Остеопороз и композиционный состав тела у больных пожилого и старческого возраста с ампутированными нижними конечностями

Цель – изучить минеральную плотность костной ткани (МПКТ) и композиционный состав тела у больных пожилого и старческого возраста с ампутированными нижними конечностями.

Материалы и методы. В одномоментное (поперечное) исследование был включен 31 больной с ампутацией одной из нижних конечностей. Возраст включенных в исследование больных варьировал от 60 до 101 года, в среднем составляя 73,4+9,0 года. Большинство участников исследования – мужчины (77,4%). 41,4% больных перенесли ампутацию левой нижней конечности, 58,6% – правой. Время с момента ампутации до включения в исследование варьировало от 4 до 264 месяцев, медиана данного показателя составила 30 месяцев. Минеральную плотность костной ткани и композиционный состав тела анализировали посредством двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

Результаты. Остеопороз в проксимальном отделе левой бедренной кости зарегистрирован у 51,7% больных, остеопения – у 17,2%, нормальная МПКТ – в 31,1% случаев. Остеопороз в проксимальном отделе правого бедра наблюдался у 64% пациентов. В поясничном отделе позвоночника остеопороз обнаружен лишь в 6,9% случаев. Среднее значение Т-критерия в поясничном отделе позвоночника достигало +0,38 SD, в проксимальном отделе левой бедренной кости – -1,5 SD, в шейке левой бедренной кости – -2,1 SD, в проксимальном отделе правого бедра – -2,0 SD, в шейке правой бедренной кости – -2,1 SD. В случае ампутации левой нижней конечности МПКТ проксимального отдела левого бедра составляла в среднем 710,8+239 мг см3, Т-критерий – -2,6±1,6 SD, Т-критерий в шейке левого бедра – -3,0±1,3 SD, при сохранной левой ноге – 980,1±194 мг/см3, -0,8±1,5 SD, -1,5±1,2 SD, соответственно (p=0,002, p=0,005 и p=0,006). При ампутации правой нижней конечности МПКТ проксимального отдела правого бедра достигала в среднем 743,8±268 мг/ см3, Т-критерий – -2,4±1,7 SD, Т-критерий в шейке правого бедра – -2,4±1,7 SD, при сохранной правой ноге – 909,9±211 мг см3, -1,2±1,5 SD, -1,5±1,5SD, соответственно (p=0,09, p=0,06 и p=0,1). Вероятность развития остеопороза в проксимальном отделе левой бедренной кости при ампутации левой нижней конечности повышалась в 9,8 раза по сравнению с пациентами, имевшими сохранную левую нижнюю конечность (отношение шансов = 9,6; 95% ДИ=1,1–93,5; р=0,02). У больных с ампутацией левой нижней конечности наблюдалась обратная корреляция между временем, прошедшим с момента ампутации до включения в исследование, и минеральной плотностью костной ткани (r= -0,65; p=0,03).

Выводы. Результаты исследования демонстрируют снижение минеральной плотности костной ткани в проксимальном отделе бедра ампутированной конечности. Необходимы дальнейшие исследования по изучению состояния МПКТ у больных с ампутированными конечностями и выяснению патогенетических основ взаимосвязи между МПКТ и другими клиническими и лабораторными параметрами в данной группе пациентов.

1. Bemben DA, Sherk VD, Ertl WJJ, Bemben MG. Acute bone changes after lower limb amputation resulting from traumatic injury. Osteoporos Int. 2017; 28 (7): 2177–2186. DOI: 10.1007/s00198-017-4018-z

2. Finco MG, Kim S, Ngo W, Menegaz RA. A review of musculoskeletal adaptations in individuals following major lower-limb amputation. J. Musculoskelet Neuronal Interact. 2022; 22 (2): 269–283.

3. Gailey R, Allen K, Castles J, et al. Review of secondary physical conditions associated with lower-limb amputation and long-term prosthesis use. J. Rehabil Res Dev. 2008; 45 (1):15–29. DOI: 10.1682/jrrd.2006.11.0147

4. Finco MG, Menegaz RA. Skeletal asymmetries in anatomical donors with lower-limb amputations. PM R. 2021 Mar 29. DOI: 10.1002/pmrj.12599

5. Kulkarni J, Adams J, Thomas E, Silman A. Association between amputation, arthritis and osteopenia in British male war veterans with major lower limb amputations. Clin. Rehabil. 1998; 12 (4): 348–53. DOI: 10.1191/026921598672393611

6. Haleem S, Yousaf S, Hamid T, Nagappa S, Parker MJ. Characteristics and outcomes of hip fractures in lower limb amputees. Injury. 2021; 52 (4): 914–917. DOI: 10.1016/j.injury.2020.10.017

7. Steinberg N, Gottlieb A, Siev-Ner I, Plotnik M. Fall incidence and associated risk factors among people with a lower limb amputation during various stages of recovery – a systematic review. Disabil Rehabil. 2019; 41 (15): 1778–1787. DOI: 10.1080/09638288.2018.1449258

8. Flint JH, Wade AM, Stocker DJ, et. al. Bone mineral density loss after combat-related lower extremity amputation. J. Orthop. Trauma. 2014; 28: 238–244.

9. Smith E, Comiskey C, Carroll A, Ryall N. A study of bone mineral density in lower limb amputees at a National Prosthetics Center. J. Prosthet Orthot. 2011; 23: 14–20.

10. Sherk VD, Bemben MG, Bemben DA. Bone density and bone geometry in transtibial and transfemoral amputees. J. Bone Miner Res. 2008; 23: 1449–1457.

11. Miller WC, Speechley M, Deathe B. The prevalence and risk factors of falling and fear of falling among lower extremity amputees. Arch. Phys Med Rehabil. 2001; 82: 1031–1037.

12. Hoyt BW, Lundy AE, Clark DM, et al. Femoral neck hounsfield units as an adjunct for bone mineral density after combat-related lower extremity amputation. J. Orthop. Trauma. 2021; 35(5): e158–e164.

13. Tugcu I, Safaz I, Yilmaz B, et al. Muscle strength and bone mineral density in mine victims with transtibial amputation. Prosthet Orthot Int. 2009; 33 (4): 299–306.

14. Yazicioglu K, Tugcu I, Yilmaz B et al. Osteoporosis: A factor on residual limb pain in traumatic trans-tibial amputations. Prosthet Orthot Int. 2008; 32 (2): 172–178.

15. Thomson S, Lu W, Zreiqat H et al. Proximal bone remodeling in lower limb amputees reconstructed with an osseointegrated prosthesis. J Orthop Res. 2019; 37 (12): 2524–2530.

16. Royer T, Koenig M. Joint loading and bone mineral density in persons with unilateral, trans-tibial amputation. Clin Biomech. (Bristol, Avon) 2005; 20 (10): 1119–1125.

17. Pearson OM, Lieberman DE. The Aging of Wolff’s “Law”: Ontogeny and responses to mechanical loading in cortical bone. Am.J. Phys Anthropol. 2004; Suppl 39: 63–99.

18. Rush PJ, Wong JS, Kirsh J et al. Osteopenia in patients with above knee amputation. Arch Phys Med Rehabil. 1994; 75 (1): 112–115.

19. Putz C, Block J, Gantz S et al. Structural changes in the thigh muscles following trans-femoral amputation. Eur. J. Orthop Surg Traumatol. 2017; 27 (6): 829–835.

20. Sherk VD, Bemben MG, Bemben DA. Interlimb muscle and fat comparisons in persons with lower-limb amputation. Arch Phys Med Rehabil. 2010; 91 (7): 1077–1081.

21. Rutkowska-Kucharska A, Kowal M, Winiarski S. Relationship between asymmetry of gait and muscle torque in patients after unilateral transfemoral amputation. Appl Bionics Biomech. 2018; 2018: 5190816.

22. Johansson H, Kanis JA, Odén A et al. A meta–analysis of the association of fracture risk and body mass index in women. J. Bone Mineral Research. 2014; 29(1): 223–233.

23. Ahn SH, Lee SH, Kim BJ et al. Higher serum uric acid is associated with higher bone mass, lower bone turnover, and lower prevalence of vertebral fracture in healthy postmenopausal women. Osteoporos. Int. 2013; 24(12): 2961–2970. https://doi.org/10.1007/s00198-013-2377-7

24. Dong X-W, Tian H-Y, He J, et al. Elevated Serum Uric Acid Is Associated with Greater Bone Mineral Density and Skeletal Muscle Mass in Middle-Aged and Older Adults. PLoS ONE. 2016; 11 (5): e0154692. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154692

25. Lin X, Zhao C, Qin A et al. Association between serum uric acid and bone health in general population: a large and multicentre study. Oncotarget. 2015; 6 (34): 35395–35403. DOI: 10.18632/oncotarget.6173

26. Holloway-Kew KL, Marijanovic N, De Abreu LLF, Sajjad MA, Pasco JA, Kotowicz MA. Bone mineral density in diabetes and impaired fasting glucose. Osteoporos Int. 2019 Sep; 30 (9): 1799–1806. DOI: 10.1007/s00198-019-05108-1

27. Jang M, Kim H, Lea S et al. Effect of duration of diabetes on bone mineral density: A population study on East Asian males. BMC Endocrine Disorders. 2018; 18: 61.

28. Li KH, Liu YT, Yang YW, Lin YL, Hung ML, Lin IC. A positive correlation between blood glucose level and bone mineral density in Taiwan. Arch Osteoporos. 2018 Jul 16; 13 (1): 78. DOI: 10.1007/s11657-018-0494-9

29. Chang KV, Wu WT, Huang KC, Han DS. Segmental body composition transitions in stroke patients: Trunks are different from extremities and strokes are as important as hemiparesis. Clin. Nutr. 2020 Jun; 39 (6): 1968–1973. DOI: 10.1016/j.clnu.2019.08.024