Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Возможности лучевых методов исследования в диагностике и контроле лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
Автореферат диссертации по медицине на тему Возможности лучевых методов исследования в диагностике и контроле лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
На правах рукописи
ФЁДОРОВА Наталия Сергеевна
ВОЗМОЖНОСТИ ЛУЧЕВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ И КОНТРОЛЕ ЛЕЧЕНИЯ ПОСТРАДАВШИХ С ИМПРЕССИОННО-РАСКАЛЫВАЮЩИМИ ПЕРЕЛОМАМИ МЫЩЕЛКОВ БОЛЫПЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ
14.01.13 — лучевая диагностика, лучевая терапия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
18 ИЮЛ ДШ
Санкт-Петербург 2013
005531546
005531546
Работа выполнена в Федеральном государственном казенном военном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор медицинских наук профессор Труфанов Геннадий Евгеньевич Официальные оппоненты:
Черемисин Владимир Максимович - доктор медицинских наук профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», профессор кафедры госпитальной хирургии; СПб ГБУЗ «Городская Мариинская больница», заведующий отделом лучевой диагностики Савелло Виктор Евгеньевич - доктор медицинских наук профессор, ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ, заведующий кафедрой рентгенорадиологии факультета постдигоюмного обучения
Ведущая организация:
ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий» Министерства здравоохранения РФ
Защита диссертации состоится «27» сентября 2013 года в {0 часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.11 в ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (194044, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6)
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ
Автореферат диссертации разослан 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного сове—
доктор медицинских наук
Язенок Аркадий Витальевич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования
Травмы коленного сустава занимают значимое место в структуре травматизма и составляют до 60% от всех травм суставов и до 30% от травм нижних конечностей (Рикун О.В., 2000; Егоров Д.И., 2009; Бакарджиева А.Н, 2011). До 80% повреждений при травме коленного сустава приходится на мягкотканные структуры (Nirmal С., 2004; Stoller D.W., 2007; Maeseneer M.,
2008). Среди всех внутрисуставных переломов нижних конечностей переломы мыщелков большеберцовой кости составляют 10-20% (Гладков Р.В., 2009; Kayali С., 2008). В литературе указывается, что в 32-48% переломы проксимального метаэпифиза большеберцовой кости сопровождаются полными или частичными разрывами передней крестообразной связки (Gardner M.J., 2006; Crawford R., 2007; Markhardt В.,
2009), в 48-50% - повреждениями менисков (Fischbach R., 2000; Gardner M.J., 2005).
Импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков большеберцовой кости - тяжелая травма. Результаты лечения более половины пострадавших неудовлетворительные, что приводит к раннему развитию деформирующего артроза коленного сустава (Сикилинда В.Д., 2000; Питкевич Ю.Э., 2007; Гладков Р.В., 2009; Shrestha В., 2004; Mustonen А., 2009). У 29-50% больных эти переломы приводят к возникновению стойких контрактур, а у 12-20% — к деформации нижней конечности (Гиршин С.Г., 2007; Григорян А.К., 2008; Rademakers M., 2007). Такие результаты лечения, в том числе являются последствием неточной диагностики (Simone S.B., 2007; Markhardt В., 2009; Mustonen А., 2009).
Значительная доля неудовлетворительных результатов лечения и осложнений у больных с переломами мыщелков большеберцовой кости побуждает внедрять высокоинформативные методы диагностики повреждений мыщелков и внутрисуставных мягкотканных структур коленного сустава (Филиппов О.П., 2001; Еникеев М.Р., 2004; Маурисио Н., 2007; Egol К.А., 2005; Muí W.L., 2007; Chang S.M., 2009).
Степень разработанности темы. При повреждениях коленного сустава рентгенологический метод традиционно является первичным (Гладков Р.В., 2009; Sprivulis Р., 2001). В то же время установлено, что количество фрагментов, их величина и форма, степень импрессии и смещения отломков по данным рентгенографии не в полной мере отражают
реальную ситуацию (Никитин С.С., 2009; Таиров A.B., 2009; Бакарджиева
A.Н., 2011; Gary D., 2007; Antti О.Т., 2008). Импрессия суставной поверхности болыиеберцовой кости во многих случаях может остаться незамеченной (Wicky S., 2000; Muí W.L., 2007; Maripuri S.N., 2008; Markhardt
B., 2009). При этом рентгенологическая картина в 92,6% случаев не соответствует интраоперационной (Hung S.S., 2003; Brukner P., 2008; De Smet A.A., 2008).
Результаты компьютерной томографии (KT) позволяют определить тип импрессионно-раскальгвающих переломов мыщелков болыиеберцовой кости, направление и степень смещения отломков в основных плоскостях. В то же время данные KT не дают возможности достоверно выявлять повреждения менисков и связок коленного сустава (Muí W.L., 2007; Markhardt В., 2009).
Результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют определить тип и характер импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыиеберцовой кости, направление, степень смещения отломков в разных плоскостях и одновременно точно охарактеризовать повреждения внутрисуставных мягкотканных структур (Yacoubian S., 2002; Shepherd L., 2002; Muí W.L., 2007; Mustonen A., 2009). В связи с этим в литературе появились сообщения о том, что КТ-исследование таких пострадавших в предоперационном периоде целесообразно заменить MPT (Mui W.L., 2007). В то же время продолжается научная дискуссия, и в литературе до настоящего времени не сложилось единого мнения об оптимальном алгоритме лучевого обследования таких пострадавших.
В литературе встречаются единичные работы о выявлении зависимости частоты повреждений связок и менисков от локализации и различных типов переломов мыщелков болыиеберцовой кости. Приводимые результаты противоречивы (Mui W.L., 2007). Сравнению возможностей KT и МРТ посвящены лишь единичные публикации (Markhardt В., 2009). В отечественной литературе таких работ мы не встретили.
Все это обусловливает актуальность и необходимость настоящего исследования.
Цель исследования. Улучшение качества диагностики и научное обоснование применения современных лучевых методов для планирования и контроля эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыиеберцовой кости.
Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ эффективности рентгенологических, компьютерно-томографических и магнитно-резонансных исследований в диагностике и детальной характеристике повреждений костных структур у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
2. Определить роль и возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике и планировании лечения таких пострадавших.
3. Проанализировать возможные варианты переломов мыщелков большеберцовой кости и повреждений мягкотканных структур коленного сустава. Разработать и обосновать MP-классификацию импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости и сочетанных повреждений менисков и связок.
4. Определить частоту повреждений менисков и связок коленного сустава и изучить возможность зависимости таких повреждений от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости, а также от возраста пострадавших.
5. Обосновать сроки и последовательность применения различных методов лучевой диагностики на предоперационном этапе и в процессе лечения пострадавших. Оптимизировать методику рентгенологического интраоперационного контроля.
Научная новизна исследования. Достоверно доказано, что МРТ в диагностике и детальной характеристике импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости не уступает КТ и существенно превосходит возможности рентгенографии.
В предоперационном периоде основным методом лучевой диагностики импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости является МРТ.
Проанализированы и обобщены варианты переломов мыщелков и повреждений менисков и связок коленного сустава, характерных для пациентов многопрофильных лечебных учреждений и военных госпиталей, в отличие от других исследований, где анализируются в основном последствия спортивной травмы. Результаты этого анализа послужили научной основой для создания МР-классификации.
Разработана MP-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болынеберцовой кости. Основаниями для группировки в этой классификации служили:
I. Тип перелома мыщелков болынеберцовой кости (локализация перелома, количество фрагментов, их смещение в различных плоскостях, наличие и глубина импрессии суставной поверхности).
II. Повреждения менисков и связок (локализация и степень повреждения).
Сформулированы основные принципы интраоперационных рентгенологических исследований при различных вариантах современных видов хирургического лечения внутрисуставных переломов мыщелков болынеберцовой кости.
Определены оптимальные методы и методики контроля эффективности лечения таких пациентов в послеоперационном периоде.
Теоретическая и практическая значимость. Научно обосновано применение современных методов лучевой диагностики в планировании и контроле эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Определены сроки проведения, задачи, методы и методики контрольных лучевых исследований на всех этапах лечения. На этой основе разработан оптимальный алгоритм лучевой диагностики пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
По результатам сравнения чувствительности, специфичности и точности рентгенографии, КТ и МРТ доказана невысокая эффективность рентгенографии по сравнению с КТ. В то же время результаты МРТ в определении повреждений костных структур не уступают данным КТ. Обоснована роль МРТ как оптимального метода лучевой диагностики повреждений костных и мягкотканных структур коленного сустава при такой травме.
При наличии технической возможности МРТ следует использовать в качестве первичного метода диагностики внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости. Целесообразно применять этот метод как обязательный в предоперационной подготовке и при планировании тактики лечения.
Усовершенствована методика MPT коленного сустава путем изменения и оптимизации технических параметров (поле обзора - Field Of View (FO V), толщины срезов, расстояния между срезами) и плоскостей сканирования, что позволило значительно повысить качество получаемых изображений.
Обоснована удобная в практическом применении МР-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости. Эта классификация охватывает все варианты таких переломов с полной детализацией повреждений костей и мягкотканных структур сустава.
По результатам МРТ, учитывая локализацию и тип перелома, а также повреждения связок и менисков, можно предположить особенности механизма травмы. Основным механизмом является соударение суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей по оси конечности или под небольшим углом к ней, что определяет тип перелома мыщелков большеберцовой кости и вероятность повреждения менисков и связок. Это может иметь значение при проведении военно-врачебной и судебно-медицинской экспертиз.
Оптимизирована методика интраоперационного рентгенологического контроля. Установлено, что рентгеновскую визуализацию следует проводить на основных этапах операций, во время и после хирургических манипуляций. Целесообразно проводить кратковременное включение просвечивания или производить снимки в режиме «стоп-кадра», что обеспечивает необходимую информацию и позволяет уменьшить дозу облучения на пациента и медицинский персонал.
Результаты работы могут способствовать улучшению лучевой диагностики повреждений коленного сустава, а также созданию научной основы повышения качества и эффективности лечения таких пациентов.
Методология и методы исследования. Диссертационное исследование выполнялось в несколько этапов. На первом этапе изучалась отечественная и зарубежная литература, посвященная данной проблеме. Всего проанализировано 111 источников, из них 39 - отечественных, 72 -зарубежных.
На втором этапе были обследованы 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
На третьем этапе диссертационного исследования проводили сравнительный анализ лучевых методов исследования (рентгенография, КТ, МРТ) и статистическую обработку полученных результатов.
Клиническая характеристика пострадавших. Всего обследовано 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости, проходивших стационарное обследование и лечение в клинике военной травматологии и ортопедии.
Лучевые исследования проводили на кафедре рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ в период с 2009 по 2012 год. Возраст пациентов был в диапазоне от 12 до 75 лет, средний возраст составил 43,4±2,7 года. Среди обследованных пациентов преобладали мужчины (81,8%). Основная возрастная группа пострадавших среди мужчин - 26-45 лет (53,5%); среди женщин - 56-65 лет (33,3%). Чаще страдала левая нижняя конечность (п=54, 74%). Уличный травматизм встречался чаще других (п=19; 26%). Число пострадавших в результате спортивных травм и дорожно-транспортных происшествий было одинаковым (п=18; 24,7%). Бытовая травма произошла у 12 (16,4%) пациентов.
Всем пострадавшим (п=73) при поступлении в стационар проводили рентгенографию и МРТ, 56 больным выполняли КТ. Весь объем лучевого обследования был выполнен 56 пострадавшим.
Рентгенограммы выполняли в стандартных прямой передне-задней и боковой проекциях; 25 пострадавшим рентгенограммы дополнительно производили в косых внутренней и наружной проекциях (угол наклона рентгеновской трубки - 40-45°). При проведении КТ срезы выполняли в аксиальной плоскости от дистальных отделов бедренных костей до верхней трети голени. Применяли методику спирального сканирования с толщиной среза 1 мм, впоследствии строили многоплоскостные реконструкции, трехмерные изображения оттененных поверхностей.
Усовершенствованная методика МРТ пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков
большеберцовой кости
Исследования проводили на высокопольных (1,5 Тесла) МР-томографах Magnetom Symphony (Siemens) и Vantage Titan (Toshiba). MP-исследование пострадавших проводили при условном подразделении его на два этапа. Первоначально выполняли «ориентировочное» исследование по
сокращенной стандартной методике с увеличением FOV до 350x190 мм с целью определения типа перелома, его локализации, протяженности; количества и величины смещения костных отломков. На втором этапе целенаправленно исследовали «зону интереса» при FOV ~ 150-170x190 мм в оптимальных для исследуемых структур плоскостях. Протокол исследования коленного сустава дополняли ЗЭ-последовательностями.
С целью изучения состояния всех структур коленного сустава изображения получали во фронтальной, сагиттальной и аксиальной плоскостях с толщиной среза до 3,5 мм. Оценку костных структур сустава проводили по Т1-взвешенным изображениям (Т1-ВИ). Кроме того, эта импульсная последовательность была необходима для выявления признаков гемартроза. Изображения, взвешенные по протонной плотности с подавлением сигнала от жировой ткани (PD-FS-ВИ) в разных плоскостях, были эффективны для оценки суставного хряща и костного мозга, выявления разрывов связок и менисков коленного сустава. При этом костный мозг и жировая ткань демонстрировали MP-сигнал низкой интенсивности, что отличало их от свободной жидкости, отека и других патологических изменений. Получение Т2-взвешенных изображений (Т2-ВИ) градиентного эха в аксиальной плоскости давало возможность визуализировать свежую кровь в полости коленного сустава (граница раздела сред кровь/синовиальный выпот). Трехмерные Т1-ВИ градиентного эха с толщиной среза до 1 мм позволяли получать объемное представление области патологических изменений, строить многоплоскостные реконструкции, оценивать размер, локализацию, взаиморасположение костных фрагментов друг относительно друга, что было важно для планирования оперативного вмешательства.
Рентгенологический контроль во время всех операций накостного остеосинтеза и заполнения дефекта суставной поверхности большеберцовой кости аутотрансплантатом осуществляли на основных этапах оперативного вмешательства.
Эффективность консервативного лечения контролировали через 7 и 14 дней после начала лечения, затем каждый месяц, выполняли рентгенографию и МРТ по окончании лечения (п=18).
После операций металлоостеосинтеза рентгенологический контроль пострадавшим (п=55) выполняли сразу после окончания операции и через неделю. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-
исследование проводили, как правило, один раз в месяц. В дальнейшем исследования проводили с периодичностью в 2-3 месяца. После снятия металлоконструкции 13 пострадавшим выполнили рентгенографию, 12 из них также - МРТ, 9 больным - КТ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Магнитно-резонансная томография является оптимальным методом диагностики и детальной характеристики повреждений всех структур коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости. МРТ может служить методом как первичной, так и уточняющей диагностики в предоперационной подготовке таких больных.
Интраоперационный контроль является неотъемлемой частью оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде основными методами контроля являются рентгенография и КТ. МРТ - оптимальный метод оценки эффективности лечения после снятия металлоконструкции.
2. Переломы латерального мыщелка происходят чаще (59%), чем медиального (22%) и обоих мыщелков (19%) большеберцовой кости. Среди всех переломов преобладают импрессионно-раскалывающие - 58%. Импрессионные переломы составляют 30%, раскалывающие - 12%. Наиболее часто встречаются импрессионно-раскалывающие переломы латерального мыщелка (31%).
3. Более чем у 70% пострадавших с импрессионно-раскапывающими переломами мыщелков большеберцовой кости возникают повреждения связок и/или менисков коленного сустава.
Полные разрывы передней крестообразной связки при переломах латерального и обоих мыщелков встречаются существенно чаще (16,3 и 14,3% соответственно), чем при переломах медиального мыщелка (6,2%). Разрывы медиального мениска определяются в 2 раза чаще как при переломах медиального, так и при переломах обоих мыщелков (43,7 и 42,8% соответственно), чем при переломах латерального мыщелка (18,6%). Разрывы латерального мениска происходят при переломах латерального и обоих мыщелков (32,6 и 42,8% соответственно), а при переломах медиального мыщелка — маловероятны.
4. Медиальный мениск повреждается у 29% пострадавших, латеральный мениск - у 27%. Существует тенденция возрастания частоты разрывов менисков с увеличением возраста пострадавших, что можно
объяснить дегенеративно-дистрофическими изменениями. При этом у пациентов старших возрастных групп чаще повреждается медиальный мениск.
Степень достоверности и апробация результатов. Степень достоверности результатов проведенного исследования определяется значительным и репрезентативным объемом выборки обследованных пациентов (п=73), применением современных методов исследования (цифровая рентгенография, многосрезовая КТ и высокопольная MPT), а также обработкой полученных данных современными методами математической статистики.
Результаты комплексного лучевого обследования пострадавших были подвергнуты экспертному анализу с их оценкой независимыми высококвалифицированными врачами-рентгенолагами, специалистами КТ и МРТ с определением чувствительности, специфичности и точности. Кроме того, приводятся качественные и убедительные иллюстрации выявленных патологических изменений.
Результаты диссертационного исследования используются в практической работе клиники военной травматологии и ортопедии, отделения неотложной хирургии клиники военно-полевой хирургии, отделений лучевой диагностики кафедры рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и внедрены в учебный процесс на соответствующих кафедрах.
Разработаны и одобрены методические рекомендации по лучевой диагностике и контролю эффективности лечения пострадавших с переломами мыщелков болынеберцовой кости в лечебных учреждениях Министерства обороны РФ.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на: Юбилейной конференции, посвященной 80-летию кафедры рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова «Современные возможности лучевой диагностики заболеваний и повреждений в многопрофильном лечебном учреждении» (СПб., 2009); Невском радиологическом форуме (СПб., 2011, 2013); заседаниях Санкт-Петербургского радиологического общества (СПб., 2011); Юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (СПб., 2010); научно-практических конференциях на кафедре рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии (СПб., 2010); конференции «Лучевая
диагностика социально-значимых заболеваний» РНЦРХТ (СПб., 2011); Европейском конгрессе радиологов (ЕСЛ) (Вена, 2013).
Апробация диссертационной работы проведена на межкафедральном совещании кафедр: рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики), военной травматологии и ортопедии, военно-полевой хирургии ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (протокол № 15 от 17.05.2013 г.).
Личный вклад. Тема и план диссертации, ее основные идеи и содержание разработаны совместно с научным руководителем на основе многолетних целенаправленных исследований.
Автор самостоятельно обосновал актуальность темы диссертации, цель, задачи и этапы научного исследования. Разработана формализованная карта и на ее основе создана электронная база данных.
Диссертант лично провел МР-исследования 73 пострадавшим; принимал участие в большинстве (80%) КТ и рентгенологических исследований на дооперационном этапе и в процессе лечения.
Личный вклад автора в изучение литературы, сбор, обобщение, анализ, статистическую обработку клинических материалов и написание диссертации - 100%.
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 19 работ, из них 4 статьи — в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Внедрены 12 рационализаторских предложений (№ 12452/9 от 17.11.10 г.; № 12456/9 от 17.11.10 г.; № 12457/9 от 17.11.10 г.; № 12458/9 от 17.11.10 г.; № 12459/9 от 17.11.10 г.; № 12460/9 от 17.11.10 г.; № 12462/9 от 17.11.10 г.; № 12792/5 от 07.11.11 г.; № 12873/7 от 21.11.11 г.; № 13248/6 от 29.10.12 г.; № 13256/6 от 29.10.12 г.; № 13264/6 от 29.10.12 г.).
Разработаны и приняты к публикации методические рекомендации по теме НИР № УМА.02Л2.08.1113/0174, шифр «Удар» по заказу ГВМУ МО РФ, автор является их соисполнителем.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы. Работа содержит 40 рисунков, 26 таблиц. Список литературы включает 111 источников (39 отечественных и 72 зарубежных). Текст диссертации изложен на 174 листах машинописного текста.
и
Методы статистической обработки результатов исследования
Клинические материалы и результаты лучевых исследований заносили в специально разработанную формализованную карту, а затем в базу данных. Результаты подвергались обработке методами вариационной статистики. Достоверность различий определяли по Т-критерию Стьюдента для зависимых выборок. Рассчитывали показатели чувствительности, специфичности и точности рентгенографии и МРТ, приняв за «золотой стандарт» результаты КТ.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Результаты сравнительного анализа возможностей лучевых методов исследования в диагностике и характеристике повреждений
костных структур коленного сустава
По результатам лучевого обследования 73 пострадавших переломы латерального мыщелка были выявлены у 43 (59%), медиального мыщелка-у 16 (22%), обоих мыщелков большеберцовой кости - у 14 (19%) пострадавших.
Нами была разработана MP-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости. Основаниями для группировки в этой классификации служили:
I. Тип перелома мыщелков большеберцовой кости (локализация перелома, количество фрагментов, их смещение в различных плоскостях, наличие и глубина импрессии суставной поверхности).
II. Повреждения менисков и связок (какая связка повреждена, ее локализация и степень повреждения; какой мениск поврежден, его
локализация и тип разрыва).
В соответствии с этой классификацией пострадавшие (п=73) по результатам лучевых исследований распределились следующим образом: I. Повреждение костных структур.
1-й тип - импрессионный перелом латерального мыщелка (п=18; 24,7%);
2-й тип - раскалывающий перелом латерального мыщелка (п=2; 2,7%);
3-й тип - импрессионно-раскапывающий перелом латерального мыщелка
(п=23;31,5%);
4-й тип - импрессионный перелом медиального мыщелка (п=4; 5,5%);
5-й тип - раскалывающий перелом медиального мыщелка (п=7; 9,7%);
6-й тип - импрессионно-раскалывающий перелом медиального мыщелка (п=5; 6,8%);
7-й тип - перелом обоих мыщелков (п=5; 6,8%);
8-й тип - перелом обоих мыщелков с распространением на метадиафиз (п=9; 12,3%).
Среди переломов мыщелков большеберцовой кости преобладали импрессионно-раскалывающие (58%). Импрессионных переломов было 30%, раскалывающих - 12%. Наиболее часто встречались импрессионно-раскалывающие переломы латерального мыщелка (3-й тип) - 31%.
Возраст пациентов с переломами латерального мыщелка (п=43) был в диапазоне от 12 до 75 лет. Средний возраст составил 42,9±3,5 года. Мужчин было 25 (58%), женщин - 18 (42%). Чаще страдала левая нижняя конечность
- 79% (п=34). В большинстве случаев имелась импрессия суставной поверхности различной степени. У 19 пострадавших глубина импрессии (более 4 мм) имела клиническое значение. Смещение отломков по ширине происходило, как правило, одновременно в различных направлениях и доходило до 20 мм. Смещение отколотых фрагментов дистально при импрессионно-раскалывающих переломах (3-й тип) в большинстве наблюдений было от 6 до 8 мм, максимально достигало 15 мм. При раскалывающих переломах (2-й тип) (п=2) смещение по длине было небольшим (до 5 мм). У большинства пострадавших переломы латерального мыщелка сопровождались переломами головки и верхней трети малоберцовой кости (п=21; 48,8%).
Возраст пациентов с переломами медиального мыщелка (п=1б) был в диапазоне от 23 до 65 лет. Средний возраст составил 45,2±3,5 года. Мужчин было 9 (56,2%), женщин - 7 (43,7%). Чаще страдала левая нижняя конечность
- 62,5% (п=10). Глубина импрессии была 4 мм (п=5) и от 5 до 8 мм (п=4). Смещения костных отломков дистально более 8 мм не определяли. Смещение отломков по ширине происходило в различных направлениях, максимально до 8 мм.
Возраст пациентов с переломами обоих мыщелков (п=14) был в диапазоне от 22 до 60 лет. Средний возраст составил 42,7±3,5 года. Мужчин было 9 (64,2%), женщин - 5 (35,7%). Чаще страдала левая нижняя конечность
- 71,4% (п=10). Среди переломов обоих мыщелков чаще встречались переломы с распространением на диафиз большеберцовой кости (8-й тип) (п=9). Смещение костных отломков по длине на расстояние более 15 мм было
выявлено у 4 пострадавших с переломами, достигавшими диафиза большеберцовой кости. У всех пострадавших с переломами обоих мыщелков выявляли смещение отломков по ширине: от 5 до 8 мм (п=2), от 9 до 15 мм (п=3), более 15 мм (п=9). При переломах обоих мыщелков большеберцовой кости преобладала глубина импрессии суставной поверхности более 8 мм (п=7).
Результаты комплексного лучевого обследования 56 пострадавших, прошедших полный объем лучевых исследований, были подвергнуты экспертному анализу. Рентгенограммы оценивали два врача-рентгенолога (опыт работы более 20 лет), КТ-изображения — два врача отделения компьютерной томографии (опыт работы больше 5 лет), МР-изображения -три специалиста отделения магнитно-резонансной томографии (опыт работы двух из них был более 10 лет, одного - более 5 лет. Анализировали рентгенограммы, выполненные в двух стандартных проекциях - прямой и боковой. Такой стандарт рентгенологических исследований используется в большинстве клиник.
К прямым МР-признакам переломов костей относили линию/плоскость перелома, нарушение целости коркового слоя и/или губчатого вещества (дефекты, как правило, заполненные кровью или жидкостью) и смещение костных отломков (диастаз, импрессия, деформация кости). Косвенными МР-признаками переломов считали ушибы костей (трабекулярный отек), отек мягких тканей, синовит или гемартроз, сопутствующие повреждения связок, менисков коленного сустава.
Условным «золотым стандартом» эффективности диагностики переломов была выбрана компьютерная томография. Экспертная оценка результатов рентгенографии и МРТ проводилась в сравнении с результатами данных КТ по основным критериям, характеризующим переломы. В установлении «типа перелома» чувствительность рентгенографии составила 80,4%, специфичность - 80%, точность - 80,3%. Выявление «числа костных отломков» - чувствительность - 89,3%, специфичность - 80%, точность -87,7%. Определение «величины смещения отломков по длине» -чувствительность - 92,1%, специфичность - 100%, точность - 95,4%. Оценка «смещения отломков по ширине» - чувствительность составила 70,4%, специфичность - 86,4%, точность - 75,8%. «Импрессия суставной поверхности» - чувствительность рентгенографии - 79,2%, специфичность -69,2%, точность - 77,3%.
Результаты MPT в выявлении и характеристике переломов были сопоставимы с данными КТ (практически тождественны). Кроме того, МРТ позволяла выявлять сочетанные разрывы связок и менисков коленного сустава. При корректной методике MP-исследования МРТ в эффективности диагностики импрессионных переломов превосходило КТ. Кроме того, при необходимости по результатам МРТ можно было точно измерить не только глубину импрессии, но и ее площадь и объем дефекта костной ткани.
Результаты МРТ в диагностике повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
По результатам МРТ у 52 (71%) пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости были выявлены повреждения связок и/или менисков коленного сустава. В соответствии с предложенной классификацией пострадавшие с такими повреждениями распределились следующим образом:
II. Повреждения менисков и связок.
1. Передняя крестообразная связка - полные разрывы - 10 (13,7%): из них в месте прикрепления (отрыв переднего межмыщелкового поля) - 3; частичные разрывы — 30 (41%).
2. Задняя крестообразная связка - полные разрывы - 2 (2,7%); частичные разрывы - 15 (20,5%).
3. Большеберцовая коллатеральная связка - полные разрывы - 4 (5,5%): из них в месте прикрепления (отрыв медиального надмыщелка бедренной кости) - 1; частичные разрывы - 13 (17,8%).
4. Малоберцовая коллатеральная связка - полные разрывы - 3 (4,1%), частичные разрывы - 6 (8,2%).
5. Разрывы медиального мениска - 21 (28,8%): из них отрывы мениска
- 1, отрывы мениска со смещением фрагмента - 1. Локализация: разрывы переднего рога - 2 (9,5%), тела - 6 (28,6%), заднего рога - 11 (52,3%).
6. Разрывы латерального мениска - 20 (27,4%): из них отрывы мениска
- 3, отрывы мениска со смещением фрагмента - 4. Локализация: разрыв переднего рога - 1 (5%), тела - 5 (25%), заднего рога - 7 (35%).
Повреждения связок подразделяли на полные (тотальные) и неполные (частичные) разрывы. Полный разрыв связки характеризовался атипичной ее конфигурацией с наличием дефекта, заполненного жидкостью (гиперинтенсивный MP-сигнал на Т2-ВИ и PD-FS-ВИ, гипоинтенсивный - на
Т1-ВИ) или кровью (изоинтенсивный МР-сигнал на Т2-ВИ и Т1-ВИ), утолщением и разволокнением разошедшихся концов. Свободные концы связки в месте разрыва имели неровные контуры. Неоднородную структуру связки, ее утолщение, разволокнение и отек при сохранении общей целости связки на всем протяжении трактовали как частичный разрыв.
Большая доля повреждений крестообразных связок коленного сустава приходилась на импрессионно-раскалывающие переломы латерального мыщелка большеберцовой кости (3-й тип): полные разрывы передней крестообразной связки — 4 (40% от всех разрывов связки), частичные - 8 (26,7% от всех разрывов связки); полные разрывы задней крестообразной связки — 1 (50%), частичные — 6 (40%). Это объясняется высокоэнергетическим механизмом травмы с вальгусным отклонением голени и ненормальными смещениями голени и бедра относительно друг друга в сагиттальной плоскости.
Практически в половине случаев частичные разрывы передней крестообразной связки происходили при переломах латерального мыщелка (46,7% от всех разрывов связки), в трети — при переломах обоих мыщелков (33,3%). При переломах медиального мыщелка частичные разрывы передней крестообразной связки были выявлены у 20% пострадавших.
Полные разрывы передней крестообразной связки при переломах латерального (1-й, 2-й, 3-й типы) и обоих мыщелков (7-й, 8-й типы) встречались существенно чаще (16,3 и 14,3% соответственно, от числа пострадавших с такими переломами), чем при переломах медиального мыщелка (4-й, 5-й, 6-й типы) (6,2%).
Повреждения большеберцовой коллатеральной связки с большей частотой происходили при импрессионно-раскалывающих переломах латерального мыщелка (3-й тип): полные разрывы - 2 (50% от разрывов связки), частичные - 4 (30,7%). Повреждения малоберцовой коллатеральной связки сочетались с переломами обоих мыщелков с распространением на метадиафиз большеберцовой кости (8-й тип): полные разрывы - 2 (66,7% от разрывов связки), частичные - 1 (16,7%).
Полные разрывы коллатеральных связок при переломах обоих мыщелков встречались в 2 раза чаще (14,3% от таких переломов), чем при переломах латерального мыщелка (большеберцовая — 4,6%; малоберцовая — 2,3%). При переломах медиального мыщелка полные разрывы
большеберцовой коллатеральной связки и повреждения малоберцовой коллатеральной связки не встречались.
Разрыв мениска характеризовался наличием линейного косо-горизонтальной или косо-вертикальной направленности участка гиперинтенсивного MP-сигнала на PD-FS-ВИ, изоинтенсивного - на Т1-ВИ, выходящего на суставные поверхности бедренной и/или большеберцовой костей, наружные контуры мениска. Отрыв мениска расценивали как полное отделение его отделов от суставной поверхности большеберцовой кости с дислокацией мениска или его фрагмента в различных плоскостях. У 3 (15%) пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами латерального мыщелка (3-й тип) были выявлены отрывы латерального мениска. Отрывы мениска с дислокацией фрагмента (п=4; 20%) были выявлены у двух пациентов с импрессионно-раскалывающими переломами латерального мыщелка (3-й тип), у одного - с раскалывающим переломом латерального мыщелка (2-й тип), у одного - с переломом обоих мыщелков большеберцовой кости (7-й тип). Отрыв медиального мениска был выявлен у одного пострадавшего с переломом обоих мыщелков, отрыв с дислокацией фрагмента мениска - у одного больного с переломом обоих мыщелков с распространением на метадиафиз большеберцовой кости (8-й тип).
Разрывы медиального мениска определялись в 2 раза чаще как при переломах медиального, так и при переломах обоих мыщелков (43,7 и 42,8% соответственно от числа таких переломов), чем при переломах латерального мыщелка (18,6%).
Разрывы латерального мениска происходили при переломах латерального и обоих мыщелков (32,6 и 42,8% соответственно от числа таких переломов), а при переломах медиального мыщелка - не встречались.
В единичных работах приводятся данные, что разрывы медиального мениска встречаются чаще у пожилых людей (Shepherd L., 2002; Vaz С., 2005). Такие результаты авторы связывают с дегенеративными изменениями мениска. По результатам нашей работы разрывы менисков также чаще встречались в возрастной группе от 46 до 75 лет (48,8%), чем в возрастной группе от 12 до 30 лет (17,1%). Выявлена отчетливая тенденция возрастания частоты разрывов менисков в зависимости от увеличения возраста пострадавших.
Сочетания повреждений различных структур коленного сустава были многообразны. Это можно объяснить разнообразием особенностей механизма травм коленного сустава.
Консервативное лечение с применением гипсовой иммобилизации было применено у 15 (20,6%) пострадавших, у трех (4,1%) предварительно была выполнена закрытая репозиция отломков с помощью скелетного вытяжения. Это были пострадавшие, как правило, с незначительным смещением отломков и небольшой импрессией суставной поверхности (до 4 мм). Операции металлоостеосинтеза с использованием различных конструкций были произведены 55 (75,3%) больным.
Результаты применения различных методов лучевой диагностики в контроле эффективности лечения больных с переломами мыщелков большеберцовой кости
На этапе дооперационного обследования пострадавшим выполняли рентгенографию в щадящем режиме, при необходимости — рентгенограммы в дополнительных косых проекциях. В предоперационной подготовке целесообразным было проводить МРТ. Незначительной части больных (п=8) при наличии скелетного вытяжения проводили КТ.
При операциях накостного остеосинтеза переломов мыщелков большеберцовой кости пластиной или винтами рентгенологическую визуализацию проводили на основных этапах оперативного вмешательства. Включение рентгеновского аппарата производили для кратковременного просвечивания (5-7 с) или в режиме снимка («стоп-кадра») в момент или после наиболее ответственных манипуляций.
Рентгенография, как правило, производилась сразу после хирургического вмешательства, через неделю после него, а также при выписке из клиники (в среднем через 4 недели). Кроме снимков поврежденного коленного сустава выполняли рентгенограммы здорового коленного сустава в прямой проекции для последующих измерений возможных нарушений оси конечности.
В послеоперационном периоде при наличии установленных металлоконструкций (винтов, пластин с угловой стабильностью винтов) контроль проводили методом рентгенографии или КТ по разработанному алгоритму. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-исследование выполняли один раз в месяц, а при необходимости чаще. В дальнейшем такие исследования проводили с периодичностью в 2-3 месяца,
если не возникало осложнений в ходе лечения больного. После снятия металлоконструкции проводили МРТ с целью характеристики состояния костной ткани, суставной поверхности большеберцовой кости, гиалинового хряща, менисков и связок.
Таким образом, на основании результатов научного исследования был выработан оптимальный алгоритм лучевого обследования в процессе диагностики и лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполненной научной работы были определены возможности лучевых методов исследования (рентгенография, КТ и МРТ) в диагностике, планировании и контроле лечения пострадавших с переломами мыщелков большеберцовой кости. Установлено, что в предоперационной подготовке целесообразно проводить МРТ, результаты которой позволяют определить тип и характер импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости; направление, степень смещения отломков в разных плоскостях, и одновременно точно охарактеризовать повреждения внутрисуставных мягкотканных структур.
Обоснована оптимальная методика MP-исследования коленного сустава. На первоначальном этапе целесообразно использовать основные импульсные последовательности и плоскости сканирования при увеличенном FOV, на последующем этапе - выполнять прицельное исследование области патологических изменений.
Уточнена и систематизирована семиотика повреждений костных и мягкотканных структур коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Определена частота локализации и типов переломов. Так, чаще встречались переломы латерального мыщелка - 43 (59%), переломы медиального мыщелка встречались реже - 16 (22%). Переломы обоих мыщелков большеберцовой кости были выявлены у 14 (19%) пострадавших.
Разработана MP-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости.
Определена частота повреждений менисков и связок коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Выявлена зависимость частоты повреждений менисков и связок от локализации переломов мыщелков большеберцовой кости. Прослеживается тенденция более высокой частоты повреждений мягкотканных структур при переломах латерального и обоих мыщелков, чем при переломах медиального мыщелка.
Полные разрывы передней крестообразной связки при переломах латерального и обоих мыщелков встречались существенно чаще (16,3 и 14,3% соответственно), чем при переломах медиального мыщелка (6,2%). Полные разрывы большеберцовой и малоберцовой коллатеральных связок при переломах обоих мыщелков встречались в 2 раза чаще (14,3%), чем при переломах латерального мыщелка (4,6 и 2,3% соответственно). Разрывы медиального мениска определялись в 2 раза чаще как при переломах медиального, так и при переломах обоих мыщелков (43,7 и 42,8% соответственно), чем при переломах латерального мыщелка (18,6%). Разрывы латерального мениска практически происходили при переломах латерального и обоих мыщелков (32,6 и 42,8% соответственно), а при переломах медиального мыщелка не выявлялись.
Разрывы менисков чаще встречались в возрастной группе от 46 до 75 лет (48,8%). В возрастной группе от 12 до 30 лет частота разрывов менисков составила 17,1%. Таким образом, проявляется тенденция возрастания частоты разрывов менисков с увеличением возраста пострадавших.
На основе результатов научного исследования и накопленного опыта был выработан алгоритм лучевого обследования в процессе диагностики и лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Выводы
1. Магнитно-резонансная томография является ведущим методом в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости. По своей эффективности в выявлении и характеристике переломов она не уступает КТ. Результаты рентгенографии в эффективности выявления и детальной характеристике переломов при первичной диагностике повреждений существенно уступают данным КТ и МРТ.
2. По результатам МРТ возможно с высокой точностью определить тип перелома, число костных фрагментов, величину их смещения по длине и по ширине, глубину импрессии суставной поверхности, выявить
повреждения связок и менисков коленного сустава, что имеет существенное значение в планировании лечения пострадавших.
3. Разработана и обоснована MP-классификация, где группировка осуществляется по двум главным основаниям: I — типы переломов мыщелков большеберцовой кости; II - повреждения мягкотканных структур. Костные повреждения подразделены на 8 типов, которые практически полностью охватывают все варианты переломов. Патологические изменения мягкотканных структур подразделяются по локализации и степени их повреждения.
4. У 71% пострадавших происходят повреждения связок и/или менисков коленного сустава. Существует тенденция увеличения частоты повреждений передней крестообразной, коллатеральных связок и латерального мениска при переломах латерального (1-й, 2-й, 3-й типы переломов) и обоих мыщелков (7-й, 8-й типы), чем при переломах медиального мыщелка (4-й, 5-й, 6-й типы). С увеличением возраста пострадавших возрастает частота разрывов менисков, при этом чаще повреждается медиальный мениск.
5. В предоперационном периоде основным методом лучевой диагностики внутрисуставных переломов проксимального метаэпифиза большеберцовой кости является МРТ. Рентгенологический интраоперационный контроль - неотъемлемая часть хирургического вмешательства, рентгеновская визуализация производится в период или после основных хирургических манипуляций путем кратковременного просвечивания или в режиме «стоп-кадра».
В послеоперационном периоде рентгенологический или КТ-контроль осуществляется через неделю и один месяц после операции. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-исследование следует выполнять один раз в месяц, впоследствии каждые 2-3 месяца, при необходимости чаще - для оценки процесса срастания отломков, их положения и состояния металлоконструкции. МРТ - оптимальный метод окончательного определения эффективности лечения после удаления металлоконструкции.
Практические рекомендации
1. Первичную рентгенографию у пострадавших с подозрением на импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков большеберцовой кости следует выполнять в щадящем режиме, как правило, в горизонтальном
положении больного, в 4 проекциях — прямой, боковой, наружной и внутренней косой (40-45°). Методом первичной неотложной диагностики таких переломов может служить КТ или МРТ.
2. МРТ коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости целесообразно проводить в два этапа. Первоначально следует выполнять «ориентировочное» исследование по сокращенной стандартной методике с увеличением FOV до 350x190 мм с целью определения локализации и протяженности перелома. На втором этапе - целенаправленно исследовать «зону интереса» при FOV ~ 150-170x190 мм в оптимальных плоскостях. 3D-последователыюсти предоставляют возможность построения реконструкций с высоким разрешением изображения в необходимых плоскостях с толщиной среза 1 мм.
3. В предоперационной подготовке больного МРТ следует считать основным методом окончательной диагностики и планирования дальнейшего лечения пострадавших.
4. При интраоперационном рентгенологическом контроле необходимо проводить визуализацию на этапах операций во время проведения основных оперативных манипуляций путем включения кратковременного рентгеновского просвечивания или производства снимков (методом «стоп-кадра»). Непосредственно после операции и иммобилизации конечности следует проводить контрольную рентгенографию.
5. Необходимость оперативного заполнения значительных посттравматических дефектов костной ткани аллотрансплантатом требует точного измерения объема дефекта. Объем дефекта следует определять по данным МРТ на предоперационном этапе с помощью специальной компьютерной программы.
6. В послеоперационном периоде при наличии установленных металлоконструкций (винтов, пластин с угловой стабильностью винтов) контроль проводится методом рентгенографии или КТ по разработанному алгоритму. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-исследование целесообразно проводить один раз в месяц, а при необходимости чаще. В дальнейшем такие исследования проводятся с периодичностью в 2-3 месяца, если не возникает осложнений в ходе лечения больного. После снятия металлоконструкции целесообразно проводить МРТ
с целью характеристики состояния костной ткани, суставной поверхности болыпеберцовой кости, гиалинового хряща, менисков и связок.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Фёдорова, Н.С. Особенности интраоперационного рентгеновского контроля при минимально инвазивном остеосинтезе переломов костей голени / Н.С. Фёдорова, В.М. Шаповалов, Б.Я. Капилевич, Ф.И. Туракулов, И.С. Пашникова // Сборник Юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии». - СПб., 2010. - С. 353-354.
2. Фёдорова, Н.С. Возможности магнитно-резонансной и компьютерной томографии в диагностике внутрисуставных переломов мыщелков болыпеберцовой кости / Н.С. Фёдорова // Материалы IV Всероссийского национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология 2010». - М., 2010. - С. 463.
3. Фёдорова, Н.С. Предоперационная лучевая диагностика и особенности интраоперационного рентгенологического контроля при операциях накостного остеосинтеза переломов проксимального и дистального концов большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, И.С. Пашникова, Г.Е. Труфанов, И.Г. Пчелин, Б.Я. Капилевич, Ф.И. Туракулов // Материалы IV Всероссийского национального конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология 2010». — М., 2010. — С. 464.
4. Фёдорова, Н.С. Роль современных методов диагностики внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова // Сборник тезисов IX съезда травматологов-ортопедов. - Саратов, 2010.-С. 271.
5. Фёдорова, Н.С. Роль и место предоперационного лучевого исследования и интраоперационного рентгенологического контроля при операциях накостного остеосинтеза переломов проксимального и дистального концов большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, И.С. Пашникова, Г.Е. Труфанов, И.Г. Пчелин, Б.Я. Капилевич // Сборник тезисов IX съезда травматологов-ортопедов. - Саратов, 2010. - С. 269-270.
6. Фёдорова, Н.С. Диагностика нарушений кровоснабжения костей коленного сустава, роль магнитно-резонансной томографии / Н.С. Фёдорова, E.H. Адаева // Сборник тезисов всероссийского форума «Пироговская хирургическая неделя». — СПб., 2010. - С. 937.
7. Фёдорова, Н.С. Повреждения передней крестообразной связки у пострадавших с переломами мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова // Сборник тезисов всероссийского форума «Пироговская хирургическая неделя». - СПб., 2010. - С. 949.
8. Фёдорова, Н.С. Магнитно-резонансная семиотика импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, Г.Е. Труфанов, A.B. Мищенко, И.Г. Пчелин // Сборник тезисов всероссийского форума «Пироговская хирургическая неделя». - СПб., 2010. -С. 950.
9. Фёдорова, Н.С. Ошибки в диагностике повреждений передней крестообразной связки коленного сустава / Н.С. Фёдорова // Сборник тезисов всероссийского форума «Пироговская хирургическая неделя». - СПб 2010 -С. 950.
10. Фёдорова, Н.С. КТ и МР-методика измерения объема импрессии у больных с переломами мыщелков большеберцовой кости в предоперационном периоде / Н.С. Фёдорова, И.Г. Пчелин, Г.Е. Труфанов, C.B. Михайлов, Р.В. Гладков И Невский радиологический форум 2011 -СПб., 2011.-С. 193.
11. Фёдорова, Н.С. Зависимость повреждений передней крестообразной связки коленного сустава от типов внутрисуставных переломов мыщелков боьшеберцовой кости / Н.С. Фёдорова // Невский радиологический форум 2011.-СПб.,2011.-С. 247.
12. Фёдорова, Н.С. Роль МРТ и КТ в диагностике внутрисуставных импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова// Невский радиологический форум 2011. - СПб 2011 -С 248.
13. Фёдорова, Н.С. Алгоритм лучевого обследования больных с внутрисуставными импрессионно-раскалывагощими переломами мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, В.М. Шаповалов, Б.Я. Капилевич, А.В. Голубин, Р.В. Гладков // Невский радиологический форум 2011 - СПб '
2011.-С. 264.
14. Фёдорова, Н.С. Варианты повреждений внутрисуставных мягкотканных структур при импрессионно-раскалывающих переломах мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, Г.Е. Труфанов, В.А. Фокин, И.Г. Пчелин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - СПб., 2010. - № 4 (32). - С. 36-40.
15. Фёдорова, Н.С. Внутрисуставные импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков большеберцовой кости. Современные представления о механизмах травмы, роли и возможности лучевого обследования в диагностике и планировании лечения (обзор литературы) / Н.С. Фёдорова // Лучевая диагностика и терапия. - СПб., 2011. - № 3. - С. 27-34.
16. Фёдорова, Н.С. Результаты магнитно-резонансного обследования пострадавших с импрессионно-раскалывагощими переломами мыщелков большеберцовой кости: повреждения связок и менисков коленного сустава / Н.С. Фёдорова, Г.Е. Труфанов, И.Г. Пчелин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - СПб
2012. - № 2 (38). - С. 20-26.
17. Фёдорова, Н.С. Зависимость повреждений связок и менисков коленного сустава от типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, Г.Е. Труфанов, И.Г. Пчелин // Невский радиологический форум 2013. - СПб., 2013. - С. 148.
18. Фёдорова, Н.С. Вероятность повреждений менисков и связок коленного сустава и особенности магнитно-резонансного обследования пациентов с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков
большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, И.Г. Пчелин, В.А. Фокин, Г.Е. Труфанов // Радиология-практика. - М., 2013. - № 5. - С. 40-48.
19. Фёдорова, Н.С. Сравнительный анализ возможностей лучевых методов исследования в диагностике и характеристике повреждений костных структур коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости / Н.С. Фёдорова, И.Г. Пчелин, В.А. Фокин, Г.Е. Труфанов И Военно-медицинский журнал. - М., 2013. -№ 4 (334). - С. 21-27.
Список сокращений и условных обозначений
КТ - компьютерная томография MP- - магнитно-резонансный (-ая; -ое) МРТ - магнитно-резонансная томография Т1-ВИ - Т1-взвешенные изображения Т2-ВИ - Т2-взвешенные изображения FOV (Field Of View) - поле обзора
PD-FS-ВИ - изображения, взвешенные по протонной плотности с подавлением сигнала от жировой ткани
Формат 60x84/16 Заказ №. 405
Подписано в печать 24.06. 13
Обьем 1 п.л. Тираж 100 экз.
Типография ВМА им. С.М. Кирова 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Фёдорова, Наталия Сергеевна
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ
АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА» МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЗМОЖНОСТИ ЛУЧЕВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ И КОНТРОЛЕ ЛЕЧЕНИЯ ПОСТРАДАВШИХ С ИМПРЕССИОННО-РАСКАЛЫВАЮЩИМИ ПЕРЕЛОМАМИ МЫЩЕЛКОВ
БОЛЫПЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ
04201361604
На правах рукописи
ФЁДОРОВА Наталия Сергеевна
14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель: доктор медицинских наук
профессор Г.Е. ТРУ ФАНОВ
Санкт-Петербург 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................................... 6
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТРАВМАХ КОЛЕННОГО СУСТАВА, ВОЗМОЖНОСТЯХ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ПОСТРАДАВШИХ (обзор литературы).............................................................................. 18
1.1. Травма коленного сустава. Импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков болынеберцовой кости.................................. 18
1.1.1. Классификации импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болынеберцовой кости................................................ 22
1.1.2. Трудности клинического обследования пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болынеберцовой кости.............................................................. 25
1.2. Роль и возможности лучевых методов в обследовании пострадавших................................................................................ 26
1.2.1. Рентгенография в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов.............................................................................. 26
1.2.2. Компьютерная томография в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов........................................................ 29
1.2.3. Ультразвуковое исследование: достоинства и недостатки......... 31
1.2.4. Магнитно-резонансная томография в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов.................................... 32
1.3. Современные методы лечения пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков
болынеберцовой кости............................................................... 36
1.3.1. Роль методов лучевой диагностики на различных этапах лечения. Интраоперационный контроль, послеоперационный контроль............ 39
ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБСЛЕДОВАННЫХ БОЛЬНЫХ. МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ЛУЧЕВОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ 42
2.1. Общая характеристика обследованных пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости............................................................... 42
2.2. Методы и методики обследования пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости........ 45
2.2.1. Рентгенологическое исследование........................................ 45
2.2.2. Компьютерная томография................................................ 46
2.2.3. Усовершенствованная методика магнитно-резонансной томографии........................................................................... 47
2.2.4. Оптимизированная методика интраоперационного рентгенологического контроля................................................... 53
2.2.5. Методы и методики лучевого обследования пострадавших в процессе лечения и в отдаленный период....................................... 54
2.3. Методы научного анализа полученных результатов.................... 55
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЛУЧЕВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ И ХАРАКТЕРИСТИКЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ
КОСТНЫХ СТРУКТУР КОЛЕННОГО СУСТАВА............................ 57
3.1. Общая характеристика пострадавших и МР-классификация внутрисуставных переломов мыщелков болыпеберцовой кости............. 57
3.1.1. Характеристика пострадавших с переломами латерального мыщелка болыпеберцовой кости................................................. 64
3.1.2. Характеристика пострадавших с переломами медиального мыщелка болыпеберцовой кости................................................. 68
3.1.3. Характеристика пострадавших с переломами обоих мыщелков болыпеберцовой кости............................................................... 71
3.2. Результаты сравнительного анализа возможностей лучевых методов исследования в диагностике импрессионно-раскалывающих
переломов.............................................................................. 73
3.2.1. Результаты сравнительного экспертного анализа рентгенографии и компьютерной томографии при переломах мыщелков
болыпеберцовой кости............................................................... 76
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ В ДИАГНОСТИКЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ СВЯЗОК И МЕНИСКОВ КОЛЕННОГО СУСТАВА У ПОСТРАДАВШИХ С ИМПРЕССИОННО-РАСКАЛЫВАЮЩИМИ ПЕРЕЛОМАМИ МЫЩЕЛКОВ БОЛЫПЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ................................. 88
4.1. Общая характеристика пострадавших с повреждениями мягкотканных структур. МР-классификация повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости......... 88
4.1.1. МР-семиотика повреждений менисков и связок........................ 89
4.1.2. Повреждения связок коленного сустава................................. 93
4.1.3. Повреждения менисков коленного сустава.............................. 99
4.2. Частота повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших в зависимости от локализации и типов внутрисуставных
переломов мыщелков болыпеберцовой кости.................................. 104
4.2.1. Сочетанные повреждения связок и менисков коленного сустава
у пострадавших при разных типах внутрисуставных переломов
мыщелков болыпеберцовой кости................................................ 108
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ В КОНТРОЛЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ПЕРЕЛОМАМИ МЫЩЕЛКОВ
БОЛЫПЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ.................................................... 114
5.1. Лучевые методы исследования на разных этапах лечения больных с переломами мыщелков болыпеберцовой кости.............................. 114
5.2. Лучевой контроль эффективности лечения пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами
мыщелков болыиеберцовой кости в отдаленном периоде................... 128
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... 139
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ............. 162
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................... 163
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
Травмы коленного сустава занимают значимое место в структуре травматизма и составляют до 60% от всех травм суставов и до 30% от травм нижних конечностей (Рикун О.В., 2000; Егоров Д.И., 2009; Бакарджиева А.Н, 2011). До 80%) повреждений при травме коленного сустава приходится на мягкотканные структуры (Nirmal С., 2004; Stoller D.W., 2007; Maeseneer M.,
2008). Среди всех внутрисуставных переломов нижних конечностей переломы мыщелков болыпеберцовой кости составляют 10-20%) (Гладков Р.В., 2009; Kayali С., 2008). В литературе указывается, что в 32-48%) переломы проксимального метаэпифиза болыпеберцовой кости сопровождаются полными или частичными разрывами передней крестообразной связки (Gardner M.J., 2006; Crawford R., 2007; Markhardt В.,
2009), в 48-50%) - повреждениями менисков (Fischbach R., 2000; Gardner M.J., 2005).
Импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков болыпеберцовой кости - тяжелая травма. Результаты лечения более половины пострадавших неудовлетворительные, что приводит к раннему развитию деформирующего артроза коленного сустава (Сикилинда В.Д., 2000; Питкевич Ю.Э., 2007; Гладков Р.В., 2009; Shrestha В., 2004; Mustonen А., 2009). У 29-50% больных эти переломы приводят к возникновению стойких контрактур, а у 12-20% - к деформации нижней конечности (Гиршин С.Г., 2007; Григорян А.К., 2008; Rademakers M., 2007). Такие результаты лечения, в том числе являются последствием неточной диагностики (Simone S.B., 2007; Markhardt В., 2009; Mustonen А., 2009).
Значительная доля неудовлетворительных результатов лечения и осложнений у больных с переломами мыщелков болыпеберцовой кости побуждает внедрять высокоинформативные методы диагностики повреждений мыщелков и внутрисуставных мягкотканных структур
коленного сустава (Филиппов О.П., 2001; Еникеев М.Р., 2004; Маурисио Н., 2007; Egol К.А., 2005; Mui W.L., 2007; Chang S.M, 2009).
Степень разработанности темы.
При повреждениях коленного сустава рентгенологический метод традиционно является первичным (Гладков Р.В., 2009; Sprivulis Р., 2001). В то же время установлено, что количество фрагментов, их величина и форма, степень импрессии и смещения отломков по данным рентгенографии не в полной мере отражают реальную ситуацию (Никитин С.С., 2009; Таиров A.B., 2009; Бакарджиева А.Н., 2011; Gary D., 2007; Antti О.Т., 2008). Импрессия суставной поверхности болыиеберцовой кости во многих случаях может остаться незамеченной (Wicky S., 2000; Mui W.L., 2007; Maripuri S.N., 2008; Markhardt В., 2009). При этом рентгенологическая картина в 92,6% случаев не соответствует интраоперационной (Hung S.S., 2003; Brukner P., 2008; De Smet A.A., 2008).
Результаты компьютерной томографии (KT) позволяют определить тип импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости, направление и степень смещения отломков в основных плоскостях. В то же время данные KT не дают возможности достоверно выявлять повреждения менисков и связок коленного сустава (Mui W.L., 2007; Markhardt В., 2009).
Результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют определить тип и характер импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости, направление, степень смещения отломков в разных плоскостях и одновременно точно охарактеризовать повреждения внутрисуставных мягкотканных структур (Yacoubian S., 2002; Shepherd L., 2002; Mui W.L., 2007; Mustonen A., 2009). В связи с этим в литературе появились сообщения о том, что КТ-исследование таких пострадавших в предоперационном периоде целесообразно заменить MPT (Mui W.L., 2007). В то же время продолжается научная дискуссия, и в литературе до настоящего времени не сложилось единого мнения об оптимальном алгоритме лучевого обследования таких пострадавших.
В литературе встречаются единичные работы о выявлении зависимости частоты повреждений связок и менисков от локализации и различных типов переломов мыщелков болынеберцовой кости. Приводимые результаты противоречивы (Mui W.L., 2007). Сравнению возможностей КТ и МРТ посвящены лишь единичные публикации (Markhardt В., 2009). В отечественной литературе таких работ мы не встретили.
Все это обусловливает актуальность и необходимость настоящего исследования.
Цель исследования. Улучшение качества диагностики и научное обоснование применения современных лучевых методов для планирования и контроля эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости.
Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ эффективности рентгенологических, компьютерно-томографических и магнитно-резонансных исследований в диагностике и детальной характеристике повреждений костных структур у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости.
2. Определить роль и возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике и планировании лечения таких пострадавших.
3. Проанализировать возможные варианты переломов мыщелков болыпеберцовой кости и повреждений мягкотканных структур коленного сустава. Разработать и обосновать MP-классификацию импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болынеберцовой кости и сочетанных повреждений менисков и связок.
4. Определить частоту повреждений менисков и связок коленного сустава и изучить возможность зависимости таких повреждений от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков болыпеберцовой кости, а также от возраста пострадавших.
5. Обосновать сроки и последовательность применения различных методов лучевой диагностики на предоперационном этапе и в процессе лечения пострадавших. Оптимизировать методику рентгенологического интраоперационного контроля.
Научная новизна исследования.
Достоверно доказано, что МРТ в диагностике и детальной характеристике импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыпеберцовой кости не уступает КТ и существенно превосходит возможности рентгенографии.
В предоперационном периоде основным методом лучевой диагностики импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыпеберцовой кости является МРТ.
Проанализированы и обобщены варианты переломов мыщелков и повреждений менисков и связок коленного сустава, характерных для пациентов многопрофильных лечебных учреждений и военных госпиталей, в отличие от других исследований, где анализируются в основном последствия спортивной травмы. Результаты этого анализа послужили научной основой для создания МР-классификации.
Разработана MP-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыпеберцовой кости. Основаниями для группировки в этой классификации служили:
I. Тип перелома мыщелков болыпеберцовой кости (локализация перелома, количество фрагментов, их смещение в различных плоскостях, наличие и глубина импрессии суставной поверхности).
II. Повреждения менисков и связок (локализация и степень повреждения).
Сформулированы основные принципы интраоперационных рентгенологических исследований при различных вариантах современных видов хирургического лечения внутрисуставных переломов мыщелков болыпеберцовой кости.
Определены оптимальные методы и методики контроля эффективности лечения таких пациентов в послеоперационном периоде.
Теоретическая и практическая значимость.
Научно обосновано применение современных методов лучевой диагностики в планировании и контроле эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыиеберцовой кости.
Определены сроки проведения, задачи, методы и методики контрольных лучевых исследований на всех этапах лечения. На этой основе разработан оптимальный алгоритм лучевой диагностики пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыиеберцовой кости.
По результатам сравнения чувствительности, специфичности и точности рентгенографии, КТ и МРТ доказана невысокая эффективность рентгенографии по сравнению с КТ. В то же время результаты МРТ в определении повреждений костных структур не уступают данным КТ. Обоснована роль МРТ как оптимального метода лучевой диагностики повреждений костных и мягкотканных структур коленного сустава при такой травме.
При наличии технической возможности МРТ следует использовать в качестве первичного метода диагностики внутрисуставных переломов мыщелков болыиеберцовой кости. Целесообразно применять этот метод как обязательный в предоперационной подготовке и при планировании тактики лечения.
Усовершенствована методика МРТ коленного сустава путем изменения и оптимизации технических параметров (поле обзора - Field Of View (FOV), толщины срезов, расстояния между срезами) и плоскостей сканирования, что позволило значительно повысить качество получаемых изображений.
Обоснована удобная в практическом применении МР-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыиеберцовой кости.
Эта классификация охватывает все варианты таких переломов с полной детализацией повреждений костей и мягкотканных структур сустава.
По результатам МРТ, учитывая локализацию и тип перелома, а также повреждения связок и менисков, можно предположить особенности механизма травмы. Основным механизмом является соударение суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей по оси конечности или под небольшим углом к ней, что определяет тип перелома мыщелков большеберцовой кости и вероятность повреждения менисков и связок. Это может иметь значение при проведении военно-врачебной и судебно-медицинской экспертиз.
Оптимизирована методика интраоперационного рентгенологического контроля. Установлено, что рентгеновскую визуализацию следует проводить на основных этапах операций, во время и после хирургических манипуляций. Целесообразно проводить кратковременное включение просвечивания или производить снимки в режиме «стоп-кадра», что обеспечивает необходимую информацию и позволяет уменьшить дозу облучения на пациента и медицинский персонал.
Результаты работы могут способствовать улучшению лучевой диагностики повреждений коленного сустава, а также созданию научной основы повышения качества и эффективности лечения таких пациентов.
Методология и методы исследования.
Диссертационное исследование выполнялось в несколько этапов. На первом этапе изучалась отечественная и зарубежная литература, посвященная данной проблеме. Всего проанализировано 111 источников, из них 39 - отечественных, 72 - зарубежных.
На втором этапе были обследованы 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
На третьем этапе диссертационного исследования проводили сравнительный анализ лучевых методов исследования (рентгенография, КТ, МРТ) и статистическую обработку полученных результатов.
Клиническая характеристика пострадавших. Всего обследовано 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости, проходивших стационарное обследование и лечение в клинике военной травматологии и ортопедии.
Лучевые исследования проводили на к