Изменения минеральной плотности кости при прогрессировании остеоартрита коленных суставов
Изменения минеральной плотности кости при прогрессировании остеоартрита коленных суставов
Кашеварова Н.Г., Таскина Е.А., Алексеева Л.И. и др. Изменения минеральной плотности кости при прогрессировании остеоартрита коленных суставов. Терапевтический архив. 2019; 91 (5): 61–67. DOI: 10.26442/00403660.2019.05.000194
________________________________________________
For citation: Kashevarova N.G., Taskina E.A., Alekseeva L.I., et al. The сhanges of bone mineral density on the risk of progression of osteoarthritis of the knee. Therapeutic Archive. 2019; 91 (5): 61–67. DOI: 10.26442/00403660.2019.05.000194
Изменения минеральной плотности кости при прогрессировании остеоартрита коленных суставов
Кашеварова Н.Г., Таскина Е.А., Алексеева Л.И. и др. Изменения минеральной плотности кости при прогрессировании остеоартрита коленных суставов. Терапевтический архив. 2019; 91 (5): 61–67. DOI: 10.26442/00403660.2019.05.000194
________________________________________________
For citation: Kashevarova N.G., Taskina E.A., Alekseeva L.I., et al. The сhanges of bone mineral density on the risk of progression of osteoarthritis of the knee. Therapeutic Archive. 2019; 91 (5): 61–67. DOI: 10.26442/00403660.2019.05.000194
Цель исследования: изучить взаимосвязь минеральной плотности кости (МПК) с риском прогрессирования остеоартрита (ОА) коленных суставов в пятилетнем проспективном исследовании. Материалы и методы. Обследованы дважды с интервалом в 5 лет 110 женщин с ОА коленных суставов. Всем пациентам проводили анкетирование, оценку боли в коленных суставах по визуальной аналоговой шкале (ВАШ), стандартную рентгенографию коленных суставов и денситометрию осевого скелета. Результаты. Через 5 лет наблюдения рентгенологическое прогрессирование наблюдалось у 40 пациентов (2-я группа), у 70 (1-я группа) – стадия осталась прежней. Пациенты в обеих группах были сопоставимы по возрасту и длительности болезни, однако в группе с прогрессированием заболевания по данным денситометрии чаще определялись нормальные показатели МПК как в поясничном отделе позвоночника, так и в шейке бедра: 47,5% против 37,1% и 62,5% против 44,3% по сравнению с 1-й группой. В группе без прогрессирования в большинстве случаев выявлялись показатели МПК, соответствующие остеопорозу и остеопении: 32,9% против 22,5% и 55,7% против 37,5% соответственно по сравнению со 2-й группой. Через 5 лет межгрупповые различия по этим параметрам тоже сохранялись. При оценке абсолютных значений МПК за данный период наблюдения было выявлено статистически значимое увеличение плотности кости в шейке бедра и бедре в целом у пациентов в группе с прогрессированием заболевания: 0,79±0,11 против 0,73±0,16, р<0,01, и 0,93±0,14 против 0,84±0,25, р<0,05, соответственно. У пациентов с IV стадией ОА определялись статистически значимо более высокие значения МПК в поясничном отделе позвоночника по сравнению с больными, имеющими I–III стадии (при I стадии – 0,87±0,12 г/см2; при II – 0,92±0,21 г/см2; при III – 0,88±0,13 г/см2, при IV – 1,07±0,17 г/см2). При оценке МПК в шейке бедренной кости значимых различий между стадиями заболевания не отмечено, однако выявлялась тенденция к более высоким значениям МПК при IV стадии по сравнению с III (р=0,06). Исследования МПК бедра в целом продемонстрировали схожие результаты с поясничным отделом позвоночника (р=0,01). МПК у пациентов с IV стадией статистически значимо было выше, чем при I и III (соответственно IV – 0,98±0,13 г/см2, I – 0,85±0,10 г/см2 и III – 0,86±0,16 г/см2). Корреляционный анализ также подтвердил прямопропорциональную связь между стадией ОА и МПК во всех отделах (p<0,05). Заключение. Высокие значения МПК чаще наблюдаются при выраженных стадиях ОА, а увеличение МПК в шейке бедренной кости и бедра в целом за пятилетний период наблюдения может увеличивать риск прогрессирования ОА коленных суставов.
Ключевые слова: остеоартрит коленных суставов, минеральная плотность кости, рентгенологическое прогрессирование.
________________________________________________
Aim. To find the relationship between bone mineral density (BMD) and risk of knee OA progression in a 5-year prospective study. Materials and methods. 110 females with knee OA were examined twice with 5-year interval. Examination included filling questionnaires, VAS pain assessment, plain knee radiography and axial skeleton densitometry. I stage knee OA was established in 33 (30%) patients, II stage – in 46 (41.8%), III stage – in 26 (23.6%), and IV – in 5 (4.5%). Normal lumbar vertebrae densitometry BMD values were found in 45 patients (40.9%), osteopenia-corresponding BMD values – in 33 (30.0%), and osteoporosis – in 32 (29.1%). Normal femoral neck BMD values were identified in 60 (54.5%) patients, osteopenia-level BMD – in 48 (43.7%), osteoporosis – in 2 (1.8%). In all premenopausal patients (n=15) axial skeleton BMD values were normal. Results. In 5-year interval radiographic progression was established in 40 patients (Group 2), while in 70 (Group 1) patients no progression occurred. Both groups were comparable in terms of age and disease duration, although, more patients from Group 2 tended to have normal baseline densitometry BMD values – both in lumbar vertebrae and femoral neck: 47.5% vs 37.1%, and 62.5% vs 44.3% as compared to Group 1 patients. Patients from Group 1 more often had BMD values corresponding to osteoporosis and osteopenia: 32.9% vs 22.5%, and 55.7% vs 37.5%, respectively, as compared to Group 2 patients, although not achieving statistical significance. These differences were still identifiable after 5-year interval. Absolute BMD values at the second examination in 5 years were indicative of statistically significant increase in femoral neck and total hip BMD in Group 2 patients with knee OA progression: 0.79±0.11 vs 0.73±0.16, р<0.01, and 0.93±0.14 vs 0.84±0.25, р<0.05, respectively. Thorough analysis of lumbar vertebrae BMD (g/cm2) relationship with OA stages revealed that in patients with stage IV OA lumbar BMD values were significantly higher than in patients with stages I–III OA (stage I OA – BMD 0.87±0.12 g/cm2; stage II OA – 0.92±0.21 g/cm2; stage III OA – 0.88±0.13 g/cm2, stage IV OA – BMD 1.07±0.17 g/cm2). Femoral BMD values didn’t show evident correlation with knee OA stage, although there was a trend towards higher BMD values in patients with stage IV OA compared to stage III OA (р=0.06). Total hip BMD values were quite similar to lumbar BMD values (р=0.01). BMD values were statistically significantly higher in patients with stage IV OA, than in patients with stages I and III (respectively, IV – 0.98±0.13 g/cm2, I – 0.85±0.10 g/cm2 and III – 0.86±0.16 g/cm2). Correlation analysis also confirmed direct correlation between knee OA stage and BMD values in all evaluated compartments (p<0.05). Conclusion. Increasing during the 5-eyar follow up period femoral neck and total hip BMD values can be interpreted as the predictor of knee PA progression. More advanced OA stages are associated with higher BMD values.
Keywords: knee osteoarthritis, bone mineral density, radiographic progression.
Список литературы
1. Hannan ТM, Anderson J, Zhang Y, Levy D, Felson DT. Bone mineral density and knee osteoarthritis in elderly men and women. The Framingham Study. Arthritis and Rheumatism. 1993;36(12):1671-80. doi: 10.1002/art.1780361205
2. Naitou K, Kushida K, Takahashi M, Ohishi T, Inoue T. Bone mineral density and bone turnover in patients with knee osteoarthritis compared with generalized osteoarthritis. Calcified Tissue International. 2000;66(5):325-9. doi: 10.1007/s002230010068
3. Колесник Т. В., Алексеева Л.И., Мякоткин В.А. Вариабельность минеральной плотности костной ткани и некоторые генетические маркеры при остеоартрите коленных суставов. Научно-практическая ревматология. 2005;43(4):85-91 [Kolesnik TV, Alexeeva L, Myakotkin VA. Variability of mineral bone density and some genetic markers in knee osteoarthritis. Rheumatology Science and Practice. 2005;43(4):85-91 (In Russ.)]. doi: 10.14412/1995-4484-2005-624
4. Bergink AP, Uitterlinden AG, Van Leeuwen JPTM, Hofman A, Verhaar JAN, Pols HAP. Bone mineral density and vertebral fracture history are associated with incident and progressive radiographic knee osteoarthritis in elderly men and women: the Rotterdam Study. Bone. 2005;37(4):446-56. doi: 10.1016/j.bone.2005.05.001
5. Hart DJ, Cronin C, Daniels M, Worthy T, Doyle DV. The relationship of bone density and fracture to incident and progressive radiographic osteoarthritis of the knee: the Chingford Study. Arthritis and Rheumatism. 2002;46(1):92-9. doi: 10.1002/1529-0131(200201)46:1<92::aid-art10057 >3.0.co;2-
6. Zhang Y, Hannan MT, Chaisson CE, McAlindon TE, Evans SR. Bone mineral density and risk of incident and progressive radiographic knee osteoarthritis in woman: Framingham Study. J Rheumatology. 2000;27(4):1032-7. doi: 10.1016/j.bone.2005.05.001
7. Nevitt MC, Zhang Y, Javaid MK, Neogi T, Curtis JR. High systemic bone mineral density increases the risk of incident knee OA and joint space narrowing, but not radiographic progression of existing knee OA: the MOST study. Ann Rheumatic Diseases. 2010;69(1):163-8. doi: 10.1136/ard.2008. 099531
8. Hochberg MC, Lethbridge-Cejku M, Tobin JD. Bone mineral density and osteoarthritis: data from the Baltimore Longitudinal Study of Aging. Osteoarthritis and Сartilage. 2004;12(Suppl A):45-8. doi: 10.1016/j.joca.200 3.09.008
9. Barbour KE, Murphy LB, Helmick CG, Hootman JM, Renner JB2, Jordan JM. Bone Mineral Density and the Risk of Hip and Knee Osteoarthritis: The Johnston County Osteoarthritis Project. Arthritis Care Res (Hoboken). 2017;69(12):1863-70. doi: 10.1002/acr.23211
10. Iwamoto J, Takeda T, Ichimura S. Forearm bone mineral density in postmenopausal women with osteoarthritis of the knee. J Orthopaedic Science. 2002;7(1):19-25. doi: 10.1007/s776-002-8408-y
11. Altman R. Development of criteria for the classification and reporting of osteoarthritis. Classification of osteoarthritis of the knee. Arthritis and Rheumatism. 1986;29(8):1039-49. doi: 10.1002/art.1780290816
12. Kellgren JH, Lawrence JS. Radiological assessment of osteoarthrosis. Annals of the Rheumatic Diseases. 1957;16(4):494-502. doi: 10.1136/ard.16. 4.485
13. Nevitt MC, Lane NE, Scott JC, Hochberg MC. Radiographic osteoarthritis of the hip and bone mineral density. The Study of Osteoporotic Fractures Research Group. Arthritis Rheum. 1995;38(7):907-16. doi: 10.1016/j.joca. 2014.02.451
14. Burger H. Association of radiographically evident osteoarthritis with higher bone mineral density and increased bone loss with age. Arthritis and Rheumatism. 1996;39(1):81-6. doi: 10.1002/art.1780390111
15. Kim YH, Lee JS, Park JH. Association between bone mineral density and knee osteoarthritis in Koreans: the Fourth and Fifth Korea National Health and Nutrition Examination Surveys. Osteoarthritis Cartilage. 2018;26(11):1511-7. doi: 10.1016/j.joca.2018.07.008
16. Кашеварова Н.Г., Алексеева Л.И. Факторы риска прогрессирования остеоартроза коленных суставов. Научно-практическая ревматология. 2014;52(5):553-61 [Kashevarova NG, Alekseeva LI. Risk factors of the knee osteoarthritis progression. Rheumatology Science and Practice. 2014;52(5):553-61 (In Russ.)]. doi: 10.14412/1995-4484-2014-553-561
17. Chaganti RK, Parimi N, Lang T, Orwoll E, Stefanick ML, Nevitt M, et al. Bone mineral density and prevalent osteoarthritis of the hip in older men for the Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) Study Group. Osteoporos Int. 2010;21:1307-16. doi: 10.1007/s00198-009-1105-9
18. Linde KN, Puhakka KB, Langdahl BL, Soballe K, Krog-Mikkelsen I, Madsen F, et al. Bone Mineral Density is Lower in Patients with Severe Knee Osteoarthritis and Attrition. Calcif Tissue Int. 2017;101:593-601. doi: 10.1007/s00223-017-0315-y
19. Atalar H, Yanik B, Ozcakar B, Atalar E, Koktener A. Bone mineral density is not rel 338 ated to severity of osteoarthritis in the knee in postmenopausal women. Rheumatol Int. 2008;28:233-6. doi: 10.1007/s00296-007-0416-4
20. Dequeker J, Aerssens J, Luyten FP. Osteoarthritis and osteoporosis: clinical and research evidence of inverse relationship. Aging Clin Exp Res. 2003;15(5):426-39. doi: 10.1007/bf03327364
________________________________________________
1. Hannan ТM, Anderson J, Zhang Y, Levy D, Felson DT. Bone mineral density and knee osteoarthritis in elderly men and women. The Framingham Study. Arthritis and Rheumatism. 1993;36(12):1671-80. doi: 10.1002/art.1780361205
2. Naitou K, Kushida K, Takahashi M, Ohishi T, Inoue T. Bone mineral density and bone turnover in patients with knee osteoarthritis compared with generalized osteoarthritis. Calcified Tissue International. 2000;66(5):325-9. doi: 10.1007/s002230010068
3. Kolesnik TV, Alexeeva L, Myakotkin VA. Variability of mineral bone density and some genetic markers in knee osteoarthritis. Rheumatology Science and Practice. 2005;43(4):85-91 (In Russ.). doi: 10.14412/1995-4484-2005-624
4. Bergink AP, Uitterlinden AG, Van Leeuwen JPTM, Hofman A, Verhaar JAN, Pols HAP. Bone mineral density and vertebral fracture history are associated with incident and progressive radiographic knee osteoarthritis in elderly men and women: the Rotterdam Study. Bone. 2005;37(4):446-56. doi: 10.1016/j.bone.2005.05.001
5. Hart DJ, Cronin C, Daniels M, Worthy T, Doyle DV. The relationship of bone density and fracture to incident and progressive radiographic osteoarthritis of the knee: the Chingford Study. Arthritis and Rheumatism. 2002;46(1):92-9. doi: 10.1002/1529-0131(200201)46:1<92::aid-art10057 >3.0.co;2-
6. Zhang Y, Hannan MT, Chaisson CE, McAlindon TE, Evans SR. Bone mineral density and risk of incident and progressive radiographic knee osteoarthritis in woman: Framingham Study. J Rheumatology. 2000;27(4):1032-7. doi: 10.1016/j.bone.2005.05.001
7. Nevitt MC, Zhang Y, Javaid MK, Neogi T, Curtis JR. High systemic bone mineral density increases the risk of incident knee OA and joint space narrowing, but not radiographic progression of existing knee OA: the MOST study. Ann Rheumatic Diseases. 2010;69(1):163-8. doi: 10.1136/ard.2008. 099531
8. Hochberg MC, Lethbridge-Cejku M, Tobin JD. Bone mineral density and osteoarthritis: data from the Baltimore Longitudinal Study of Aging. Osteoarthritis and Сartilage. 2004;12(Suppl A):45-8. doi: 10.1016/j.joca.200 3.09.008
9. Barbour KE, Murphy LB, Helmick CG, Hootman JM, Renner JB2, Jordan JM. Bone Mineral Density and the Risk of Hip and Knee Osteoarthritis: The Johnston County Osteoarthritis Project. Arthritis Care Res (Hoboken). 2017;69(12):1863-70. doi: 10.1002/acr.23211
10. Iwamoto J, Takeda T, Ichimura S. Forearm bone mineral density in postmenopausal women with osteoarthritis of the knee. J Orthopaedic Science. 2002;7(1):19-25. doi: 10.1007/s776-002-8408-y
11. Altman R. Development of criteria for the classification and reporting of osteoarthritis. Classification of osteoarthritis of the knee. Arthritis and Rheumatism. 1986;29(8):1039-49. doi: 10.1002/art.1780290816
12. Kellgren JH, Lawrence JS. Radiological assessment of osteoarthrosis. Annals of the Rheumatic Diseases. 1957;16(4):494-502. doi: 10.1136/ard.16. 4.485
13. Nevitt MC, Lane NE, Scott JC, Hochberg MC. Radiographic osteoarthritis of the hip and bone mineral density. The Study of Osteoporotic Fractures Research Group. Arthritis Rheum. 1995;38(7):907-16. doi: 10.1016/j.joca. 2014.02.451
14. Burger H. Association of radiographically evident osteoarthritis with higher bone mineral density and increased bone loss with age. Arthritis and Rheumatism. 1996;39(1):81-6. doi: 10.1002/art.1780390111
15. Kim YH, Lee JS, Park JH. Association between bone mineral density and knee osteoarthritis in Koreans: the Fourth and Fifth Korea National Health and Nutrition Examination Surveys. Osteoarthritis Cartilage. 2018;26(11):1511-7. doi: 10.1016/j.joca.2018.07.008
16. Kashevarova NG, Alekseeva LI. Risk factors of the knee osteoarthritis progression. Rheumatology Science and Practice. 2014;52(5):553-61 (In Russ.). doi: 10.14412/1995-4484-2014-553-561
17. Chaganti RK, Parimi N, Lang T, Orwoll E, Stefanick ML, Nevitt M, et al. Bone mineral density and prevalent osteoarthritis of the hip in older men for the Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) Study Group. Osteoporos Int. 2010;21:1307-16. doi: 10.1007/s00198-009-1105-9
18. Linde KN, Puhakka KB, Langdahl BL, Soballe K, Krog-Mikkelsen I, Madsen F, et al. Bone Mineral Density is Lower in Patients with Severe Knee Osteoarthritis and Attrition. Calcif Tissue Int. 2017;101:593-601. doi: 10.1007/s00223-017-0315-y
19. Atalar H, Yanik B, Ozcakar B, Atalar E, Koktener A. Bone mineral density is not rel 338 ated to severity of osteoarthritis in the knee in postmenopausal women. Rheumatol Int. 2008;28:233-6. doi: 10.1007/s00296-007-0416-4
20. Dequeker J, Aerssens J, Luyten FP. Osteoarthritis and osteoporosis: clinical and research evidence of inverse relationship. Aging Clin Exp Res. 2003;15(5):426-39. doi: 10.1007/bf03327364