A minimum required number of studies of PBMD by DERA method in individual diagnosis of oteoporosis and monitoring of the skeleton state by the distal forearm

Authors

  • Aleksandr Avrunin
  • Rashid Tikhilov
  • Igor Shoubniakov
  • David Pliev
  • Vladimir Popov
  • Vladimir Emelyanov

DOI:

https://doi.org/10.15674/0030-59872009149-56

Keywords:

osteoporosis, diagnostics, dual-energy X-ray absorptiometry

Abstract

The phenomenon of physiological oscillations during approximately one week in the projection bone mineral density (PBMD), determined by the method of dual-energy roentgen absorption (DERA), with an average span achieving 10.9 % (σ = 3.1 %) in the areas of interest in the distal forearm at clinical monitoring of the state of the skeleton and some of its regions, on the one hand, is a disturbing factor, but on the other hand, it creates new diagnostic possibilities for using this technology. It is shown that these oscillations practically do not interfere with the diagnosis of osteoporosis on scale T, and a single screening examination is sufficient for this purpose. But when monitoring the state of the skeleton in order to eliminate random deviations of PBMD from its truth value within ±1 %, a cycle of examinations during 7-10 days is required. By the authors’ opinion, these oscillations result from osteocytic remodeling, and an assessment of the functional state of these cells in the areas of interest necessitates calculation of two additional diagnostically significant characteristics: the average and maximum difference of PBMD by the results of a 7-10-day cycle.

References

  1. Аврунин А.С. Метод двойной фотонной рентгеновской абсорбциометприи при динамическом контроле состояния костной ткани в процессе лечения остеопороза / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов // Гений ортопедии. — 2002. — № 2. — С. 123–128.
  2. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани (костные органы, структура костной ткани и ее ремоделирование, концепция патогенеза остеопороза, его диагностики и лечения) / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов, А.В. Суханов, В.Г. Емельянов. — СПб.: Ольга, 1998. — 88 с.
  3. Ремоделирование кортикального слоя большеберцовой кости после остеотомии бедренной на той же конечности / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов, А.В. Суханов, В.А. Паршин // Морфология. — 1999. — № 6. — С. 48–54.
  4. Неинвазивный клинический метод оценки остеоцитарного ремоделирования. Новые возможности двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии / А.С. Аврунин, Р.М. Тихилов, И.И. Шубняков, В.Г. Емельянов // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2008. — № 2. — С. 67–74.
  5. Оценивает ли двухэнергетическая рентгеновская аб-сорбциометрия параметры физиологического обмена минерального матрикса? / А.С. Аврунин, Р.М. Тихилов, И.И. Шубняков, В.Г. Емельянов // Гений ортопедии. — 2008. — № 1. — С. 41–49.
  6. Корнилов Н.В. Адаптационные процессы в органах скелета / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин. — СПб.: МОРСАР АВ, 2001. — 296 с.
  7. Корнилов Н.В. Некоторые патогенетические аспекты взаимосвязи обмена и структуры костной ткани с диагностикой и лечением остеопороза / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин, А.Б. Аболин // Медицинский академический журнал. — 2004. — № 2. — С. 67–79.
  8. Биоритмы обменных процессов в костной ткани и диагностическая ценность двойной фотонной рентгеновской абсорбциометрии / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин, И.В. Синюкова, В.Е. Каземирский // Вестник травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова. — 1999. — № 4. — С. 52–56.
  9. Оганов В.С. Рецензия на статью С.С. Радионовой, А.К. Мо-1. Аврунин А.С. Метод двойной фотонной рентгеновской абсорбциометприи при динамическом контроле состояния костной ткани в процессе лечения остеопороза / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов // Гений ортопедии. — 2002. — № 2. — С. 123–128.
  10. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани (костные органы, структура костной ткани и ее ремоделирование, концепция патогенеза остеопороза, его диагностики и лечения) / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов, А.В. Суханов, В.Г. Емельянов. — СПб.: Ольга, 1998. — 88 с.
  11. Ремоделирование кортикального слоя большеберцовой кости после остеотомии бедренной на той же конечности / А.С. Аврунин, Н.В. Корнилов, А.В. Суханов, В.А. Пар-шин // Морфология. — 1999. — № 6. — С. 48–54.
  12. Неинвазивный клинический метод оценки остеоцитарного ремоделирования. Новые возможности двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии / А.С. Аврунин, Р.М. Тихилов, И.И. Шубняков, В.Г. Емельянов // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2008. — № 2. — С. 67–74.
  13. Оценивает ли двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия параметры физиологического обмена минерального матрикса? / А.С. Аврунин, Р.М. Тихилов, И.И. Шубняков, В.Г. Емельянов // Гений ортопедии. — 2008. — № 1. — С. 41–49.
  14. Корнилов Н.В. Адаптационные процессы в органах скелета / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин. — СПб.: МОРСАР АВ, 2001. — 296 с.
  15. Корнилов Н.В. Некоторые патогенетические аспекты взаимосвязи обмена и структуры костной ткани с диагностикой и лечением остеопороза / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин, А.Б. Аболин // Медицинский академический журнал. — 2004. — № 2. — С. 67–79.
  16. Биоритмы обменных процессов в костной ткани и диагностическая ценность двойной фотонной рентгеновской абсорбциометрии / Н.В. Корнилов, А.С. Аврунин, И.В. Синюкова, В.Е. Каземирский // Вестник травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова. — 1999. — № 4. — С. 52–56.
  17. Оганов В.С. Рецензия на статью С.С. Радионовой, А.К. Морозова, Н.Б. Варецкой-Чивиликиной и соавт. «Оценка диагностической значимости остеоденситометра ДРЛ CALSKAN» / В.С. Оганов // Остеопороз и остеопатии. — 2005. — № 3. — С. 29–33.
  18. Франке Ю. Остеопороз / Ю. Франке, Г. Рунге. — М.: Медицина, 1995. — 304 с.
  19. Adhesive properties of isolated chick osteocytes in vitro / E.M. Aardenen , P.J. Nijweide, A. Vanander Plalas [et al.] // Bone. — 1996. — Vol . 18, №. 4. — P. 305–313.
  20. Abitbol V. Osteoporosis in inflammatory bowel disease: effect of calcium and vitamin D with or without fluoride / V. Abitbol , J.Y. Maryj, С. Rouxj // Aliment. Pharmacol . Ther. — 2002. — Vol . 16. — P. 919–927.
  21. Adami S. Effects of oral alendronate and intranasal salmon calcitonin on bone mass and biochemical markers of bone turnover in postmenopausal women with osteoporosis / S. Adami, M. Passeri, S. Ortolani // Bone . — 1995. — Vol . 17, № 4. — P. 383–390.
  22. Adams J.E. Dual-Energy X-Ray Absorptiometry / J.E. Adams // Radiology of Osteoporosis. — Berlin. Heidelberg, 2008. — P. 105–124.
  23. Adams J.S. Rapid recovery of bone mass in hypercalciuric, osteoporotic men treated with hydrochlorothiazide / J.S. Adams, C.F. Son , V. Kantorovich // Annals of Internal Medicine . — 1999. — Vol . 130, № 8. — P 658–660.
  24. Ajubi N.E. Pulsating fluid flow increases prostaglandin production by cultured chicken osteocytes cytoskeleton-dependent process / N.E. Ajubi, J. Klein-Nulend, P.J. Nijweide // Biochemical and bio-physical research communications. — 1996. — Vol . 225, №. 1131. — P. 62–68.
  25. Aki S. Effect of alendronate on bone density and bone markers in postmenopausal osteoporosis / S. Aki, R.G. Gulbaba, N. Eskiyurt // J. of Back and Musculoskeletal Rehabilitation . — 2003/2004. — Vol . 17, № 1. — P. 27–31.
  26. Bartram S.A. A randomized controlled trial of calcium with vitamin D, alone or in combination with intravenous pamidronate, for the treatment of low bone mineral density associated with Crohn’s disease / S.A. Bartram , R.T. Peaston, D.J. Rawlings // Aliment Pharmacol Ther. — 2003. — Vol. 18. — P. 1121–1127.
  27. Biermasz N.R. Long-term skeletal effects of recombinant human growth hormone (rhGH) alone and rhGH combined with alendronate in GH-deficient adults: a seven-year follow-up study / N.R. Biermasz, N.A.T. Hamdy, A.M. Pereira // Clinical Endocrinology. — 2004. — Vol . 60. — P. 568–575.
  28. Blake Blake G.M. The role of bone density measurements in the evaluation of new treatments for osteoporosis / G.M. Blake, I. Fogelman // Current Pharmaceutical Design . — 2002. — Vol . 8. — P. 1885–1905.
  29. Preventing osteoporotic fractures with antiresorptive therapy: implications of microarchitectural changes / S. Boonen, P. Haentjens, L. Vandenput, D. Vanderschueren // J. of Internal Medicine . — 2004. — Vol . 255, № 1. — P. 1–12.
  30. Direct visualization of intracellular calcium in rat osteoblasts by energy-filtering transmission electron microscopy / C. Bordat, J. Guerquin-Kern, M. Lieber-herr, G. Cournot // Cell Biol . — 2004. — Vol . 121, № 1. — P. 31–38.
  31. Cameron J.R. Measurement of bone mineral in vivo: an improved method / J.R. Cameron , J. Sorenson // Science. — 1963. — Vol . 142, № 11. — P. 230–232.
  32. Pamidronate increases bone mineral density in women with postmeno pausal or steroid-induced osteoporosis / E. Cauza, M. Etemad, F. Winkler [et al .] // J. Clinical Pharmacy and Therapeutics. — 2004. — Vol . 29. — P. 431–436.
  33. Chailurkit L. Efficacy of intermitten t low dose alendronate in thai postmenopausal osteoporosis / L. Chailurkit, S. Aunphongpuwanart, B. Ongphiphadhanakul // Endocrine research. — 2004. — Vol . 30, № 1. — P. 29–36.
  34. Chan S.S.Y. Intravenous pamidronate in the treatment and prevention of osteoporosis / S.S.Y. Chan , L.M. Nery, A. Mcelduff // Internal Medicine J. — 2004. — Vol . 34. — P. 162–166.
  35. Chen M. Additive effect of alfacacidol on bone mineral density of the lumbar spine in Taiwanese postmenopausal women treated with hormone replacement therapy and calcium supplementation : a randomized 2-year study / M. Chen, S. Chow // Clinical Endocrinolog y. — 2001. — Vol . 55. — P. 253–258.
  36. Chestnut C.H. Медикаментозная терапия. Кальцитонин, бисфосфонаты и анаболические стероиды / C.H. Chestnut // Остеопороз. Этиология, диагностика, лечение. — СПб., 2000. — С. 423–436.
  37. Chilibeck P.D. The effect of strength training combined with bisphosphonate (etidronate) therapy on bone mineral, lean tissue, and fat mass in postmenopausal women / P.D. Chilibeck, K.S. Davison , S.J. Whiting // Can. J. Physiol. Pharma col . — 2002. — Vol . 80. — P. 941–950.
  38. Clemett D. Raloxifene. A review of its use in postmenopausal osteoporosis / D. Clemett, C.M. Spencer // Drug. — 2000. — Vol . 60, № 2. — P. 379–411.
  39. Cook G.J.R. The time of day that Etidronate is ingested does not influence its therapeutic effect in osteoporosis / G.J.R. Cook , G.M. Blake , I. Fogelman // Scand. J. Rheumatol . — 2000. — Vol . 29, № 1. — P. 62–64.
  40. Frost H.M. In vivo osteocyte death / H.M. Frost // J. Bone Joint Surg. — 1960. — Vol . 42-A, № 1. — P. 138–143.
  41. Frost H.M. Osteoporosis in 2000 ad: quo vadis? / H.M. Frost, W.S.S. Jee // J. Musculoskeletal Research. — 2001.– Vol . 5, № 1. — Р. 1–16.
  42. Calcium in osteoblast-enriched bone cells / K. Imai, M.W. Neuman , T. Kawase, S. Saito // Bone . — 1992. — Vol . 13. — P. 217–223.
  43. Johnston С.C. Костная денситометрия / С.C. Johnston , L.J. Melton III // Остеопороз. Этиология, диагностика, лечение. — СПб., 2000. — С. 297–320.
  44. Quantitative digital radiography versus dual photon absorptiomеtry of the lumbar spine / T.L. Kelly, D.M. Slovik, D.A. Schoenfeld, R.M. Neer // Clin. Endocrinol Metab. — 1988.– Vol . 67. — P. 839-844. Цит. по Johnston С. C., Mel ton III L. J. Костная денситометрия // Остеопороз. Этиология, диагностика лечение. — СПб., 2000. — C. 273–296.
  45. Nichols G. Mechan isms for the transfer of calcium into and out of the skeleton / G. Nichols, P. Rogers // Pediatrics. — 1971. — Vol . 47, № 1, Part II . — P. 211.
  46. Overgaard K. Effect of intranasal calcitonin therapy on bone mass and bone turnover in ea early postmenopausal women: a dose-response study / K. Overgaard // Calcif Tissue Int. — 1994. — Vol . 55. — P. 82-85. Цит. по Chestnut C.H. III Медикаментозная терапия. Кальцитонин, бисфос-фонаты и анаболические стероиды // Остеопороз. Этиология, диагностика, лечение. — СПб., 2000, — С. 423–436.
  47. Toury R. Localization of the Ca2+-binding α-parvalbumin and its mRNA in epiphyseal plate cartilage and bone of growing / R. Toury, F. Belqasmi, M. Hauchecorne // Bone . — 1995. — Vol . 17. — P. 121–130.

Downloads

How to Cite

Avrunin, A., Tikhilov, R., Shoubniakov, I., Pliev, D., Popov, V., & Emelyanov, V. (2009). A minimum required number of studies of PBMD by DERA method in individual diagnosis of oteoporosis and monitoring of the skeleton state by the distal forearm. ORTHOPAEDICS TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS, (1), 49–56. https://doi.org/10.15674/0030-59872009149-56

Issue

No. 1 (2009)

Section

ORIGINAL ARTICLES

License

Copyright (c) 2014 Aleksandr Avrunin, Rashid Tikhilov, Igor Shoubniakov, David Pliev, Vladimir Popov, Vladimir Emelyanov

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The authors retain the right of authorship of their manuscript and pass the journal the right of the first publication of this article, which automatically become available from the date of publication under the terms of Creative Commons Attribution License, which allows others to freely distribute the published manuscript with mandatory linking to authors of the original research and the first publication of this one in this journal.

Authors have the right to enter into a separate supplemental agreement on the additional non-exclusive distribution of manuscript in the form in which it was published by the journal (i.e. to put work in electronic storage of an institution or publish as a part of the book) while maintaining the reference to the first publication of the manuscript in this journal.

The editorial policy of the journal allows authors and encourages manuscript accommodation online (i.e. in storage of an institution or on the personal websites) as before submission of the manuscript to the editorial office, and during its editorial processing because it contributes to productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of the published manuscript citation (see The Effect of Open Access).