Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Pain. Joints. Spine." 1 (21) 2016

Back to issue

Proximal Femoral Geometry and the Risk of Fractures: Literature Review

Authors: Grygorieva N.V., Povoroznyuk V.V., Povoroznyuk Vas.V. - State Institution «Institute of Gerontology named after D.F. Chebotariov of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kyiv, Ukraine; Zubach O.B. - Municipal City Clinical Emergency Hospital, Lviv, Ukraine

Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

У статті подано огляд літератури щодо впливу показників геометрії верхньої третини стегнової кістки (довжини осі стегнової кістки, шийково-діафізарного кута, міжвертлюжної відстані, горизонтального офсету, товщини кортикального шару стегнової кістки тощо) на ризик її переломів. Продемонстровані можливості методик для вимірювання показників геометрії стегнової кістки, а саме традиційної рентгенографії кісток таза, двох­енергетичної рентгенівської денситометрії, комп’ютерної томографії. Показано можливий зв’язок деяких генетичних маркерів з особливостями показників геометрії верхньої третини стегнової кістки. Також наведені результати власних досліджень вікових та статевих особливостей параметрів геометрії проксимального відділу стегнової кістки в осіб без переломів, а також у хворих старших вікових груп з внутрішньо- та позасуглобовими переломами стегнової кістки.

В статье представлен обзор литературы о влиянии показателей геометрии верхней трети бедренной кости (длины оси бедренной кости, шеечно-диафизарного угла, межвертельного расстояния, горизонтального офсета, толщины кортикального слоя бедренной кости и др.) на риск ее переломов. Продемонстрированы возможности методик для измерения показателей геометрии бедренной кости, в частности традиционной рентгенографии костей таза, двухэнергетической рентгеновской денситометрии, компьютерной томографии. Показана возможная связь некоторых генетических маркеров и особенностей показателей геометрии верхней трети бедренной кости. Также представлены результаты собственных исследований возрастных и половых особенностей параметров геометрии проксимального отдела бедренной кости у лиц без переломов, а также у больных старших возрастных групп с внутри- и внесуставными переломами бедренной кости.

This article presents the literature review of the impact of the upper third of the femur geometry (hip axis length, femoral neck angle, inter-trochanteric length, horizontal offset, thickness of the cortical bone, etc.) on the risk of fractures. The article demonstrates the capabilities of techniques for measurement of hip geometry, namely conventional X-ray of pelvic bones, dual-energy X-ray absorptiometry, computed tomography. Possible correlation is shown between some genetic markers and features of the geometry of the upper third of the femur. Also, there are presented the results of own researches of age and sex characteristics of proximal hip geometry parameters in patients without fractures, as well as in patients of older age groups with internal and extraarticular femoral fractures.


Keywords

перелом стегнової кістки, геометрія стегнової кістки, довжина осі стегнової кістки, шийково-діафізарний кут, остеопороз.

перелом бедренной кости, геометрия бедренной кости, длина оси бедренной кости, шеечно-диафизарный угол, остеопороз.

hip fracture, hip geometry, hip axis length, femoral neck angle, osteoporosis.

Статтю опубліковано на с. 21-28

 

На сьогодні переломи проксимального відділу (ПВ) стегнової кістки (СК) залишаються важливою медико-соціальною проблемою. Вони призводять до зниження очікуваної середньої тривалості життя та пов’язані зі значними витратами суспільства на лікування та реабілітацію хворих. Переломи ПВ СК можуть бути як внутрішньо-, так і позасуглобовими, і, безумовно, різні переломи відрізняються один від одного за ступенем тяжкості, больовим синдромом та прогнозом, проте обидва види переломів виникають найчастіше при падінні на бокову поверхню таза й стегна, в основному в осіб літнього та старечого віку, особливо в жінок у постменопаузальному періоді. Сила травмуючого агента може бути й невеликою, важливим фактором ризику переломів є системний остеопороз.

Останнім часом все більше уваги приділяється вивченню різних факторів ризику переломів стегнової кістки (ПСК) [1, 2, 6]. На сьогодні встановлено, що вік, стать, мінеральна щільність кісткової тканини (МЩКТ) та деякі антропометричні особливості хворих є незалежними чинниками ризику її переломів. Дослідження останніх років підтвердили, що серед факторів, які вірогідно впливають на ризик ПСК, є деякі геометричні особливості стегнової кістки.
У дослідженні Study of Osteoporotic Fractures продемонстровано, що такий показник, як довжина осі стегнової кістки, асоційований з ризиком ПСК незалежно від віку та показників МЩКТ [1, 8]. Інші автори рекомендують використовувати як предиктори такі показники, як шийковий кут, ширина шийки стегнової кістки (ШСК), горизонтальний офсет тощо.
На сьогодні є досить великі можливості для вивчення параметрів геометрії ПВ СК. Крім того, різні дослідники у своїх спостереженнях використовують різні методологічні підходи. На даний час крім традиційної оцінки даних за конвенційною оглядовою рентгенограмою широко використовують вимірювання показників геометрії СК за допомогою комп’ютерної томографії та 3D-моделювання, а також двофотонної рентгенівської абсорбціометрії (ДРА) [14, 24, 25, 27].
Геометричні особливості ПВ СК зазвичай обчислюють на скіаграмах таза (включаючи обидва кульшові суглоби та проксимальні ділянки СК), що виконані в передньозадній проекції та відповідно калібровані відносно розмірів тіла пацієнта. При виконанні цих досліджень важливо брати до уваги показники ротації та відведення стегна. У хворих з переломами оцінку параметрів геометрії СК доцільно проводити на контралатеральній до перелому кінцівці. Найчастіше вимірюють такі розміри стегнової кістки (рис. 1):
1) довжина осі стегнової кістки (АС);
2) відстань «головка — вертлюг» (АВ);
3) відстань між вертлюгами (міжвертлюжна відстань);
4) довжина шийки (NL) (визначають відстанню між перпендикулярними лініями, що перетинають вісь стегнової кістки на рівні малого вертлюга (DE) й основи головки стегнової кістки (FG));
5) шийково-діафізарний (шийковий) кут — утворюється на перетині двох ліній, які проходять вздовж осі проксимального відділу стегнової кістки (діафізарна вісь), та лінії, що з’єднує дві точки у центрі головки стегнової кістки (I) і центрі шийки стегнової кістки (II) (шийкова вісь); 
6) діаметр головки стегнової кістки — діаметр окружності головки стегнової кістки;
7) горизонтальний офсет (зсув по горизонталі) — перпендикулярна відстань від центра головки стегнової кістки до її осі;
8) товщина кортикальної кістки (товщина кортикальної кістки під малим вертлюгом).
Як уже зазначалось раніше, у дослідженні Study of Osteoporotic Fractures продемонстровано, що збільшений показник довжини осі стегнової кістки асоційований із підвищеним ризиком ПСК незалежно від віку та показників МЩКТ [8]. Проведені в подальшому дослідження підтвердили ці результати, і на сьогодні даний показник вважають незалежним фактором ПСК, проте досліджень, у яких би порівнювали показники хворих з внутрішньо- та позасуглобовими переломами ПВ СК, досі недостатньо. У дослідженнях K.G. Faulkner та співавт. та F. Duboeuf і співавт. підтверджено наявність більших показників довжини шийки СК у хворих з внутрішньосуглобовими переломами порівняно з особами з позасуглобовими переломами ПВ СК, хоча в дослідженні K.G. Faulkner et al. не підтверджено вірогідних відмінностей показника довжини стегнової кістки залежно від виду перелому (внутрішньо- чи позасуглобовий) [1].
Згідно з літературними даними, важливим показником геометрії ПВ СК є шийковий (шийково-діафізарний) кут, що враховується, зокрема, й при ендопротезуванні кульшового суглоба. Згідно з даними S. Standring та співавт. [27], цей показник становить 125°, за даними S. Roy та співавт. [24] — 131° у чоловіків та 130,37° у жінок. За даними C. Ripamonti, L. Lisi, M. Avella [23], у чоловіків без переломів — 125,3  ±  4,9°, у хворих з переломами СК цей показник становить 127,2  ±  6,2°, в осіб з клінічно значущими вертебральними переломами — 126,4  ±  5,3°. Вимірювання даного показника є важливим не тільки для оцінки ризику ПСК, але й при підготовці хворого до оперативного втручання після остеопоротичного перелому.
У дослідженні, проведеному M.Y. Kamath та спів-авт. [12], також підтверджено зв’язок між величиною шийково-діафізарного кута та ризиком переломів ПВ СК, проте це не стосувалося особливостей будови вертлюжної западини.
Діаметр головки стегнової кістки є ще одним важливим параметром, що враховується, зокрема, при ендопротезуванні кульшових суглобів. У дослідженні S. Roy та співавт. [24] показник середнього діаметра головки стегнової кістки був вірогідно більшим у здорових чоловіків порівняно з відповідним показником у жінок (46,0 та 44,5 мм; р < 0,05). При цьому не виявлено вірогідних відмінностей при вимірюванні правої чи лівої кінцівки [24].
На сьогодні привертають особливу увагу дослідження вікових особливостей геометрії ПВ СК, що має важливе значення й при плануванні ендопротезування в осіб старших вікових груп [28, 31]. У дослідженні L.B. Yates, D. Karasik, Th.J. Beck та співавт. [31] при обстеженні пацієнтів двох вікових груп (72–84 та 85–96 років) продемонстровано зменшення з віком де-яких морфометричних показників СК у чоловіків та жінок, що може бути значущим фактором ризику ПСК. Дані проведеного нами дослідження [1] підтверджують більш низькі показники довжини осі та довжини шийки СК, основи головки та відстані «головка — вертлюг» у чоловіків із внутрішньосуглобовими переломами у хворих віком 70–89 років порівняно з групою 50–69 років. У хворих із позасуглобовими переломами з віком вірогідно зменшувався показник горизонтального офсету, а також товщини кортикальної кістки в чоловіків та довжини шийки СК у жінок.
Результати проведених раніше досліджень підтверджують виражені статеві відмінності показників геометрії ПВ СК [28]. Так, за даними A. Unnanuntana та співавт., існують незначні, проте статистично вірогідні відмінності показників геометрії ПВ СК, а саме показника шийкового кута, абсолютного та вертикального офсету в здорових чоловіків та жінок. У жінок встановлено менший показник шийково-діафізарного кута, а показник горизонтального офсету був вірогідно вищим у жінок порівняно з показниками в чоловіків після стандартизації хворих за показником розмірів головки СК. Авторами не виявлено вірогідних кореляційних зв’язків між показниками горизонтального та вертикального офсету, проте встановлено вірогідний негативний зв’язок між показником горизонтального офсету та шийково-діафізарним кутом [30]. Крім того, у дослідженні S. Roy, R. Kundu, S. Medda та спів-авт. [24] виявлено вірогідні статеві відмінності показника горизонтального офсету (38,5 та 35,7 мм у чоловіків та жінок відповідно).
Деякі дослідники заперечують зв’язок між особливостями геометрії ПВ СК у чоловіків. Так, у дослідженні, проведеному у Великобританії [29], авторами (S.P. Tuck, D.J. Rawlings, A.C. Scane та співавт.) оцінена прогностична цінність показника шийково-діафізарного кута в чоловіків з ПСК (31 пацієнт з внутрішньо- та 31 хворих із позасуглобовим ПСК), симптоматичними переломами тіл хребців (91 чоловік), дистального відділу кісток передпліччя (67 осіб) і 389 чоловіків без переломів. За даними дослідників не встановлено вірогідних відмінностей показників шийково-діафізарного кута залежно від виду перелому ПВ СК (внутрішньо- чи позасуглобового), а також порівняно з показниками групи контролю. Показник шийково-діафізарного кута був вірогідно меншим порівняно з показником хворих з переломами тіл хребців (129,2° та 131°, р = 0,001) та більшим порівняно з показником чоловіків із переломами дистального відділу кісток передпліччя (129,8° та 128,5°, р = 0,01). Аналізуючи отримані результати, автори зробили висновок, що показник шийково-діафізарного кута не є визначальним в оцінці ризику переломів ПВ СК у чоловіків Великобританії.
На даний час зростає інтерес дослідників до вивчення особливостей геометрії ПВ СК у великих епідеміологічних когортах залежно від місця проживання [7]. На думку деяких авторів, такі показники, як діаметр головки СК, горизонтальний офсет тощо, теж мають свої регіональні особливості. У різних популяціях окремі показники геометрії ПВ СК можуть суттєво відрізнятися, що створює передумови для вивчення їх регіональних особливостей [24]. Зокрема, антрополог B.R. Kate, опрацювавши дані 1000 сухих препаратів стегнових кісток, отримав середній показник шийково-діафізарного кута 128,4°. Проте він констатував суттєві відмінності між різними популяціями жителів Індії. Так, серед представників популяції Formosans шийково-діафізарний кут був 125,6°, тоді як серед Andamanians — 134° [14]. У той же час Saikia повідомляє про середній показник шийково-діафізарного кута серед жителів північних регіонів Індії 139° [25]. Вищезазначене потребує подальшого дослідження й вивчення ролі регіональних особливостей будови СК у ризику ПСК.
Продовжуються дискусії щодо особливостей показників геометрії СК хворих залежно від виду ПСК (внутрішньо- чи позасуглобовий). У дослідженні M.S. Patton et al. не підтверджено вірогідних відмінностей показників діаметра головки, ширини шийки та відстані «головка — трохантер» у чоловіків та жінок з внутрішньо- та позасуглобовими переломами ПВ СК. За результатами цього дослідження отримано вірогідні відмінності показників довжини осі стегнової кістки в пацієнтів залежно від виду перелому (внутрішньосуглобовий чи позасуглобовий) лише в жінок, а показники довжини шийки та її ширини в осіб із внутрішньосуглобовими переломами вірогідно більші порівняно з хворими з позасуглобовими переломами як серед жінок, так і серед чоловіків [20].
Згідно з отриманими нами даними, показник міжвертлюжної відстані осі СК в осіб без ПСК був вірогідно більшим у чоловіків (71,56 ± 2,19 мм) порівняно з відповідним показником у жінок (65,36 ± 4,76 мм, р < 0,05). Вірогідно меншими в жінок були також й інші геометричні показники ПВ СК, зокрема шийковий кут. Вірогідних відмінностей інших геометричних показників ПВ СК в осіб без перелому залежно від статі нами не виявлено [1].
У хворих із внутрішньосуглобовими переломами ПВ СК вірогідно меншим у жінок порівняно з показниками чоловіків був лише показник довжини осі стегнової кістки, тоді як у хворих із позасуглобовими переломами вірогідно меншими були показники діаметра та основи головки стегнової кістки та показник товщини кортикальної кістки. Отже, дані проведеного дослідження підтверджують статеві особливості геометрії ПВ СК, у зв’язку з вищезазначеним у подальшому вивчення впливу перелому (внутрішньо- чи позасуглобового) на геометричні показники ПВ СК нами проведено окремо в групах чоловіків та жінок.
При оцінці результатів дослідження в чоловіків з внутрішньосуглобовим ПСК встановлено вірогідно менші порівняно з показниками осіб без переломів показники довжини осі стегнової кістки (р = 0,0002), довжини її шийки (р = 0,002), основи (р = 0,0004) та діаметра головки стегнової кістки (р = 0,002), міжвертлюжної відстані (р = 0,0007) та відстані «головка — вертлюг» (р = 0,001), а також шийкового кута стегнової кістки (р = 0,005). На відміну від цього у хворих із позасуглобовими переломами СК ці відмінності були значно меншими. Вірогідно меншими порівняно з показниками осіб без переломів були довжина стегнової кістки (р = 0,02), основа (р = 0,04) та діаметр (р = 0,05) головки, а також відстань між головкою та вертлюгом (р = 0,003) [1].
При аналізі показників геометрії ПВ СК залежно від виду перелому в жінок на відміну від вищезазначеного нами не виявлено вірогідних відмінностей оцінюваних геометричних розмірів ПВ СК в осіб як із внутрішньосуглобовими, так і позасуглобовими ПСК. Отже, отримані нами результати свідчать не тільки про вірогідний вплив статі на показники геометрії ПВ СК, але й про її вплив на виникнення різних видів переломів ПВ СК.
На сьогодні двофотонна рентгенівська денситометрія є золотим стандартом в оцінці показників МЩКТ. Проте сучасні можливості денситометрів не обмежуються визначенням показників МЩКТ, а й дають можливість одночасного вивчення даних геометрії ПВ СК у поєднанні із показниками МЩКТ [17, 21–23, 28], а також долучати дані оцінки 10-річного ризику остеопоротичних переломів FRAX і показники якості кісткової тканини (TBS, Trabecular bone score). Зображення шийки СК з вимірами довжини осі стегнової кістки та шийково-діафізарного кута за допомогою ДРА подано на рис. 2.
Ще однією перевагою рентгенівської денситометрії є можливість проведення структурного аналізу СК [5, 10, 13], що дозволяє розрахувати міцнісні характеристики СК, які відіграють важливу роль у визначенні ризику переломів (рис. 3).
Ще в одному багатоцентровому дослідженні Study of Osteoporotic Fractures [13] вивчено показники геометрії ПВ СК у 7474 жінок, яких спостерігали понад 13 років. У 635 з них було встановлено перелом СК. У даному дослідженні використовували структурний аналіз СК на рівні її шийки, міжтрохантерної ділянки та осі.
Встановлено, що в осіб з переломами СК вірогідно більшими були показники шийково-діафізарного кута, субперіостальний та ендостальний діаметри, а також відстань від зовнішнього кортикального краю до центру (бокова відстань) та більші коефіцієнти поздовжнього вигину (р < 0,0001 для кожного показника). Крім того, показники МЩКТ, площі поперечного перетину, момент інерції поперечного перетину, модуль опору, ширина кортикального шару та горизонтальний офсет були вірогідно нижчими у хворих із переломами СК (р < 0,044).
У дослідженні A.Z. LaCroix та співавт. [15] вивчено показники МЩКТ та геометрії ВТ СК у 10 290 постменопаузальних жінок, які брали участь у дослідженні Women’s Health Initiative. Серед них 8843 жінки протягом подальших 11 років мали низькоенергетичні переломи, 147 з яких були ПСК. Структурний аналіз СК передбачав вимірювання площі поперечного перетину СК, зовнішнього діаметра, модуля опору, кортикальної товщини та показника втрати стійкості за допомогою ДРА в трьох регіонах — шийці СК, міжвертлюжній ділянці та осі СК.
Авторами встановлено, що після поправки на вік, зріст, масу тіла й інші клінічні фактори ризику ПСК показник зовнішнього діаметра на рівні міжвертлюжної ділянки та осі СК був незалежним фактором ризику ПСК (відносний ризик для збільшення на 1 стандартне відхилення становив 1,61 (95% ДІ: 1,25–2,08) та 1,36 (95% ДІ: 1,06–1,76) відповідно). Показники коефіцієнта поздовжнього вигину (buckling ratios) на рівні міжвертлюжної ділянки та осі СК також були незалежними предикторами ризику ПСК (відносний ризик становив відповідно 1,43 (95% ДІ: 1,10–1,87) та 1,24 (95% ДІ 1,00–1,55). Авторами зроблено висновки, що два основні геометричні параметри СК, а саме зовнішній діаметр на рівні міжвертлюжної ділянки та показник buckling ratios, є незалежними предикторами ПСК після врахування клінічних факторів ризику та показників МЩКТ.
З метою оцінки ризику ПСК у дослідженні С. Ripamonti та співавт. [23] проаналізовано показники шийково-діафізарного кута та МЩКТ у 228 здорових чоловіків та 38 хворих з переломом ПВ СК та 49 осіб із вертебральними переломами. Було продемонстровано, що показник МЩКТ стегнової кістки був вірогідно нижчим (р < 0,01) в обох групах хворих з переломами, тоді як показники діаметра СК (р < 0,01) та шийково-дафізарного кута (р = 0,05) були вірогідно нижчими лише в групі хворих з переломами ПВ СК. Вірогідний негативний зв’язок (р < 0,01) спостерігали між показниками МЩКТ та шийково-діафізарного кута. Аналіз показників за допомогою логістичної регресії продемонстрував, що жоден проаналізований параметр геометрії ПВ СК без показника МЩКТ стегнової кістки окремо не ввійшов у модель для прогнозування ризику переломів тіл хребців, тоді як шийково-діафізарний кут (р < 0,03) та вік (р < 0,001) були вірогідними предикторами ризику переломів СК. За даними дослідників, тільки показник МЩКТ стегнової кістки є вірогідним предиктором для прогнозування як вертебральних переломів, так і переломів стегнової кістки.
У дослідженні S. Gnudi та співавт. [9] оцінено показники геометрії ПВ СК та МЩКТ стегнової кістки в популяції 547 постменопаузальних жінок віком понад 69 років з переломами шийки СК (88 осіб), вертлюжними переломами (93 хворих) чи без них (366 пацієнток). Було продемонстровано, що показники МЩКТ у хворих з переломами були вірогідно нижчі в усіх місцях, де їх вимірювали. Показники довжини осі СК та шийково-діафізарного кута були вірогідно більшими у хворих з переломами ШСК.
Аналіз логістичної регресії продемонстрував, що відношення шансів (ВШ), кореговане за віком, для зниження МПКТ на 1 стандартне відхилення було вірогідно пов’язане з переломом ШСК для МЩКТ стегнової кістки (ВШ = 1,9, 95% ДІ: 1,4–2,5), вертлюга (1,6, 95% ДІ: 1,2–2,0), МЩКТ трикутника Варда (ВШ = 1,7, 95% ДІ: 1,3–2,2), а також позасуглобовими переломами ПВ СК (для МЩКТ шийки стегнової кістки ВШ = 2,6, 95% ДІ: 1,9–3,6), МЩКТ вертлюга (ВШ = 3,0, 95% ДІ: 2,2–4,1), МЩКТ трикутника Варда (ВШ = 1,8, 95% ДІ: 1,4–2,3). Відносний ризик для збільшення на 1 стандартне відхилення з поправкою на вік становив 2,2 (95% ДІ: 1,7–2,8) щодо показника шийково-діафізарного кута та 1,3 — щодо довжини осі стегнової кістки (95% ДІ: 1,1–1,6). Показник МЩКТ був одним з кращих предикторів для обох видів переломів ПВ СК, тоді як показник шийково-діафізарного кута був вірогідним предиктором для оцінки ризику у хворих з внутрішньосуглобовими переломами шийки СК. Отже, автори підтверджують важливу роль параметрів геометрії проксимального відділу СК в оцінці ризику переломів.
Ще одним методом, що може надати важливу додаткову інформацію при оцінці параметрів геометрії СК, є комп’ютерна томографія [4, 11], зокрема з 3D-реконструкцією, яка дозволяє отримувати об’ємно-просторові зображення проксимального відділу СК.
У дослідженні D. Black та співавт. [4] проаналізовано параметри геометрії ПВ СК та показники МЩКТ за допомогою комп’ютерної томографії у 3347 чоловіків, старших від 65 років, які брали участь у проспективному (у середньому 5,5 року) дослідженні Osteoporotic Fractures in Men Study (MrOS). За вищезазначений період спостереження у 42 чоловіків зареєстровано перелом СК, загальний показник інцидентності переломів становив 2,3/1000 людино-років.
Багатофакторний аналіз при оцінці результатів даного дослідження показав, що серед показників комп’ютерної томографії нижчий відсоток кортикального об’єму (відношення ризиків (HR) на 1 зниження стандартного відхилення становило 3,2, 95% ДІ: 2,2–4,6), менша мінімальна площа поперечного перетину (HR = 1,6; 95% ДІ: 1,2–2,1) і нижчий показник МЩКТ (HR = 1,7; 95% ДІ: 1,2–2,4) були незалежно пов’язані з підвищеним ризиком перелому ПВ СК. Показник МЩКТ стегнової кістки також був тісно пов’язаний з ризиком переломів у чоловіків (HR = 4,1; 95% ДІ: 2,7–6,4). У багатофакторній моделі відсоток кісткового об’єму та мінімальна площа поперечного перетину залишались вірогідними предикторами ризику перелому ПВ СК після стандартизації показників щодо МЩКТ, проте додаткових переваг при включенні показників геометрії СК до даних МЩКТ авторами не отримано. Авторами зроблено висновок про наявність вірогідного зв’язку між показниками структури шийки СК, об’ємної щільності кісткової тканини та ризиком переломів СК.
На сьогодні тривають дослідження, у яких вчені намагаються оцінити зв’язок між генетичними маркерами остеопорозу та параметрами геометрії ПВ СК [16, 26, 18].
Вивчення зв’язку між показниками геометрії ВТ СК, знежиреною масою тіла та наявністю певних генотипів людини вивчено в дослідженні Lu Sun та співавт. [18] із залученням даних дослідження GWAS (Genome-wide association study) і використанням ∼690 000 зразків однонуклеотидних поліморфізмів (Single nucleotide polymorphism) 1627 китайців (802 чоловіки і 825 жінок) і 2286 білошкірих американців. Авторами ідентифіковано 13 однонуклеотидних поліморфізмів, що мають вплив на показники геометрії ПВ СК та знежиреної маси тіла в осіб китайської популяції. Два однонуклеотидні поліморфізми — rs681900 гена ксенокінази 2 (HK2) та rs11859916 гена уромодуліну (UMOD) були вірогідно пов’язані з показниками геометрії ПВ СК та знежиреної маси тіла. У подальшому результати були відтворені при аналізі показників у білошкірих американців. Також авторами виділено групу з 11 SNPs, що вірогідно пов’язані з показниками геометрії ВТ СК та знежиреною масою тіла. Даний регіон геному містить два сусідні гени, що кодують мікроРНК, MIR873 (MicroRNA873) і MIR876 (MicroRNA876). 
В іншому дослідженні Lan-Juan Zhao із співавт. оцінили показники геометрії ПВ СК у 1000 респондентів та провели генетичні дослідження в 350 осіб із переломами та 350 осіб без переломів ПВ СК, щоб оцінити зв’язок гена RTP3 з ризиком перелому ПВ СК. У результаті генотипування констатовано, що RTP3 ген може бути новітнім показником ризику переломів ШСК разом із оцінкою геометрії ПВ СК [16].
28 лютого 2015 у Чикаго (штат Іллінойс, США) відбулась щорічна конференція Міжнародного товариства з клінічної денситометрії (International Society of Clinical Densitometry, ISCD) — 6th ISCD Position Development Conference, де були розглянуті питання, зокрема, щодо структурного аналізу стегнової кістки та визначення показників її довжини.
У подальшому з’явились оновлені рекомендації ISCD щодо використання ДРА для оцінки ризику переломів у дорослих, а також використання КТ для оцінки геометричних параметрів стегнової кістки та аналізу кінцевих елементів [2].
Порівняно з попередньою позицією, затвердженою на 5th ISCD Position Development Conference в березні 2013 року, з’явились нові положення, зокрема щодо застосування деяких параметрів СК для оцінки ризику переломів:
— показник довжини осі стегнової кістки (Hip axis length, HAL), виміряний за допомогою ДРА, пов’язаний з ризиком переломів стегнової кістки в жінок у постменопаузальному періоді;
— такі параметри геометрії СК, оцінені за допомогою ДРА, як площа поперечного перетину (CSA, Cross Sectional Area), зовнішній діаметр (OD, outer diameter), модуль опору (SM, section modulus), коефіцієнт поздовжнього вигину (BR, buckling ratio), момент інерції поперечного перетину (CSMI, cross-sectional moment of inertia), шийково-діафізарний кут (NSA, neck shaft angle)) не можуть використовуватись в оцінці ризику переломів стегнової кістки;
— такі параметри геометрії СК, оцінені за допомогою ДРА, як CSA, OD, SM, BR, CSMI, NSA, не можуть бути використані для початку лікування;
— такі параметри геометрії СК, оцінені за допомогою ДРА, як CSA, OD, SM, BR, CSMI, NSA, не можуть бути використані для моніторингу за результатами лікування.
На думку численних дослідників, при вимірюванні геометричних параметрів ПВ СК з метою вірогідної оцінки отриманих результатів із дослідження слід виключати осіб із наслідками перенесеної травми таза чи кульшового суглоба, пухлинними та диспластичними захворюваннями, остеоартрозом кульшового суглоба. У разі гострої високоенергетичної травми, спричиненої падінням з висоти, дорожньо-транспортними пригодами, пацієнтів також необхідно виключати з дослідження. Крім того, якщо встановлені факти прийому лікарських засобів, що суттєво пригнічують кістковий метаболізм, доцільно утриматися від включення пацієнтів до аналізу результатів.
Під час обчислення наведених показників геометрії СК важливо брати до уваги показники ротації та відведення стегна. При значній ротації показники осі шийки стегнової кістки відстань «головка — вертлюг» та довжина шийки стегнової кістки будуть меншими. Також при значному відведенні буде змінюватися довжина осі шийки стегнової кістки, важче буде встановити значення горизонтального офсету. Зокрема, М. Maruyama та співавт. встановили, що показник горизонтального офсету зростає до 3 мм, коли дослідження проводиться із внутрішньою ротацією на противагу нейтральній позиції [19].
Отже, аналіз даних літературних джерел щодо особливостей геометрії ПВ СК у ризику її переломів дозволяє стверджувати, що деякі показники СК, такі як довжина осі стегнової кістки та шийково-діафізарний кут, є незалежними предикторами ризику ПСК. Ну думку численних дослідників, вивчення геометричних особливостей ПВ СК дає можливість глибше зрозуміти перспективи прогнозування переломів в осіб літнього й старечого віку. Такі показники, як довжина шийки стегнової кістки, діаметр головки стегна, вісь шийки стегнової кістки, шийково-діафізарний кут та горизонтальний офсет, мають свої вікові, статеві та регіональні особливості, що потребує їх подальшого вивчення для прогнозування ризику ПСК.
На сьогодні існують лише поодинокі дослідження серед пацієнтів української популяції з переломами ВТ СК, нечисленними залишаються дослідження щодо вікових та статевих особливостей параметрів геометрії СК у хворих з внутрішньо- та позасуглобовими переломами СК.
Перспективними залишаються питання вивчення геометрії проксимального стегна щодо анатомічної осі кінцівки та співвідношення із тазовим компонентом. Цікавим є з’ясування відповідності обчислених попередньо геометричних розмірів проксимального стегна реальним інтраопераційним розмірам. Також важливим є врахування товщини й рентгенконтрастності суглобового хряща при підборі діаметра головки при ендопротезуванні. Ще одним перспективним напрямком досліджень є поєднання геометрії та морфологічного (гістологічного) дослідження отриманого інтраопераційно матеріалу головок стегнової кістки.
Комбіноване використання показників двофотонної рентгенівської денситометрії з параметрами геометрії ПВ СК дозволить підвищити їх інформативність в оцінці ризику ПСК у пацієнтів української популяції.

Bibliography

1. Григор’єва Н.В., Зубач О.Б. Вікові та статеві особливості геометрії стегнової кістки у хворих з різними видами переломів верхньої третини стегнової кістки // Проблеми остеології. — 2014. — С. 12-21.

2. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В., Орлик Т.В. и др. Остеопороз в практике врача-интерниста. — К., 2014. — 198 с.

3. 2015 ISCD Official Positions. Adult. — http://www.iscd.org/official-positions/2015-iscd-official-positions-adult

4. Black D.M., Bouxsein M.L., Marshall L.M. et al. for the Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) Research Group. Proximal Femoral Structure and the Prediction of Hip Fracture in Men: A Large Prospective Study Using QCT // J. Bone Miner. Res. — 2008. — 23(8). — Р. 1326-1333. doi: 10.1359/JBMR.080316.

5. Bonnick S.L., Lewis L.A. Bone Densitometry for Technologists. — New York: Springer, 2014. — 421 р.

6. Cauley J.A., Li-Yung Lui, Genant H.K. et al. for the Study of Osteoporotic Fractures Research and Group. Risk Factors for Severity and Type of the Hip Fracture // J. Bone Miner. Res. — 2009. — 24(5). — Р. 943-955. doi: 10.1359/JBMR.081246.

7. Danielson M.E., Beck Th.J., Lian Y. et al. Ethnic variability in bone geometry as assessed by hip structure analysis: Findings from the Hip Strength Across the Menopausal Transition study // J. Bone Miner. Res. — 2013. — 28(4). — Р. 771-779. doi:10.1002/jbmr.1781.

8. Faulkner K.G., Cummings S.R., Black D. et al. Simple measurement of femoral geometry predicts hip fracture: the study of osteoporotic fractures // J. Bone Miner. Res. — 1993. — 8. — Р. 1211-1217.

9. Gnudi S., Ripamonti C., Lisi L. et al. Proximal femur geometry to detect and distinguish femoral neck fractures from trochanteric fractures in postmenopausal women // Osteoporos. Int. — 2002. — 13(1). — Р. 69-73.

10. Iolascon G., Moretti A., Cannaviello G. et al. Proximal femur geometry assessed by hip structural analysis in hip fracture in women // Aging Clin. Exp. Res. — 2015. — 27, Suppl. 1. — S. 17-21. doi: 10.1007/s40520-015-0406-4.

11. Ito M., Wakao N., Hida T. et al. Analysis of hip geometry by clinical CT for the assessment of hip fracture risk in elderly Japanese women // Bone. — 2010. — 46(2). — Р. 453-457.

12. Kamath M.Y., Coleman N.W., Belkoff S.M., Mears S.C. Anatomical variance in acetabular anteversion does not predict hip fracture patterns in the elderly: a retrospective study in 135 patients // Geriatr. Orthop. Surg. Rehabil. — 2011. — 2(2). — Р. 65-68. doi: 10.1177/2151458510391985.

13. Kaptoge S., Beck Th.J., Reeve J. et al. Prediction of Incident Hip Fracture Risk by Femur Geometry Variables Measured by Hip Structural Analysis in the Study of Osteoporotic Fractures // J. Bone Miner. Res. — 2008. — 23(12). — Р. 1892-1904. doi: 10.1359/JBMR.080802.

14. Kate B.R. The angle of femoral neck in Indians // Eastern anthropologist. — 1967. — 20. — Р. 54-60.

15. LaCroix A.Z., Beck Th.J., Cauley J.A. et al. Hip structural geometry and incidence of hip fracture in postmenopausal women: what does it add to conventional bone mineral density? // Osteoporos. Int. — 2010. — 21(6). — P. 919-929.

16. Lan-Juan Zhao, Xiao-Gang Liu, Yao-Zhong Liu et al. Genome-Wide Association Study for Femoral Neck Bone Geometry // Journal of Bone and Mineral Research. — 2010. — 2. — Р. 320-329.

17. Lee D.H., Jung K.Y., Hong A.R. et al. Femoral geometry, bone mineral density, and the risk of hip fracture in premenopausal women: a case control study // BMC Musculoskelet Disord. — 2016. — 17(1). — Р. 42. doi: 10.1186/s12891-016-0893-2.

18. Lu Sun, Li-Jun Tan, Shu-Feng Lei et al. Bivariate Genome-Wide Association Analyses of Femoral Neck Bone Geometry and Appendicular Lean Mass // PLoS One. — 2011. — 6(11). — e27325. doi: 10.1371/journal.pone.0027325.

19. Marujama M., Feinberg Jr., Capello W. et al. Morphological features of the acetabulum and femur; anteversion angle and implant positioning // Clin. Orthop. Relat. Res. — 2001. — 393. — Р. 52-65.

20. Patton M.S., Duthie R.A., Sutherland A.G. Proximal femoral geometry and hip fractures // Acta Orthopædica Belgica. — 2006. — 72 (1). — Р. 51-54.

21. Pulkkinen P., Partanen J., Jalovaara P., Jämsä T. Combination of bone mineral density and upper femur geometry improves the prediction of hip fracture // Osteoporos. Int. — 2004. — 15(4). — Р. 274-80.

22. Reider L., Beck T.J., Hochberg M.C. et al. Women with Hip Fracture Experience Greater Loss of Geometric Strength in the Contralateral Hip during the Year Following Fracture Compared to Age-Matched Controls // Osteoporos. Int. — 2010. — 21(5). — P. 741-750.

23. Ripamonti C., Lisi L., Avella M. Femoral neck shaft angle width is associated with hip-fracture risk in males but not ind ependently of femoral neck bone density // Br. J. Radiol. May. — 2014. — 87(1037). — Р. 20130358. doi: 10.1259/bjr.20130358

24. Roy S., Kundu R., Medda S. et al. Evaluation of proximal femoral geometry in plain anterior-posterior radiograph in eastern-Indian population // J. Clin. Diagn. Res. — 2014. — 8(9). — AC01-3.

25. Saikia K.C., Bhuyan S.K., Rongphas R. Anthropometric study of the hip joint in North-eastern region population with computed tomography scan // Indian J. Orthop. — 2008. — 42. — Р. 260-66.

26. Shu Ran, Yu-Fang Pei, Yong-Jun Liu et al. Bivariate Genome-Wide Association Analyses Identified Genes with Pleiotropic Effects for Femoral Neck Bone Geometry and Age at Menarche // PLoS One. — 2013. — 8(4). — e60362. doi: 10.1371/journal.pone.0060362.

27. Standring S., Collins P., Johnson D. et al. The anatomical basis of clinical practice. — 39th Edition. — Elsevier Churchil Livingstone, 2000. — 1431 p.

28. Toogood P.A., Skalak A., Cooperman D.R. Proximal femur anatomy in the normal human population // Clin. Orthop. Relat. Res. — 2009. — 467. — P. 876-85. doi: 10.1007/s11999-008-0473-3.

29. Tuck S.P., Rawlings D.J., Scane A.C. et al. Femoral neck shaft angle in men with fragility fractures // J. Osteoporosis. — 2011. — 903726. doi: 10.4061/2011/903726.

30. Unnanuntana A., Toogood P., Hart D. et al. Evaluation of proximal femoral geometry using digital photographs // Journal of orthopaedic research. — 2010. — P. 1399-1404.

31. Yates L.B., Karasik D., Beck Th.J. et al. Hip Structural Geometry in Old and Old-Old Age: Similarities and Differences between Men and Women // Bone. — 2007. — 41(4). — P. 722-732. 

Similar articles

Age and Sex Features of Proximal Hip Geometry in Patients with its Intraarticular Fractures
Authors: Grygorieva N.V. - State Institution «Institute of Gerontology named after D.F. Chebotariov of National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kyiv, Ukraine; Zubach O.B. - Municipal City Clinical Emergency Hospital, Lviv, Ukraine
"Pain. Joints. Spine." 4 (20) 2015
Date: 2016.02.29
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Reference indices of hip structural analysis in Ukrainian women
Authors: Григор’єва Н.В., Поворознюк В.В., Поворознюк Вас.В., Зубач О.Б.
ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України», м. Київ, Україна
Український науково-медичний центр проблем остеопорозу, м. Київ, Україна

"Pain. Joints. Spine." Том 7, №4, 2017
Date: 2018.02.13
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Bone mineral density and vitamin D level in persons of different age with lower limb fractures (literature review and results of own researches)
Authors: Григор’єва Н.В.(1), Власенко Р.О.(2), Зубач О.Б.(3), Поворознюк В.В.(1)
(1) — ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України», м. Київ, Україна
(2) — Вінницький національний медичний університет імені М.І. Пирогова МОЗ України, м. Вінниця, Україна
(3) — Комунальна міська клінічна лікарня швидкої медичної допомоги, м. Львів, Україна

"Тrauma" Том 18, №6, 2017
Date: 2018.02.09
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Risk Factors of Proximal Hip Fractures in Older Patients
Authors: Григор’єва Н.В.(1), Зубач О.Б.(2)
(1) — ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України», м. Київ, Україна
(2) — Комунальна міська клінічна лікарня швидкої медичної допомоги, м. Львів, Україна

"Тrauma" Том 17, №6, 2016
Date: 2017.01.11
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches

Back to issue