Хронобиологические характристики колебаний ошибки воспроизводимости метода двухэнергетической абсорбциометрии при определении проекционной минеральной плотности в зонах Груена

Цель исследования: на основе индивидуального хронобиологического исследования проекционной минеральной плотности костной ткани (ПМПКТ) методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДЭРА) перипротезной зоны у пациентов с тотальной заменой тазобедренного сустава определить возможные причины высокой ошибкой воспроизводимости (ОВ). Материал и методы. Впервые проведена хронобиологическая оценка ОВ метода ДЭРА при измерении ПМПКТ в зонах Г руена после тотальной замены тазобедренного сустава у 10 пациентов. Результаты. Величина ОВ меняется в колебательном (циркасептанном) режиме. Проведен анализ возможных причин этого феномена. Высказана гипотеза, что одной из причин является тремор и на этой основе предложена теоретическая физическая модель, которая рассматривает механизмы ослабления рентгеновского излучения при прохождении через костную ткань. Согласно модели, тремор изменяет длину пути рентгеновского луча в костной ткани, а величина амплитуды тремора меняется с циркасептанной периодичностью, в результате чего аналогично меняется и величина ОВ. В модели учитывается тот факт, что костная архитектура характеризуется участками с высокой и низкой атомной плотностью (трабекулярные структуры, молодые и старые остеоны). Теоретическое моделирование позволило аргументировать физические основы влияния тремора на прохождение рентгеновского излучения через костные структуры и предсказать зависимость результатов исследования от пространственных колебаний костных структур, вызванных тремором. Выводы. Рекомендовано учитывать влияние тремора при исследовании ПМПКТ в перипротезной зоне после эндопротезирования тазобедренного сустава.

тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, зоны Груена, ошибка воспроизводимости, Total hip replacement, X-ray absorptiometry, regions Gruen, repeatability error

1. Cohen B., Rushton N. Bone remodelling in the proximal femur after charnley total hip arthroplasty. J. Bone Joint Surg. (Br.). 1995; 77 (5): 815-819.

2. Gallinaro P., Mass A., Leonardi F. et al. Eight- to ten-year results of a variable geometry stem. Orthopedics. 2007; 30 (11): 954-958.

3. Cohen B., Rushton N. Accuracy of DEXA measurement of bone mineral density after total hip arthroplasty. J. Bone Joint Surg. (Br). 1995; 77 (3): 479-483.

4. Boden H., Adolphson P., Oberg M. Unstable versus stable uncemented femoral stems: a radiological study of periprosthetic bone changes in two types of uncemented stems with different concepts of fixation. Arch. Orthop. Trauma Surg. 2004; 124 (6): 382-392.

5. Boden H.S.G., Skoldenberg O.G., Salemyr M.O.F. et al. Continuous bone loss around a tapered uncemented femoral stem. A long-term evaluation with DEXA. Acta Orthopaedica. 2006; 77 (6): 877-885.

6. Martini F., Lebherz C., Mayer F. et al. Precision of the measurements of periprosthetic bone mineral density in hips with a custom-made femoral stem. J. Bone Joint Surg. (Br.). 2000; 82 (7): 1065-1071.

7. Аврунин А.С., Голиков В.Ю., Сарычева С.С. и др. Дозы облучения пациентов при использовании рентгеновского денситометра PRODIGY для индивидуального мониторинга плотности костной ткани. Медицинская радиология и радиоционная безопасность. 2009; 54 (4): 32-37.

8. Bonnick S.L., Lewis L.A. Bone densitometry for technologists. Humana Press Inc. Totowa, New Jersey, 2006. 416 p.

9. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Об определении минеральной плотности костной ткани в перипротезной зоне. Ортопедия, травматология и протезирование. 2009; 3: 121-126.

10. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Ошибка воспроизводимости метода двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии при исследовании перипротезной зоны вокруг бедренного компонента клиновидной формы типа SPOTORNO (экспериментальное исследование). Травматология и ортопедия России. 2009; 2: 89-95.

11. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Ошибка воспроизводимости ДЭРА при оценке ПМПКТ в перипротезной зоне полированного клиновидного бедренного компонента цементной фиксации. Гений ортопедии. 2010; 1: 96-102.

12. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Ошибка воспроизводимости аппаратно-программного комплекса Lunar Prodigy (version Encore) (Prodigy) при исследовании фантомов и костных структур. Гений ортопедии. 2010; 4: 104-110.

13. Abrahamsen B., Gram J., Hansen T. B., Beck-Nielsen H. Cross calibration of QDR-2000 and QDR-1000 dualenergy X-ray densitometers for bone mineral and softtissue measurements. Bone. 1995; 16 (3): 385-390.

14. Goh J.C.H., Low S.L., Bose K. Effect of femoral rotation on bone mineral density measurements with dual energy x-ray absorptiometry. Calcif. Tissue Int. 1995; 57 (5): 340-343.

15. Dequeker J., Pearson J., Reeve J. et al. Dual X-ray absorptiometry - cross-calibration and normative reference ranges for the spine: Results of a European Community Concerted Action. Bone. 1995; 17 (3): 247-254.

16. Dirrigl F.J., Dalsky G.P., Warner S.E. Dual-energy X-ray absorptiometry of birds: an examination of excised skeletal specimens. J. Vet. Med. A. Physiol. Clin. Med. 2004; 51 (6): 313-319.

17. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Метод двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Влияние ротации бедренной кости на величину проекционной минеральной плотности костной ткани в зонах интереса проксимального отдела. Медицинская визуализация. 2009; 4: 120-127.

18. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Емельянов В.Г. Позволяет ли метод двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии выявить быстрые колебания проекционной минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника? Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2008; 3: 47-52.

19. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Емельянов В.Г. Неинвазивный клинический метод оценки остеоцитарного ремоделирования. Новые возможности двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Ортопедия, травматология и протезирование. 2008; 2: 67-74.

20. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Емельянов В.Г. Оценивает ли двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия параметры физиологического обмена минерального матрикса? Гений ортопедии. 2008; 1: 41-49.

21. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. Динамическая оценка остеоцитарного ремоделирования костной ткани при использовании неинвазивного метода. Морфология. 2009; 2: 66-73.

22. Аврунин А.С., Тихилов Р.М., Шубняков И.И. и др. Минимально необходимое количество исследований ПМПКТ методом ДЭРА при индивидуальной диагностике остеопороза и мониторинге состояния скелета по дистальному отделу предплечья (предварительные рекомендации). Ортопедия, травматология и протезирование. 2009; 1: 9-56.

23. Деряпа Н.Р., Мошкин М.П., Постный В.С. Проблемы медицинской биоритмологии. М.: Медицина, 1985. 206 с.

24. Elble R.J. Tremor: clinical features, pathophysiology, and treatment. Neurol. Clin. 2009; 27 (3): 679-695.

25. Ayachea S.S., Al-ani T., Lefaucheura J.-P. Distinction between essential and physiological tremor using Hilbert-Huang transform. Neurophysiol. Clin. 2014; 44 (2): 203-212.

26. Basden C. Medication- and toxin-induced neurologic syndromes. Prim. Care. 2015; 42 (2): 259-265.

27. Руководство по хирургии тазобедренного сустава: в 2-х томах; Под ред. Р.М. Тихилова, И.И. Шубнякова. СПб.: РНИИТО им. Р.Р. Вредена, 2014. Т.1. 368 с.

28. Хронобиология и хрономедицина: Руководство; Под ред. Ф.И. Комарова. М.: Медицина, 1989. 400 с.

29. de Jong W.C., Koolstra J.H., Korfage J.A.M. et al. The daily habitual in vivo strain history of a non-weight-bearing bone. Bone. 2010; 46 (1): 196-202.