Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы травматических повреждений коленного сустава 13
1.1 Эпидемиология поражений опорно-двигательного аппарата 13
1.2 Структура заболеваемости ОДА 15
1.3 Распространенность повреждений коленного сустава 17
1.4 Лучевая визуализация травматических повреждений коленного сустава 20
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 26
2.1. Характеристика обследованных больных (материал исследования) 26
2.2. Методы исследования 34
2.2.1 Рентгенография 34
2.2.1.1 Рентгенография в прямой проекции 36
2.2.1.2 Рентгенография в боковой проекции 37
2.2.1.3. Рентгенография в аксиальной проекции 38
2.2.1.4. Рентгенологические нагрузочные тесты и индексы 39
2.2.4 Ультразвуковое исследование 42
2.2.3. Рентгеновская компьютерная томография 46
2.2.2 Магнитно-резонансная томография 48
ГЛАВА 3. Лучевая визуализация структур коленного сустава в норме 55
3.1 Краткие сведения об анатомо-функциональных особенностях коленного сустава ...55
3.2 Лучевая визуализация структур коленного сустава в норме 59
3.2.1 Рентгенография 59
3.2.2 Ультразвуковое исследование 62
3.2.3 Рентгеновская компьютерная томография 65
3.2.4 Магнитно-резонансная томография 67
ГЛАВА 4. Лучевая семиотика травматических повреждений структур коленного сустава 75
4.1 Повреждения костей, образующих коленный сустав 76
4.1.1. Контузионные изменения костей 76
4.1.2.Импрессионные переломы 81
4.1.3. Оскольчатые переломы 84
4.1.4. Авульсивные переломы 87
4.2 Травматические изменения капсулы сустава и синовиальных образований 92
4.3. Травматические изменения структур "центральной оси" коленного сустава 95
4.3.1. Внутрисуставные мениски 95
4.3.1.1. Дегенеративные изменения менисков 96
4.3.1.2. Истинные разрывы менисков 97
4.3.1.3. Картины-ловушки (артефакты) при MP-исследовании менисков 103
4.3.2. Травматические повреждения крестообразных связок 105
4.3.2.1. Частичные разрывы передней и задней крестообразных связок 107
4.3.2.2. Полные разрывы передней и задней крестообразных связок 109
4.3.3. Посттравматическая маляция суставного гиалинового хряща 113
4.3.4. Посттравматический рассекающий остеохондрит 116
4.4 Повреждения боковых статических и динамических стабилизирующих структур.. 124
4.5 Повреждения комплекса передне-внутренних и передне-наружных стабилизирующих структур 127
4.6 Прочие изменения внутрисуставных структур 131
4.6.1 Кисты менисков 131
4.6.2 Оперированный мениск 133
4.6.3 Изменения, связанные с оперативной пластикой разрывов ПКС 134
4.7. Информативность методов лучевой диагностики 136
ГЛАВА 5. Анализ существующей ситуации и предлагаемая технология первичного лучевого обследования при травмах коленного сустава 142
5.1 Оценка традиционного алгоритма при травмах коленного сустава 142
5.2. Предлагаемая программа первичного лучевого обследования пациентов с травмой
области коленного сустава 145
ГЛАВА 6. Использование цифровых технологий для повышения эффективности диагностики при травмах коленного сустава ... 152
6.1 .Основные функции, состав оборудования и программного обеспечения автоматизированного рабочего места врача лучевой диагностики. Технические требования к аппаратно-программному комплексу 152
6.1.1 Требования к рабочей станции 154
6.1.2 Накопители информации 155
6.1.3 Печатающие устройства 156
6.1.4 Оборудование для подключения АРМ к локальной вычислительной сети 157
6.1.5 Программное обеспечение АРМ 157
6.2.Создание двухуровневого архива медицинских изображений и сопутствующей информации 160
6.2.1. Формирование архива верхнего уровня. Состав оборудования и требования к аппаратному оснащению 160
6.2.2. Формирование архива нижнего уровня. Состав оборудования и требования к аппаратному оснащению 163
6.3.Использование возможностей сети Интернет 163
6.3.1. Работа с информационными ресурсами сети Интернет для решения задач дифференциальной диагностики 163
6.3.2. Организация удаленных консультаций на базе телерадиологических систем 164
6.3.3. Создание сетевых баз данных в интересах педагогического процесса 165
Заключение 169
Выводы 181
Практические рекомендации 182
Список используемой литературы
- Эпидемиология поражений опорно-двигательного аппарата
- Характеристика обследованных больных (материал исследования)
- Краткие сведения об анатомо-функциональных особенностях коленного сустава
- Повреждения костей, образующих коленный сустав
Введение к работе
Актуальность темы.
Травмы опорно-двигательного аппарата (ОДА) занимают одно из ведущих мест в структуре заболеваемости и инвалидизации населения и имеют тенденцию к постоянному росту. В настоящее время в большинстве развитых стран мира частота этой патологии у взрослого населения составляет 10-11 случаев на 100 человек. Наиболее частой локализацией повреждений является коленный сустав (КС), несущий основную физическую нагрузку в процессе жизнедеятельности человека.
В распознавании травматических повреждений ОДА, в том числе и КС, широко используется рентгенография (РГ) вследствие сложившейся традиции и ее доступности. Однако, ее чувствительность при визуализации таких анатомических структур, как связочный аппарат, фиброзный и гиалиновый хрящи, мышечная и жировая ткани, а также синовиальные оболочки, неудовлетворительна [5, 28, 33, 34, 152, 196].
Вместе с тем, важность своевременности и точности диагноза травматических поврелсдений структур КС для последующего применения адекватного лечения не вызывает сомнений. Этим и предопределяется благоприятный прогноз исхода заболевания. Лечение требует не только восстановления анатомической целостности сустава, но и сохранения его функциональной способности, для чего необходимо иметь максимально четкое представление о характере патологических изменений всех анатомических структур сустава. Следовательно, основной задачей диагностического процесса при травмах КС является определение локализации, степени и тяжести повреждения в максимально ранние сроки, до перехода патологического процесса в необратимую фазу [67, 178].
В последние годы решение данной задачи существенно облегчилось благодаря внедрению в медицинскую практику ультразвукового исследования (УЗИ), рентгеновской компьютерной томографии (КТ) и, в особенности,
магнитно-резонансной томографии (MPT). Открылись новые, ранее недоступные возможности диагностики повреждений и заболеваний ОДА, и в частности, КС [131, 152,208,211].
Сложившаяся тактика применения методов лучевой диагностики по принципу "от простого к сложному" приводит, как правило, к удорожанию диагностического процесса и нежелательной отсрочке адекватного лечения. Уход от установившегося стереотипа связан с применением на первом этапе метода, наиболее информативного для данной клинической ситуации. Из этого следует, что врач лучевой диагностики может дать клиницисту полноценную информацию по выбору оптимального метода медицинской визуализации с учетом конкретной клинической ситуации [46]. Все это является основанием для разработки новых алгоритмов лучевой диагностики при травмах КС.
В свете изложенного, приоритетной задачей лучевой диагностики повреждений КС является определение наиболее информативного метода лучевой визуализации применительно к каждому конкретному клиническому случаю.
Цель и задачи исследования:
Цель настоящего исследования - повышение эффективности лучевой диагностики травматических повреждений КС.
Реализация поставленной цели связана с решением следующих конкретных задач:
Определить информативность различных методов лучевой диагностики (РГ, КТ, УЗИ и МРТ) в визуализации анатомических структур КС в норме.
Установить ценность различных методов лучевой диагностики при травме КС путем сравнения достоверности каждого из них.
Разработать наиболее рациональную последовательность применения лучевых методов исследования при травмах КС в зависимости от клинических проявлений (формирование диагностического алгоритма).
Создать электронный архив изображений, полученных с использованием различных методов медицинской визуализации, у больных с травмой КС.
Использовать возможности сети Интернет для оказания консультативной помощи при травмах коленного сустава и в качестве пособия для повышения квалификации врачей лучевой диагностики.
Положения, выносимые на защиту.
В диагностике травматических повреждений структур КС приоритетное значение имеют лучевые методы исследования. В силу установившейся традиции и доступности наиболее часто используемая РГ позволяет устанавливать лишь явные повреждения костных составляющих, частота которых не превышает 7% среди всех травм КС.
Минимальные костные повреждения в виде контузий губчатого вещества, а также импрессионные и незавершенные авульсивные переломы, обычно не выявляемые при РГ, хорошо визуализируются при МРТ и КТ.
Для выявления изменений внесуставных стабилизаторов КС, УЗИ и МРТ имеют примерно одинаковую диагностическую информативность.
Оптимальным видом лучевого исследования для выявления изменений внутрисуставных стабилизаторов - крестообразных связок, внутрисуставных менисков и суставного гиалинового хряща всех отделов КС является МРТ.
МРТ является наиболее универсальным методом визуализации повреждений всех структур КС. КТ позволяет лишь детализировать выявленные при МРТ минимальные костные переломы.
Рекомендуемый алгоритм, основанный на использовании данных первичного клинического осмотра и применении «Оттавских правил колена», позволяет выбирать оптимальную последовательность применения различных методов ЛД, а также избежать необоснованного назначения РГ.
7. Цифровой архив медицинских изображений КС 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, посвященных использованию современных методов лучевой диагностики травматических повреждений КС, пока не достиг этапа формирования алгоритмических рекомендаций, позволяющих оптимизировать диагностический процесс. Большинство авторов описывают преимущества того или иного метода, нередко гиперболизируя роль предлагаемых способов визуализации повреждений структур КС [20, 29, 61, 175]. В сложившейся ситуации наступила необходимость и возможность обоснования выбора тактики лучевого исследования пациентов с травмой области КС, 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 КС.
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 используемых 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 КС.
Наиболее часто применяемая в условиях нашей страны РГ позволяет непосредственно визуализировать лишь явные изменения костных структур сустава, которые встречаются не чаще 5-Ю % случаев подобных травм. Поэтому для своевременной диагностики повреждений всех структур КС 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 КС. Возможности УЗИ в изучении суставного гиалинового хряща пателло-феморального сустава (СГХ ПФС) и внутрисуставных стабилизаторов - передней и задней крестообразных связок (ПКС и ЗКС) ограничены топографо-анатомическими особенностями перечисленных структур. Оптимальным видом лучевого исследования для выявления изменений внутрисуставных стабилизаторов и СГХ ПФС является МРТ. КТ показана для детального изучения костных изменений, особенно минимальных повреждений костной кортикальной пластинки, первично выявленных при МРТ, и которые в большинстве своем остаются за пределами чувствительности РГ. Таким образом, МРТ является наиболее универсальным методом визуализации травматических повреждений различных структур КС.
Таким образом, в данной работе:
Показана целесообразность дифференцированного подхода при выборе методов лучевой диагностики травм КС с учетом клинических проявлений;
Разработана лучевая семиотика повреждений различных структур КС при РГ, УЗИ, КТ и МРТ;
Показана максимальная эффективность МРТ в визуализации различных структур КС как в норме, так и при их травматических повреждениях;
Разработан алгоритм оптимального использования различных методов лучевой диагностики при травме КС с учетом конкретных клинических проявлений;
Показана роль современных цифровых технологий в оптимизации диагностического процесса на основе создания архива медицинских 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 травматических повреждениях КС с детальным разбором сложных диагностических случаев.
Внедрение результатов исследования.
Результаты работы используются в практической деятельности подразделений лучевой диагностики и ортопедических клиник ГКБ №№ 1, 13, 15 и Диагностическом клиническом центре №1 Департамента здравоохранения г. Москвы, МЦ УД Президента РФ и кафедры лучевой диагностики РМАПО МЗ РФ, а также изложены на официальном сайте НПЦ медицинской радиологии в Интернете.
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 и социального развития Российской Федерации.
Публикации.
По теме диссертации в научной литературе опубликовано 12 печатных работ. Список печатных работ приведен в автореферате.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 194 страницах текста, набранного на персональном компьютере и состоит из введения, 6 глав собственных наблюдений, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы. Библиографический указатель включает 211 ссылок (в т.ч. на 48 российских и 163 иностранных публикаций). Диссертация иллюстрирована 17 таблицами, 76 рисунками и 3-мя схемами.
Результаты исследования и его теоретическая и прикладная
значимость.
В результате проведенных исследований показана роль различных методов лучевой визуализации при травме КС. Указаны наиболее информативные и безопасные методы лучевого исследования, способные на ранних этапах патологического процесса идентифицировать характер и тяжесть поражения. Обоснован алгоритм лучевого исследования пациентов при травматических поражениях коленного 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 штатного обеспечения специализированных рабочих мест службы лучевой диагностики, а также по изменению нормативной базы ОМС;
Создана персональная страница на официальном сайте НПЦ медицинской радиологии в Интернете по обсуждаемой теме, в разделе лучевой визуализации травматических повреждений и заболеваний ОДА.
Эпидемиология поражений опорно-двигательного аппарата
Заболевания и травмы опорно-двигательного аппарата (ОДА) являются сегодня одной из важнейших проблем здравоохранения для всех стран мира, и по данным эпидемиологических исследований, являются наиболее частой причиной потери трудоспособности и инвалидизации, занимая второе место в структуре временной нетрудоспособности и третье - среди причин инвалидности и смертности населения [71].
По данным ВОЗ, эти повреждения в 1998 год явились причиной смерти 5,8 миллионов человек во всем мире и составили 5% от общей смертности населения планеты [88].
Как указывает R. Gelberman, президент Американской Ассоциации Ортопедов и Травматологов (AAOS), травмы ОДА в последние годы приняли характер эпидемии. Так, в США ежегодно регистрируется более 28,6 млн. травм с суммарной потерей 153 млн. дней трудоспособности. Прямые медицинские и последующие непрямые расходы, связанные с реабилитацией повреждений ОДА, составляют ежегодно для американской экономики около 254 млрд. долларов [50].
В Канаде, за период с 1991 по 1999 годы, первое место по частоте госпитализации и по уровню занятости больничной койки занимали травмы -соответственно 8.5%) и 10%. При этом на людей трудоспособного возраста приходилось более 70% госпитализированных, а доля мужчин в структуре травматических повреждений в этой стране составляла 65% [108].
Травматические поражения ОДА являются причиной наибольших потерь лет ожидаемой жизни людей (ПЛОЖ). Так, по данным бюро статистики Департамента здравоохранения штата Техас (США) за 1998 год, травмы послужили причиной 245 тысяч ПЛОЖ, тогда как онкологические заболевания - 130 тысяч ПЛОЖ, а сердечно-сосудистые болезни - 100 тысяч ПЛОЖ [200].
По мнению Прохорова Б.Б. (1998 год), травматизм в России занимает значительное место среди причин снижения уровня здоровья населения. В 1994-97 гг. в среднем по стране первичная обращаемость в медицинские учреждения по поводу травм и отравлений составила 88 на 1000 населения. При этом, в 1997 г. наиболее неблагополучная ситуация была отмечена в индустриально развитых районах страны, достигая 103 - 139 случаев на 1000 населения [37].
Важность проблемы поражений ОДА для мирового сообщества явилась причиной созыва 17-18 апреля 1998 года международного совещания в городе Лунде (Швеция), призванного организовать «Десятилетие Костей и Суставов в 2000-2010 гг.». В предисловии резолюции указанной конференции было отмечено: «Все возрастающее значение поражений костей и суставов для пациентов и для систем здравоохранения, а также понимание того, что затрачиваемые ресурсы должны быть использованы с большей эффективностью, привели к созыву данного Совещания. Проведение Десятилетия должно служить лучшему пониманию страданий и экономического ущерба, наносимых обществу от костно-мышечных поражений, таких как болезни суставов, остеопороз, болезни позвоночника и тяжелые травмы. Оно также призвано усилить во всем мире исследовательские и прикладные работы по данной проблеме» [198].
Таким образом, травматизм представляется важнейшей социальной и экономической проблемой, занимая в структуре смертности населения развитых стран третье место после сердечно-сосудистых заболеваний и злокачественных новообразований. По данным Министерства здравоохранения Российской федерации, с 1993 г. травмы и отравления прочно удерживают второе место в общей структуре смертности населения России, составляя более 200 случаев на 100000 населения. Особенно критическим для демографического потенциала страны является то, что в трудоспособном контингенте эти поражения занимают первое место, являясь причиной смерти каждого второго мужчины и каждой третьей женщины данной возрастной категории. Для сравнения, в Великобритании этот показатель для мужчин составляет менее 30 случаев на 100 тысяч населения в год, а в США и Японии -в 2,5 - 4 раза меньше, чем в России [32]. Сравнительная статистика смертности от травматизма в мире, приведенная на 6-ом съезде травматологов-ортопедов СНГ, наглядно иллюстрирует указанное положение (таблица 1.1) [45]:
Как видно из таблицы, травмы и отравления как в России, так и во всем мире у мужчин регистрируются в 3 - 4,5 раза чаще, чем у женщин.
Объяснение к столь высокой смертности в РФ следует, по-видимому, находить в недостаточно продуманной и обеспеченной организации лечебно-диагностической помощи для данного вида патологий.
Характеристика обследованных больных (материал исследования)
Развитие технического прогресса и возникновение новых методов медицинской визуализации биологических тканей привело к тому, что перед врачом в настоящее время имеется широкий выбор диагностических возможностей в изучении органов человека, начиная от рентгенографии и вплоть до высокотехнологичных инструментов, включающих магнитно-резонансную томографию. В целом, современный арсенал методов медицинской визуализации содержит такие способы, как рентгенография, сцинтиграфия, ультразвуковое исследование, рентгеновская компьютерная томография и магнитно-резонансная томография.
И, тем не менее, в каждой конкретной ситуации, нередко возникают трудности в выборе исчерпывающего метода, которой бы полностью отвечал всем поставленным вопросам, связанных с травмой КС. Пока в подавляющем большинстве случаев путь пациента формируется из череды исследований, который обычно включает в себя клинические осмотры и, как правило, выполнение стандартной рентгенографии. Вместе с тем, эффективность всех лечебно-диагностических манипуляций может быть оценена лишь функциональными и физическими аспектами здоровья, которые могут измениться или вернуться на прежний уровень, существовавший до травмы у каждого конкретного пациента. Впервые данную проблему стал изучать Fineberg et all. в 1977 году. Он показал, что эффективность любой диагностической процедуры должна быть квалифицирована по пяти критериям. Эти критерии были поименованы следующим образом: технические возможности метода, диагностическая точность, диагностическое воздействие, терапевтическое воздействие и отдаленный терапевтический результат [96].
Оценка успеха любой рассматриваемой технологии предусматривает получение ответа на следующий вопрос: позволяет ли выбираемый метод отображать реальную картину изменений исследуемых структур в сравнении с неизменными, и является ли он более точным по сравнению с альтернативными диагностическими процедурами.
Диагностическая точность клинического осмотра при травме КС в ряде случаев бывает недостаточной для постановки диагноза, и, по утверждению Ruwe Р.А. и McCarthy S.M, чувствительность его составляет 86%, а специфичность 30% [178]. Противоположной точки зрения придерживаются Rose N.E. и Gold S.M. По их мнению, точность клинического обследования, например, в диагностике разрывов внутреннего мениска составила 82%, наружного мениска - 76%, а ПКС - 99%. [175].
Однако, несмотря на противоречивые мнения различных исследований, в повседневной жизни приходиться сталкиваться с тем, что зачастую диагностическая ценность данной процедуры недостаточна и требует применения других методов исследования, что позволило бы выбрать адекватную тактику лечения с его прогнозируемым хорошим отдаленным результатом терапии.
До внедрения в практику МРТ широко использовались РГ, как в стандартном исполнении, так и с использованием рентгеноартрографии, КТ, как нативно, так и с внутрисуставным введением контрастного препарата и, наконец, диагностическая артроскопия. Однако давно было отмечено, что РГ явно нечувствительна к повреждениям структур центральной оси сустава и периартикулярных мягких тканей [1,5, 28, 34, 86, 152, 196]. Принимая это во внимание, для выявления подобных повреждений были предложены многочисленные методики, предусматривающие введение в полость сустава различных контрастных агентов, таких как газы или йодсодержащие фармакологические препараты. Еще в 1905 году Werndorf и Robinson предложили метод артропневмографии, используя в качестве контрастного препарата кислород [5, 10, 113]. Однако, несмотря на то, что артрография является более точным методом исследования, она по сути своей относится к инвазивным манипуляциям. КТ-артрография, исходя из физических основ метода, так же возможна только при использовании контрастных препаратов. Кроме того, данный метод имеет существенный отрицательный момент -повышенную дозовую нагрузку на пациента. По мнению Bonamo J.J. и Saperstein A.L., а также Лучихиной Л.В. - артроскопия является «последним средством» в диагностике, когда прочие исследования не дают удовлетворительного результата. Таким образом, в настоящее время артроскопия считается «золотым стандартом» при оценке диагностических возможностей различных неинвазивных методов и выработке их критериев, даже, несмотря на ее агрессивность. Однако сами авторы признают, что артроскопия не позволяет оценить состояние периартикулярных мягких тканей и субхондральных отделов суставных отрезков костей [29, 70].
В настоящее время, в связи с появлением таких средств лучевой визуализации, как УЗИ и МРТ, позволяющих осуществлять исследования мягкотканных структур, возник обоснованный интерес к исследованиям ОДА, в том числе и КС. Возможности более широкого применения УЗ-сканеров в первую очередь связаны с появлением и использованием поверхностных высокочастотных датчиков, а также с большей доступностью данного метода [20,209].
Краткие сведения об анатомо-функциональных особенностях коленного сустава
До последнего времени в отечественной литературе в основном были изложены вопросы диагностической эффективности классической рентгенологии при изучении ОДА человека, и в том числе анатомических структур КС [27, 30, 38], тогда как эффективность других методов лучевой диагностики была освещена лишь в отдельных работах [14, 20, 29, 48].
Вместе с тем, с появлением и все более широким применением новых средств медицинской визуализации (КТ, МРТ, УЗИ) весьма актуальной стала проблема сравнительной оценки эффективности различных методов лучевой диагностики при исследовании тех или иных анатомических структур ОДА, в том числе и КС. Следует отметить, что до настоящего времени данному вопросу в отечественной литературе уделено недостаточно внимания, в отличие от зарубежных исследователей [68, 76, 147, 185].
В процессе эволюционного развития человека, в первую очередь связанного с его прямохождением и вертикальным положением в пространстве, нагрузка на скелет возросла, особенно на нижние конечности. В силу анатомического строения КС, несмотря на его кажущуюся монументальность и стабильность, является наиболее уязвимым звеном нижней конечности. В его образовании принимают участие дистальный эпифиз бедренной кости, проксимальный эпифиз болыпеберцовой кости, надколенник и мягкотканные образования (рис. 3.1). Последние обеспечивают стабилизирующие и амортизирующие функции сустава [23, 40].
КС состоит из двух суставов: бедренно-болынеберцового и бедренно-надколенникового. Дисконгруэнтность суставных поверхностей бедренно-болынеберцового сустава компенсируется двумя хрящеподобными образованиями - менисками. Таким образом, по своей анатомической природе
КС является суставом комбинированного типа, в котором бедренно-большеберцовое сочленение представляет собой мыщелковый цилиндрический сустав, а бедренно-надколенниковое - сустав блоковидного или плавающего типа, в котором надколенник свободно перемещается по суставной поверхности бедренной кости [30]. С точки зрения биомеханики КС представляет собой "сложный блок", отвечающий двум противоположным целям: оставаться стабильным в состоянии полного разгибания (экстензии) или замыкания, когда колено выдерживает нагрузку, создаваемую весом тела, и одновременно сохранять подвижность. Эта функциональная двойственность достигается благодаря сложным взаимодействиям между мягкотканными структурами и костными составляющими. Все движения в коленном суставе определяются движением болынеберцовой кости относительно "стационарного" бедра. При нормальном сгибании комбинация вращения и скольжения обеспечивает полный контакт суставных поверхностей мыщелков бедра и болынеберцовой кости. При полном разгибании коленный сустав наиболее стабилен [210].
Движения в коленном суставе - это комбинация сгибания и разгибания с небольшим вращением по вертикальной оси болынеберцовой кости, величина которого наибольшая при 90 сгибании. В начале процесса сгибания КС, от до 20, наблюдается вращение мыщелков бедренной кости относительно плато большеберцовой кости, затем движение в суставе обеспечивается их скольжением по поверхности менисков [146]. человека, Т. І) Мягкотканные структуры КС (рис. 3.2) представлены менисками, которые играют роль амортизаторов, крестообразными связками, обеспечивающими фронтально-дорзальную стабильность сустава, и внесуставными связками и сухожилиями мышц, выполняющими функцию наружных стабилизаторов. Полное разгибание увеличивает напряжение основных стабилизаторов КС, превращая его в механически ригидную систему. Сгибание же приводит к расслаблению вышеуказанных структур, способствуя состоянию "разболтанности" сустава, усиливая избыточную подвижность связок и расширяя объём движений [26]. Эти особенности анатомического строения КС и большие функциональные нагрузки, падающие на него в процессе жизнедеятельности, предопределяют более частые повреждения мягкотканных стабилизирующих структур, чем его костных составляющих [196].
Стабилизаторы КС делятся на две группы: внутри- и внесуставные. К внутрисуставным стабилизаторам КС относятся мениски и крестообразные связки. Внесуставные стабилизаторы делятся в свою очередь на динамические (мышцы) и статические (связки) [26, 33].
При повреждениях стабилизаторов возникает нестабильность КС, выражающаяся более всего в нарушении функции замыкания. По мнению Котельникова Г.П. с соавт. [26], для обеспечения жизнедеятельности человека, опорность КС важнее его подвижности. Если конечность «не опорная», то передвижение человека невозможно, даже с помощью костылей.
Fowler Р. [98] предложил условно поделить область коленного сустава на 5 анатомических комплексов с учетом их основных функциональных особенностей: 1. Костный комплекс - мыщелки болыпеберцовой и бедренной костей, надколенник; 2. Крестообразно - менисковый комплекс; 3. Задневнутренний комплекс полусухожильной мышцы бедра; 4. Задненаружный комплекс двуглавой мышцы бедра; 5. Передневнутренний - передненаружный комплекс четырёхглавой мышцы бедра.
Такая систематизация представляется наиболее рациональной в плане анатомо-физиологического восприятия сустава. Однако, при анализе изображений его структур, полученных различными методами визуализации, возникает необходимость оценки состояния полости сустава и его капсулы. С этой точки зрения, на наш взгляд, данная классификация нуждается в некоторых дополнениях:
Повреждения костей, образующих коленный сустав
Как уже было указано выше, контузионные изменения костей заключаются в посттравматическом отеке губчатого вещества кости. Основными причинами контузионных изменений костей являются как прямое внешнее травматическое воздействие, так и соударение самих костей при гиперэкстензии или гиперфлексии сустава. Кроме того, характерные контузионные изменения внутренней фасетки надколенника и наружного мыщелка бедренной кости могут возникать вследствие транзиторного наружного подвывиха надколенника. Во многих случаях, зная локализации отека костного мозга, можно определить механизм предшествующей травмы, который в свою очередь позволяет предсказать возможные сочетающиеся повреждения мягкотканных компонентов сустава.
Рентгенография позволяет выявлять лишь грубые повреждения кости в виде явного перелома, тогда как детализация внутриструктурных изменений остается за пределами возможности метода.
При КТ, в зависимости от степени выраженности отека, 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 кости при рутинном КТ-исследовании. И только зная результаты предварительно проведенного MP-исследования можно обратить внимание на зону интереса и выявить данные изменения.
Волны звукового диапазона, которые являются физической основой метода УЗИ, отражаясь от плотных структур, в данном случае от костной кортикальной пластинки, не проникают вглубь кости. Следовательно, контузионные изменения губчатого вещества кости не визуализируются методом УЗИ.
Еще в 1989 году Mink J.H. и Deutsch A.L. впервые, используя возможности МРТ, идентифицировали 4 типа повреждений суставных отделов костей, образующих КС, которые не определялись на обычных рентгенограммах. Авторы впервые применили понятие ушиба или контузионных изменений губчатого вещества костей. Также было отмечено, что МРТ позволяет визуализировать субхондральные, стрессовые и надмыщелковые переломы, как бедренной, так и болыпеберцовой костей [142]. Основными признаками контузионных изменений костных составляющих при использовании данного метода является выявление субкортикального отека губчатого вещества, заключающегося в изменении МР-сигнала, преимущественно диффузного характера: повышение его интенсивности в Т2 ВИ и понижение - в ТІ ВИ. Таким образом, МРТ, благодаря своей способности давать дифференцированное изображение структур костной ткани, является единственным методом визуализации данной патологии.
При MP-исследовании в 62 случаях нами были выявлены явления посттравматического отека губчатого вещества костей, выражающиеся в локальном негомогенном повышении MP-сигнала в Т2 ВИ. В 28 случаях эти изменения отмечены в условиях отсутствия нарушения целостности костной кортикальной пластинки, а в 34-х - в сочетании с переломом, как правило импрессионным и не выявляемым при РГ. Чаще всего контузионные изменения были выявлены в области задне-наружного угла плато большеберцовой кости, наружного мыщелка бедренной кости и внутренней фасетки надколенника.
В качестве примера контузионных изменений губчатого вещества кости приводим следующее клиническое наблюдение (рис. 4.1). стрелками). Интенсивность MP-сигнала соответствует отеку губчатого вещества кости (высокоинтенсивный в Т2 ВИ и низкоинтенсивный в ТІ ВИ). Костная кортикальная пластинка (линейный низкоинтенсивный MP-сигнал) без признаков нарушения ее целостности.
Таким образом, при МРТ исследовании определяется зона негомогенно повышенного MP-сигнала в Т2 ВИ и пониженного в ТІ ВИ, локализующегося во внутреннем мыщелке бедренной кости, характерная для контузионных изменений костного мозга. В виду отсутствия нарушения целостности костной кортикальной пластики компьютерная томография не проводилась.
На рисунке заштрихованные области показывают типичные области контузии костей, вовлекающей внутреннюю фасетку надколенника и наружные отделы наружного мыщелка бедренной кости. При этом виде травмы часто происходит разрыв (стрелка) или выраженное растяжение внутренней пателло-феморальной связки, образующую центральную и, частично, проксимальную порции внутреннего поддерживателя надколенника. Дислокация является обычно транзиторной, надколенник после события спонтанно возвращается к своему нормальному анатомическому положению. Во многих случаях пациент может не помнить или не осознавать случившейся травмы, и единственным признаком истинного характера повреждения являются характерные локализации отёка костного мозга, которые могут быть выявлены только при МР-исследовании [180].
В качестве примера приводим клиническое наблюдение. Больная Л., 26 лет, получила травму КС при выходе из легковой автомашины. В тот момент, когда она переносила вес тела на опорную конечность и выпрямляла ее, возникла резкая боль после ощущения щелчка в суставе. Затем быстро развился отек сустава и из-за боли стало невозможно согнуть ногу. РГ не обнаружила признаков повреждения костей, образующих КС. При обращении больной в ДКЦ 1 на первом этапе обследования ей была выполнена МРТ КС.
