Блинов Владислав Сергеевич – кандидат медицинских наук, заведующий рентгенодиагностическим отделением государственного автономного учреждения здравоохранения Свердловской области
624090, г. Верхняя Пышма, ул. Чайковского, д. 32
Vladislav S. Blinov – Cand. of Sci. (Med.), Head of the X-ray diagnostic department of State Autonomous Healthcare Institution of the Sverdlovsk Region
624090, Russia, Verkhnyaya Pyshma, st. Chaykovskogo, 32
Китаева Юлия Сергеевна – кандидат медицинских наук, ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
620028, Екатеринбург, ул. Репина, д. 3
Yulia S. Kitaeva – Cand. of Sci. (Med.), Assistant of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education
620028, Ekaterinburg, st. Repina
Праскурничий Евгений Аркадьевич – доктор медицинских наук, заведующий кафедрой терапии медико-биологического университета федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1
Evgeniy A. Praskurnichiy – Dr. of Sci. (Med.), Head of Department of Therapy, Medical and Biological University Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education
117997, Moscow, st. Ostrovityanova, 1
Введение: На прочность кости влияет количество минеральных веществ, микроархитектоника кости, количество органических веществ, в том числе жировой ткани. Традиционные методы исследования количества жировой ткани в костном мозге инвазивны. Магнитно-резонансная томография неинвазивна и может быть использована для оценки жировой фракции костной ткани. Связи между фракцией жира и минеральной плотностью кости недостаточно изучены.
Цель: Исследовать диагностические возможности измерения фракции жира в поясничных позвонках при магнитно-резонансной томографии у пациентов с гемобластозами.
Материалы и методы: Проанализированы магнитно-резонансные томограммы I–IV поясничных позвонков (импульсная последовательность IDEAL) и данные двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии 46 пациентов с гемобластозами (средний возраст женщин 41,6±13,7 года, средний возраст мужчин 43,7±12,3 года). Магнитно-резонансная томография и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия проведена на аппаратах GE Signa Voyager и Dexxum соответственно. Фракция жира рассчитывалась как соотношение интенсивности сигнала от протонов жира и протонов воды на изображениях поясничных позвонков.
Статистика: Для оценки диагностической значимости методик использовался ROC-анализ. Для вычисления корреляции использовался корреляционный анализ Пирсона. Для вычисления изменчивости измерений между наблюдателями использовался графический метод Бланда–Альтмана.
Результаты: Значения фракции жира поясничных позвонков у мужчин с нормальными значениями минеральной плотности кости (МПК) составили 67,8±6% (58–72%), у женщин – 58,3±11% (45–68%). У мужчин со снижением МПК значения фракции жира составили 72,2±8% (61–86%), у женщин – 74,1±7% (59–83%). Средняя разница для измерений интенсивности сигнала от протонов жира между двумя наблюдателями составила 11%, для протонов воды – 12% (p<0,05). У женщин выявлена умеренная корреляция между МПК и фракцией жира (r=0,38, p=0,04), умеренная корреляция между фракцией жира и возрастом (r=0,39, p=0,04). У мужчин выявлена слабая корреляция между МПК и фракцией жира (r=0,26, p=0,05). Чувствительность измерения фракции жира более 75% при снижении минеральной плотности кости составила 60%, специфичность 85%, точность 73% (p<0,05).
Обсуждение: При уменьшении минеральной плотности кости увеличивается фракция жира, при увеличении возраста фракция жира увеличивается. У мужчин с нормальными значениями минеральной плотности кости фракция жира выше, чем у женщин того же возраста. Низкие значения межисследовательской вариабельности показывают высокую воспроизводимость вычисления значений интенсивности сигнала на изображениях IDEAL. Данные исследования соотносятся с данными других работ.
Заключение: МРТ поясничного отдела позвоночника с дополнением последовательности IDEAL у пациентов с гемобластозами может быть использована для неинвазивной оценки состояния костей, измерения фракции жира и косвенной оценки снижения минеральной плотности кости с умеренной диагностической точностью и воспроизводимостью, без дополнительного назначения двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.
INTRODUCTION: Bone strength depends on the amount of minerals, microarchitecture and the amount of organic matter, including adipose tissue. Traditional methods for assessing the amount of fat in bone marrow are invasive. Magnetic resonance imaging is noninvasive and can be used to assess the fat fraction in bone. The associations between fat fraction and bone mineral density are poorly understood.
OBJECTIVE: To study the diagnostic capabilities of measuring fat fraction using magnetic resonance imaging in patients with hemoblastoses.
MATERIALS AND METHODS: Magnetic resonance imaging (MRI) scans of lumbar vertebrae 1–4 (IDEAL pulse sequence) and dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) data from 46 patients with hematological malignancies (mean age of women, 41.6±13.7 years; mean age of men, 43.7±12.3 years) were analyzed. MRI and DXA scans were performed using GE Signa Voyager and Dexxum systems respectively. The fat fraction was calculated as the ratio of the signal intensity of fat protons to water protons in lumbar vertebrae images.
Statistics: ROC analysis was used to assess the diagnostic significance of the methods. Pearson correlation analysis was used to calculate correlation. The Bland-Altman graphical method was used to calculate interobserver variability.
RESULTS: The fat fraction values for men with normal bone mineral density values were 67.8±6% (58–72%), and for women – 58.3±11% (45–68%). For men with decreased BMD the fat fraction values were 72.2±8% (61–86%), and for women – 74.1±7% (59–83%). The average difference in the signal intensity measurements from fat protons between two observers was 7%, for water protons – 8% (p<0.05). For women a moderate correlation was found between BMD and fat fraction (r=0.38, (p=0.04), a moderate correlation was found between fat fraction and age (r=0.39, (p=0.04). For men a weak correlation was found between BMD and fat fraction (r=0.26, (p=0.05). The sensitivity for a fat fraction greater than 75% with a decrease in bone mineral density was 60%, specificity 85%, accuracy 73% (p<0.05).
DISCUSSION: With decreasing bone mineral density the fat fraction increases, and with increasing age the fat fraction increases. For men with normal bone mineral density values the fat fraction is higher than for women of the same age. Low interobserver variability values indicate high reproducibility of signal intensity values calculation on IDEAL sequence images. These data are consistent with data from other studies.
CONCLUSION: In patients with hemoblastoses lumbar spine MRI supplemented with the IDEAL sequence can be used for noninvasive bone assessment, fat fraction measurement, and indirect assessment of bone mineral density loss with relatively with moderate diagnostic accuracy and reproducibility, without the need for dual-energy X-ray absorptiometry.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.