenie detí od 5 rokov. Denzitometriu nie je možné vykonávať u dieťaťa mladšieho ako 5 rokov a od 5 rokov je povolená iba na zariadení, ktoré má tento vekový program.

V mnohých pediatrických štúdiách sa osobitná pozornosť venovala analýze indexov BMD s ohľadom na kostný vek a štádium puberty podľa Tannera. Pri následnom prepočítaní výsledkov vyšetrenia s ohľadom na vyššie uvedené indexy sa zistili významné rozdiely. Je to spôsobené častým rozdielom medzi biologickým a pasovým vekom dieťaťa s osteoporózou.

Neexistujú jednotné odporúčania týkajúce sa denzitometrických vyšetrení u detí.

Indikácie pre dvojenergetickú röntgenovú absorpčnú denzitometriu v detstve môžu byť:

• zlomenina(y) v dôsledku pádu z výšky stoja bez zrýchlenia;
• liečba glukokortikosteroidmi trvajúca viac ako 2 mesiace;
• prítomnosť rizikových faktorov pre rozvoj osteoporózy;
• monitorovanie liečby osteoporózy (nie skôr ako 1 rok od začiatku liečby).

Diferenciálna diagnostika osteoporózy u detí

Diferenciálna diagnostika osteoporózy u detí nepredstavuje žiadne veľké ťažkosti. Pri prítomnosti klinických príznakov (pozri vyššie) sú na potvrdenie osteoporózy potrebné inštrumentálne vyšetrovacie metódy (denzitometria, v extrémnych prípadoch - röntgen chrbtice), inak diagnózu nemožno potvrdiť. Pri inštrumentálnej detekcii zníženej BMD je diagnóza osteoporózy zrejmá, je potrebné len rozhodnúť, či je osteoporóza syndróm alebo základné ochorenie.

U malých detí treba osteoporózu odlišovať od osteomalácie, ktorá sa vyznačuje iba demineralizáciou a mäknutím kostí bez výraznej zmeny syntézy bielkovín v matrici. Základom osteomalácie je zvýšené množstvo nemineralizovaného osteoidného tkaniva.

Klasickým príkladom osteomalácie je poškodenie kostného systému pri krivici spôsobenej nedostatkom minerálov (na vrchole), oveľa menej často pri ochorení zo skupiny genetickej osteomalácie. Pri krivici sa medzi klinické prejavy v závislosti od veku zahŕňajú zmeny tvaru lebky (kraniotabes, sploštenie lebečných kostí, prítomnosť čelových a temenných tuberkul), zakrivenie nôh v tvare O, svalová hypotónia. Rutinnými laboratórnymi testami sa odhalí zníženie hladiny fosforu (menej často vápnika) a zvýšenie hladiny alkalickej fosfatázy v krvi. Takéto biochemické zmeny nie sú charakteristické pre osteoporózu.

V prípade významného poklesu hustoty kostných minerálov nejasného pôvodu má v diferenciálnej diagnostike veľký význam biopsia kostného tkaniva, histologické a histomorfometrické vyšetrenia. Použitie tejto metódy je však obmedzené (najmä u detí v Rusku) jednak kvôli jej invazívnosti a traumatickej povahe, jednak kvôli nedostatočnému počtu patomorfologických laboratórií so špeciálnym vybavením na histomorfometriu.

[ 1 ], [ 2 ]