Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1. Современные данные об эмбриональном развитии и анатомическом строении локтевого сустава 10
1.2. Этапы оссификации костей локтевого сустава 21
1.3. Методы исследования, применяемые при травматических повреждениях локтевого сустава 27
1.4. Ультразвуковой метод исследования 30
1.5. Травматические повреждения локтевого сустава у детей 33
1.6. Обзор современной литературы о применении ультразвукового метода в исследовании области локтевого сустава, диагностике патологических состояний 38
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 46
2.1. Общая характеристика обследованных пациентов 46
2.2. Методика проведения эхографического исследования локтевого сустава у детей 47
2.3. Методы статистической обработки полученных данных 53
ГЛАВА 3. Ультразвуковая семиотика неизмененного локтевого сустава у детей 56
3.1. Эхографическое исследование неизмененного локтевого сустава у детей 56
3.1.1. Эхографическое исследование структурных элементов локтевого сустава 57
3.1.2. Эхографическое исследование костно-хрящевых структур локтевого сустава 60
3.1.3. Эхографическое исследование параартикулярных образований локтевого сустава 66
3.1.4. Эхографическое исследование плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого суставов 73
3.1.5. Возрастные эхографические особенности локтевого сустава 79
3.2. Допплерографическое исследование кровотока области локтевого сустава у детей 83
ГЛАВА 4. Результаты эхографического исследования при травматических состояниях локтевого сустава 90
4.1. Результаты эхографического обследования детей с переломами в области локтевого сустава 90
4.2. Результаты эхографического обследования детей с ушибами локтевого сустава 104
Заключение 113
Выводы 119
Практические рекомендации 120
Список литературы
- Методы исследования, применяемые при травматических повреждениях локтевого сустава
- Обзор современной литературы о применении ультразвукового метода в исследовании области локтевого сустава, диагностике патологических состояний
- Методы статистической обработки полученных данных
- Эхографическое исследование плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого суставов
Методы исследования, применяемые при травматических повреждениях локтевого сустава
Локтевой сустав является одним из самых сложных суставов человека. Проблемам диагностики повреждений локтевого сустава у детей посвящено огромное количество работ отечественных и зарубежных авторов. Практически все авторы указывают на необходимость поиска новых методов диагностики и лечения в связи с большим количеством ошибок и осложнений [11,20, 22, 48, 76, 83].
Первым этапом в диагностике повреждений локтевого сустава является клинический метод, позволяющий поставить предварительный диагноз и назначить дальнейшее обследование и лечение. Но особенности детей: лабильность психики, боль и страх — значительно затрудняют клинический осмотр, препятствуя установлению правильного диагноза [20, 24].
На следующем этапе для диагностики повреждений локтевого сустава применяется метод классической рентгенографии, позволяющий в большинстве случаев поставить правильный диагноз [22, 24, 39]. Рентгенография является основным методом выявления костно-суставной патологии. Однако сложный и многообразный характер морфологических и функциональных изменений в пораженном суставе делают метод недостаточно информативным. Принципиальным ограничением рентгенографии является низкая тканевая специфичность, не позволяющая дифференцировать минерализованную и слабоминерализованную костную ткань, хрящевую, фиброзную, сосуды. Рентгенологическое обследование не всегда позволяет ответить на вопрос о точной локализации и размерах патологического процесса, состоянии суставного хряща, не дает информации о состоянии параартикулярных тканей, зоны повреждения кости на этапах лечения. Рентгенодиагностика существенно затруднена, так как эпифизы костей в значительной степени состоят из хрящевой ткани, а рентгенанатомия детского локтевого сустава имеет свои особенности. Кроме того, являясь методом, обладающим лучевой нагрузкой, рентгенография не может быть использована с необходимой частотой, особенно у детей [41, 48, 76].
Сегодня, с целью более точной диагностики травматических повреждений, применяют методы компьютерной и магнитно-резонансной томографии.
Компьютерная томография является перспективным методом современной лучевой диагностики. Сущность метода заключается в получении послойного изображения на томографе. На экране компьютера возникает изображение в результате математической обработки данных поглощенного рентгенологического излучения, проходящего в виде пучка через различные по плотности ткани. Минимальная величина патологического процесса, определяемая с помощью данного метода, лежит в диапазоне от 0,5 до 1 см. Компьютерная томография дает четкую локализацию топики поражения, позволяет оценивать состояние костных структур, изменения параартикулярных тканей, наличие внутрисуставной жидкости [71, 103].
Компьютерная томография обладает рядом преимуществ перед классическим рентгенологическим исследованием: 1. Обладает высокой разрешающей способностью, позволяя дифференцировать по плотности отдельные органы и ткани в пределах от 0,5 до 2% (на рентгенограммах этот показатель равен 10-20%). 2. В отличие от рентгенографии, при которой на трансмиссионном изображении органа переданы все структуры, оказавшиеся на пути рентгеновских лучей, компьютерная томография позволяет получить изображение только в плоскости исследуемого среза, без наслоения других образований. 3. Компьютерная томография позволяет получить продольное изображение исследуемой области при передвижении вдоль исследуемого объекта неподвижной трубки. Компьютерная томография является дорогостоящим методом, требующим специальной подготовки специалистов. В настоящее время ограниченное число лечебных учреждений оснащены аппаратурой для выполнения компьютерной томографии. Проведение компьютерной томографии требует длительной неподвгокности пациента, поэтому детям младшего возраста ее проведение возможно только в условиях медикаментозного сна. Это ограничивает его широкое применение в педиатрической практике [74, 128].
Магнитно-резонансная томография является уникальным методом, дающим полную информацию о состоянии костных и хрящевых структур, мягких тканей, синовиальной среды. В отличие от рентгенологического метода, при магнитно-резонансной томографии возникает безопасное взаимодействие между радиоволнами и определенными ядрами клеток под влиянием магнитного поля. При этом протон водорода, входящий в состав тканей организма, меняет свою ориентацию, что регистрируется на экране монитора появлением свечения различной интенсивности. Чем больше воды в тканях, тем ярче свечение этой зоны на срезе, участки кортикального слоя кости на изображении выглядят темными. Выполняется 4-5 срезов толщиной 5 мм, с интервалом 1-2 мм. Однако, достоверных данных об информативности данного метода в детском возрасте, а также нормативных критериев оценки нет.
Метод магнитно-резонансной томографии является относительно безвредным, малоинвазивным, но дорогостоящим, требует специальной подготовки специалистов. Исследования проводятся лишь в небольшом числе крупных лечебных учреждений. Кроме того, пациент помещается в геометрически стесненное пространство, требует длительной неподвижности (проводится под общим обезболиванием). Исследование противопоказано больным с нарушением сердечного ритма, наличием фиксирующих металлоконструкций. Кроме того, велики временные затраты на одно исследование. Все это ограничивает применение метода [71, 100, 101, 103, 119, 128].
Однако, достоверных данных об информативности томографических методов в детском возрасте, а также нормативных критериев оценки и возрастной семиотики нет. Актуальным остается вопрос диагностики рентгеннеконтрастных структур, а также в раннем детском возрасте [48, 70, 76, 77, 83,136].
В последние годы широкое распространение получил артроскопический метод диагностики внутрисуставной патологии. В литературе данному методу посвящено достаточно много работ, но почти все они касаются диагностики патологии коленного сустава. Существуют единичные работы, посвященные артроскопии локтевого сустава у детей. Исследование данного метода находится в стадии накопления опыта [20-22, 24,31,33,47,117].
На основании вышесказанного хотелось бы отметить, что актуальным остается разработка, совершенствование и внедрение в широкую практику дополнительных не лучевых, неинвазивных методов диагностики суставной патологии у детей.
Обзор современной литературы о применении ультразвукового метода в исследовании области локтевого сустава, диагностике патологических состояний
Патологические изменения локтевого сустава у детей сопровождают большое количество состояний связанных, в основном, с травмой, посттравматическими изменениями [1, 5, 23, 28, 40, 64, 72, 122].
Наиболее часто диагностируемым видом патологии при травмах локтевого сустава является ушиб. Возникает при сдавлениях, ударах или толчках, действующих по касательной во фронтальной или сагиттальной плоскостях. При этом возможны изолированные повреждения синовиальной оболочки, фиброзной капсулы, подлежащей костной ткани или суставного хряща, но чаще встречаются комбинированные [1, 5, 23].
При травмах параартикулярных тканей образуются очаги кровоизлияния, некроза, высвобождается большое количество биологически активных веществ, особенно простогландинов Ei и Ег, повышающих проницаемость сосудистой стенки, увеличивающих отек, стимулирующих процессы биосинтеза коллагена, что обуславливает развитие рубцовой ткани после таких повреждений. Особенности кровообращения и иннервации являются причинами высокой реактивности локтевого сустава, приводящей даже после незначительной травмы к избыточному развитию в месте повреждения рубцовой ткани и оссификатов. Функция сустава может быть нарушена вследствие обширных кровоизлияний в окружающих мышцах. Ушибы локтевого сустава часто сопровождаются гемартрозом, развивающимся вследствие кровоизлияния из поврежденных фиброзной капсулы и синовиальной оболочки. Кровь растягивает капсулу сустава, сдавливая при этом капилляры, что ведет к нарушению питания хряща и гибели части хондроцитов. Это приводит к деструкции хрящевого покрова и в конечном итоге к деформирующему артрозу, так как регенеративная выбора и адекватного использования современных методик, учитывая снижение лучевой нагрузки и материальных затрат.
Травматические повреждения локтевого сустава у детей. Патологические изменения локтевого сустава у детей сопровождают большое количество состояний связанных, в основном, с травмой, посттравматическими изменениями [1, 5, 23, 28, 40, 64, 72, 122].
Наиболее часто диагностируемым видом патологии при травмах локтевого сустава является ушиб. Возникает при сдавлениях, ударах или толчках, действующих по касательной во фронтальной или сагиттальной плоскостях. При этом возможны изолированные повреждения синовиальной оболочки, фиброзной капсулы, подлежащей костной ткани или суставного хряща, но чаще встречаются комбинированные [1, 5, 23].
При травмах параартикулярных тканей образуются очаги кровоизлияния, некроза, высвобождается большое количество биологически активных веществ, особенно простогландинов Ei и Ег, повышающих проницаемость сосудистой стенки, увеличивающих отек, стимулирующих процессы биосинтеза коллагена, что обуславливает развитие рубцовой ткани после таких повреждений. Особенности кровообращения и иннервации являются причинами высокой реактивности локтевого сустава, приводящей даже после незначительной травмы к избыточному развитию в месте повреждения рубцовой ткани и оссификатов. Функция сустава может быть нарушена вследствие обширных кровоизлияний в окружающих мышцах. Ушибы локтевого сустава часто сопровождаются гемартрозом, развивающимся вследствие кровоизлияния из поврежденных фиброзной капсулы и синовиальной оболочки. Кровь растягивает капсулу сустава, сдавливая при этом капилляры, что ведет к нарушению питания хряща и гибели части хондроцитов. Это приводит к деструкции хрящевого покрова и в конечном итоге к деформирующему артрозу, так как регенеративная пролиферация хондроцитов недостаточна для восстановления поврежденной поверхности [23, 73].
При ушибах локтевого сустава возможны повреждения хрящевой ткани суставных поверхностей, субхондральные кровоизлияния. Сочетание компрессионных сил с ротационным компонентом приводит к тангенциальной отслойке участков хряща, дающих начало образованию внутрисуставных тел. Ведущим симптомом при внутрисуставных повреждениях является гемартроз [12, 25, 28, 47, 48].
Часто ушибы сопровождаются повреждениями сухожилий. Среди патологических состояний сухожилий различают повреждения (частичные или полные разрывы), тендинопатии (дегенеративные изменения, кальцинирующий тендинит), воспалительные изменения сухожилий (острые и хронические тендиниты, тендосиновииты) [5, 26].
Основным диагностическим критерием при ушибах является рентгенологическое отсутствие костных изменений, однако метод не информативен в отношении хрящевых и параартикулярных образований, травматические изменения которых могут привести к неблагоприятному исходу.
При рассмотрении повреждений локтевого сустава важно правильно оценить четыре связочные структуры: лучевую коллатеральную связку, локтевую коллатеральную связку, кольцевую связку и передний отдел капсулы. Изолированные повреждения боковых связок локтевого сустава встречаются редко, возникают чаще при занятиях спортом (когда возникает очень сильная однонаправленная нагрузка). Повреждения связок чаще сочетаются с разрывами капсулы, переломами венечного отростка локтевой кости, медиального надмыщелка, головки лучевой кости. Повреждения капсульно-связочного аппарата вызывают чрезмерная аддукция или абдукция предплечья и вывих предплечья в переднезаднем направлении (например при падении либо опоре на выпрямленную или слегка согнутую в локтевом суставе руку). Несмотря на большую прочность и широкое прикрепление к кости, медиальная связка повреждается гораздо чаще латеральной. Значимую роль в возникновении повреждений медиального связочного аппарата играют особенности кинематики локтевого сустава, величина физиологического вальгуса предплечья. Особенностью повреждений капсульно-связочного аппарата в детском возрасте является возможность растяжения, а также полного или частичного отрыва связки или сухожилия от места прикрепления к кости совместно с костно-хрящевым фрагментом [5, 23, 38, 73].
Патологические состояния локтевого сустава часто сопровождаются воспалением синовиальной сумки (бурсит). Бурсит может развиваться в любой из синовиальных сумок, окружающих локтевой сустав. Основными клиническими проявлениями бурситов являются отек, крепитация, ограничение подвижности [15, 23, 28, 40, 73]. Чаще всего встречается бурсит локтевого отростка, возникающий после ушиба локтя, при повторных незначительных травмах (рис. 17).
Методы статистической обработки полученных данных
При обследовании детей с интактными локтевыми суставами синовиальные сумки не определялись, так как не были патологически изменены (расширены). Исследование локтевого нерва. При прохождении через остеофиброзные каналы нервы принимают более однородный гипоэхогенный вид, из-за деления на более мелкие ветви, поэтому именно в каналах нервные стволы доступны изучению.
Кубитальный канал представляет собой остеофиброзное ложе локтевого нерва, стенками которого является локтевой отросток локтевой кости, сухожилие локтевого сгибателя запястья, локтевая коллатеральная связка.
Из всех нервных стволов в области локтевого сустава расположение локтевого нерва в кубитальном канале является оптимальным для изучения с помощью ультразвука и получения наиболее достоверной информации.
С целью определения и исследования неизмененного локтевого нерва у детей проводилось сканирование из заднего доступа в области его анатомической проекции. Эхографически локтевой нерв у детей старших возрастных групп представляет собой фасцикуллярную ткань с
Эхографическое определение локтевого нерва. Поперечное сканирование локтевого сустава в заднем доступе ребенку 8 лет. В-режим. гипоэхогенными параллельными линиями (нейронные пучки), разделенными гиперэхогенными полосами (внутрифасцикуллярный эпиневрий). У детей младших возрастных групп (0 мес-3 года) локтевой нерв эхографически определялся как изоэхогенное окружающим тканям образование. У более старших детей (с возраста 4 лет) локтевой нерв определялся в виде гипоэхогенного образования округлой, либо овальной формы (при поперечном сканировании) с четкими ровными контурами, однородной структуры (при продольном сканировании в виде Эхографическое определение локтевого нерва. Продольное сканирование локтевого сустава в заднем доступе ребенку 13 лет. В-режим.
При исследовании мы проводили измерение размера поперечного сечения локтевого нерва в кубитальном канале у детей от 4 до 16 лет (п=152). При обработке результатов статистически значимых различий между группами выявлено не было. Средние размеры поперечного сечения локтевого нерва в кубитальном канале у детей составляли 2,28±0,44 мм (т=0,03).
Исследование нервного ствола на протяжении при достоверном его определении в межмыщелковой борозде проводилось, начиная с уровня на 10 см выше и до уровня на 5 см ниже локтевого сгиба.
С целью определения смещения локтевого нерва при выходе из межмыщелковой борозды проводилась динамическая проба. Проба заключалась в определении местоположения локтевого нерва при сгибании руки в локтевом суставе. Дислокация, связанная с выходом локтевого нерва из борозды, при исследовании детей с интактными локтевыми суставами, не определялась.
Эхографическое исследование плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого суставов.
С целью получения наиболее полной эхографической картины пространственных взаимоотношений между костно-хрящевыми структурами, участвующими в образовании локтевого сустава, было проведено послойное сканирование плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого суставов. Эхографическое исследование плечелучевого сустава. Плечелучевой сустав образован сочленением головки мыщелка эпифиза плечевой кости с ямкой на головке лучевой кости. Эхографическое исследование плечелучевого сустава проводилось путем продольного и поперечного сканирования в переднелатеральной проекции. При исследовании дистальный эпифиз плечевой кости имел четкий, ровный контур. Суставная поверхность, покрытая гиалиновым хрящом, при продольном сканировании имела гипоэхогенный ободок с четким, ровным гиперэхогенным контуром. Хрящевая часть эпифиза имела гипоэхогеннуто эхооднородную структуру, при наличии центра оссификации головки мыщелка эпифиза плечевой кости оно определялось в центре в виде гиперэхогенного образования различного размера с четким ровным контуром. Головка лучевой кости определялась в виде гипоэхогенного однородного округлого образования, при наличии центра оссификации — с гиперэхогенным образованием в центре эпифиза различного размера. Суставная поверхность головки лучевой кости, покрытая гиалиновым хрящом, эхографически определялась в виде однородного гипоэхогенного ободка с четким, ровным гиперэхогенным контуром (рис. 51).
Суставной хрящ головки лучевой кости. Поперечное сканирование плечелучевого сустава в переднем доступе ребенку 7 лет. В-режим. В работе мы проводили измерение центра оссификации головки мыщелка дистального эпифиза плечевой кости, головки лучевой кости (рис. 52). центр оссификации головки мыщелка эпифиза плечевой кости
Измерение линейных размеров центра оссификации головки мыщелка эпифиза плечевой кости при продольном сканировании плечелучевого сустава в переднелатеральном доступе ребенку 3 лет. В-режим. При исследовании появление и нарастание размеров центров оссификации эпифизов плечелучевого сустава зависит от возраста пациента, поэтому эхографическая картина и размер исследуемых структур менялись. Следует отметить, что по полученным нами данным, также как и при рентгенологическом исследовании, раньше центры оссификации появлялись у девочек. Центр оссификации головки мыщелка эпифиза плечевой кости определялся даже в возрасте одного месяца размером от точечного до нескольких миллиметров.
При проведении статистической обработки результатов морфометрии центров оссификации головки мыщелка эпифиза плечевой кости и головки лучевой кости у детей различных возрастных групп, определялась прямая зависимость. Различия между размерами центров оссификации в разных возрастных группах были статистически значимыми. Данные морфометрии приведены в таблице 4.
Эхографическое исследование плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого суставов
Проведенное эхографическое обследование детей с ушибами локтевого сустава позволило выделить ценную диагностическую информацию в отношении патологических изменений параартикулярных образований. Ультразвуковое исследование как доступный и неинвазивный метод дополняет диагностическое обследование, позволяя корректировать тактику хирургического и восстановительного лечения.
После обследования детей с травматическими повреждениями в области локтевого сустава, нами проводилось сравнение результатов рентгенологического и ультразвукового исследования по чувствительности к выявлению эхограф ических признаков травматических повреждений в области локтевого сустава у детей.
Получены следующие статистически достоверные результаты: при проведении ультразвукового исследования 44 детям с рентгенологически диагностированными переломами (п=45) был поставлен правильный диагноз на основании эхографических признаков нарушения целостности костной ткани; чувствительность ультразвукового метода исследования составила 97,7% (эхографически нарушение целостности слоя достоверно не определялось у пациента с переломом венечного отростка локтевой кости); - специфичность ультразвукового метода в определении отсутствия нарушения целостности костной ткани составила 100%; - прогностическая ценность положительного результата (ГЩПР) — вероятность заболевания при положительном результате ультразвукового метода исследования составила 100%; - прогностическая ценность отрицательного результата (ПЦОР) — вероятность отсутствия заболевания при отрицательном результате ультразвукового метода исследования составила 100%; - общая точность ультразвукового метода исследования детей с переломами
Обобщая результаты ультразвукового обследования группы детей с интактными локтевыми суставами, а таюке с диагностированными травматическими повреждениями, нами получена важная диагностическая информация, позволяющая сформулировать эхографические критерии неизмененных и поврежденных суставных структур, параартикулярных образований.
Большое количество научных работ посвящено изучению диагностики повреждений локтевого сустава [38, 86, 104, 124, 131, 132, 134]. Хорошо изучена методика классической рентгенографии, широко освещена роль компьютерной и магнитно-резонансной томографии в изучении повреждений локтевого сустава.
Однако недостаточно изучен метод ультразвукового исследования в диагностике патологических состояний локтевого сустава. Это связано с отсутствием четких эхографических критериев оценки костно-хрящевых структур и параартикулярных образований, особенно в условиях растущего скелета. В стадии изучения находится применение ультразвуковой допплерографии в оценке патологических состояний и репаративного процесса.
В связи с этим, целью нашего исследования явилось усовершенствование методики ультразвукового исследования локтевого сустава у детей, определение возможностей двумерной эхографии и допплерографии в оценке интактных локтевых суставов, а таюке параартикулярных образований в норме и при травматических повреждениях.
Для достижения поставленной задачи нами была обследована основная группа детей по модифицированной методике, подробно изложенной во второй главе, определены основные эхографические ориентиры локтевого сустава, нормативные показатели развития центров оссификации, размеров локтевого нерва, а таюке эхографическая картина параартикулярных образований, допплерографические показатели регионарного кровотока у детей.
дистальный отдел плечевой кости (головка мыщелка эпифиза плечевой кости, блок плечевой кости, венечная и локтевая ямки, медиальный и латеральный надмыщелки плечевой кости) - проксимальный эпифиз лучевой кости (головка локтевой кости)
Нами был проведен анализ обследования 211 детей с интактными локтевыми суставами. При исследовании определена нормальная эхографическая картина локтевого сустава и параартикулярных образований; сроки появления, особенности и морфометрические показатели центров оссификации для детей различных возрастных групп.
Выявлены эхографические критерии неизмененных суставных структур: - кортикальный слой определялся в виде тонкой, ровной, непрерывной гиперэхогенной линии на поверхности кости, надкостница не определялась; - суставной хрящ определялся в виде равномерной гипоэхогенной структуры, покрывающей суставные поверхности; - ростковый хрящ определялся в виде гиперэхогенной структуры в области проекции метафизарной зоны; - отсутствовало расширение полости локтевого сустава; - отсутствали изменения капсульно-связочного аппарата; - параартикулярные мышечные образования определялись в виде однородной гипоэхогенной структуры с характерной исчерченностью, синовиальные сумки не визуализировались; - сухожилия мышц определялись в виде тяжистых структур, в местах прикрепления изменений нормальной структуры кортикального слоя выявлено не было; - локтевой нерв в кубитальном канале определялся в виде гипоэхогенной, эхооднородной структуры; - при исследовании сосудистого русла очагов гиперваскуляризации выявлено не было.
В литературных источниках последнего десятилетия нами найдено небольшое количество работ, посвященных эхографическому исследованию локтевого сустава [10, 38, 86, 94, 104, 105, 118, 124, 131, 132, 134]. Однако нет описания четкой эхографической семиотики локтевого сустава для детей различных возрастных групп, исследований кровотока области локтевого сустава и локтевого нерва у детей. Существуют единичные работы по эхографической анатомии локтевого сустава у детей, результаты некоторых из них отличаются от проведенного нами исследования как в отношении костно-хрящевых, так и параартикулярных образований [18].
С целью определения эхографических критериев оценки травматических повреждений нами были обследованы 45 детей с диагностированными переломами в области локтевого сустава. При исследовании были выявлены эхографические признаки нарушения целостности костной ткани, а также травматических изменений параартикулярных образований: - нарушение нормальной анатомической архитектоники в локтевом суставе;
