Оценка минеральной плотности кости по данным компьютерной томографии у пациентов с мочекаменной болезнью

экспериментальная и клиническая урология № 1 2026

Заболеваемость и распространенность мочекаменной болезни (МКБ) среди взрослого населения неуклонно растет во всех регионах Российской Федерации. С 2005 по 2019 гг. количество новых случаев уролитиаза увеличилось на 14,0% [1]. МКБ чаще встречается у мужчин, чем у женщин (соотношение около 3:1) и проявляется в основном в возрасте 40–50 лет. Рецидивирование МКБ отмечается в 30–50% в течение 5–10 лет после первого эпизода [2]. Популяционные исследования продемонстрировали, что у пациентов с установленным диагнозом МКБ существует повышенный риск переломов [3–5].

В соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России пациентам с проявлениями МКБ рекомендуется выполнять компьютерную томографую (КТ) почек и мочевыводящих путей без контрастного усиления для планирования консервативного или оперативного лечения,с целью визуализации конкрементов мочевых путей, определения их локализации, размеров, количества и плотности [2]. Однако КТ не является методом выбора измерения минеральной плотности кости (МПК). Для этого применяется специализированная методика количественной компьютерной томографии (ККТ), которая требует синхронного или асинхронного фантома для калибровки КТ-сканера и специального программного обеспечения (ПО) [6, 7].

ККТ проводит дифференцировку трабекулярного и кортикального слоев кости,что важно для анализа метаболически активной губчатой костной ткани тел позвонков. При стандартной процедуре сканирования оценка МПК проводится в телах двух позвонков в диапазоне от Th12 до L4, предпочтительнее всего в L1 и L2 [6, 8]. Стоит отметить, что метод ККТ больше подходит для предсказания последующих переломов, чем двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия – «золотой стандарт» определения МПК [9]. В позициях Международной ассоциации по клинической денситометрии отражена возможность оценки снижения рентгеновской плотности (РП) костной ткани по данным КТ с использованием единиц Хаунсфилда (HU) [6]. Существующие работы демонстрируют корреляцию между значениями единиц HU и МПК, а также ряд работ обосновывает использование единиц HU для предсказания перелома [10–12].

Ранее в Научно-практическом клиническом центре диагностики и телемедицинских технологий был разработана асинхронная методика количественной компьютерной томографии,для перевода единиц рентгеновской плотности в единицах HU в МПК (мг/мл) с использованием фантомного моделирования, которая аналогична ранее разработанной технологии ККТ [13]. Используя данную методику можно оценить МПК по критериям Американской коллегии радиологов (American College of Radiology, ACR) в ходе проведения рутинных КТ-исследований [14]. Таким образом, определена возможность количественной оценки МПК позвоночника у пациентов с МКБ и ранее выполненной КТ органов брюшной полости,без проведения дополнительного исследования после калибровки КТ-сканера с помощью асинхронной количественной компьютерной томографии.

Цель – oценить МПК тел позвонков у пациентов с установленным диагнозом МКБ по данным КТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено одноцентровое ретроспективное исследование в ходе, которого оценивалась МПК тел позвонков у пациентов с МКБ по данным компьютерной томографии органов брюшной полости (КТ ОБП).

Характеристика обследованных пациентов с МКБ предоставлена в табл. 1. Всего обследованы 65 пациентов в возрасте от 18 до 75 лет средний возраст составил 50 лет. Соотношение мужчин и женщин в исследовании составило 0,86.

Всем пациентом было выполнено КТ-исследование в интервале 3 мес после сканирования фантома. В течении данного интервала не производилась замена рентгеновской трубки, узлов томографа и обновление программного обеспечения.

КТ ОБП выполнялись пациентам для уточнения наличия конкрементов в почках или мочеточниках, или контрольное исследование после оперативного вмешательства по поводу конкрементов.

Исследования выполнялись на КТ сканере Aquili-on 128 (Canon, Нидерланды), 128 срезов. Параметры КТ-сканирования пациентов и фантома соответствовали стандартному протоколу исследования органов брюшной полости: напряжение на рентгеновской трубке – 120 кВ; подбор тока автоматически (Sure Exposure 3D ); толщина срезов 1,0 мм; питч 0,828; фильтр реконструкции (kernel) для мягких тканей с коррекцией эффекта усиления жесткости рентгеновского пучка (FC08).

Для автоматической оценки МПК тел позвонков применялся аппаратно-программный комплекс (АПК) «Ка-Мед», который реализует методику асинхронной

ККТ с применением фантомного моделирования. В состав АПК «Ка-Мед» входит: фантом для асинхронной калибровки КТ-сканера и программное обеспечение (ПО) «Ка-Мед». В нашем исследовании мы применяли разработанный ранее в фантом РСК ФК 2 (разработка средств контроля, фантом калиевый, вторая модификация) или другое название фантом ден-ситометрический (ФД-1). Фантом представляет собой полый цилиндр, который заполнен водой. В цилиндре размещена конструкция, имитирующая поясничный отдел позвоночника.Модели позвонков заполнены раствором гидрофосфата калия (K 2 HPO 4 ) с различной объемной концентрацией МПК, от «нормы» до «остеопороза»: 50,13; 100,19; 150,38; 200,49; 250,65; 350,79; 450,10; 551,21. Парафиновые накладки толщиной 38 мм имитируют подкожно-жировую клетчатку (рис. 1)

Рис. 1. А – конструкция фантома ФД-1; Б – расположение фантома ФД-1 во время сканирования в аппарате КТ

Fig. 1. A – сonstriction of the densitometric phantom; Б – рositioning of the densitometric phantom during scanning in the CT scan

Фантом ФД-1 помещался в центре деки стола КТ-сканера в соответствии с укладкой пациента при КТ ОБП (рис. 1, Б). После сканирования данные сохра-

Таблица 1. Характеристика группы пациентов

Table 1. Characterization of the patient group

Параметры Parameters	Мужчины Male	Женщины Female	Мужчины и женщины Male and female
Число пациентов с МКБ The number of patients with urolithiasis	30	35	65
Число пациенты, у которых выявлены конкременты по данным КТ The number of patients with stones detected on CT scans, n	23	30	53
Число пациенты после перенесенных операций по поводу МКБ The number of patients after surgery for urolithiasis	7	5	12
Число пациентов старше 50 лет The number of patients over 50 years old	18	17	35
Средний возраст, лет (M±SD) Mean age, years (M±SD)	50±14	49±14	50±14
Возраст, лет, ME [Q1; Q3] Age, years: ME [Q1; Q3]	53 [41; 61]; 18; 73	48 [39,5; 60]; 22; 73	65 [40; 60]; 18; 73

Примечание. М – среднее значение, SD – стандартное отклонение, ME – медиана, Q1 – 1 квартиль, Q3 – 3 квартиль Note. M – mean value, SD – standard deviation, ME – median, Q1 – 1st quartile, Q3 – 3rd quartile экспериментальная и клиническая урология

нялись в формате DICOM и загружалось в ПО «Ка-Мед». Далее использовался модуль построения калибровочной кривой, в котором автоматически анализировались результаты сканирования фантома ФД-1: проводилась автосегментация моделей позвонков и рассчитывалась усредненная РП в единицах HU, путем линейной аппроксимации подбирались коэффициенты пересчета из единиц HU в МПК (мг/мл) для интервала от «0» до «200» мг/мл. Данные калибровки фантома РСК-ФК 2 сохранялись и формировались в виде таблицы (рис. 2).

Рис. 2. Формирование калибровочной кривой в АПК «Ка-Мед» для получения коэффициента пересчета из РП в единицах HU (x) в МПК в мг/мл (y): y=0,76x-0,52

Fig. 2. Formation of the calibration curve in «Ka-Med» to obtain the coefficient of conversion of CT density in units HU (x) to bone mineral density in mg/ml (y): y=0,76x-0,52

После калибровки КТ-сканера проводилось сканирование пациента, у которого измерялась РП тел позвонков (Th11 – L3) врачом-рентгенологом, в программе просмотра DICOM-файлов – АПК АрхиМед. Измерение проводилось на бесконтрастной серии, после мультипланарной реконструкции, толщина среза увеличивалась до 1 см. Определялся срединный срез и проводилась разметка в теле позвонка без захвата позвоночной вены и кортикальных пластинок.

Анализировались данные по каждому пациенту, учитывая рассчитанные значения МПК в мг/мл для внесенных значений HU с учетом калибровок. Данные для нескольких позвонков усреднялись и сравнивались с нормативными данными Калифорнийского университета – UCSF (University of California, San Francisco) для возраста и абсолютными значениями по критериям ACR 2023, где при остеопорозе данный показатель – <80 мг/мл, при остеопении – >80 и <120 мг/мл, при норме – >120 мг/мл.

В исследование были включены все пациенты с установленным диагнозом МКБ, которым было выполнено КТ ОБП на откалиброванном КТ-сканере в период с декабря 2022 по март 2023 г. (3 мес после сканирования фантома с учетом рекомендаций) [15]. Была проведена оценка полученных данных МПК с нормативными критериями UCSF с использованием биномиального теста.Все расчеты были проведены в Statistica 12 и Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ

По данным исследования было выявлено, что у 7 (10,8%) пациентов обоих полов МПК, которое соответствует остеопорозу. Средний возраст данных пациентов составлял 64 года. МПК, соответствующей остеопорозу, преимущественно наблюдался у пациентов женского пола (n=5). У 27 (41,5%) пациентов МПК соответствовала остеопении и средний возраст таких пациентов составил 47 лет. Соотношение мужчин и женщин с остеопенией составило 1,1 (14:13). У остальных пациентов было выявлено нормально значение МПК (31 пациент, 47,7%) и их средний возраст составлял 46 лет. Эти данные отображены на рис. 3, где МПК пациентов с МКБ отмечены черными точками.Паци-енты, у которых МПК соответствовала остеопорозу, находились ниже красной линии, т.е. имели МПК <80 мг/мл, пациенты с остеопенией имели МПК в диапазоне между >120 мг/мл и <80 мг/мл. Пациенты выше желтой линии имели нормальное значение МПК (>120 мг/м).

Для оценки полученных значений МПК у пациентов МКБ относительно возрастных нормативных данных UCFS использовался биномиальный тест, заключающийся в определении достоверности смещения измеренных МПК пациентов выше; ниже средних значений, либо смещения не выявлено. Полученные данные демонстрировали значения МПК у пациентов с МКБ статистически значимо ниже соответствующих нормативных возрастных значений у мужчин ( p <0,001) и у женщин ( p <0,008) (табл. 2, рис. 3). Средний Z-критерий у мужчин составил -1,05 стандартного отклонения (SD); у женщин -0,49, что означает среднее снижение МПК у мужчин и женщин в соответствующих значениях SD. На рис. 3 наглядно демонстрируется, что большая часть полученных значений МПК у пациентов

Таблица 2. Сравнение полученных значений МПК у выборки с нормативными данными UCSF при p =0,05 Table 2. Comparison of the obtained bone mineral density values of the sample with the UCSF normative data at p =0,05

Параметр Parameter Нормативная база UCSF The normative data of UASF Мужчины Male Женщины Female Средний Z-критерий Mean Z-score -1,05 -0,49 Медиана Z-критерия Median Z-score -0,99 -0,70 p – значение p – value <0,001 <0,008 экспериментальная и клиническая урология № 1 2026 с МКБ (черные точки) находится ниже средних возрастных значений (синяя кривая).

Рис. 3. Сравнение МПК у пациентов (мужчины – А, женщины – Б) с МКБ (черные точки) в сравнении с нормативными данными UCSF: значение МПК – синяя кривая, значение МПК +1 стандартное отклонение – зеленая кривая и значение МПК -1 стандартное отклонение – оранжевая кривая. Критерии ACR: красная линяя – остеопороз (<80 мг/мл), желтая – остеопения (>120 мг/мл – <80 мг/мл)

Fig.3. Comparison of bone mineral density in patients (male – A, female – B) with urolithiasis (black dots) compared to UCSF normative data: bone mineral density value – blue curve, bone mineral density value +1 standard deviation – green curve and bone mineral density value -1 standard deviation – orange curve. ACR practice guideline: red curve – osteoporosis (< 80 mg/ml), yellow curve – osteopenia (>120 mg/ml – <80 mg/ml)

ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе исследования показано статистически значимые снижения объемной МПК тел позвонков при выполнении количественной компьютерной томографии у пациентов с МКБ относительно возрастных нормативных данных.

Данное наблюдение было выполнено с помощью проведения асинхронной ККТ и применением отечественного АПК «Ка-Мед» для КТ денситометрии. Существуют зарубежные программы для проведения КТ денситометрии, доступ к которым имеет ряд ограничений [16, 17].

Разработанный АПК «Ка-Мед», включает в себя фантом для асинхронной калибровки КТ-сканера и ПО с двумя внутренними программами: пересчет из единиц HU в МПК и диагностика остеопороза по критериям ACR [14, 18]. Данная методология имеет преимущество по сравнению с синхронными методами калибровки, позволяя проводить оценку МПК у пациентов с ранее выполненным КТ [16]. Помимо этого, в разработанном АПК «Ка-Мед» можно использовать данные РП, измеренные врачом-рентгенологом (в случае нашего исследования), и данные РП, которые были измерены специализированным сервисом искусственного интеллекта [19].

Отмечен интерес к оценке МПК у пациентов с установленным диагнозом МКБ.Проводится оценка взаимосвязи снижения МПК на фоне МКБ, оценивается природа конкрементов и их влияние на МПК, рассматривается снижение МПК, как предиктор рецидива МКБ [20–22]. Определено, что у пациентов с МКБ определяются факторы риска остеопороза по результатам анкетирования,а также сниженное МПК [23]. При этом МПК измерялась методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА). Нами проведена была оценка МПК по данным КТ-денситометрии.Общее количество пациентов со сниженным МПК в нашем исследовании составило 34 (52,3%). Это хорошо коррелирует с данными другого исследования, где аномальное значение МПК было выявлено у 60% пациентов [24]. Однако всего у 10,8% пациентов отмечена МПК, которая соответствует остеопорозу. Это соответствует данным полученными в работах, где у 9,2 и 12% пациентов с конкрементами был остеопороз [25, 26]. Это обусловлено возрастной особенностью групп пациентов, так в нашем исследовании средний возраст составил 50 лет.

Следует отметить, что наблюдалась тенденция снижения МПК относительно нормативной кривой UCSF (на -1,05 у мужчин и на -0,49 у женщин по среднему Z-критерию). Результаты настоящего исследования подтверждаются в других исследованиях. Например, в поперечном исследовании N HANES III мужчины с анамнезом МКБ и имели значительно более низкую МПК шейки бедренной кости, чем мужчины без анамнеза мочекаменной болезни (-0,051, p <0,001) [26]. Также демонстрировалось, что МПК у пациентов с МКБ была ниже относительно пациентов без МКБ при выполнении ДРА, как поясничном отделе позвоночника (1,21 vs 1,04 г/см², p <0,001), так и в шейке бедренной кости (0,98 vs 0,86 г/см², p =0,01) [24].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведена оценка минеральной плотности тел позвонков у пациентов с установленным диагнозом МКБ по данным КТ, используя разработанный аппаратно-программный комплекс для асинхронной количественной КТ «Ка-Мед» с применением фантомного моделирования. Полученные значения минеральной экспериментальная и клиническая урология

плотности кости у пациентов с МКБ достоверно снижены относительно возрастных нормативных данных

для мужчин и женщин.

ИШШРА/ЕШШШ

Quantitative Computed Tomography (QCT)

Сведения об авторах:

Артюкова З.Р. – м.н.с. отдела стандартизации и контроля качества Научнопрактического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Россия;

РИНЦ Author ID: 1065545,

Петряйкин А.В.– д.м.н., доцент,главный научный сотрудник отдела стандартизации и контроля качества Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Роcсия; РИНЦ Author ID: 568598,

Громов А.И. – д.м.н., профессор, руководитель группы лучевых методов диагностики и лечения отдела онкоурологии НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А. Лопаткина – филиал НМИЦ радиологии Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 304475,

Просянников М.Ю. – д.м.н., заведующий отделом мочекаменной болезни НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал НМИЦ радиологии Минздрава России; Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 791050,

Трудов А.А. – врач-уролог НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 787871

Ерижоков Р.А. – руководитель отдела стандартизации и контроля качества

ГБУЗ Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия;

РИНЦ Author ID: 1252143,

Варюхина М.Д. – к.м.н., начальник сектора разработки цифровых решений для медицина Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения город Москвы», Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 1133601,

Владзимирский А.В. – д.м.н., заместитель директора по научной работе Научнопрактического клинического центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения город Москвы», Москва, Россия;

РИНЦ Author ID: 820681,

Васильев Ю.А.– д.м.н., главный врач Научно-практического клинического центра диагно стики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 798326,

Казаченко А.В. – д.м.н., заместитель директора по лечебной работе НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – Филиал НМИЦ радиологии Минздрава России, профессор кафедры урологии и оперативной нефрологии с курсом онкоурологии Российского университета дружбы народов; Мοсква, Рοссия;

РИНЦ Author ID: 334714,

Сивков А.В.- к.м.н., заместитель директора по научной работе НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал НМИЦ радиологии Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 622663,

Каприн А.Д. – д.м.н., профессор, академик РАН, генеральный директор ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, директор МНИОИ имени П.А. Герцена, зав. кафедрой онкологии и рентгенорадиологии им. В.П. Харченко, РУДН, главный внештатный онколог Минздрава России, Москва, Россия; РИНЦ Author ID: 96775,

Вклад авторов:

Артюкова З.Р. – обзор литературы, написание текста статьи, общий и статистический анализ полученных данных, 15%

Петряйкин А.В. – написание текста статьи, выполнение экспериментальной части исследования, 15%

Громов А.И. – выполнение экспериментальной части исследования, редактирование текста статьи, 10%

Просянников М.Ю. – сбор материала, редактирование текста статьи, 15%

Трудов А.А. – сбор материала, 5%

Ерижоков Р.А. – создание методологии, концепции и дизайна исследования, редактирование текста статьи, 5%

Варюхина М. Д. – разработка программного обеспечения, статистический анализ, 10% Владзимирский А.В. – редактирование текста статьи, 5%

Васильев Ю.А. – создание методологии, концепции и дизайна исследования, 5% Казаченко А. В. – создание методологии, концепции и дизайна исследования, 5% Сивков А.В. – научное консультирование, 5%

Каприн А.Д – научное консультирование, 5%

Конфликт интересов. Aвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Статья подготовлена без финансовой поддержки.

Статья поступила: 5.11.25

Результаты рецензирования: 24.12.25

Исправления получены: 20.01.26

Принята к публикации: 25.01.26

Information about authors:

Artyukova Z.R. – Junior Research Scientist of Standardization and Quality Control Department of Center for Diagnostics and Telemedicine of Moscow City Department of Health, Moscow, Russia; RSCI Author ID: 1065545,

Petraikin A.V. – Dr. Sci., Associate Professor, Senior Research Scientist of Standardization and Quality Control Departmen of Center for Diagnostics and Telemedicine of Moscow City Department of Health, Moscow, Russia; RSCI Author ID:: 568598,

Gromov A.I. – Dr. Sci., Professor, Head of the Group of Radiation Diagnostic and Treatment Methods of the Oncourology Department of N. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – Branch of the National Medical Research Centre of Radiology of the Ministry of Health of Russian Federation; Moscow, Russia; RSCI Author ID: 304475,

Prosyannikov M.Yu. – Dr. Sci., head of the department of urolithiasis of N. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – branch of the National Medical Research Centre of Radiology of Ministry of health of Russian Federation; Moscow, Russia; RSCI Author ID: 791050,

Trudov A.A. – urologist of N.A. Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – Branch of the National Medical Research Centre of Radiology of the Ministry of Health of Russian Federation; Moscow, Russia; RSCI Author ID: 787871

Erizhokov R.A. – Head of the Department Standardization and Quality Control Department of Center for Diagnostics and Telemedicine of Moscow City Department of Health, Moscow, Russia; RSCI Author ID: 1252143,

Varyukhina M.D. – PhD, Head of the Department for Development of Digital

Solutions for Medicine of Center for Diagnostics and Telemedicine of Moscow City Department of Health, Moscow, Russia; RSCI Author ID: 1133601,

Vasilev Yu.V. – Dr. Sci., Chief Medical Officer of Center for Diagnostics and Telemedicine, of Moscow City Department of Health, Moscow, Russia; RSCI Author ID: 798326, 0000-0002-5283-5961

Kazachenko A.V. – Dr. Sci.,Deputy Directorfor MedicalWork of N.Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology – Branch of the National Medical Research CentreofRadiology of the Ministry of Health of Russian Federation,professor of the Department ofUrology and OperativeNephrology with a course of oncourology of RUDN University, Moscow, Russia; RSCI Author ID:334714,

Sivkov A.V.– PhD, Deputy Director on scientificwork ofN. Lopatkin Research Instituteof urology and InterventionalRadiology – branch of theNational Medical Research Radiological Centreof Ministry ofhealth ofRussian Federation, Moscow, Russia; RSCI Author ID:622663,

Kaprin A.D. – Dr. Sci., professor, academician of RAS, general director of the National Medical Research Centre of Radiology of Ministry of health of Russian Federation, director of P.A. Herzen Institution, Head of Department of Oncology and Radiology named after V.P. Kharchenko RUDN University, Moscow, Russia;

RSCI Author ID: 96775,

Authors’ contributions:

Artyukova Z.R. – literature review, writing the text of the article, general and statistical analysis of the obtained data, 20%

Petraikin A.V.– writing the text of the article, performing the experimental part of the research, 15%

Gromov A.Ia – performing the experimental part of the research, editing the text of the article, 10%

Prosyannikov M.Yu. – collection of materials, editing the text of the article, 10% Trudov A.A. – collection of materials, 5%

Erizhokov R.A. – creation of methodology, concept and design of research, editing the text of the article, 5%

Varyukhina M.D. – software development, statistical analysis, 10%

Vladzymyrskyy A.V.– editing the text of the article, 5%

Vasilev Yu.A. – creation of methodology, concept and design of research, 5%

Kazachenko A. V.– creation of methodology, concept and design of research, 5%

Sivkov A.V.– scientific advice, 5%

Kaprin A.D. – scientific advice, 5%

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Financing. The article was made without financial support.