Ультразвуковые технологии оценки состояния костной ткани: прошлое, настоящее и будущее

Введение: В настоящее время двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA) служит основным клиническим методом диагностики остеопороза и оценки риска переломов. Однако она позволяет лишь частично оценить прочность костной ткани и имеет практические ограничения, связанные с доступностью и воздействием ионизирующего излучения. За последние три десятилетия технологии количественной ультразвуковой денситометрии (QUS) прошли путь от эмпирических измерений на пяточной кости до современных методов визуализации, позволяющих характеризовать структуру и свойства кортикальной костной ткани.

Цель: Рассмотреть развитие ультразвуковых технологий оценки костной ткани, обобщить клинические данные об их применении для оценки риска переломов, а также обсудить возможности и трудности внедрения новых ультразвуковых методов.

Результаты: Устройства первого поколения для количественной ультразвуковой денситометрии пяточной кости по способности прогнозировать переломы сопоставимы с периферической DXA, что показано в крупных проспективных исследованиях. Они сохраняют ценность для оценки риска переломов, особенно там, где DXA недоступна или нежелательно многократное рентгеновское обследование. Более широкому внедрению этих устройств в клиническую практику препятствовали главным образом алгоритмы, зависящие от конкретного устройства, отсутствие стандартизации и общепринятых диагностических порогов. Новые ультразвуковые технологии позволяют оценивать клинически значимые участки скелета, включая тазобедренный сустав и позвоночник, либо непосредственно измерять структуру и свойства кортикальной костной ткани в периферических отделах скелета. Радиочастотная эхографическая мультиспектрометрия (REMS) показала обнадёживающие результаты в поперечных и проспективных исследованиях, однако опирается на закрытые референсные модели и алгоритмы, прозрачность которых необходимо повысить, а результаты — подтвердить в независимых исследованиях. Технологии второго поколения, включая анализ обратного рассеяния кортикальной кости (CortBS) и визуализацию с коррекцией рефракции, позволяют количественно оценивать толщину кортикального слоя, микроструктуру, связанную с пористостью, скорость распространения волны, её ослабление и другие биомеханические биомаркеры в физических единицах СИ. Это создаёт условия для независимой проверки результатов и построения многопараметрических моделей риска переломов. Однако до настоящего времени эти технологии прошли валидацию только ex vivo на человеческих костях умерших и in vivo — в небольших поисковых поперечных исследованиях, оценивавших возможность различать пациентов с переломами и без них. Для формирования референсных данных и определения прогностической ценности этих методов проводятся многоцентровые поперечные и проспективные исследования.

Выводы: Ультразвуковая оценка костной ткани превратилась из эмпирического метода скрининга в группу количественных технологий, позволяющих оценивать взаимодополняющие характеристики качества и количества костной ткани. В настоящее время только количественная ультразвуковая денситометрия пяточной кости имеет признанную клиническими рекомендациями роль в оценке риска переломов. Чтобы определить место новых ультразвуковых технологий в клинической практике и обеспечить их внедрение в будущие подходы к ведению пациентов с остеопорозом, необходимы проспективные многоцентровые исследования прогнозирования переломов, техническая стандартизация и прозрачная валидация, подтверждающая воспроизводимость результатов на приборах разных производителей и их независимое воспроизведение.