способ прогнозирования остеопоротических переломов позвоночника у женщин старше 50 лет

Формула изобретения

Способ прогнозирования переломов позвоночника у женщин старше 50 лет, включающий определение факторов риска из анамнеза жизни и измерение минеральной плотности костной ткани (МПКТ), отличающийся тем, что определяют наличие следующих факторов риска: вес менее 60 кг; рост выше 160 см; индекс массы тела менее 25 кг/м ²; тяжелый физический труд до 25 лет и тяжелый физический труд после 50 лет, хирургическую менопаузу до 50 лет; одиночество, МПКТ в шейке бедра менее 0,800 г/см², МПКТ в позвоночнике менее 0,900 г/см², устанавливают их градации и числовые значения, после чего прогностические коэффициенты F₁ и F₂ определяют по формулам

F₁ =-

7,04+1,78·а₁+4,11·а₂ +0,15·а₃+2,13·а₄+0,16·а ₅+1,20·а₆+3,06·а₇+5,86·а ₈+6,18·а₉

F₂=-2,26+0,75·a ₁+2,74·a₂+0,09·a₃+1,78·a ₄-0,18·а₅+0,98·а₆+3,46·а ₇+1,45·а₈+1,36·а₉ соответственно,

где

a_1-9 - градации и числовые значения факторов риска:

a₁ - вес менее 60 кг: 0 - нет, 1 - есть;

а₂ - рост выше 160 см: 0 - нет, 1 - есть;

а₃ - индекс массы тела менее 25 кг/м²: 0 - нет, 1 - есть;

а₄ - тяжелый физический труд до 25 лет: 0 - нет, 1 - есть;

а₅ - тяжелый физический труд после 50 лет: 0 - нет, 1 - есть;

a₆ - хирургическая менопауза до 50 лет: 0 - нет, 1 - есть;

а₇ - одиночество: 0 - нет, 1 - есть;

а₈ - МПКТ менее 0,800 г/см ² в шейке бедра: 0 - нет, 1 - есть;

а₉ - МПКТ менее 0,900 г/см² в позвоночнике: 0 - нет, 1 - есть;

и при F₁ больше F₂ прогнозируют высокий риск, а при F₁ меньше F₂ - низкий риск развития низкоэнергетических переломов позвоночника у пациентки.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и ревматологии, и может быть использовано для прогнозирования остеопоротических переломов позвоночника у женщин старше 50 лет.

Переломы позвоночника - частое осложнение остеопороза, которые составляют у женщин в возрасте 50 лет и старше 42% от всех остеопоротических переломов [Vokes TJ, Gillen DL, Pham AT, et al. 2007 Risk factors for prevalent vertebral fractures in black and white female densitometry patients. J Clin Densitom 10(1): 1-9].

Известен способ прогнозирования развития остеопороза и переломов, включающий определение факторов риска внутренней и внешней среды. Наибольшее прогностическое значение у женщин имели следующие факторы: возраст 60 лет и старше, наличие инвалидности, начальное образование, недостаточное потребление солей кальция с пищей, длительная (более двух месяцев) иммобилизация, нерегулярный менструальный цикл, ранняя менопауза, наличие трех и более беременностей, закончившихся родами, недостаточная двигательная активность (ходьба пешком менее получаса в день) [Баженова Ю.В. Частота и факторы риска остеопоротических повреждений позвонков у лиц пожилого и старческого возраста: автореф. дисс. к-та мед. наук: 14.00.19 / Иркутск, 2008, с.24-50].

К недостаткам данного способа следует отнести то, что рассматриваемые факторы риска позволяют прогнозировать переломы в целом, но не являются критериями переломов позвоночника, в частности. Также не оценен показатель минеральной плотности костной ткани.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является способ прогнозирования остеопоротических переломов позвоночника путем выявления следующих факторов риска: низкий индекс массы тела (ИМТ), семейный анамнез переломов, предыдущие низкоэнергетические переломы, склонность к падениям, измерение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) [A.Ruyssen-Witrand, L.Gossec, S.Kolta, M.Dougados, C.Roux. Vertebral dimensions as risk factor of vertebral fracture in osteoporotic patients: the study of osteoporotic fractures. Osteoporos Int. 2007; Vol.18: P.1271-1278].

Сущность известного способа включает измерение МПКТ путем рентгеновской абсорбциометрии и выявления факторов риска: возраст, предыдущие низкоэнергетические переломы бедра, голени и предплечья, индекс массы тела (ИМТ), семейный анамнез переломов.

Авторами известного способа установлено, что женщины с низкой МПКТ бедра (total hip), где Т-критерий меньше -2,5 SD, и с тремя или больше из вышеназванных факторов риска имеют в 10 раз больший риск перелома позвоночника, чем женщины с более высокими показателями МПКТ и наличием от нуля до двух факторов риска.

К недостаткам данного способа следует отнести низкую точность прогноза, так как в прогнозе не учитывают роль репродуктивного анамнеза и полового статуса женщины, влияние которых на костную систему женщины большинство исследователей относят к негативным.

Недостатком данного способа является и то, что авторы не учитывают влияние социального статуса женщины, состояние минеральной плотности костной ткани позвоночника и наличие тяжелого физического труда до 25 лет и после 50 лет.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования остеопоротических переломов позвоночника у женщин старше 50 лет.

Технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности раннего прогноза низкоэнергетических переломов позвоночника у женщин 50-ти лет и старше.

Технический результат заявляемого способа прогнозирования переломов позвоночника у женщин старше 50 лет включает определение факторов риска из анамнеза жизни и измерение минеральной плотности костной ткани (МПКТ).

Отличие способа заключается в том, что из анамнеза жизни и данных объективного обследования больной дополнительно определяют: вес менее 60 кг; рост выше 160 см; индекс массы тела менее 25 кг/м²; тяжелый физический труд до 25 лет и после 50 лет; хирургическую менопаузу до 50 лет; одиночество; МПКТ в шейке бедра менее 0,800 г/см²; МПКТ в позвоночнике менее 0,900 г/см².

Отличие способа заключается и в том, что установленным факторам риска присваивают градации (a_{1 9}),

где а_1-9 - градации и числовые значения факторов риска:

а₁ - вес менее 60 кг;

а₂ - рост выше 160 см;

а₃ - индекс массы тела менее 25 кг/м²;

а₄- тяжелый физический труд до 25 лет;

а₅ - тяжелый физический труд после 50 лет;

а₆ - хирургическая менопауза до 50 лет;

а₇ - одиночество;

а₈ - МПКТ менее 0,800 г/см² в шейке бедра;

а₉ - МПКТ менее 0,900 г/см² в позвоночнике.

Отличие способа также заключается и в том, что прогностические коэффициенты F ₁ и F₂ определяют по формулам:

F₁=-7.04+1.78*а₁+4.11*а₂+0.15*а ₃+2.13*а₄+0.16*а₅+1.20*а₆ +3.06*а₇+5.86*а₈+6.18*а₉;

F₂=-2.26+0.75*a₁+2.74*a ₂+0.09*a₃+1.78*a₄-0.18*a₅ +0.98*a₆+3.46*a₇+1.45*a₈+1.36*a ₉.

Авторами предлагаемого способа установлено, что если величина F₁ больше величины F₂ , то прогнозируют высокий риск переломов позвоночника у лиц женского пола старше 50 лет, а при F₁ меньше F₂ - риск низкий.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеуказанными приемами и, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».

Проведенный авторами анализ специальной и патентной литературы показал, что предлагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в данной и смежных областях медицины. В доступной литературе авторами не выявлено способа раннего прогноза остеопоротических переломов позвоночника у женщин 50-ти лет и старше по установленным факторам риска. Клинические наблюдения, проведенные авторами, показали, что предлагаемый способ позволяет с высокой степенью точности (87,1%) осуществить ранний прогноз возникновения переломов позвоночника у лиц женского пола старше 50 лет. Клинические наблюдения авторов заявляемого способа показали возможность осуществления прогноза переломов позвоночника по установленным факторам риска в ближайший 2-летний период. Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".

Способ, составляющий изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами. Заявляемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно обеспечение точности раннего прогноза развития переломов позвоночника у женщин 50-ти лет и старше, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Заявляемый способ прогнозирования переломов позвоночника у женщин старше 50 лет осуществляют следующим образом. При опросе и осмотре обследуемой, при изучении ее медицинской документации, выявляют факторы риска: тяжелый физический труд до 25 лет и после 50 лет, хирургическая менопауза до 50-ти лет, одиночество. Проводят измерение антропометрических показателей: роста, веса и рассчитывают индекс массы тела (ИМТ). Измеряют минеральную плотность ткани в шейке бедра и в позвоночнике.

На основании полученных данных установленным факторам риска присваивают соответствующие градации и числовые значения. Перед расчетом величин прогностических коэффициентов F₁ и F₂ факторы риска a₁-а₉ стандартизируют. Единицы средних значений и стандартных отклонений факторов риска представлены в таблице 1.

Таблица 1
Градации факторов риска, единицы средних значений и стандартных отклонений
Факторы риска (независимые переменные)	Градации	Среднее значение ( )	Стандартное отклонение (s)
Вес менее 60 кг	a1	3.91	2.642
Рост выше 160 см	а2	1.96	1.168
Индекс массы тела меньше 25 кг/м2	а3	2.37	1.09
Тяжелый физический труд до 25 лет	а4	3.56	2.425
Тяжелый физический труд после 50 лет	а5	2.8	0.276
Хирургическая менопауза до 50 лет	а6	2.12	0.561
Одиночество	а 7	2.10	0.483
МПКТ менее 0,800 г/см2 в шейке бедра	а8	4.33	0.618
МПКТ менее 0,900 г/см2 в позвоночнике	а9	4.75	0.678

Для прогнозирования развития низкоэнергетических переломов позвоночника у лиц женского пола старше 50 лет был применен метод линейного дискриминантного анализа. С помощью статистических критериев указанного анализа установлены наиболее значимые факторы риска и определены коэффициенты дискриминантной функции [Наследов А.Д. «Компьютерный анализ данных в психологии и социальных науках». - СПб.: Питер, 2005. - С.213-248].

В результате авторами заявляемого способа были выделены существенные признаки, которые в наибольшей степени отличали группу пациенток с переломами позвоночника от группы пациенток без переломов. В таблице 2 приведены характеристики признаков и коэффициенты дискриминантной функции.

Таблица 2
Коэффициенты независимых переменных (факторов риска)
№	Факторы риска	Градации	K1j	K2j
1	Вес менее 60 кг	0 - нет, 1 - есть	1,78	0,75
2	Рост выше 160 см	0 - нет, 1 - есть	4,11	2,74
3	Индекс массы тела меньше 25 кг/м2	0 - нет, 1 - есть	0,15	0,09
4	Тяжелый физический труд до 25 лет	0 - нет, 1 - есть	2,13	1,78
5	Тяжелый физический труд после 50 лет	0 - нет, 1 - есть	0,16	0,18
6	Хирургическая менопауза до 50 лет	0 - нет, 1 -есть	1,20	0,98
7	Одиночество	0 - нет, 1 - есть	3,06	3,46
8	МПКТ менее 0,800 г/см2 в шейке бедра	0 - нет, 1 - есть	5,86	1,45
9	МПКТ менее 0,900 г/см2 в позвоночнике	0 - нет, 1 - есть	6,18	1,36

С помощью дискриминантного анализа авторами также установлены и значения констант для F ₁ и F₂, равные 7.04 и 2.26 соответственно.

Определение величин прогностических коэффициентов F₁ и F₂ по вышеприведенным формулам позволяет провести сравнение их числовых характеристик, которые и являются оценочными критериями риска возникновения остеопоротических переломов позвоночника у женщин 50-ти лет и старше.

Так, если величина F₁ больше таковой F₂, то обследуемой прогнозируют высокий риск возможности остеопоротических переломов позвоночника в ближайшие 1,5-2 года, что позволяет обоснованно назначать более интенсивные лечебно-профилактические мероприятия.

При значении F₁ меньше F₂ у пациентки прогнозируют низкий риск возможности остеопоротических переломов позвоночника в ближайшие 1,5-2 года.

Предложенный способ прогнозирования остеопоротических переломов позвоночника у лиц женского пола старше 50 лет поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Больная Ц. 1955 г.р., 56 лет. Направлена гинекологом-эндокринологом для исключения остеопороза, т.к. решался вопрос о назначении заместительной гормональной терапии (ЗГТ) женскими половыми гормонами из-за тяжелых климактерических расстройств.

При сборе анамнеза выявлено, что в возрасте 33 лет пациентке была проведена ампутация матки и двухсторонняя овариэктомия по поводу эндометриоза и быстрорастущей миомы, до операции бесплодием не страдала, менструальный цикл не нарушался, беременностей было 4, родов 2, продолжительность лактации 1 год. ЗГТ женскими половыми гормонами не получала. Живет в браке. Работает товароведом. Несколько лет страдает гипертонической болезнью. Молочные продукты употребляет 1 раз в неделю, кофе и алкоголем не злоупотребляет. Не курит. Ходьба составляет более 2 часов в день, длительной иммобилизации не было. Наследственный анамнез по переломам шейки бедра и позвоночника не отягощен.

При объективном осмотре: вес=59 кг, рост=160,5 см (снижение роста на 3 см), ИМТ=23 кг/м². Нарушение осанки: кифосколиоз позвоночника, на боковых поверхностях туловища - кожные складки, живот выступает вперед. Болезненность при пальпации паравертебральных точек и остистых отростков в нижнегрудном и поясничном отделах позвоночника. Болезненна пальпация парастернальных точек и перкуссия костей голеней. Крепитация при движении в коленных суставах.

При проведении остеоденситометрии в позвоночнике (L₂-L₄) выявлен остеопороз (Т-критерий=-4,5; МПКТ=0,663 г/см²), в шейке бедра - остеопения (Т-критерий=-2,1; МПКТ=0,727 г/см²).

Показатели кальция, фосфора, щелочной фосфатазы в пределах нормы. Итак, в результате обследования установлены следующие факторы риска переломов: вес=59,5 кг (a₁=1), рост=160,5 см (а₂=1), ИМТ=23 кг/м² (а₃=1), а₄=0, а₅=0, возраст хирургической менопаузы в 33 года (а₆=1), а₇=0, МПКТ шейки бедра=0,727 г/см² (а₈=1), МПКТ позвоночника=0,663 г/см ² (a₉=1).

F₁=-7,04+1,78*1+4,11*1+0,15*1+1,20*1+5,86*1+6,18*1=12,24

F₂=-2,26+0,75*1+2,74*1+0,09*1+0,98*1+1,45*1+1,36*1=5,11

F₁ больше F₂ - риск перелома позвоночника высокий.

Женщина наблюдалась в динамике с 2008 года. В возрасте 55 лет у пациентки произошел компрессионный перелом позвоночника при падении с высоты собственного роста.

Женщине рекомендовано проведение рентгеноморфометрии позвоночника для исключения деформаций тел позвонков, диета с достаточным содержанием кальция, соблюдение правильного двигательного стереотипа, антирезорбтивная терапия (ЗГТ женскими половыми гормонами при отсутствии противопоказаний) или препарат стронция ранелата - Бивалос, препараты кальция с витамином D.

Пример 2. Больная Г. 1948 г.р., 63 года. При анализе амбулаторной карты из сопутствующей патологии имеет место нефроптоз 2 ст. справа. Менструации начались в 14 лет, цикл всегда был регулярным. Менопауза наступила в 53 года, гинекологических операций не было. Беременностей - 15, роды - 1, выкидышей не было. Не замужем. До 25 лет - рабочая профессия, связанная с физическими нагрузками средней степени тяжести, затем воспитатель детского сада, связист. Ходьба более 2-х часов в сутки, длительной иммобилизации никогда не было. Молочные продукты употребляет 2-3 раза в неделю. Вредных привычек нет. Наследственный анамнез по переломам не отягощен.

Объективно: вес=61 кг, рост=160,5 см (рост в молодости не знает), ИМТ=24 кг/м². Нарушение осанки: усилен грудной кифоз, сглажен поясничный лордоз, на боковых поверхностях туловища - кожные складки, живот выступает вперед. Пальпация паравертебральных точек и остистых отростков болезненна в нижнегрудном и поясничном отделах позвоночника. Болезненна перкуссия костей голеней и пальпация парастернальных точек.

При проведении остеоденситометрии выявлен выраженный остеопороз в поясничном отделе позвоночника (Т-критерий=-4,2; МПКТ=0,698 г/см²), остеопения в шейке бедра (Т-критерий=-1,4; МПКТ=0,806 г/см²) и голени (Т-критерий=-1,4; МПКТ=0,838 г/см²).

Кальций, фосфор, щелочная фосфатаза, паратиреоидный гормон - в пределах нормы.

В результате обследования установлены следующие факторы риска: а₁=0, рост=160,5 см (а ₂=1), ИМТ 24 кг/м² (а₃=1), тяжелый физический труд до 25 лет (а₄=1), а₅=0, а₆=0, одиночество (а₇=1), а₈ =0, МПКТ позвоночника 0,698 г/см²(а₉=1).

F₁=-7,04+4,11*1+0,15*1+2,13*1+3,06*1+6,18*1=8,59

F₂=-2,26+2,74*1+0,09*1+1,78*1+3,46*1+1,36*1=7,17

F₁ больше F₂ - высокий риск перелома позвоночника.

Больная наблюдается ретроспективно с 2009 года. В возрасте 61 года у женщины произошел компрессионный перелом позвоночника при падении с высоты собственного роста во время ходьбы. Пациентке рекомендовано ношение корсета «Ленинградского типа» при нагрузках, обучение в школе пациентов с остеопорозом, занятия ЛФК, соблюдение диеты, прием препаратов кальция с витамином D, кальцитонина лосося - Миакальцика.

Пример 3. Пациентка М. 1951 г.р., 60 лет, без переломов костей в анамнезе.

При расспросе пациентки выявлено, что она страдает хроническим пиелонефритом, гипертонической болезнью. Живет в браке. Работала учителем, в настоящее время пенсионерка. Возраст начала менструаций 13 лет, менопаузы 50 лет. Операций гинекологических не было. Беременностей - 5, родов - 2, лактация 1,5 года. У родителей переломов шейки бедра и позвоночника не было. Ходьба более двух часов в сутки, длительной иммобилизации не было. Молоко пьет ежедневно, вредных привычек нет.

Объективно: вес=65 кг, рост=157 см, ИМТ=26,2 кг/м. Выражен поясничный лордоз. Пальпация паравертебральных точек болезненна в поясничном отделе позвоночника. Болезненно и несколько ограничено сгибание в поясничном отделе позвоночника. Объем движений в других отделах позвоночника и суставах сохранен.

При проведении остеоденситометрии в позвоночнике выявлена нормальная минеральная плотность костной ткани, в шейке бедра - остеопения (Т-критерий=-2,0; МПКТ=0,770 г/см²).

Кальций, фосфор крови и щелочная фосфатаза - в пределах нормы.

У данной пациентки из факторов риска выявлен только один: a₁=0, а ₂=0, а₃=0, а₄=0, а₅=0, а₆=0, а₇=0, МПКТ шейки бедра 0,770 г/см ² (а₈=1), а₉=0.

F ₁=-7,04+5,86*1=-1,18

F₂=-2,26+1,45*1=-0,81

F₁ меньше F₂ - риск развития переломов позвоночника низкий.

Пациентка наблюдается в Иркутском Областном Диагностическом центре с 2009 года. На данный момент жалоб не предъявляет, переломов рентгенологически не выявлено.

Клинические исследования заявляемого способа проведены на базе Иркутского Областного Диагностического Центра с 2008 по 2011 год. Всего обследовано 405 женщин. Основную группу составили 300 пациенток с переломами позвоночника. В группу контроля были включены 105 женщин без переломов, с нормальной минеральной плотностью костной ткани. Обе группы стандартизированы по возрасту. Точность прогноза при проведении дискриминантного анализа составила 87,1%.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает прогноз возможности остеопоротических переломов позвоночника у лиц женского пола старше 50-ти лет с точностью 87,1%. Это позволяет проводить «угрожаемым» пациенткам активную профилактику, включающую коррекцию таких факторов риска, как иммобилизация, двигательная активность, недостаточное потребление кальция с пищей, низкая масса тела и проведение комплекса лечебно-профилактических мероприятий. Коррекция этих факторов риска позволит снизить вероятность низкоэнергетических переломов позвоночника и повлечет за собой значительный социально-экономический эффект.

Предлагаемый способ прогнозирования может применяться в лечебных учреждениях для выявления женщин с повышенным риском переломов позвоночника для направления их в специализированный центр профилактики и лечения остеопороза, а также может быть использован самим центром остеопороза для проведения профилактических и лечебных мероприятий по увеличению МПКТ и предотвращению переломов.