Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Рентгенография и мультиспиральная компьютерная томография в диагностике последствий гематогенного остеомиелита костей, образующих тазобедренный и коленный суставы
Автореферат диссертации по медицине на тему Рентгенография и мультиспиральная компьютерная томография в диагностике последствий гематогенного остеомиелита костей, образующих тазобедренный и коленный суставы
На правах рукописи
Александров Юрий Михайлович
Рентгенография и мультиспиральпая компьютерная томография в диагностике последствий гематогенного остеомиелита костей, образующих тазобедренный и колейный суставы
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности
14.01.13-Лучевая диагностика, лучевая терапия
2 8 НОЯ 2013
Томск-2013
005541322
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Дьячкова Галина Викторовна Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. академика Г-А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации, отдел рентгеновски^ и ультразвуковых методов диагностики, руководитель.
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Завадовская Вера Дмитриевна, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра лучевой диагностики, заведующая.
доктор медицинских наук, профессор Величко Светлана Андреевна, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт онкологии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, отдел лучевой диагностики, главный научный сотрудник.
Ведущая организация:
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Обнинск
Защита диссертации состоится «_» __ 2013 г. в часов на
заседании диссертационного совета Д 001.036.01 на базе ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН по адресу: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН
Автореферат разослан «__»__._2013 г.
Ученый секретарь Ворожцова Ирина
диссертационного совета,
доктор медицинских наук, профессор
Николаевна
г
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Поражение суставов нижних конечностей, как осложнение гематогенного остеомиелита, наиболее часто возникает у детей первого года жизни (80,5%). Деформации конечностей после перенесенного гематогенного остеомиелита в процессе роста ребёнка прогрессируют, сложные анатомические диспропорции и функциональные изменения изменяют биомеханику, вызывают нарушения походки, функцию смежных суставов, приводят к развитию вторичных деформаций опорно-двигательной системы и, в конечном итоге, страдает вся опорно-двигательная система, что приводит в 25-33% случаев к инвалидизации (В.Л. Андрианов с соавт, 1994; Н.М. Белокрылов с соавт, 2000; Белокрылов Н.М. с соавт, 2004; Безгодков Ю.А., Садыков Н.Р., 2006; Поздеев А.П. с соавт, 2007; Skinner Н.В., 2003). Лечение детей с данной патологией представляет определенные трудности и требует применения современных технологий и тщательного выполнения методик. Анализ литературы свидетельствует о том, что может поражаться любой отдел скелета, однако чаще страдают нижние конечности: 75% случаев локализация очага воспаления, приходится на метаэпифизы бедренной или большеберцовой кости. Учитывая громадное количество вариантов локализации патологического процесса, в том числе и в различных отделах зоны роста, рентгеноморфологические изменения в области тазобедренного и коленного суставов чрезвычайно многообразны (Осташко В.И., 1970; Суслова OJL, Шумада И.В., Меженина Е.П., 1984; Михайлов А.Н., 1996; Т.Б. Перова, В .Д. Завадовская, A.B. Ходашинская и др., 2004; Брытов A.B. с соавт., 2008; Г.В. Дьячкова, Г.В. Данильченко, 2006; Поздеев А.П., Брытов A.B., Гаркавенко Ю.Е., 2006). Однако, описаны только рентгеноанатомические варианты изменения костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, тогда как более тонкие структурные нарушения в данной области с количественной оценкой изменений в зоне роста и прилежащих участках костей, не изучены, тогда как эти данные играют роль в определении тактических вопросов чрескостного остеосинтеза, являющегося методом выбора при лечении больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
Цель исследования
Разработать оценочный комплекс параметров и изучить на их основе изменения тазобедренного и коленного суставов у больных с последствиями гематогенного остеомиелита по данным рентгенографии и мультиспиральной компьютерной томографии для оптимизации выбора способа лечения.
Задачи исследования
1.Разработать комплекс параметров для оценки состояния костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
2.Методом рентгенографии МСКТ выявить особенности перестройки проксимального конца бедренной кости и вертлужной впадины у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
3. Изучить по данным рентгенографии и МСКТ особенности перестройки костей, образующих коленный сустав, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
4.0пределить роль МСКТ в алгоритме обследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита длинных костей нижних конечностей.
Научная новизна
Предложен комплекс параметров для изучения состояния костей, образующих тазобедренный сустав у больных с последствиями гематогенного остеомиелита, который включает определение по данным КТ плотности сохранившейся части головки и шейки, зон максимальной плотности (склероза), большого вертела, межвертельной области, корковой пластинки в зоне перехода шейки в диафиз, плотности остеонного слоя.
На основании данных рентгенографии, МСКТ, изучены структурные особенности костей, образующих тазобедренный и коленный суставы у больных, перенесших гематогенный остеомиелит, дана качественная и количественная оценка изменений в области тазобедренного и коленного суставов в зависимости от локализации патологического процесса. Определена плотность кости в различных отделах бедренной и большеберцовой костей.
Выявлены специфические изменения в проксимальном отделе бедренной кости, характерные для различной степени повреждения костей, образующих тазобедренный сустав, впервые описаны патогномоничные симптомы для больных с последствиями гематогенного остеомиелита в области проксимального конца бедренной кости в виде утолщения корковой пластинки (преимущественно остеонного слоя) в зоне перехода шейки в диафиз и формирование в межвертельной области зоны остеосклероза в форме «сегмента солнечной короны».
Впервые описаны рентгеноморфологические изменения в дистальном отделе бедренной кости и проксимальном большеберцовой, которые для данной группы больных заключаются в снижении плотности корковых пластинок, эпифизов, формирование в метаэпифизарном отделе «звездчатого» склероза в форме «нейрона» или «головы медузы Горгона», утолщенных, вертикально расположенных трабекул, разделенных зонами разрежения, имеющими отрицательную плотность, площадь которых с возрастом увеличивается.
Усовершенствованы методики исследования корковой пластинки длинных костей, получен патент РФ на изобретение № 2484772 на «Способ определения степени резорбции кортикальной пластинки кости после дистракционного удлинения конечности», который позволяет изучать корковую пластинку и у больных с ПГО, для решения вопроса о ее качестве.
Научно-практическая значимость
Предложенный комплекс параметров для оценки состояния костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, позволяет унифицировать обработку данных при изучении рентгеновской и КТ - семиотики изменения костей у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
Полученные данные определяют роль МСКТ, как метод выбора и обязательный этап в алгоритме обследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита, для обеспечения наиболее полной информации об анатомо-топографических и рентгено-морфологических изменениях в тазобедренном и коленном суставах.
Изучение качества кости, в том числе ее плотности в различных отделах, имеет значение для решения вопросов о выборе уровня и плоскости остеотомии, уровнях проведения спиц, поскольку именно они могут регламентировать технику оперативного вмешательства.
Данные о качественных и количественных изменениях в тазобедренном и коленном суставах являются определяющим фактором, позволяющим ортопеду определить наиболее эффективное хирургическое пособие, предотвратить или уменьшить количество осложнений.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Комплекс параметров для изучения методом мультиспиральной компьютерной томографии тазобедренного и коленного суставов должен включать измерение плотности корковой пластинки и субхондрального слоя на аксиальных срезах и МРЯ,измерение плотности метаэпифизарного отдела кости на аксиальных срезах и МРЯ, измерение площади и плотности зон резорбции на аксиальных срезах, измерение плотности зон склероза на аксиальных срезах и при МРЯ, УЛТ-реконструкции, обработка данных на специальных фильтрах рабочей станции, определение степени повреждения костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, по дополненным и усовершенствованным схемам.
2. Метод МСКТ является методом выбора при обследовании больных с последствиями гематогенного остеомиелита, поскольку позволяет получить полное представление о пространственных взаимоотношениях суставных поверхностей в тазобедренном и коленном суставах, изучить плотность в различных участках кости и ее качество для решения вопросов о выборе уровня и плоскости остеотомии, уровнях проведения спиц, поскольку именно они могут регламентировать тактику оперативного вмешательства.
Внедрение в практику
Полученные в диссертации данные используются в работе отдела рентгеновских и ультразвуковых методов диагностики ФГБУ «РНЦ ВТО им. акад. Г.А.Илизарова» Минздрава России, а также в процессе обучения на факультете повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздрава России. Патент РФ №2484772 «Способ определения степени резорбции кортикальной пластинки кости после дистракционного удлинения конечности» используется в рентгеновском отделении ФГБУ УрНИИТО им. В.Д.Чаклина Минздрава России.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на Всероссийских и конференциях с международным участием:
- конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии на современном этапе», Екатеринбург, 2011,
- конференции «Илизаровские чтения», Курган,2011,
- конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии», Санкт-Петербург ,2011,
- конференции «Аспирантские чтения». Курган,2011,
- конференции «Илизаровские чтения», Курган,2012,
- III съезде травматологов-ортопедов Ур ФО, Екатеринбург,2012.
Публикации
По материалам исследования опубликовано 12 печатных работ, из них 5 статей в отечественных изданиях, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикации материалов по кандидатским и докторским диссертациям, 6 - в тезисах и материалах международных (2), всероссийских (3) и регионарных (2) конференций, одна-в Бюллетене № 17 ФГБУ «ФИПС».
Личный вклад автора
Автор принимал непосредственное участие в определении цели и задач исследования, работе с первичным материалом исследования, базой данных, статистической обработке материала, анализе и интерпретации полученных данных, определении практической значимости полученных результатов и разработке практических рекомендаций.
Объем и структура работы.
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка цитированных работ, изложена на 146 страницах текста, включая список цитированной литературы, содержит 11 таблиц 84 рисунка. Библиографический указатель содержит 198 наименований, из них отечественных работ -90, зарубежных -108.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования
В основе работы - анализ результатов обследования 82 больных с последствиями гематогенного остеомиелита в возрасте от 4 до 31 года. Все пациенты проходили лечение в отделениях ортопедии ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава РФ в период с 1985 по 2012 год. У 90% больных причиной гематогенного остеомиелита был пупочный сепсис или инфекционные заболевания в первые дни или месяцы жизни, в связи с чем, продолжительность заболевания практически совпадала с возрастом больных, за исключением трех пациентов, у которых гематогенный остеомиелит развился в двух и трехлетнем возрасте, у одного - в 7 лет. Среди больных преобладали дети в возрасте 4-18 лет (86,6%), что связано с необходимостью раннего устранения деформаций, возникших в результате гематогенного остеомиелита, поскольку своевременное лечение крайне важно для профилактики дальнейших биомеханических нарушений в опорно-двигательной системе. Проанализированы также
рентгеноанатомические и компьютерно-томографические изменения костей у пациентов старше 18 лет, чтобы оценить динамику изменений в суставах в возрастном аспекте.
Критерии включения больных в исследование:
-локализация последствий остеомиелитического процесса в проксимальном конце бедренной кости, вертлужной впадине; дистальном отделе бедренной кости, проксимальном - большеберцовой;
- отсутствие рецидивов остеомиелита на протяжении трех лет и больше;
- возраст больных от 4 до 31 года при локализации патологического процесса в области тазобедренного сустава;
- возраст больных от 6 до 31 года при локализации патологического процесса в области коленного сустава;
Критерии исключения:
- рецидивы остеомиелита в промежуток времени менее трех лет;
- больные в возрасте до 4 лет и старше 30;
Распределение больных по полу и возрасту с локализацией патологического процесса в проксимальном конце бедренной кости и в области коленного сустава дано в разных диаграммах, поскольку возрастные группы по классификации Садофьевой В.И.(1990) для тазобедренного и коленного суставов отличаются. Больные с последствиями гематогенного
остеомиелита проксимального конца бедренной кости представлены в таблице 1.
Таблица 1. Распределение больных с последствиями гематогенного остеомиелита проксимального конца бедренной кости по возрастным группам __
Пол Возрастные группы, лет Всего
4-6 7-10 11-14 15-18 19-30 п В % к общему количеству
мужской 3 7 4 9 4 27 65,9
женский 2 3 4 2 3 14 34,1
Итого 5 10 8 11 7 41 100
Больные с последствиями гематогенного остеомиелита при локализации процесса в области коленного сустава отличались по количеству больных в | группах, в частности, преобладали больные в возрастной группе от 6 до 8 лет (таблица 2).
Таблица 2. Распределение больных с последствиями гематогенного остеомиелита по возрастным группам при локализации процесса в области коленного с устава.
Пол Возрастные группы, лет Всего
6-8 9-11 12-14 15-18 19-30 п В % к общему количеству
мужской 10 2 2 7 - 21 51,2
женский 7 1 3 5 4 20 48,8
Итого 17 3 5 12 4 41 100
Как следует из таблиц, имело место небольшое преобладание больных мужского пола среди пациентов с локализацией последствий гематогенного остеомиелита в проксимальном конце бедренной кости (60 %). В тех случаях, когда был заинтересован коленный сустава, количество лиц мужского и женского пола было одинаковым. Количество больных в возрасте от 4 до 18 лет составило 86,6%.
Анализ клинического материала показал, что характер изменений в тазобедренном суставе у больных с последствиями гематогенного остеомиелита крайне полиморфен, в связи с чем возникла необходимость разделения их на группы по степени повреждения. За основу классификации нами взято распределение больных по характеру изменений проксимального конца бедренной кости, представленное в монографии Соколовского A.M., 1 Соколовского O.A. (1997 год) и на сайте http://www.nedug.ru и дополненной нами (таблица 3).
Таблица 3.Распределение больных в зависимости от характера I изменений проксимального конца бедренной кости
Характер изменений тазобедренного сустава, количество больных Схемы изменения тазобедренного сустава
1 группа. Частично сохраненная головка- 13 больных Ш/
2 группа. Полное разрушение головки, вертлужной впадины, с сохранением большей части шейки бедренной кости- 4 больных ш
3 группа. Разрушение вертлужной впадины, головки бедренной кости сохранение небольшого фрагмента шейки- 4 больных ш
4 группа. Разрушение вертлужной впадины, частичное повреждение головки (патологический дистензионный вывих)- 6 больных т
5 группа. Полное разрушение проксимального конца бедренной кости без вывиха- 5 больных ш
6 группа. Полное разрушение проксимального конца бедренной кости (патологический деструкционный вывих, лизис) - 4 больных т
7 группа. Анкилоз тазобедренного сустава- 5 больных щ
Как следует из таблицы 3, преобладали больные с частично сохраненной головкой бедренной кости. Степень сохранения головки была различной. У трех больных дефект был минимальным и головка выглядела деформированной. У остальных 11 больных дефект головки составлял от 30 до 80%. У шести больных головка была разрушена полностью с выраженными изменениям в области вертлужной впадины, при этом шейка бедренной кости была сохранена почти полностью. В следующей группе больных имело место разрушение вертлужной впадины, головки бедренной кости с сохранением небольшого фрагмента шейки. Разрушение вертлужной впадины, частичное повреждение головки с патологическим дистензионным вывихом выявлено у 5 больных, полное разрушение проксимального конца бедренной кости без вывиха - у шести. Наиболее тяжелое разрушение тазобедренного сустава с полным лизисом головки и шейки без вывиха диагностировано у трех пациентов, анкилоз - у 5.
Больные с последствиями гематогенного остеомиелита коленного сустава анализировались нами на основании классификации, предложенной
Г.И. Гайворонским с соавт.,(1971), и дополненной нами в связи с тем, что среди пациентов в нашей выборке были больные, характер изменений суставных концов коленного сустава у которых не укладывался в описанные указанными авторами схемы (Таблица 4).
Таблица 4.Распределение больных по степени повреждения мыщелков бедренной и большеберцовой костей
Характер изменений мыщелков бедренной и большеберцовой костей, количество больных Схемы повреждения мыщелков
¡группа. Поражение небольшого участка суставной поверхности эпифиза бедренной (1.1.) или большеберцовой (1.2.) костей, зона роста не изменена 9 больных
2 группа. Поражение зоны роста и деформация эпифизов 2.1. Изолированное поражение зоны роста. Деструкция самих мыщелков отсутствует. 2.2. Изолированное поражение центральной части зоны роста с деформацией эпифиза. 2.3. Массивное поражение центральной части зоны роста с деформацией эпифиза. 8 больных о ьа \ 1 2.2 \ 1 2.3
3 группа. Поражение эпифиза и зоны роста в тех случаях, когда распространенность их невелика (бедра-1, голени-2). 8 больных "^ЖГ
4 груша. Поражение зоны роста и различной степени поражение мыщелков А п
4.1. Одностороннее поражение зоны роста с выраженной деформацией без значительного поражения мыщелков. 4.2.Поражение мыщелков бедренной или большеберцовой костей, достигающее резкой выраженности. 4.3.Поражение мыщелков бедренной и большеберцовой костей вместе с зоной роста, достигающее резкой выраженности. 5 больных 4.1 ^^4.2
5 группа. Обширное разрушение мыщелков
5.1. Обширное разрушение обоих мыщелков одного из суставных концов коленного сустава, включая зону роста.
5.2.Обширное разрушение мыщелков обоих суставных концов коленного сустава, включая зону роста.
11 больных
Большая часть пациентов до поступления в Центр лечились или консервативно, или оперативно, но без ортопедических вмешательств. Как следует из таблицы, преимущественное количество больных лечили до поступления в Центр консервативными методами или применяли хирургическое вмешательство, которое было направлено на ликвидацию воспалительного процесса в мягких тканях (33%) или кости (18%). Лишь у 2% больных был применен метод Илизарова (таблица 5).
Таблица 5. Распределение больных по характеру ранее проведенного лечения
Характер лечения Количество больных
п В % к общему количеству
Гипсовая иммобилизация 11 13%
Секвестрнекрэктомия 15 18%
Вскрытие флегмон, абсцессов 27 33%
Антибактериальная терапия 25 31%
Другие методы лечения 20 24%
Остеосинтез аппаратом Илизарова 2 2%
Использование ортопедического тутора 3 4%
Учитывая характер проведенного лечения, которое в большинстве своем предполагало только ликвидацию воспалительного процесса различной локализации и протяженности, большая часть больных имела значительные деформации как тазобедренного, так и коленного сустава, а также укорочения конечности. Преобладали больные с укорочением бедренной кости на величину 3-5см (Рис.1).
а Бедро »Голень Бедро, голень
13 и более
3
яя
Рис. 1. Распределение больных по величине укорочения бедра и голени
Всем больным выполняли классическую полипозиционную рентгенографию. Компьютерная томография выполнена 32 больным как для 1 изучения анатомо-топографических изменений в суставе, так и выявления I особенностей архитектоники кости. Анализ изображений проводили также в режимах объёмной и мультипланарной реконструкции (фронтальная, сагиттальная, аксиальная и произвольная плоскости). Анализ изображений в режиме МРЯ позволил судить о структуре костей в сагиттальной и фронтальной плоскостях, определять взаимоотношения между элементами тазобедренного сустава, проводить топическую диагностику имеющихся | металлических конструкций. По аксиальным и реконструированным , изображениям производили измерения рентгеновской плотности в унифицированных единицах Хаунсфилда. Определяли плотность губчатого вещества головки бедренной кости в различных участках, плотность шейки бедра и большого вертела, плотность субхондрального и губчатого вещества костей, формирующих вертлужную впадину. Высчитывали М-среднее и | стандартное средне - квадратичное отклонение(а). Учитывая малую выборку, для оценки различий между двумя выборками использовали критерий Манна-Уитни. Выполняли также У11Т- реконструкции, которые позволяли выявить анатомо-топографические изменения в суставах. Нами был предложен способ обработки данных КТ с помощью специальных фильтров рабочей станции, позволяющий визуализировать некоторые детали в | структуре кости, которые невозможно было изучить на обычных срезах или реконструкциях. Применение указанного фильтра позволило хорошо визуализировать зональное строение корковой пластинки, иметь представление о толщине ее внутреннего, остеонного и наружного слоев.
Для анализа полученного материала нами предложен комплекс параметров для изучения методом рентгенографии и мультиспиральной компьютерной томографии тазобедренного и коленного суставов у больных с последствиями гематогенного остеомиелита:
1.Измерение плотности корковой пластинки, субхондрального слоя
на аксиальных срезах и МРК.; ,
2.Измерение плотности метаэпифизарного отдела кости на аксиальных срезах и MPR;
3.Измерение площади и плотности зон резорбции на аксиальных срезах;
5.Измерение плотности зон склероза на аксиальных срезах и при
MPR;
6.У11Т-реконструкции, обработка данных на фильтрах рабочей станции;
7.При сохранении головки бедренной кости и большей части шейки- -основные угловые показатели;
8.0пределение степени повреждения костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, по дополненным и усовершенствованным схемам.
Проведение исследования одобрено этическим комитетом РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А Илизарова. Больными подписано информированное согласие на публикацию данных без персонификации.
Способы обработки результатов исследования
Статистическую обработку результатов исследования проводили на персональном компьютере с помощью программы Attestat (И.П. Гайдышев), встроенной в Microsoft Excel. Для подтверждения выводов о различиях между полученными количественными результатами исследований в случаях с нормальным распределением использовали t-критерий Стьюдента. В том случае, когда распределение отличалось от нормального, использовали непараметрические критерии (критерий Вилкоксона, Колмогорова-Смирнова). Статистически значимыми считали различия при р<0,05, где р-уровень значимости этих критериев. Все результаты представлены в виде M ± о, где M - выборочное среднее, а- стандартное отклонение.
Результаты исследования и их обсуждение Тазобедренный сустав
1.Реитгеновская и КТ-семиотика ПГО при частичном повреждении головки бедренной кости (1 группа,п= 13)
У больных данной группы имело место изменение контуров вертлужной впадины, изменение архитектоники головки, шейки и большого вертела, которые индивидуальны для каждого больного. Общим является отсутствие характерных трабекулярных линий и различной степени остеопороз, утолщение корковой пластинки в зоне перехода шейки в диафиз и в различной степени выраженные признаки локального остеосклероза, в виде расходящихся утолщенных костных трабекул в указанной зоне.
Перечисленные выше изменения подтверждаются данными, полученными при измерении на МРИ, которые свидетельствуют о снижении
плотности в области головки,большого вертела, в межвертельной области и утолщении корковой пластинки по внутренней поверхности шейки. У двух болыгых из группы 3.1. плотность бедренной кости не была снижена, имело место утолщение корковой пластинки бедренной кости по внутренней поверхности. У больных с более выраженным дефектом головки наряду с укорочением шейки и высоким стоянием большого вертела, отмечается типичный признак - утолщение корковой пластинки в зоне перехода в диафиз. Отмеченный симптом наиболее четко визуализировался при МРЯ во фронтальной плоскости. Указанный участок кости имел плотность в пределах 1295,8±179Ни.
2.Рентгеиовская и КТ семиотика ПГО при разрушении головки бедренной кости н вертлужной впадины с сохранением большей части шейки(2 группа, п= 4)
Анатомические изменения тазобедренного сустава в данной группе были связаны с полным лизисом головки и сохранением большей части шейки. На фоне значительных анатомических изменений больные имели выраженные нарушения функции конечности, что и обусловило характер рентгеноморфологических изменений в области вертлужной впадины и сохранившейся части проксимального отдела бедренной кости. У всех пациентов вертлужная впадина была деформирована, уплощена, с краевыми разрастаниями, с уплотнением субхондральных участков индекс вертлужной впадины у трех больных был снижен на 50 %, у семи на 40 %. У больных с почти полным отсутствием шейки плотность костей, образующих впадину, была снижена до 50 - 60 Ни. Плотность кости в области большого вертела была снижена также у всех больных и составляла 96,5±14,8 Ни.У больных с сохраненным небольшим фрагментом шейки бедренной кости большего объема также имели место выраженные изменения вертлужной впадины и проксимального конца бедренной кости. Изучение состояния проксимального конца бедренной кости на МРИ. выявило формирование в межвертельной области и большом вертеле зон разрежения с плотностью кости в отрицательном спектре шкалы Хаунсфилда (-27; -112 НЦ) , тогда как в сохранившемся фрагменте шейки плотность превышала 800 Ни (зона упора кости в вертлужную впадину). Вертлужная впадина деформирована, в подаздошной и лонной кости - зоны пониженной плотности, остеофиты. У одного из больных в возрасте 7 лет вертлужная впадина и сохранившаяся часть шейки деформированы, между ними находилось большое количество костных фрагментов различной формы и размеров. Проксимальный конец бедренной кости имел груботрабекулярное строение с зонами разрежения, без характерных для этой зоны пучков трабекул, расположенных по силовым линиям и отдельными участками повышенной плотности. Плотность костей была снижена, однако по внутренней поверхности, в зоне перехода диафиза в шейку, корковая пластинка была утолщена до 4-6мм, а плотность кости в этой зоне достигала 1521 Ни (1257±168). Изменение биомеханики сустава привели к значительным изменением корковой пластинки по внутренней поверхности межвертельной области. Кроме значительного утолщения ее,
которое особенно хорошо визуализировалось при УНТ реконструкции с обработкой на специальном фильтре рабочей станции, отмечалось увеличение толщины остеонного слоя с очагом зоны склероза в области внутренних костных пластинок (в зоне максимальной нагрузки), что обусловлено перераспределением нагрузок и адаптационно -компенсаторной перестройкой. Профессор Г.А. Илизаров в своих работах представил эту закономерность как «зависимость формообразования от адекватности кровоснабжения и нагрузки».
3.Реитгеновская и КТ семиотика ПГО при разрушении вертлужной впадины, головки бедренной кости сохранение небольшого фрагмента шейки (Згруппа, п=4)
У больных с почти полным отсутствием шейки плотность костей, образующих впадину, была снижена до 50 - 60 Ни. Изменения проксимального отдела бедренной кости у двух больных с минимальным сохранением шейки были наиболее выражены. В межвертельной области у этих больных разрежение было максимальным, а плотность составляла от (-12)-(-27 до 20 НЦ). В наиболее нагружаемой зоне, обеспечивающий упор в вертлужную впадину, плотность кости была увеличена до 630 Ни, состояла из участков различной плотности, ориентированных продольно к оси конечности. Формирование различных «звездчатых» форм склероза у больных с последствиями гематогенного остеомиелита, можно считать патогномоничным симптомом, наиболее часто встречающимся при локализации процесса в области дистальпого конца бедренной кости или проксимального болыпеберцовой, однако возможно формирование их и в других участках костей, в частности, по внутренней поверхности шейки бедренной кости. Хорошо визуализировались зоны с обедненным трабекулярным рисунком в результате рассасывания костных трабекул, что привело к изменению типа архитектоники кости и значительному снижению плотности до минимальных значений. Исследование во фронтальной плоскости значительно дополнило картину, характеризующую тазобедренные суставы, состояние суставного хряща левого тазобедренного сустава, состояние капсулы, выраженные изменения анатомии ягодичных мышц. У двух больных с полным лизисом головки и частичным - шейки бедренной кости имела место обширная резорбция кости с сохранением небольшого количества костных трабекул, ограничивающих зоны разрежения. Плотность в межвертельной области была снижена до отрицательных значений в 18±6 НЛ при минимальных показателях в - 27 НЛ. У этих же больных отмечены изменения лонной и седалищной костей с достоверным снижением плотности (р<0,05), что объясняется как изменением их рентгеноморфологических параметров, так и значительным снижением функции конечности.
4.Рентгеновская и КТ-семиотика ПГО при разрушении вертлужной впадины, частичном повреждении головки (патологический дистензнонный вывих (4 группа,п=6)
15
Дистензионные патологические вывихи возникают в суставе при появлении воспалительного выпота (смена в полости сустава отрицательного давления положительным, растяжение суставной капсулы). В создавшихся условиях смещение суставных концов вызывается рефлекторным мышечным напряжением. У больных данной группы имели место выраженные анатомические изменения вертлужной впадины, которая деформирована, вертикализирована, в области упора головки в подвздошную кость формировался неоартроз. Головка бедренной кости у двух больных деформирована, имела груботрабекулярное строение. Имела место варусная деформация шейки, которая укорочена, содержала участки утолщенных костных трабекул. У четырех больных головка имела округлую форму, шейка бедренной кости укорочена, высокое стояние большого вертела.
5.Рентгеновская и КТ-семиотнка ПГО при полном разрушении проксимального конца бедренной кости без вывиха (5 группа,п= 5)
Изменения анатомии проксимального конца бедренной кости и вертлужной впадины, как результат исхода гематогенного остеомиелита, в данной группе больных сопровождались выраженными изменениями структуры как проксимального отдела бедренной кости, так и вертлужной впадины. Края вертлужной впадины и корковая пластинка проксимального конца бедренной кости склерозированы, в подвздошной кости зоны разрежения, разграниченные единичными утолщенными трабекулами. Корковая пластинка бедренной кости утолщена. Плотность субхондрального слоя подвздошной кости неравномерна и составляет в некоторых зонах 470 HU. Структура подвздошной кости неоднородна, представлена участками груботрабекулярного строения, содержит зоны разрежения, участки повышенной плотности. Дополнительная обработка объемных реконструкций костей с помощью фильтра Hardware Enhancend позволила выявить грубые нарушения структуры проксимального конца бедренной кости с участками склероза различной формы и протяженности, изменение корковой пластинки. Металлические конструкции окружены зоной более плотной кости.
6. Рентгеновская и КТ-семнотнка ПГО при полном разрушении проксимального конца бедренной кости (патологический деструкционный вывих, лизис (6 группа,п=4)
Больные данной группы характеризуются выраженными изменениями проксимального конца бедренной кости (полным лизисом головки и шейки) и значительным разрушением вертлужной впадины. Результат всех этих изменений проявляется патологическим деструкционным вывихом со смещением проксимального конца бедренной кости на 4-5 и более см. У одного больного сохранился небольшой фрагмент шейки. С возрастом величина смещения проксимального конца бедренной кости увеличивалась
7. Рентгеновская и КТ-семиотика ПГО при анкилозе тазобедренного сустава (7 группа,п= 5)
У пяти больных с последствиями гематогенного остеомиелита процесс завершился формированием анкилоза. Формирование анкилоза в области тазобедренного сустава, как исхода воспалительного процесса, приводило к значительным изменениям вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости, поскольку области анкилоза возникают нагрузки, растущие пропорционально уменьшению рычага, составленного половиной головки, шейкой бедра и вертельной области, превышающие, при определенных условиях, в 7 раз вес тела. В этих условиях в зоне анкилоза, в костях, образующих вертлужную впадину, проксимальном отделе бедренной кости формируются как участки остеосклероза, так и зоны разрежения. В наиболее нагружаемых участках выявляются протяженные очаги остеосклероза с утолщенными корковыми пластинками. В прилежащей зоне кость, как правило, имела груботрабекулярное или крупнопетлистое строение.
Изучение плотности различных отделов бедренной кости у больных с последствиями гематогенного остеомиелита в возрасте 14-18 лет, показало, что плотность корковой пластинки не превышала 1143,43 Ни, плотность трабекулярной кости составила 290,11 ± 121,03 Ни, в области большого вертела - не более 101,82 ± 36,89 Ни. В зонах, имеющих повышенную плотность (участки специфически расположенных утолщенных трабекул), плотность кости составила 1379,48±265,1 НИ.
Последствия гематогенного остеомиелита в области проксимального конца бедренной кости проявляются комплексом рентгеноморфологических изменений, которые заключаются в формировании ограниченных участков остеосклероза и зон разрежения различной формы и протяженности, изменением архитектоники, отсутствием характерных силовых линий, выраженным остеопорозом, особенно в межвертельной области и большом вертеле. Патогномоничным симптомом для больных с последствиями гематогенного остеомиелита в области проксимального конца бедренной кости является утолщение корковой пластинки (преимущественно остеонного слоя) в зоне перехода шейки в диафиз и формирование в межвертельной области зоны остеосклероза в форме «сегмента солнечной короны. Полученные данные свидетельствуют о крайней необходимости выполнения МСКТ у данной категории больных, поскольку именно они могут регламентировать тактику оперативного вмешательства.
Коленный сустав
Изменение формы, высоты, конфигурации мыщелков бедренной или большеберцовой костей обусловили деформацию коленного сустава, которая преимущественно была варусной или вальгусной, но у больных имели место торсионные деформации, умеренно выраженные антекурвационные, однако превалировали деформации в сагиттальной плоскости (Рис. 2).
Количество больных
Величина деформации, градусы
Рис. 2. Распределение больных по характеру и величине деформации коленного сустава
1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении небольшого участка суставной поверхности эпифиза бедренной или большеберцовой костей, когда зона роста не изменена (1группа,п=9)
У всех больных данной группы в возрасте 6-7 лет при небольшом дефекте эпифиза, тем не менее, возникают значительные изменения в области мыщелков, которые проявляются формированием, в области эпифиза, утолщенных, вертикально расположенных трабекул. В метафизарном отделе структура кости также изменена. У больных в возрасте 13-14 лет характер изменения архитектоники кости в области эпифизов прогрессируют. Эпифизы бедренной кости содержат продольно ориентированные утолщенные трабекулы, разделенные широкими зонами резорбции с участками склероза. Эпифизы деформированы, выражены склеротические изменения в субхондральной зоне. В метафизарной зоне может сохраняться мелкоячеистое строение кости, однако ячейки имеют неопределенную форму. Межтрабекулярное пространство значительно сужено, а трабекулы утолщены, в связи с чем архитектоника кости нетипична для проксимального метафиза большеберцовой кости. Участки склероза неопределенной или звездчатой формы, занимающие часть метафиза, распространяются и на проксимальный отдел диафиза в виде отдельных, мелких очагов повышенной плотности. Плотность кости в области эпифизов значительно снижена, обширные зоны резорбции. Ростковые зоны склерозированы. В области метафизарного отдела мелкоячеистый рисунок переходит в груботрабекулярный.
2. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при изолированном поражении зоны роста и различной степени поражения мыщелков (2группа,п=8)
Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при изолированном поражении зоны роста. Деструкция самих мыщелков отсутствует(подгруппа 2.1)
Изменение формы эпифиза в результате поражения приводит к деформации сустава (варусной или вальгусной), изменению структуры эпифизов и метафиза, плотность субхондрального слоя на стороне деформации снижена, ростковая зона деформирована, плотность ее несколько выше, чем на здоровой конечности.
Рентгеновская н КТ — семиотика ПГО коленного сустава при массивном поражения центральной части зоны роста с деформацией эпифиза (подгруппа 2.2)
На большеберцовой кости остеомиелитический процесс локализовался в большинстве случаев, в центральной части ростковой зоны, что приводило к формированию в этой области очага склероза и деформации эпифиза с полным или частичным замыканием зоны роста.
Рентгеновская н КТ — семиотика ПГО коленного сустава при массивном поражении центральной части зоны роста с деформацией эпифиза (подгруппа 2.3)
В случае полного замыкания роста в центре ее формировался очаг склероза в форме «нейрона» с увеличением локальной плотности от 980 до 1262 Ни.Типично для данной локализации изменение структуры эпифиза в виде утолщенных, вертикально расположенных трабекул, разделенных зонами резорбции.
3. Рентгеновская и КТ — семиотика ПГО коленного сустава при пораженки эпифиза и ростковой зоны в тех случаях, когда распространенность их невелика (Згруппа,п—8)
Характер анатомических изменений коленного сустава в данном случае зависел от протяженности поврежденной зоны роста, возраста пациента, в котором возник гематогенный остеомиелит. Нарушается форма и структура эпифизарного отдела бедренной или большеберцовой кости.
4. Рентгеновская н КТ - семиотика ПГО колепного сустава при повреждении зоны роста и различной степенью поражения мыщелков (4группа, п=5)
Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при одностороннем повреждение зоны роста с выраженной деформацией без значительного поражения мыщелков (подгруппа 4.1)
В случае массивного поражения ростковой зоны и одного из мыщелков, деформации в суставе достигают критических, когда дистальный сегмент конечности располагается под углом 90° к проксимальному и приводит к
19
выраженной варусной или вальгусной деформации коленного сустава. Максимально выраженные изменения в этих случаях локализованы в области поврежденного мыщелка, однако неизбежно страдают все элементы коленного сустава. В результате изменения анатомии одного из мыщелков бедренной кости возникают деформации эпифиза большеберцовой, так или иначе изменяется форма противоположного мыщелка бедренной кости. Если зона повреждения распространяется на межмыщелковое пространство, характер и степень изменений второго мыщелка более выражены. Наряду с анатомическими, имеют место и изменения архитектоники кости в виде груботрабекулярного строения, локальных очагов склероза и зон резорбции различной формы. У больных старшего возраста изменения прогрессируют и проявляются значительным нарушением архитектоники, формированием обширных зон резорбции.
Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении мыщелка бедренной или большеберцовой костей вместе с зоной роста (подгруппы 4.2.4.3.)
При рано возникшем и длительно существующем нарушении взаимоотношений в коленном суставе у взрослых больных изменения архитектоники кости, даже после оперативного лечения, достигают максимальных и проявляются в полном отсутствии мелкоячеистого строения метаэпифизарной зоны, выраженном полиморфизме костного рисунка: груботрабекулярном, крупноячеистом, с зонами разрежения и утолщенными костньми трабекулами. Измерение плотности субхондральной зоны бедренной кости, мозаичное строение, участки разрежения хорошо видны на аксиальных срезах и при МРЛ. Нарушение архитектоники кости хорошо визуализируется на УНТ, обработанные на фильтрах рабочей станции. На аксиальном срезе - патогномоничный симптом, отмечаемый почти у всех больных в дистальном отделе бедренной кости - зона склероза в «форме нейрона», которая определяется в ряде случаев и на рентгенограмме, и при КТ.
5. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушения мыщелков (5 группа, п=1Г)
Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушении обоих мыщелков одного из суставных концов костей, образующих коленный сустав, включая зону роста (подгруппа
Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушении мыщелков обоих суставных концов костей, образующих коленный сустав, включая зону роста (подгруппа 5.2.)
Наибольшие анатомические изменения в коленном суставе характерны для больных с поражением ростковых зон бедренной и болыпеберцовой костей, когда изменена форма и структура обоих мыщелков. У больных имеют место выраженные явления остеопороза, мыщелки бедренной и болыпеберцовой костей практически бесструктурны, с единичными, редко расположенными костными трабекулами. Изучение плотности кости в эпиметафизарной зонах бедренной и болыпеберцовой кости, показало, что на фоне снижения общей плотности эпифизов, субхондральной кости, выявлялись утолщенные, вертикально расположенные трабекулы. Плотность кости у пациентов различных возрастных групп отличалась, в связи с чем, указанные показатели приводятся с учетом давности заболевания и в сравнении со здоровой конечностью. У 90% больных причиной гематогенного остеомиелита был пупочный сепсис или инфекционные заболевания в первые дни или месяцы жизни, в связи с чем, продолжительность заболевания практически совпадала с возрастом больных, за исключением трех пациентов, у которых гематогенный остеомиелит развился в двух и трехлетнем возрасте, у одного- в возрасте 7 лет. Плотность корковой пластинки бедренной и болыпеберцовой костей у больных в возрасте от 6 до 11 лет не превышала 1017,41±104,17 Ни (М+о), что связано со вторичным остеопорозом (Рис. 3).
-Н41-
1600 1400 1200 1000 800 Є00 40 О 200 О
1301, 36
1114,23 Вні
1017,41 т
= = щЛ В
т Патол
В......... ЯН!----------- ИЗдор
307,18 --224,46-
НІ ИЯ , І ~р<а°5
Трабекулярная Корковая Зона склероза
пластинка
Рис. 3. Плотность трабекулярной кости дистального метаэпифиза бедренной и проксимального болыпеберцовой, корковой пластинки и зон склероза у пациентов в возрасте от 6 до 11 лет с давностью заболевания (5-6)-(10-11) лет.
Плотность трабекулярной кости была также снижена, тогда как в зонах «звездчатого склероза», локализованных в области метаэпифиза, плотность достигала 1301,36±72,18 Ни. Плотность кости в зоне роста у детей в возрасте 6-11 лет составила 265,8±76,3 Ни.
В возрасте 12-30 лет показатели плотности трабекулярной кости в сравнении с возрастом 6-11 лет уменьшались, несколько увеличивалась плотность корковой пластинки и плотность в зонах склероза (Рис.4).
Рис. 4. Плотность трабекулярной кости дистального метаэпифиза бедренной и проксимального большеберцовой, корковой пластинки и зон склероза у пациентов в возрасте от 12 до 30 лет с давностью заболевания (11-12)-( 16-29) лет.
Рентгенологические и компьютерно-томографические изменения костей, образующих коленный сустав, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита характеризуются различными вариантами анатомических нарушений в суставе, выраженным полиморфизмом качественных и количественных изменений архитектоники кости, проявляющихся в снижении плотности корковых пластинок, эпифизов, формировании в метаэпифизарном отделе «звездчатого» склероза в форме «нейрона» или «головы медузы Горгона», утолщенных, вертикально расположенных трабекул, разделенных зонами разрежения, имеющими отрицательную плотность. Мультиспиральная компьютерная томография является важным и крайне необходимым методом исследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита в области коленного сустава у всех больных, старше 7 лет.
ни
5 Пэтол
*р<0,05
Трабекулярной кость Корковая пластинка Зона склероза
Рис. 4. Плотность трабекулярной кости дистального
Выводы:
1. Комплекс параметров для изучения состояния костей, образующих тазобедренный сустав, должен включать кроме анатомической оценки степени повреждения головки и шейки бедренной кости, вертлужной впадины, определение но данным КТ плотности сохранившейся части головки и шейки, зон максимальной плотности (склероза), большого вертела, межвертельной области, корковой пластинки в зоне перехода шейки в диафиз, плотности остеонного слоя.
2. Патогномоничными симптомами для больных с последствиями гематогенного остеомиелита в области проксимального конца бедренной кости первой, второй, третьей и четвертой групп являются: снижение плотности кости в области головки, большого вертела, утолщение корковой пластинки (преимущественно остеонного слоя) в зоне перехода шейки в диафиз и формирование в межвертельной области зоны остеосклероза в форме «сегмента солнечной короны», преимущественно варусная деформация шейки бедренной кости; у больных пятой, шестой и седьмой групп - изменение архитектоники костей, образующих тазобедренный сустав, по типу «гипертрофического остеопороза».
3.Наиболее выраженные изменения костей, образующих тазобедренный сустав, имеют место у больных с полным лизисом головки и шейки бедренной кости, проявляющиеся в снижении плотности, особенно в межвертельной области, где отмечается обширная зона разрежения с показателями плотности от -60 до -20 НИ и выраженными изменениями вертлужной впадины. У больных с минимальным сохранением шейки бедренной кости, когда максимальная нагрузка приходится на зону перехода шейки в диафиз, происходит значительное утолщение корковой пластинки с повышением плотности остеонного слоя до 1500 Ни. У больных с частичным сохранением головки этот симптом менее выражен, но имеет место у 87% больных.
4.Рентгеноморфологические изменения костей, образующих коленный сустав, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита первой и второй групп характеризуются формированием в метаэпифизарном отделе утолщенных, вертикально расположенных трабекул, разделенных зонами, имеющими отрицательную плотность, «звездчатого» склероза. У больных третьей и четвертой групп наряду с грубыми анатомическими, имеют место значительные изменения архитектоники кости в виде груботрабекулярного строения, локальных очагов склероза и зон резорбции различной формы. Для больных пятой группы характерна выраженная деформация мыщелков и полное нарушение их структурной организации, остеопороз. Плотность дистального отдела бедренной кости и проксимального большеберцовой у больных возрасте от 6 до 11 лет с давностью заболевания 5-10 лет снижена по сравнению со здоровой конечностью, но выше, чем у больных с давностью заболевания 12-30 лет, с увеличением ее до 1301,36±72,18 НЛ в
зонах «звездчатого склероза», локализованных в области метаэпифиза у больных в возрасте 6-11 лет и до 1360,28±69,52 Ш в возрасте 12-30 лет.
5. Мультиспиральная компьютерная томография является методом выбора и обязательным этапом в алгоритме обследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита для обеспечения наиболее полной информации об анатомо-топографических и ренттено-морфологических изменениях в тазобедренном и коленном суставах, данные о которых являются определяющим фактором, позволяющим ортопеду за счет объективизации состояния суставов определить наиболее эффективное хирургическое пособие, предотвратить или уменьшить количество осложнений.
Практические рекомендации
1. Анализ данных КТ у больных с последствиями гематогенного остеомиелита должен включать аксиальные срезы, MPR, VRT -изображения, обработку данных на фильтрах рабочей станции (Hardware Enhancend).
2. Измерение плотности при локализации процесса в области тазобедренного сустава необходимо производить в области эпифиза, метафизарного отдела, корковой пластинки, большого вертела, в зонах склероза.
3. Измерение плотности кости при локализации процесса в области коленного сустава необходимо производить у детей с незакрытыми зонами роста в области медиального и латерального отдела эпифиза, в области зоны роста, метафизарном отделе, корковой пластинке, в области зоны склероза. У детей с закрытыми зонами роста и взрослых больных плотность необходимо измерять в области наружного и внутреннего мыщелка, корковой пластинки, зоны склероза, определять площадь зон резорбции.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Дьячкова Г.В., Клинические аспекты современной лучевой диагностики в травматологии и ортопедии/ Г. В. Дьячкова, Ю. Л. Митина, К. А. Дьячков, Д. А. Алекберов, А. Н. Бакарджиева, Р. В. Степанов, Е. В. Скрнпкин, Ю. М. Александров, А. В. Акуленко //Гений ортопедии. - 2011. - № 2. - С. 91-97.
2. Александров Ю. М., Диагностика деформаций в области коленного сустава (Обзор литературы) /Александров Ю. М., Дьячкова Г.В. // Гений ортопедии. - 2012. - № 1. - С. 146-152.
3. Лапынин А.И., Лучевые методы диагностики в оценке отдаленных результатов лечения методом чрескостного остеосинтеза больных с остеомиелитическими полостями костей нижних конечностей/ Лапынин А.И., Попова Л .А., Митина Ю.Л., Александров Ю.М., Дьячков К.А., Нижечик С.А., Нецветов П.В., Степанов Р.В. // Вестник Российского Научного Центра рентгенорадиологии Минздрава России. - 2012. - Т. 3, № 12. [Электронный ресурс]. URL: http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/vl2/papers/lap_vl2.htm (дата обращения 29.09.2012).
4. Александров Ю.М. KT - проявления последствий гематогенного остеомиелита в проксимальном конце бедренной кости : материалы V Всерос. нац. конгр. лучевых диагностов и терапевтов «Радиология -2011 ^ ! К). М. Александров, К. А. Дьячков // Диагностическая и интервенционная радиология. - 2011. - Т. 5, № 2. Приложение. - С. 1920.
5. Александров Ю.М. Рентгеноморфологические изменения большеберцовой кости у больных с последствиями гематогенного остеомиелита / Ю. М. Александров, К. А. Дьячков // Аспирантские чтения. Современные проблемы послевузовского образования: материалы конференции. - Курган, 2011. - С. 15-17.
6. Дьячкова Г.В., Клинические аспекты современной лучевой диагностики в травматологии и ортопедии / Г. В. Дьячкова, Ю. Л. Митина, К. А. Дьячков, Д. А. Алекберов, А. Н. Бакарджиева, Р. В. Степанов, Е. В. Скрипкин, Ю. М. Александров, А. В. Акуленко II Илизаровские чтения: материалы науч.- практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 90-летию со дня рождения Г. А. Илизарова, 60-летию метода Илизарова. - Курган, 2011. - С. 527-52.
7. Александров Ю. М. KT - морфологические проявления последствий гематогенного остеомиелита у больных с дефектом головки и шейки бедренной кости / Ю. М. Александров, К. А. Дьячков, Г. В. Дьячкова // Хирургия тазобедренного сустава.-2012.-№ 1.-С. 1-11.
8. Дьячкова Г.В., Остеопороз в симптомокомплексе деформирующего артроза / Дьячкова Г.В., Дьячков К.А., Акуленко A.B., Скрипкин Е.В., Александров Ю.М. Тезисы Всероссийского научно-практического конгресса «Рентгенорадиология в онкологии» (к 115-летию открытия
рентгеновских лучей), Москва, 05- 09 декабря 2011 года, Вестник РНЦРР МЗ РФ, Выпуск N 11 том N4, опубликовано 30.11.2011
9. Александров Ю. М., Дьячков К. А. КТ-проявления последствий гематогенного остеомиелита в проксимальном конце бедренной кости Материалы V Всероссийского Национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология - 2011»Москва 2011,.Москва 2527 мая, С. 19-20.
Ю.Дьячкова Г.В., Возможности мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ)) в оценке качества кости при заболеваниях опорно-двигательной системы/ Дьячкова Г.В., Дьячков К.А., Александров Ю.М., Кутиков С.А. // Материалы III съезда травматологов-ортопедов Уральского федерального округа, Научно-практической конференции с международным участием «Чаклинские чтения», Екатеринбург, 11-12 октября 2012 года, С.52-53.
11. Дьячкова Г.В., Возможности мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) в оценке качества кости при патологии тазобедренного сустава / Дьячкова Г.В., Александров Ю.М., Дьячков К.А., Александров С.М. // Хирургия тазобедренного сустава. - 2012. -№3-4. - С. 27-41.
12.Патент № 2484772, МПК А61В 6/03, Способ определения степени резорбции кортикальной пластинки кости после дистракционного удлинения конечности./ Дьячков К.А. (1Ш), Дьячкова Г.В. (1Ш), Александров Ю.М. (ГШ), ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова Минздравсоцразвития Россию) (1Ш). - № 2011154285/14; Заявл. 28.12.2011; Опубл. 20.06.2013; Бюл. 17.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
• КТ (РКТ) - рентгеновская компьютерная томография
• МСКТ - мультиспиральная компьютерная томография
• МРТ - магнитно-резонансная томография
• п — количество наблюдений
• М - средняя арифметическая
• <т - среднее квадратичное отклонение
• HU - единицы Хаунсфилда
• MPR (МПР) - мультипланарная реконструкция
• VRT - 3D реконструкция серии КТ, МРТ - томограмм
• ММС «LEONARDO» - мультимодальная станция «LEONARDO» экспертного класса
• MIP - проекция максимальной интенсивности
• T1WI-T1T1 - взвешенное изображение
• T2WI-T2 - взвешенное изображение
• ЧКО - чрескостный остеосинтез
• ОГО - острый гематогенный остеомиелит
• ПГО - последствия гематогенного остеомиелита
Отпечатано в типографии ООО "Типография "Дамми". г. Курган, пр. Машиностроителей, 13А. Заказ № ТД13-06736. Тираж 120 экз.
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Александров, Юрий Михайлович
04201456131
На правах рукописи
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Российский Научный Центр «Восстановительной Травматологии и Ортопедии» имени академика Г.А. Илизарова» Министерства Здравоохранения
Российской Федерации
Александров Юрий Михайлович
Рентгенография и мультиспиральная компьютерная томография в диагностике последствий гематогенного остеомиелита костей, образующих тазобедренный и коленный суставы
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.13-лучевая диагностика, лучевая терапия
Научный руководитель-профессор Г.В. Дьячкова
Курган-2013
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений........................................................................5
Введение......................................................................................6
Глава 1. Диагностика деформаций в области тазобедренного и коленного суставов у больных с последствиями гематогенного остеомиелита (ПГО) (обзор литературы)................................................................................13
1.1. Общие принципы диагностики деформаций в области тазобедренного и коленного суставов.........................................................................13
1.1.2. Тазобедренный сустав.............................................................15
1.1.3. Коленный сустав......................................................................17
1.2. Диагностика деформаций в области тазобедренного и коленного суставов у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.............................22
1.2.1. Тазобедренный сустав.............................................................24
1.2.2. Коленный сустав...................................................................29
Резюме........................................................................................35
Глава 2.Материал и методы исследования.......................................37
2.1. Характеристика больных............................................................37
2.2. Методы исследования...............................................................43
2.2.1. Полипозиционная рентгенография..............................................44
2.2.2.Компыотерная томография.......................................................45
2.2.3.1.Тазобедренный сустав............................................................45
2.2.3.2. Коленный сустав...................................................................51
2.3. Статистический анализ................................................................55
Резюме........................................................................................56
Глава 3. Рентгеновская и КТ-семиотнка последствий гематогенного остеомиелита (ПГО) тазобедренного сустава....................................59
3.1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО тазобедренного сустава при частичном повреждении головки бедренной кости ........................60
3.2. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО тазобедренного сустава при полном разрушении головки бедренной кости и повреждении вертлужной впадины, с сохранением большей части шейки бедренной
кости..........................................................................................68
3.3 Рентгеновская и КТ семиотика ПГО тазобедренного сустава при разрушении головки бедренной кости и вертлужной впадины с частичным сохранением шейки........................................................................69
3.4. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО тазобедренного сустава при разрушении вертлужной впадины, частичном повреждении головки (патологический дистензионный вывих).............................................75
3.5. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО тазобедренного сустава при полном разрушении проксимального конца бедренной кости без вывиха.......................................................................................77
9
3.6. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО тазобедренного сустава при полном разрушении проксимального конца бедренной кости (патологический деструкционный вывих, лизис)..........................................................80
3.7. Анкилоз тазобедренного сустава, как исход гематогенного
остеомиелита................................................................................82
Резюме........................................................................................84
Глава 4. Рентгеновская и КТ - семиотика последствий гематогенного остеомиелита коленного сустава......................................................................86
4.1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении небольшого участка суставной поверхности дистального эпифиза бедренной или проксимального большеберцовой кости, когда зона роста не изменена.....................................................................................88
4.2. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении зоны роста и деформации эпифизов
4.2.1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при изолированном поражении зоны роста. Деструкция самих мыщелков отсутствует..................................................................................91
4.2.2. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при изолированном поражении центральной части зоны роста с деформацией эпифиза.......................................................................................92
4.2.3. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при массивном поражении центральной части зоны роста с деформацией эпифиза.......................................................................................93
4.3. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении эпифиза и оны роста в тех случаях, когда распространенность их невелика.....................................................................................94
4.4. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении зоны роста и различной степени поражения мыщелков
4.4.1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при одностороннем поражении зоны роста с выраженной деформацией без значительного поражения мыщелка..................................................................96
4.4.2.Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении мыщелков бедренной или большеберцовой костей, достигающее резкой выраженности.............................................................................97
4.4.3. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при поражении мыщелков бедренной и большеберцовой костей вместе с ростковой зоной, достигающее резкой выраженности.............................98
4.5. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушении мыщелков
4.5.1. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушении обоих мыщелков одного из суставных концов костей, образующих коленный сустав, включая зону роста.........................................................................................102
4.5.2. Рентгеновская и КТ - семиотика ПГО коленного сустава при обширном разрушении мыщелков обоих суставных концов костей, образующих
коленный сустав, включая зону роста..............................................103
Резюме.....................................................................................109
Заключение...............................................................................111
Выводы....................................................................................122
Практические рекомендации........................................................123
Список литературы...............................................................125-146
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КТ (РКТ) - рентгеновская компьютерная томография
МСКТ - мультиспиральная компьютерная томография
МРТ - магнитно-резонансная томография
п - количество наблюдений
М - средняя арифметическая
а - среднее квадратичное отклонение
HU - единицы Хаунсфилда
MPR (MllP) - мультипланарная реконструкция
VRT - 3D реконструкция серии КТ, МРТ - томограмм
ММС «LEONARDO» - мультимодальная станция «LEONARDO»
экспертного класса
MIP - проекция максимальной интенсивности
T1WI-T1T1 - взвешенное изображение
T2WI-T2 - взвешенное изображение
ЧКО - чрескостный остеосинтез
ОГО - острый гематогенный остеомиелит
ПГО - последствия гематогенного остеомиелита
Введение
Актуальность темы. Поражение суставов нижних конечностей, как осложнение гематогенного остеомиелита, наиболее часто возникает у детей первого года жизни (80,5%). Это приводит к фиброзным, костным анкилозам, контрактурам суставов в порочном положении, многоплоскостным деформациям конечностей и другим изменениям костей и мягких тканей. Деформации конечностей после перенесенного остеомиелита в процессе роста ребёнка прогрессируют, сложные анатомические диспропорции и функциональные изменения изменяют биомеханику, вызывают нарушения походки, функцию смежных суставов, приводят к развитию вторичных деформаций опорно-двигательной системы и, в конечном итоге, в 25-33% случаев ведут к инвалидности [3,5,13,51,58,74,179]. Лечение детей с данной патологией представляет определенные трудности и требует применения современных технологий и тщательного выполнения методик [33,38,52,59,75,88,89]. Анализ литературы свидетельствует о том, что может поражаться любой отдел скелета, однако чаще страдают нижние конечности: 75% случаев локализация очага воспаления, приходится на метаэпифизы бедренной или болыиеберцовой кости [8,17,26,71]. Поскольку 80% прироста длины нижней конечности происходит за счет проксимальной ростковой зоны болыиеберцовой кости и дистальной ростковой зоны бедренной кости, нарушение их структуры приводит к деформациям коленного сустава и укорочению нижней конечности [25,30,65].
Учитывая громадное количество вариантов локализации патологического процесса, в том числе и в различных отделах зоны роста, рентгеноморфологические изменения в области коленного сустава чрезвычайно многообразны [10,55,58,69,81]. Некоторые варианты их изложены в работе Г.В. Дьячковой, Г.В. Данильченко [26] .
Не менее выраженные анатомическим изменения отмечаются и в области тазобедренного сустава, приводя к значительным и
прогрессирующим биомеханическим нарушениям конечности [3,108,182]. Естественно, что нарушение биомеханики приводит к дальнейшим перестроечным процессам в тазобедренном суставе, оценить которые только методом рентгенографии не представляется возможным [14,79,80,81]. Это же касается и коленного сустава, относительно которого описаны только рентгеноанатомические варианты изменения костей, образующих коленный сустав, тогда как более тонкие структурные нарушения в данной области с количественной оценкой изменений в зоне роста и прилежащих участках костей, не изучены, также как не изучена частота рецидивов деформаций и функциональные возможности зоны роста.
Цель исследования: по данным рентгенографии и МСКТ разработать оценочный комплекс параметров и изучить на их основе изменения тазобедренного и коленного суставов у больных с последствиями гематогенного остеомиелита для оптимизации выбора способа лечения.
Задачи исследования:
1. Разработать комплекс параметров для оценки состояния костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
2. Методом рентгенографии и МСКТ выявить особенности перестройки проксимального конца бедренной кости и вертлужной впадины у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
3. Изучить по данным рентгенографии и МСКТ особенности перестройки костей, образующих коленный сустав, у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
4. Определить роль МСКТ в алгоритме обследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита длинных костей нижних конечностей.
Положения, выносимые на защиту:
1. Комплекс параметров для изучения методом мультиспиральной
компьютерной томографии тазобедренного и коленного суставов должен
7
включать: измерение плотности корковой пластинки и субхондрального слоя на аксиальных срезах и МРИ, измерение плотности метаэпифизарного отдела кости на аксиальных срезах и МРИ, измерение плотности остеонного, внутреннего и наружного слоев корковой пластинки, измерение площади и плотности зон резорбции на аксиальных срезах, измерение плотности зон склероза на аксиальных срезах и при МРИ, УЯТ-реконструкции, обработку данных на специальных фильтрах рабочей станции, определение степени повреждения костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, по дополненным и усовершенствованным схемам.
2. Метод МСКТ является методом выбора при обследовании больных с последствиями гематогенного остеомиелита, поскольку позволяет получить полное представление о пространственных взаимоотношениях суставных поверхностей в тазобедренном и коленном суставах, изучить плотность в различных участках кости и ее качество для решения вопросов о выборе уровня и плоскости остеотомии, уровнях проведения спиц, поскольку именно они могут регламентировать тактику оперативного вмешательства.
Научная новизна
Предложен комплекс параметров для изучения состояния костей, образующих тазобедренный сустав у больных с последствиями гематогенного остеомиелита, который включает определение по данным КТ плотности сохранившейся части головки и шейки, зон максимальной плотности (склероза), большого вертела, межвертельной области, корковой пластинки в зоне перехода шейки в диафиз, плотности остеонного слоя.
На основании данных рентгенографии, МСКТ, изучены структурные особенности костей, образующих тазобедренный и коленный суставы у больных, перенесших гематогенный остеомиелит, дана качественная и количественная оценка изменений в области тазобедренного и коленного суставов в зависимости от локализации патологического процесса.
Определена плотность кости в различных отделах бедренной и большеберцовой костей.
Выявлены специфические изменения в проксимальном отделе бедренной кости, характерные для различной степени повреждения костей, образующих тазобедренный сустав, впервые описаны патогномоничные симптомы для больных с последствиями гематогенного остеомиелита в области проксимального конца бедренной кости в виде утолщения корковой пластинки (преимущественно остеонного слоя) в зоне перехода шейки в диафиз и формирование в межвертельной области зоны остеосклероза в форме «сегмента солнечной короны».
Впервые описаны рентгеноморфологические изменения в дистальном отделе бедренной кости и проксимальном большеберцовой, которые для данной группы больных заключаются в снижении плотности корковых пластинок, эпифизов, формирование в метаэпифизарном отделе «звездчатого» склероза в форме «нейрона» или «головы медузы Горгона», утолщенных, вертикально расположенных трабекул, разделенных зонами разрежения, имеющими отрицательную плотность, площадь которых с возрастом увеличивается.
Усовершенствованы методики исследования корковой пластинки длинных костей, получен патент РФ на изобретение № 2484772 на «Способ определения степени резорбции кортикальной пластинки кости после дистракционного удлинения конечности», который позволяет изучать корковую пластинку и у больных с ПГО, для решения вопроса о ее качестве.
Научно-практическая значимость
Предложенный комплекс параметров для оценки состояния костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, позволяет унифицировать обработку данных при изучении рентгеновской и КТ - семиотики изменения костей у больных с последствиями гематогенного остеомиелита.
Полученные данные определяют роль МСКТ, как метод выбора, и обязательный этап в алгоритме обследования больных с последствиями гематогенного остеомиелита, для обеспечения наиболее полной информации об анатомо-топографических и рентгено-морфологических изменениях в тазобедренном и коленном суставах.
Изучение качества кости, в том числе ее плотности в различных отделах, имеет значение для решения вопросов о выборе уровня и плоскости остеотомии, уровнях проведения спиц, поскольку именно они могут регламентировать технику оперативного вмешательства.
Данные о качественных и количественных изменениях в тазобедренном и коленном суставах являются определяющим фактором, позволяющим ортопеду определить наиболее эффективное хирургическое пособие, предотвратить или уменьшить количество осложнений.
Внедрение результатов исследования
Полученные в диссертации данные используются в работе отдела рентгеновских и ультразвуковых методов диагностики ФГБУ «РНЦ ВТО им. акад. Г.А. Илизарова» Минздрава России, а также в процессе обучения на факультете повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ГОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии МЗ РФ. « Способ определения степени резорбции корковой пластинки при удлинении конечности», рационализаторское предложение №43, 2011 используется в рентгеновском отделении ФГБУ УрНИИТО им. В.Д.Чаклина Минздрава РФ.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на Всероссийских и конференциях с международным участием:
- конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии на современном этапе», Екатеринбург, 2011;
- конференции «Илизаровские чтения», Курган, 2011;
- конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии», Санкт- Петербург, 2011;
- конференции «Аспирантские чтения», Курган, 2011;
- конференции «Илизаровские чтения», Курган, 2012;
- III съезде травматологов-ортопедов Ур ФО, Екатеринбург, 2012.
Публикации
По материалам исследования опубликовано 12 печатных работ в отечественных изданиях, в том числе в трех, рекомендованных ВАК России для публикации материалов по кандидатским и докторским диссертациям.
Объем и структура работы
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка цитированных работ, изложена на 146 страницах текста, содержит 11 таблиц и 84 рисунка. Список литературы насчитывает 198 �