Лучевая диагностика травм голеностопного сустава
На правах рукописи
Савчук Гавриил Борисович
Лучевая диагностика травм голеностопного сустава
Специальность 14.00.19. – «Лучевая диагностика, лучевая терапия»
АВТОРЕФЕРАТ
на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва 2008 г.
Работа выполнена в научно-практическом центре медицинской радиологии и Диагностическом клиническом центре №1 Департамента Здравоохранения г. Москвы.
Научные руководители:
доктор медицинских наук, профессор Варшавский Юрий Викторович
доктор технических наук, Зеликман Михаил Израилевич
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Шехтер Анатолий Ильич
доктор медицинских наук, профессор Королёв Андрей Вадимович.
Ведущая организация:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский Государственный Медицинский Университет
Защита состоится « » 2008г. в « » часов на заседании Диссертационного совета Д 208.040.06. при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московская Медицинская Академия им. И.М. Сеченова Росздрава по адресу: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д.8, стр. 2.
С диссертацией можно знакомиться в Центральной научной медицинской библиотеке по адресу: 117998. Москва, Нахимовский проспект, д. 49.
Автореферат разослан ………………….............................................……2008г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Доктор медицинских наук, профессор Марина Петровна Грачева
I. Общая характеристика работы.
Актуальность темы.
Изолированные травмы голеностопного сустава (ГС) составляют по разным данным от 4 до 32% всех травм костно-мышечной системы. В пожилом возрасте (старше 60 лет) по причине частоты остеопороза тяжесть повреждений, длительность лечения возрастают. Страдают разные структуры ГС (костные, связочный аппарат, хрящевые суставные поверхности, синдесмоз), возникает необходимость детальной анатомической оценки полученных повреждений, так как от этого напрямую зависят тактика лечения и, в конечном итоге, результаты и длительность сроков лечения, а также понесенные экономические потери.
Таким образом, существует настоятельная необходимость внедрения в повседневную практику современных средств лучевой диагностики при травматических повреждениях ГС, а также оценки наносимого прямого и косвенного экономического ущерба в результате использования одной классической рентгенологии (РГ) для диагностики этой патологии.
Цель и задачи исследования:
Цель настоящего исследования – повышение эффективности лучевой диагностики травматических повреждений ГС.
Реализация поставленной цели связана с решением следующих конкретных задач:
- Определить информативность различных методов лучевой диагностики (РГ, КТ, УЗИ и МРТ) в визуализации анатомических структур ГС в норме.
- Установить ценность различных методов лучевой диагностики при травме ГС путем сравнения их достоверности.
- Разработать наиболее рациональную последовательность применения лучевых методов исследования при травмах ГС в зависимости от клинических проявлений (формирование диагностического алгоритма).
- Создать электронный архив изображений, полученных с использованием различных методов медицинской визуализации, у больных с травмой ГС.
- Использовать возможности сети Интернет для оказания консультативной помощи при травмах голеностопного сустава и в качестве пособия для повышения квалификации врачей лучевой диагностики.
Объектом исследования явились существующие лечебно-диагностические технологии, применяемые при травмах суставов конечностей.
Предмет исследования. Анализ медицинской эффективности существующих в настоящее время методов лучевой визуализации последствий травм ГС.
Методология и методика исследования.
Теоретической и методологической основой исследования послужили труды ведущих специалистов в области диагностики и лечения патологических состояний СМС, и в частности, ГС.
В ходе исследования применялись современные методы лучевой визуализации, статистические методы, методы сравнительного и системного анализа, а также экспертных оценок.
Информационной базой исследования являются статистические данные Всемирной Организации Здравоохранения, Национальных статистических структур, Госкомстата, Минздрава РФ, законодательные акты и нормативные документы РФ, отраслевые научные и методические материалы, материалы международных, общероссийских и региональных научных съездов, конференций и форумов (с 2001 по 2007) и публикаций в медицинских изданиях по исследуемой проблематики.
Положения, выносимые на защиту.
1. В диагностике травматических повреждений структур ГС приоритетное значение имеют лучевые методы исследования. В силу установившейся традиции и доступности наиболее часто используемая РГ позволяет устанавливать лишь явные повреждения костных составляющих сустава.
2. Минимальные костные повреждения, обычно не выявляемые при РГ, хорошо визуализируются при МРТ и КТ.
3. Для выявления изменений внесуставных стабилизаторов ГС УЗИ и МРТ имеют примерно одинаковую диагностическую информативность.
Оптимальным видом лучевого исследования для выявления изменений внутрисуставных структур ГС является МРТ.
4. МРТ является наиболее универсальным методом визуализации повреждений всех структур ГС. КТ позволяет детализировать (оценить степень и распространенность) выявленные при МРТ минимальные костные переломы.
5. Рекомендуемый алгоритм, основанный на использовании данных первичного клинического осмотра и применении «Оттавских правил для ГС», позволяет выбирать оптимальную последовательность применения различных методов ЛД, а также избежать необоснованного назначения РГ.
6. Цифровой архив медицинских изображений ГС у исследованных пациентов значительно облегчает доступ к данным предыдущих лучевых исследований, являясь, таким образом, консультативным пособием, используемым как в диагностических, так и в педагогических целях.
Научная новизна исследования.
Накопленный большой объем научных разработок, посвящённых использованию современных методов лучевой диагностики травматических повреждений ГС, пока не достиг этапа формирования алгоритмических рекомендаций, позволяющих оптимизировать диагностический процесс. В сложившейся ситуации наступила необходимость и возможность обоснования выбора тактики лучевого исследования пациентов с травмой области ГС, предусматривающей не только эффективное использование имеющихся ресурсов, но и снижения дозовой нагрузки на пациента и персонал. Данное диссертационное исследование имеет цель восполнить этот пробел.
Впервые в нашей стране осуществлен комплексный подход к оценке возможностей различных методов лучевой диагностики при травме ГС.
Определены критерии для выбора наиболее рациональных и информативных методов лучевой диагностики в зависимости от клинической симптоматики.
На специально созданном автоматизированном рабочем месте (АРМ) на базе персонального компьютера, не входящего изначально в штатную комплектацию диагностических комплексов, реализован цифровой архив, объединяющий медицинские изображения и сопутствующую информацию по результатам исследования больных различными методами лучевой диагностики. Наличие цифрового архива позволяет заметно повысить эффективность последующей работы врача, выражающейся в уменьшении временных затрат на анализ медицинских изображений ввиду доступности и компактности всей информации о патологическом состоянии.
Практическая значимость работы.
Выполненное исследование показало целесообразность использования дифференцированного подхода при лучевой диагностике травм ГС.
РГ позволяет непосредственно визуализировать лишь явные изменения костных структур сустава, которые встречаются не чаще 5-10 % случаев подобных травм. Поэтому для своевременной диагностики повреждений всех структур ГС показано использование современных методов лучевой диагностики, а именно УЗИ, КТ и МРТ.
На основании анализа собственных наблюдений показано, что УЗИ и МРТ позволяют оптимальным образом визуализировать повреждения внесуставных стабилизаторов ГС. Возможности УЗИ в изучении суставного гиалинового хряща ограничены топографо-анатомическими особенностями. КТ показана для детального изучения костных изменений, особенно минимальных повреждений кортикального слоя, первично выявленных при МРТ. Последние в большинстве своем остаются за пределами чувствительности РГ. Таким образом, МРТ является наиболее универсальным методом визуализации травматических повреждений различных структур ГС.
Таким образом, в данной работе:
- Показана целесообразность дифференцированного подхода при выборе методов лучевой диагностики травм ГС с учетом клинических проявлений.
- Разработана лучевая семиотика повреждений различных структур ГС при РГ, УЗИ, КТ и МРТ.
- Доказана максимальная эффективность МРТ в визуализации различных структур ГС как в норме, так и при их травматических повреждениях.
- Разработан алгоритм оптимального использования различных методов лучевой диагностики при травме ГС с учетом конкретных клинических проявлений.
- Показана роль современных цифровых технологий в оптимизации диагностического процесса на основе создания архива изображений исследованных пациентов, реализованного на базе специально созданного АРМ на платформе персонального компьютера.
- С консультативно-педагогической целью на официальном сайте НПЦ медицинской радиологии в Интернете создана персональная страница, посвященная комплексной лучевой диагностике при травмах ГС.
Внедрение результатов исследования.
Основные положения работы внедрены в практическую деятельность КДЦ №1, ГКБ №13 им. Пирогова, НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, НИИ спортивной медицины Департамента Здравоохранения города Москвы, в педагогический процесс кафедры лучевой диагностики РМАПО.
Апробация работы.
Основные положения, теоретические и практические аспекты диссертационного исследования доложены на всероссийских и международных научно-практических конференциях и конгрессах, в том числе на 3-ей научно-практической конференции «Лучевая диагностика заболеваний скелетно-мышечной системы, современные тенденции», 5-ом конгрессе Российского артроскопического общества, Научно-практической конференции «Актуальные вопросы лучевой диагностики в травматологии, ортопедии и смежных дисциплинах», 5-ой научно-практической конференции «Современные тенденции комплексной диагностики и лечения заболеваний скелетно-мышечной системы», а также на секционных заседаниях Московского объединения медицинских радиологов. Результаты работы положены в основу лекций, прочитанных слушателям курсов усовершенствования и переподготовки врачей лучевой диагностики и клинических ординаторов кафедры лучевой диагностики Российской медицинской академии последипломного образования Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Публикации.
По теме диссертации в научной литературе опубликовано 5 печатных работ. Список печатных работ приведен в автореферате.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 126 страницах и состоит из введения, 5 Глав, собственных наблюдений, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы. Библиографический указатель включает 118 ссылок (в т.ч. на 40 российских и 78 иностранных публикаций). Диссертация иллюстрирована 8 таблицами, 71рисунками и одной схемой.
Результаты исследования и его теоретическая и прикладная значимость.
В результате проведенных исследований показана роль различных методов лучевой визуализации при травме ГС. Указаны наиболее информативные и безопасные методы лучевого исследования. Обоснован алгоритм лучевого исследования пациентов при травматических поражениях голеностопного сустава, позволяющий снизить риск ошибочной трактовки результатов и радиационного воздействия на пациентов, а также добиться более высокой экономической эффективности диагностического процесса.
Разработаны следующие документы и материалы:
- Методические рекомендации;
- Предложения по табелю оснащения и штатному обеспечению специализированных рабочих мест службы лучевой диагностики, а также по изменению тарифных соглашений в системе ОМС;
II. Основное содержание работы.
Во введении раскрывается актуальность выбранной темы исследования, определяются цели и задачи, предмет и объект исследования, его научная новизна и практическая значимость.
В первой главе - рассмотрены вопросы распространенности и социальной значимости травм СМС, проанализированы тенденции изменения эпидимиологической ситуации, выделены приоритетные задачи системы здравоохранения, направленные на своевременное распознавание и лечение последствий травм, в частности, ГС. Приведены литературные данные о специфических особенностей травм ГС, посттрравматических травматологических изменениях в суставе, современных технологиях выявления этих изменений, а также о мерах, направленных на повышение эффективности диагностического процесса.
Вторая глава – «материалы и методы» содержит характеристику 250 больных с травмой ГС и подробные сведения об использованных методах лучевой диагностики. Для определения возможностей визуализации анатомических структур ГС была выделена контрольная группа из 23 здоровых добровольцев.
Лучевые исследования выполнены на базе рентгенодиагностического отделения, отделений компьютерной томографии и ультразвуковых исследований Диагностического Клинического центра №1 Департамента здравоохранения г. Москвы.
Основную группу составили 250 пациента: из них 131 человек (52,4 %) - мужчин и 119 (47,6 %) – женщин.
| Возрастные группы | Число пациентов | ||
| мужчины | женщины | всего | |
| до 15 лет | 3 (2,5%) | 2 (1,6%) | 5 (2%) |
| От 16 до 25 | 40 (30,4%) | 24 (20,3%) | 64 (25,6%) |
| От 26 до 35 лет | 21 (16%) | 32 (26,9%) | 53 (21,2%) |
| От 36 до 50 лет | 31 (23,6%) | 25 (21,0%) | 56 (22,4%) |
| От 51 до 60 лет | 14 (10,7%) | 17 (14,2%) | 31 (12,4%) |
| От 61 и выше | 22 (16,8%) | 19 (16%) | 41 (16,4%) |
| Всего | 131 (100%) | 119 (100%) | 250 (100%) |
Таблица 1. Распределение больных по возрасту и полу.
Таким образом, в 204 (81.6 %) случаях травматические повреждения ГС были выявлены у лиц молодого и работоспособного возраста от 15 до 60 лет.
Таблица 2. Характеристика больных по видам проведенных лучевых исследований.
| исследование | не проводилось | однократно | 2 раза | 3 и более раз | Всего: |
| РГ | 26 (6,5%) | 156 (64,7%) | 36 (12,9%) | 32 (15,9%) | 250 (100%) |
| УЗИ | 59 (23,6%) | 88 (35,2%) | 61 (24,4%) | 42 (16,8%) | 250 (100%) |
| МРТ | 0 | 222 (88,8%) | 28 (11,2%) | 10 (4%) | 250 (100%) |
| КТ | 134 (53,6%) | 101 (40,4%) | 10 (4%) | 5 (2%) | 250 (100%) |
Следовательно, МР исследование было проведено 250 случаях, т.е. всем пациентам, в 156 (64,7%) случаях – РГ и МР проводилось хотя бы единожды, при этом у значительной части больных РГ (у 171 больного - 68,4 %) была выполнена до дообследования в ДКЦ №1. Эти больные были направлены в ДКЦ №1 в связи с возникновением трудностей в установлении диагноза, несоответствием клинической картины с полученными изображениями при РГ или же в связи с отсутствием положительной динамики в результате проведенного лечения. У 13 (5,2 %) больных МРТ была выполнена без предварительного РГ-исследования. Это объясняется тем, что с учетом имеющейся клинической симптоматики данные пациенты непосредственно после травмы области ГС были направлены в ДКЦ № 1 на МРТ. У 48 (19,2 %) пациентов МРТ выполнялась с установленным переломом после консолидации перелома, но с выраженными жалобами на боли в области ГС.
Наиболее часто изменения со стороны костных структур ГС в этой группе наблюдались в области наружной лодыжки 39 (81,25%), реже в проекции внутренней (18,75%). Пациентов с переломами таранной кости в нашей практике не встречалось.
У 195 (78%) пациентов РГ исследование было проведено в течение первой недели после травмы, у 35 (14%) - первых двух недель, а у 20 (8%) – в сроки от двух недель до месяца. Пациенты с более поздними сроками проведения РГ в нашей практике не встречались.
В 68 наблюдениях (27,2 %) РГ исследование было проведено более одного раза.
До момента обследования на МР-томографе, у пациентов в общей сложности было выполнено 343 РГ исследования, что составляет в среднем 1,3 исследования на человека.
В течение первого месяца после травмы МРТ производилась в 203 наблюдениях, тогда как у 19-ти больных (7,6 %) она впервые была осуществлена в сроки от 1-3-х месяцев после травмы, а в 13 случаях (5,2%) в более поздние сроки (табл.3)
Таблица 3. Сроки выполнения МР- исследования после травмы.
| До 1 месяца | 1 – 3 мес | 3 – 6 мес | 6 – 12 мес | Свыше 1года | Всего: | |||
| 203 (81,2%) | 19 (7,6%) | 15 (6,0%) | 12 (4,8%) | 1 (0,4%) | 250 (100%) | |||
При выявлении на МРТ признаков костных изменений, у 38 (15,2%) пациентов была выполнена КТ для уточнения характера и распространенности повреждений.
В 233 (93,26%) случаях травме был подвергнут один сустав, а в 17-ти - оба сустава (табл. 4). Таким образом, в общей сложности было проведено 267 МР-исследований ГС у 250 больных.
Таблица 4. Количество МР-исследований ГС.
| правый | Левый ГС | Оба сустава | Всего: |
| 199 (79,6%) | 34 (13,6%) | 17 (6,8%) | 250 (100%) |
Выявленные при МР-исследовании изменения структурных элементов ГС систематизированы по характеру определяемых поражений.
Таблица 5. Выявленные при МРТ поврежденные структуры ГС.
| Повреждения | количество | проценты |
| Повреждения связок | 198 | 79,2 % |
| Переломы | 17 | 8,4 % |
| Контузионные изменения костей | 28 | 14 % |
| Синдром таранного синуса | 76 | 38 % |
| Рассекающий остеохондрит | 23 | 11 % |
| Тендовагинит | 54 | 27 % |
| Хондромаляция | 22 | 11 % |
| Повреждения Ахиллова сухожилия | 14 | 7% |
По нашим наблюдениям все выявленные изменения структур ГС были комбинированные.
В 93 случаях из 250, повреждения СКА сочетались с изменениями костных структур сустава, 48 из которых - переломы, диагносцированные по месту первичного обращения.
Появление современных методов лучевого исследования продемонстрировало новые, широкие возможности диагностики травм ГС, однако пока практически повсеместно применяется РГ, что связано с ее доступностью и технической простотой использования.
Основными проекциями при выполнении РГ снимков области ГС, являются прямая и боковая. Но могут быть дополнены произвольными проекциями. Т.е. основным правилом при выполнении рентгенологического исследования ГС является полипозиционность.
МРТ обладает высокой степенью контрастного разграничения мягких тканей и высокой точностью демонстрации анатомических структур ГС как в норме, так и при патологии. По сравнению с другими методами исследования в диагностике различных патологий, МРТ обладает целым рядом преимуществ – «подавление» жировой ткани, использование контрастного исследования, увеличивающим точность диагноза при посттравматических изменениях.
Патологические изменения ГС при МРТ выявляются на основании различий интенсивности сигнала нормальных и патологических тканей. Главные элементы являются пространственное разрешение и размер пиксела. Параметрами, обуславливающими размер пиксела, и основные технические параметры сканирования являются:
- три плоскости: аксиальная, коронарная (фронтальная) и саггитальная;
- импульсные последовательности: SE Т2, TR = 2000 мс, TE = 30 мс (первое эхо) TE = 140 мс (второе эхо) SE T1, GE, FAT-SAT, FSE, STIR;
- FOV =17-20 см, матрица = 256х192;
- толщина срезов = 3 мм;
- интервал между срезами = 0,5 мм в аксиальной, фронтальной и саггитальной плоскостях.
Использование 3 плоскостей сканирования, дополняя друг друга, позволяют избежать ошибок, связанных с артефактами, обусловленными малыми размерами исследуемых структур. Иногда исследование дополнялось произвольными плоскостями сканирования.
Количество срезов выбиралось в зависимости от размеров исследуемого ГС, зоны интереса и толщины самого среза. Принятая толщина среза - 3-3,5 мм. Число срезов в одной плоскости сканирования достигало 14-16.
Суммарное время сканирования не зависит от типа МРТ (высокопольная или низкопольная система) и находится в пределах 15-25мин. Оно может быть сокращено за счет использования срезов большей толщины (3,5 - 4 мм) и/или увеличения интервалов между срезами (1,5мм).
КТ - высокочувствительнй метод исследования, обеспечивающим аксиальное изображение ГС как в костном, так и в мягкотканом режимах. При обследовании использован спиральный рентгеновский компьютерный томограф (КТ) "HiSpeed NSi" производства GE. Условия сканирования:
- аксиальная проекция;
- спиральное сканирование (helical scan);
- толщина сканируемого слоя 3 мм, перекрытие 1,5 мм;
- использование костного и/или мягкотканного фильтра;
- при обработке результатов выполнялась 2D и/или 3D реконструкция.
Развитие электронных датчиков на современном этапе увеличило возможности УЗИ. УЗИ ГС в последние годы приобрело особое внимание специалистов. В настоящее время признаётся роль этой технологии в оценке и выявлении целого ряда патологий ГС, и нередко заменяющей МРТ в диагностике повреждений сухожилий и суставов.
В данной работе использованы ультразвуковые аппараты Aloka 5000 и Kretz Technik.
Третья глава – «Лучевая визуализация структур голеностопного сустава в норме».
На основе комплексного лучевого обследования структур ГС установлено, что РГ является достаточно информативным методом для визуализации костных составляющих ГС. За пределами возможности этого метода остается отображение мягкотканых структур.
УЗИ с применением современных методик позволяет хорошо визуализировать практически все отделы ГС, за исключением губчатого вещества костей, а также внутрисуставные элементы сустава.
Спиральная КТ открывает широкие возможности детального изучения костных структур, а также крупных сухожилий. Данный метод имеет явное преимущество перед классической рентгенографией в плане исследования костной структуры благодаря возможности получения послойных срезов, но уступает своими возможностями МР-исследованию.
Наиболее важным методом лучевой диагностики, который зачастую может заменить РГ, УЗИ и КТ, является МРТ. Высокая контрастность и чувствительность, а также возможность получения серии послойных изображений в различных плоскостях сканирования, ставят МРТ на первое место для визуализации in vivo мягкотканых структур ГС.
Четвертая глава «Лучевая семиотика травматических повреждений структур голеностопного сустава»
Для наглядности изложения материала, все наблюдаемые нами повреждения сустава объедены в группы:
ГРУППА 1 - ОСТРЫЕ ТРАВМАТИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ГС
1. повреждения связочного аппарата ГС
2. повреждения костных структур (контузионные изменения, импрессионные переломы, оскольчатые переломы)
3. тендовагинит
4. синдром таранного синуса
5. посттравматический рассекающий остеохондрит
ГРУППА 2 – ПОВРЕЖДЕНИЯ АХИЛЛОВА СУХОЖИЛИЯ
ГРУППА 3 – ДРУГИЕ ИЗМЕНЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ КАК С ТРАВМОЙ, ТАК И С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ В ОБЛАСТИ ГС.
- объемные образования костей, образующих ГС.
- костные деформации – как следствие хронических или острых заболеваний.
Повреждения связок.
Полные и частичные разрывы связок одно из самых часто встречающихся повреждений опорно-двигательного аппарата, проявление которых связано с нарушением двигательной функции сустава и нередко патологическая подвижность. Следует отметить, что при переломах костей, при вывихах в суставе, связки неотъемлемо повреждаются.
Наиболее информативными плоскостями сканирования для диагностики повреждения боковых связок являются аксиальная и коронарная; саггитальная - дает лишь возможность предположить повреждение.
 |  | РИС 1. Саггитальная плоскость сканирования. Т1 и Т2 ВИ. Стрелками указаны повышенное скопление жидкости в переднем и заднем заворотах, в полости суставов – большеберцово-таранном и таранно-пяточном. |
Наиболее часто повреждаются наружные боковые связки. Но и внутренние связки так же нередко являются объектом внимания врачей-травматологов, особенно если внутренние связки комбинируются с разрывами наружных.
При МР-томографии интенсивность сигнала задней малоберцово-таранной связки повышена на Т2 ВИ, контуры прерывисты.
 |  | Рис 2. Аксиальная и коронарная плоскости сканирования. Т2 ВИ. Стрелкой показан полный разрыв задней малоберцово-таранной связки. В коронарной плоскости (б) можно лишь предположить наличие повреждения, а на аксиальной (а) это полностью подтверждено. |
 |  | Рис 3. Саггитальная плоскость сканирования. Т2 и Т1 ВИ. Стрелками указаны повышенное скопление жидкости в переднем и заднем заворотах, в полости суставов – большеберцово-таранном и таранно-пяточном. Повреждение каких-либо связок можно лишь предположить. |
 |  | |
| Рис. 4. Левый – полный разрыв задней малоберцово-таранной связки (стрелкой показана часть связки в точке фиксации к малоберцовой кости). Правый – гематома в зоне повреждения (). | ||
Как было указано во второй главе - 48 (19,2 %) пациентам дообследование в ДКЦ№1 выполнялось с уже установленным ранее переломом и по окончании лечения, т.е. после консолидации перелома, но с выраженными жалобами на боли в области ГС.
 |  |  | Рис. 5. Разрыв передней большеберцово-таранной связки; признаки консолидации перелома внутренней лодыжки (белая стрелка). |
Повреждения костей, образующих голеностопный сустав.
В структуре костных повреждений выделены две основные группы. Первая - контузионные изменения губчатого вещества кости, без нарушения целостности замыкательной кортикальной пластинки. Вторая - повреждения костей, сопровождающиеся нарушением целостности кортикальной пластинки.
Контузионные изменения костей.
Рентгенография позволяет выявлять лишь грубые повреждения кости в виде явного перелома, тогда как контузионные изменения остаются за пределами возможности метода.
При КТ, в зависимости от степени выраженности отёка, определяется умеренное понижение плотности (градиент плотности 80-100 ед. Н) губчатого вещества кости. Часто столь низкая разница в плотности не позволяет заподозрить патологические изменения губчатого вещества при КТ. И только зная результаты предварительно проведенного МР-исследования, можно обратить внимание на зону интереса и выявить данные изменения.
При МР-исследовании в 45 случаях нами были выявлены явления посттравматического отёка губчатого вещества костей, выражающиеся в негомогенном повышении МР-сигнала в Т2 ВИ. В 28 случаях эти изменения отмечены в условиях отсутствия нарушения целостности костной кортикальной пластинки, а в 17-ти - в сочетании с переломом, как правило импрессионным и не выявляемым при РГ. Чаще всего контузионные изменения были выявлены в области таранной кости.
 | Рис 6. Структура таранной кости (внутренняя часть) неоднородна за счет включений диффузного сигнала высокой интенсивности на Т2 ВИ (стрелки), кортикальный слой сохранен. а – б/берцовая кость, б – таранная кость. |
Оскольчатые переломы.
Сложность интерпретации при РГ оскольчатых переломов ГС объясняется эффектом «суммации» изображения, т.е. наслоением на рентгенограмме различных отделов костей.
Деформация и нарушение целостности кортикальной пластинки с перифокальным субкортикальным отёком губчатого вещества, заключающегося в изменении МР-сигнала, являются основными признаками оскольчатых переломов костных составляющих ГС.
 | Рис 7. Наружный край суставной поверхности таранной кости содержит субкортикальный сигнал высокой интенсивности на Т2 (низкий - на Т1 ВИ), округлой формы, диаметром до 2мм., без четких контуров (белая стрелка). Синовиальные оболочки длинного сгибателя большого пальца и сухожилия короткой малоберцовой мышцы утолщены, содержат сигнал высокой интенсивности на Т1 и Т2 ВИ (красные стрелки). а – таранная кость; б – малоберцовая кость. Импульсные последовательности: SE, Gre-Stir, TSE нативно, с плоскостями сканирования: ax, cor, sag. |
При выявлении на МРТ костных изменений, следующим этапом диагностического поиска являлось использование КТ, а также 2 и 3D реконструкции полученных данных.
 |  | Рис 8. СРКТ HiSpeed с шагом томографа 3 мм и 3D реконструкция. По передне-наружной поверхности (стрелка) большеберцовой кости визуализируется свободнолежащий костный отломок размером 15х15.4х7.2 мм. а – малоберцовая кость. б – большеберцовая кость. |
Тендовагинит.
Воспаление синовиальной оболочки сухожильного влагалища, причиной развития которого обычно являются периодические небольшие травмы или серьезная единичная травма сухожилия (Рис).
При МР-томографии выявляется в синовиальном влагалище сухожилия м/берцовой мышцы значительное скопление жидкости.
 |  |  |  |
| Рис 9. Саггитальные и аксиальные плоскости сканирования Т1 и Т2 ВИ. В синовильном влагалище сухожилия малоберцовой мышцы повышенное скопление жидкости (стрелки). а – малоберцовая кость. б – таранная кость. в – большеберцовая кость. | |||
Синдром таранного синуса.
При травмах, вследствие отека, большеберцовый нерв может ущемляться.
Заболевание не проявляется при рентгенологическом исследовании.
 |  |  |
| Рис 10. Саггитальная (Т1 и Т2 ВИ) и аксиальная плоскости сканирования. Интенсивность сигнала межкостных связок таранного синуса (стрелка) повышена на Т2 ВИ (снижена на Т1). а – большеберцовая кость. б – таранная кость. в – пяточная кость. | ||
Посттравматический рассекающий остеохондрит.
Основанием для диагноза явилось выявление локальных очагов деструкции суставных поверхностей, свободных костных и хрящевых фрагментов в суставной полости. С целью уточнения распространенности процесса в костной ткани всем этим больным была проведена КТ. При этом у 11 пациентов изменения были обнаружены только в таранной кости, у 4 - в большеберцовой, а у двух больных изменения наблюдались как в таранной, так и в большеберцовой костях.
 |  |  |  |
| Рис 11. По переднему краю б/б и тела таранной костей (стрелка) - сигналы высокой интенсивности на Т2 (низкий - на Т1 ВИ), округлой формы, с четкими контурами и 2D реконструкция, где виден участок костной деструкции (а). | |||
По нашему опыту, методом выбора в диагностике РО является МРТ и не зависит от степени напряженности магнитного поля
Кисты костей.
Костная киста - патологическое состояние, характеризующееся образованием полости в костной ткани, в основе которого - локальное нарушение внутрикостного кровообращения, возникающее нередко в результате травмы.
 |  |  |
| Рис 12. Выявлено: по внутренней поверхности таранной кости дефекты в виде наличия полостей овальной конфигурации, с четкими плотными краями (стрелки). СРКТ HiSpeed с шагом томографа 3 мм | ||
Для оценки степени распространенности процесса в костной ткани произведена КТ.
В результате комплексного исследования 250 больных выявлено, что рентгенография – информативный метод исследования костных компонентов голеностопного сустава, исключая его мягкотканые и хрящевые структуры. Ультразвуковое исследование позволяет визуализировать наружный кортикальный слой костных составляющих и внесуставные стабилизаторы, кроме гиалинового хряща сустава. Рентгеновская компьютерная томография обеспечивает максимальные возможности изучения костных составляющих сустава. Магнитно-резонансная томография является универсальным методом визуализации всех структур голеностопного сустава.
Информативность методов лучевой диагностики.
Для изучения информативности методов ЛД при исследовании ГС у 250 пациентов с различными клинико-морфологическими проявлениями, была определена частота травматических повреждений анатомических структур сустава и возможность их выявления с помощью каждого метода.
В качестве референтного метода при повреждениях костных структур сустава использовали КТ, а при повреждениях мягкотканых структур МРТ.
Проводилась сравнительная оценка информативности методов лучевой диагностики для выявления травматических повреждений ГС. Для этого использовались критерии оценки информативности методов: чувствительность и специфичность. Расчет этих критериев производился по формулам:
- Чувствительность – ИП/(ИП+ЛО)
- Специфичность - ИО/(ИО+ЛП)
ИП - истинно-положительные результаты
ИО - истинно-отрицательные результаты
ЛП – ложно-положительные результаты
ЛО – ложно-отрицательные результаты
Область ГС условно поделена нами на 3 основных составляющих: костный комплекс, суставная полость, а также комплексы внесуставных стабилизаторов – внутреннего и наружного.
Краевые оскольчатые переломы, переломы импрессионного типа суставных поверхностей таранной и большеберцовой кости выявляются только при комплексном использовании МРТ и КТ. При этом чувствительность КТ в диагностике данной патологии равна 100%, а МРТ - 96%. Отметим, что из 202 пациентов, у которых в результате комплексного дообследования на втором этапе лучевого исследования была выявлена патология костной ткани, ни у одного при РГ не были обнаружены костные повреждения. Причем, даже ретроспективный анализ имеющихся рентгенограмм с имеющимися результатами КТ и МРТ не обнаружил каких-либо признаков нарушения кортикального слоя кости. У 48 пациентов костные повреждения были выявлены на этапе первичного обследования, т.е. в травматологическом пункте. Таким образом, чувствительность классической рентгенографии для визуализации данных видов повреждения костной ткани составила 48%. Отметим, что чувствительность РГ оказалась нулевой в распознавании стадий рассекающего остеохондрита и посттравматической хондромаляции.
При совместном использовании МРТ и УЗИ у 48 пациентов повышенный уровень жидкости в полости сустава был выявлен в 100%. Чувствительность КТ при выявлении выпотов в полости сустава составила 93%, специфичность 66%. РГ в данной ситуации оказалась неинформативной.
В диагностике травматических повреждений комплекса наружных стабилизаторов чувствительность МРТ составила 100%, специфичность 100%. Соответствующие характеристики УЗИ при применении режима тканевой гармоники и трехмерной реконструкции с ультразвуковой ангиографией составили 97% и 88%. Результативность КТ и РГ в этих случаях, по нашим данным, равны нулю. При травматических повреждениях внутренних стабилизаторов информативность МРТ составила: чувствительность 100%, специфичность 88%; УЗИ при применении режима тканевой гармоники и трехмерной реконструкции с ультразвуковой ангиографией составила: чувствительность 97%, специфичность 89%. Чувствительность и специфичность КТ и РГ в той ситуации оказались предельно низкими.
Полученные данные представлены в виде сводной таблицы (таб. 6).
Таблица 6. Информативность методов ЛД в визуализации травматических изменений структур ГС:
| РГ | КТ | УЗИ | МРТ | ||||||
| ч | с | ч | с | ч | с | ч | с | ||
| Костные составляющие | 48% | 98% | 100% | 100% | 18% | 23% | 96% | 92% | |
| Внесуставные стабилизаторы | 0% | 22% | 6% | 31% | 93% | 89% | 100% | 100% | |
| СГХ | 1,1% | 12% | 5% | 18% | 85% | 64% | 100% | 100% | |
| С - специфичность. Ч – чувствительность. | |||||||||
В таблице 6 приведены средние арифметические показатели информативности методов ЛД при визуализации костных составляющих, СГХ сустава и внесуставных стабилизаторов.
Достоверность выявления травматических повреждений составляющих ГС различными методами ЛД можно представить в виде таблицы 7.
Таблица 7. Достоверность методов ЛД в визуализации травматических изменений структур КС
| РГ | КТ | УЗИ | МРТ | |||||
| Костные составляющие сустава | ||||||||
| Контузионные изменения костей | - | - | - | + + + | ||||
| Импрессионные переломы | + + | + + + | - | + + + | ||||
| Оскольчатые переломы | + + | + + + | + | + + + | ||||
| Травматические изменения СГХ | ± | + | ± | + + + | ||||
| Посттравматический РО | - | + + | ± | + + + | ||||
| Повреждения боковых статических и динамических стабилизирующих структур ГС | ||||||||
| Комплекс внутренних боковых стабилизаторов | - | - | + + | + + + | ||||
| Комплекс наружных боковых стабилизаторов | - | - | + + | + + + | ||||
Суммируя представленные в таблице сведения, можно заключить, что среди всех методов ЛД МРТ является наиболее информативным и универсальным для выявления повреждений всех структур ГС.
Предлагаемая программа первичного лучевого обследования пациентов с травмой области голеностопного сустава.
Разработка диагностического алгоритма предусматривала определение показаний в оптимальной последовательности применения лучевых методов исследования при травмах области ГС в зависимости от клинических проявлений. На основании анализа результатов проведенных исследований складывается общая схема последовательности действий при обследовании пациентов, перенесших травму области ГС (см. схему).
Таким образом, основываясь на данных первичного врачебного осмотра и выявления ведущего симптома, дальнейшее целенаправленное применение наиболее достоверного в данном клиническом случае из существующих в настоящее время методов лучевой диагностики обуславливает максимальную эффективность диагностического процесса. Использование «Оттавских правил» на этапе первичного клинического осмотра позволило снизить количество неоправданных рентгенографий ГС.
Таким образом оснащение структурного подразделения, занимающегося диагностикой травматических повреждений области ГС, УЗИ аппаратом, МРТ, а также КТ обеспечивает максимальную результативность обследования больных данного профиля.
Пятая глава - «Использование цифровых технологий для повышения эффективности диагностики при травмах голеностопного сустава» - показана роль цифровых технологий в повседневной работе врача лучевой диагностики, возможность сети Интернет для оказания консультативной помощи при травмах ГС.
В процессе работы выполнено следующее:
- Оборудовано дополнительное АРМ врача отделения компьютерной томографии ДКЦ №1 с цифровым архивом обследованных пациентов.
- На сайте НПЦ медицинской радиологии (www.rpcmr.org.ru) существует специальный раздел «Наши консультации», на котором в подразделе «Травматические повреждения голеностопного сустава» представлен ряд клинических случаев.
В состав дополнительно оборудованного АРМ на базе персонального компьютера IBM Think Centre в отделении лучевой диагностики ДКЦ №1 входят:
- системный блок в составе: материнская плата с процессором Intel Pentium-4, тактовая частота которого 2,66 Ггц, и модулем оперативной памяти 512 Мб, винчестер емкостью 120 Гб;
- оптический DVD-RW привод, предназначенный для записи изображений и сопутствующей информации на CD-R или DVD-R диски;
- монитор IBM Think Vision с пространственной разрешающей способностью 1600х1200 точек и экраном размером 21;
Дополнительно установленный АРМ работает под управлением операционной системы Microsoft Windows XP. Для протоколирования данных исследования используется пакет прикладных программ Microsoft Office XP Professional.
Полученные изображения, а также заключения могут архивироваться на жестких дисках ПК или основного сервера ДЦ, а также на оптических CD-R дисках. Хранение медицинских изображений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта DICOM 3.0. Печатающее устройство - мультиформатная камера “Kodak Dry view 8100” фирмы “Kodak”, предназначенная для печати изображений «сухим способом». Носителем информации является фотопленка “Kodak Dry view” фирмы “Kodak”.
Для того, чтобы снизить суммарные затраты на оборудование и программное обеспечение электронного архива, предлагается его строить по двухуровневой схеме. Архив верхнего уровня должен хранить информацию, используемую в ЛПУ, которая хранится на носителях, обеспечивающих максимально быстрый доступ к данным, например, на жестких дисках рабочих станций ввиду их ограниченной емкости. Дополнительно необходимо использовать внешние накопители CD-R/RW или магнитооптические диски.
В случаях использования пленочного рентгеновского аппарата помимо МРТ или РКТ, целесообразно представить результаты в цифровом виде для быстроты и удобства использования. Для этого в состав оборудования входит устройство оцифровки рентгеновских пленок всех типоразмеров Vidar VXR-12 plus Film Digitizer. При использовании специализированных программ, отсканированные изображения подвергались математической обработке с целью повышения их диагностической информативности и, после этого, помещались в базу данных.
Подобный подход позволяет объединить данные исследования и записать сформированный архив на CD-диск, который остается у пациента. Цифровой архив позволяет существенно уменьшить время врача на анализ медицинских изображений и использовать его в различных телеконференциях.
При последующих обращениях пациенту достаточно иметь при себе данный CD-диск вместо большого количества данных на рентгеновской пленке. По мере уменьшения диагностической значимости информации ее переносят на более низкий уровень хранения с более дешевыми носителями на магнитной основе (магнитные диски и лента). На нижнем уровне архивирования целесообразно использовать устройства считывания/записи для магнитных лент с последовательным доступом (стримеры), которые позволяют создавать архивы емкостью до нескольких гигабайт на одной ленте. По истечении директивного срока хранения информации, ее переносят в постоянный архив второго уровня, из которого изображения можно быстро восстановить. В случае уточнения диагноза приходится использовать ресурсы сети Интернет.
Под телемедициной понимают передачу на расстояние медицинской информации. Одним из её разделов является «телерадиология», где переданная из одного ЛПУ информация принимается и анализируется в другом ЛПУ.
Сеть Интернет предоставляет большие возможности для проведения дистанционных консультаций. Информация выкладывается на сайт учреждения, и все заинтересованные получают к ней доступ. Подобный проект реализуется и в НПЦ медицинской радиологии Департамента здравоохранения г. Москвы с 1999 года. Данный подраздел сайта может быть полезен как в повседневной практике врача любой специализации, так и в процессе обучения студентов и переподготовки специалистов.
Т.о. можно выделить следующие ключевые моменты:
- цифровые технологии и автоматизированные рабочие места значительно повышает эффективность диагностики, снижая время проведения исследования;
- двухуровневый электронный архив позволяет снизить затраты на его создание и ускоряет доступ к необходимой информации для специалистов любого профиля;
- использование сети Интернет для решения задач дифференциальной диагностики, удаленных консультаций, а также в интересах педагогического процесса и переподготовки специалистов подтвердило перспективность и эффективность данного направления.
ВЫВОДЫ
- Анализ эффективности I этапа обследования больных, перенесших травму области ГС (травматологический пункт), показал, что рентгенография – информативный метод исследования костных компонентов голеностопного сустава, исключая его мягкотканые и хрящевые структуры. Ультразвуковое исследование позволяет визуализировать наружный кортикальный слой костных составляющих и внесуставные стабилизаторы, кроме гиалинового хряща сустава. Рентгеновская компьютерная томография обеспечивает максимальные возможности изучения костных составляющих сустава. Магнитно-резонансная томография является универсальным методом визуализации всех структур голеностопного сустава. На стадии дообследования 250 больных с травматическими повреждениями голеностопного сустава определена диагностическая эффективность каждого метода лучевой диагностики. Установлено, что чувствительность и специфичность рентгенографии составляет 48% и 98%, ультразвукового исследования – 64% и 59%, рентгеновской компьютерной томографии – 100% и 100%, магнитно-резонансной томографии – 100% и 100% соответственно.
- Среди больных с выявленными на I первом этапе костными повреждениями, исключенных из дальнейшего дообследования, часто обнаруживаются травматические повреждения мягкотканых компонентов ГС. Будучи «пропущенными» эти изменения являются причиной ухудшения качества жизни пациентов вплоть до их инвалидизации.
- Разработан алгоритм обследования при травме голеностопного сустава, основанный на данных первичного клинического осмотра и «Оттавских правилах», позволяющий выбирать наиболее эффективную последовательность применения методов лучевой диагностики и минимизировать необоснованное назначение рентгенографии. Использование алгоритма расширяет сферу своевременного выполнения артроскопических вмешательств и в целом повышает результативность хирургического лечения.
- Создан электронный архив, в составе которого объединена медицинская информация обо всех выполненных исследованиях при травмах голеностопного сустава, а также сформирован консультативный раздел на официальном Интернет-сайте НПЦ медицинской радиологии, посвященный визуализации данной патологии с детальным разбором клинических наблюдений.
Практические рекомендации
- В подразделениях лучевой диагностики лечебно-профилактических учреждений, занимающихся первичным обследованием пациентов с травмой области голеностопного сустава, целесообразно использование предложенного диагностического алгоритма.
- Табель оснащения этих подразделений должен включать в себя следующие рабочие места:
- аппарат для выполнения рентгенографии, желательно цифровой;
- УЗИ – аппарат с возможностями панорамного и трехмерного сканирования;
- рентгеновский компьютерный томограф, желательно с возможностью спирального сканирования;
- магнитно-резонансный томограф (общего типа или специализированный).
3. Требования к лицензированию травматологических лечебно-профилактических учреждений в части работы подразделений лучевой диагностики должны выйти за рамки предоставления документов, свидетельствующих о профессиональной безопасности, и распространиться на вопросы кадрового и материально-технического соответствия обслуживаемому клиническому направлению.
4. Существующие учебные планы и учебные программы профессиональной переподготовки и усовершенствования специалистов по лучевой диагностике целесообразно дополнить сведениями о современных возможностях распознавания травматических изменений голеностопного сустава.
Список опубликованных работ по теме диссертации:
- Савчук Г.Б. «Роль рентгенографии, компьютерной рентгеновской томографии и магнитно-резонансной томографии в диагностике рассекающего остеохондрита голеностопного сустава». Скорая медицинская помощь. Российский научно-практический журнал. 2003г. №3. Стр. 72.
- Г.Б. Савчук, Ахмеджанов Ф.М. «Диагностическая информативность классической рентгенорафии, спиральной компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии в диагностике травматических повреждений голеностопного сустава». НПЦ МР ДЗ г. Москвы КДЦ №1 г. Москвы. V научно-практическая конференция. Современные тенденции комплексной диагностики и лечения скелетно-мышечной системы. 10-11 июня 204г. с. 189.
- Савчук Г.Б. «Сравнительная оценка эффективности магнитно-резонансной томографии, спиральной рентгеновской компьютерной томографии и рентгенографии при травматических повреждениях голеностопного сустава». Москва, издательство Российского университета дружбы народов.
Травматология и ортопедия: современность и будущее. Материалы международного конгресса Стр 382.
- Савчук Г.Б. «Диагностическая информативность рентгенографии, спиральной рентгеновской компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии в диагностики травм голеностопного сустава». Актуальные вопросы лучевой диагностики в травматологии, ортопедии и смежных дисциплинах Материалы научно-практической конференции, г. Курган, 2003г. Стр. 140.
- Савчук Г.Б. «Использование цифровых технологий для повышения эффективности диагностики при травмах голеностопного сустава». «Радиология и практика», №4, 2008г.
