Оценка трабекулярной структуры кости при остеопорозе

Целью исследования явилась оценка эффективности использования цифрового анализа компьютерных томограмм аксиального отдела скелета в оценке остеопоротической перестройки кости.

Материалы и методы.

Разработано программное обеспечение для цифровой обработки компьютерных томограмм с целью исследования трабекулярной структуры позвонков. С использованием данного программного обеспечения выполнен анализ оцифрованных компьютерных томограмм 10 анатомических препаратов позвонков. Выбор позвонков как объекта исследования объясняется анатомо-функциональными особенностями позвоночника: трабекулярной структурой костной ткани тела позвонка, высокой функциональной нагрузкой на позвоночник и его ранним вовлечением в патологический процесс. Результаты цифрового анализа компьютерных томограмм позвонков сопоставлялись с содержанием кальция в исследуемых образцах, установленного на основании данных спектрального анализа.

Результаты и обсуждение.

Разработанная программа позволяет работать с оцифрованными компьютерными томограммами. Процесс обработки включает в себя выбор зоны интереса, которая определяется на поперечном срезе тела позвонка вручную или автоматически путем выделения и последующего вычитания контура, образованного кортикальным слоем. В выбранной зоне интереса вычисляется общее количество пикселов, каждый из которых имеет свое значение интенсивности, соответствующее определенной плотности участка исследуемого объекта. Полученные гистограммы распределения интенсивности дают возможность определить долю элементов определенной плотности на единицу площади в выбранной зоне интереса. При остеопоротической перестройке кости уменьшается доля костных элементов, которым соответствуют пикселы с высокими значениями интенсивности.

При сопоставлении содержания кальция в исследуемых костных образцах и результатов анализа компьютерных томограмм выявлена статистически достоверная корреляция (г=0,75) между долей костных элементов, определяемой при анализе оцифрованных компьютерных томограмм, и содержанием кальция в исследуемых образцах.

Разработанный нами способ оценки структуры кости может быть альтернативой дорогостоящему анализу микроархитектоники кости путем МРТ и КТ с высокой разрешающей способностью, что делает возможным использование анализа компьютерных томограмм для ранней диагностики остеопороза в широкой клинической практике.