Остеопороз не поражает все кости равномерно, и одни из них могут оказаться слабее других. Однако сам процесс носит системный характер и затрагивает все кости. Современная медицина определяет остеопороз как значительное отклонение параметров от нормы, установленное в результате специфического обследования – ДЭРА. Минеральная плотность костной ткани измеряется путем определения количества поглощенной энергии при прохождении рентгеновского пучка через ту или иную кость. Оно пропорционально количеству кальция и других минералов в данном участке кости: чем больше минералов, тем меньше энергии поглощается костной тканью. В большинстве случаев обследуются тела поясничных позвонков, подвздошная и бедренная кости, так как именно в этих местах чаще всего происходят переломы.

Результаты ДЭРА указывают на то, какой объем минералов находится между устройством, посылающим рентгеновский пучок, и детектором. На результат влияют два фактора: плотность кости и ее физические параметры. У тонкой, но более плотной ткани показатель минеральной плотности может оказаться таким же, как у более толстой, но более рыхлой кости. Этот показатель отражает лишь количество минерала в ткани, через которую прошел рентгеновский пучок.

Конечно, минеральная плотность костной ткани не единственный фактор, от которого зависит вероятность перелома. Важны также длина костей, прочность связок, количество костных перекладин, координация движений, психическое состояние человека и качество поверхностей, по которым он привык ходить. Но, несмотря на отсутствие знаний о внутреннем строении кости и даже не учитывая личные факторы и факторы окружающей среды, мы знаем, что чем ниже минеральная плотность костной ткани по результатам ДЭРА, тем выше риск перелома. В одногодичном исследовании с участием 197 848 американок постклимактерического возраста, представляющих пять различных этнических групп, снижение МПКТ на одно стандартное отклонение сочеталось с 50-процентным повышением риска перелома в каждой этнической группе. Что такое стандартное отклонение?

Чтобы правильно прочитать результаты ДЭРА, нужно знать статистику. Ваши показатели будут сравниваться с показателями других людей, в частности со средними показателями пиковой прочности костей и с результатами тех, кто схож с вами по возрасту и росту.

Стандартным отклонением, обозначаемым греческой буквой «сигма» (σ), является численный показатель того, насколько тесно сгруппированы члены того или иного множества. По нему можно определить степень удаленности отдельных единиц множества от среднего значения. Математическая формула позволяет рассчитать точное отклонение разных частей группы от среднего показателя. При нормальном распределении 68,2 процента группы всегда будут находиться в пределах одного стандартного отклонения выше или ниже середины. При большой величине стандартного отклонения 68,2 процента группы все равно будут в одном стандартном отклонении от среднего показателя, но расстояние между ее показателем и средним будет больше, поскольку стандартное отклонение больше. В любом случае существует среднее значение, но при большем стандартном отклонении многие люди будут достаточно существенно отличаться от этого значения. Меньшее стандартное отклонение указывает на то, что большая часть группы близка к среднему показателю.

Стандартное отклонение варьируется в зависимости от расхождения между средним значением и различными индивидуальными значениями, но всегда включает в себя 68,2 процента результатов. Два стандартных отклонения будут включать в себя 95 процентов результатов. И лишь 1 процент членов группы будет находиться далее двух с половиной стандартных отклонений от среднего значения.

Пользуясь такой системой расчета, ученые могут определить, насколько значимо отличается некий конкретный показатель от среднего и каковы шансы, что этот показатель означает действительно аномальное состояние, а не случайный вариант нормы.

Предположим, что группа детей не нашла лучшего занятия, чем пострелять из лука, пытаясь попасть в яблочко большой, умеренно удаленной мишени. Предположим также, что к вечеру в мишени оказалась тысяча стрел, каким-то образом рассредоточенных по всей поверхности. На рисунке 3 изображены два возможных варианта расположения стрел.

Захотев узнать, как близко в среднем к яблочку попали стрелы, мы могли бы измерить расстояние от каждой стрелы до центра мишени, суммировать эти расстояния и разделить сумму на общее количество стрел. Допустим, одна стрела на рисунке 3А оказалась в 4 футах от яблочка, другая – в 14 футах, третья – в 9 футах, четвертая – в 23 футах и так далее. Если сложить расстояния тысячи стрел, получится 10 000. Таким образом, среднее расстояние стрел до центра мишени составит 10 футов. Расчет стандартного отклонения показывает, насколько разнообразны положения разных стрел с учетом их отдаленности от среднего показателя в 10 футов.

Статистики используют формулу, по которой расстояние каждой стрелы до яблочка вычитается из 10 и результат возводится в квадрат. Чем больше итоговое число, тем выше стандартное отклонение. Как видим, на данном рисунке положения стрел значительно отличаются друг от друга, поэтому число будет большим.

Теперь рассмотрим второй вариант, рисунок 3Б, и рассчитаем стандартное отклонение. В среднем расстояние от стрелы до центра мишени снова составляет 10 футов. Но стандартное отклонение, определенное путем вычитания расстояния каждой стрелы из среднего показателя, будет весьма небольшим. Это небольшое число говорит о том, что положения отдельных стрел относительно яблочка практически одинаковы.

На первой картинке стрела, удаленная на 20 футов от центра мишени, не имеет существенного значения. Хотя это расстояние в два раза больше среднего, оно в данном случае не редкость. По-другому можно сказать, что стандартное отклонение очень большое. Следовательно, стрела, оказавшаяся в 20 футах от яблочка, находится менее чем в одном стандартном отклонении от среднего показателя и может считаться довольно вероятным явлением.

Нас повсюду окружают какие-то группы похожих явлений – от размера отпечатков человеческих ног на пляже до результатов общенационального тестирования. Очень плотная сгруппированность показателей заслуживает пристального внимания и заставляет нас задаться вопросом: «Почему стрелы выстроились на мишени так, как показано на рисунке 3Б?» Может быть, завихрения воздуха или магнитная воронка увлекли за собой наконечники всех стрел и выстроили их на мишени плотным кольцом? Причина неизвестна, но сила статистики такова, что мы можем обойтись и без этого знания. Учитывая стандартное отклонение в случае, изображенном на рисунке 3Б, стрела, угодившая в мишень в 20 футах от центра, была бы большой редкостью. Она оказалась бы во множестве стандартных отклонений от среднего значения. Ее положение потребовало бы объяснений.

Во время стандартной процедуры ДЭРА сканируются три участка тела: поясничные позвонки, все кости бедра и, отдельно, шейка бедренной кости. Полученный снимок сравнивается с изображением костей здоровой среднестатистической 25–30-летней женщины и среднестатистической здоровой женщины вашего возраста, роста и веса. Ваш Т-показатель говорит о том, на сколько стандартных отклонений отличается минеральная плотность вашей костной ткани от среднего значения для здоровых женщин в возрасте от 25 до 30 лет; Z-показатель говорит о том, на сколько стандартных отклонений отличается минеральная плотность вашей костной ткани от среднего значения для здоровых женщин вашего возраста, роста и веса. Положительный показатель относит вас в категорию выше среднего, а отрицательный указывает на то, что среднестатистический человек имеет более крепкие кости, чем вы. При Т-показателе в 2,5 стандартного отклонения ниже среднего уровня, говорящем о том, что ваши кости слабее, чем у 99 процентов женщин в возрасте от 25 до 30 лет, когда кости находятся на пике прочности, диагностируется остеопороз. Т-показатель, находящийся между 1,0 и 2,5 стандартными отклонениями ниже среднего уровня, указывает на остеопению – ослабление костей, угрожающее развитием остеопороза. Диагностические критерии, основанные на ДЭРА, считаются довольно точными. Если Т-показатель в любом из трех вышеперечисленных участков тела достигает одного из вышеперечисленных значений, врач ставит соответствующий диагноз.

Взаимосвязь между низкой минеральной плотностью костной ткани по результатам ДЭРА-исследования и переломом сильнее, чем взаимосвязь между повышенным артериальным давлением и инсультом. Тем не менее этот метод нельзя назвать универсальным или на сто процентов точным. ДЭРА-исследование обнаруживает девять случаев остеопороза из десяти и в 5–7 процентах случаев ставит ошибочный диагноз здоровым людям.

Допустимый предел погрешности данного диагностического метода – 3–4 процента. Если ваш показатель снизился не более чем на 0,1, не воспринимайте это слишком серьезно, поскольку на точность результатов теста мог повлиять целый ряд внешних факторов. Среди них:

• операция на позвоночнике;

• металлические приспособления (устройства для уменьшения боли; пластинки, стержни или винты для фиксации сломанных костей);

• дефекты позвонков, в том числе возникшие из-за артрита или предыдущих переломов;

• кальцификация кровеносных сосудов, проходящих вблизи позвоночного столба.

Во время беременности ДЭРА-сканирование противопоказано. Даже такие мизерные дозы радиации считаются вредными для плода. Для пациентов с любыми противопоказаниями к ДЭРА-сканированию существуют другие методы диагностики. Периферическая двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (пДЭРА) определяет плотность костной ткани в дистальных костях, таких как кости пальцев, запястий, пяток. Для одноэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ОЭРА) используется небольшой портативный прибор, похожий на сканер для ДЭРА, но испускающий только один рентгеновский пучок. Он используется для определения плотности костной ткани в пятке или предплечье. Если результат показывает отклонение от нормы, а более точное обследование, например ДЭРА, провести невозможно, то самое разумное решение – назначить пациенту такое же лечение, как в случае положительного результата ДЭРА.

Существуют и другие способы диагностики остеопороза и остеопении. Ультразвуковое исследование, в частности костей голеностопного сустава или запястья, применяется в том случае, когда ДЭРА-сканирование недоступно или не рекомендовано. Магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ) сегодня используются для определения качества кости. Они применяются также при специфических обстоятельствах, когда существуют подозрения на другие заболевания в организме, такие, например, как множественная миелома (разновидность рака, затрагивающая в том числе и кости), нарушение обмена веществ либо пищеварения, а также остеомаляция.