Оптимизация компьютерной томографии травмы челюстно-лицевой области с использованием постпроцессорной обработки Кузнецов Алексей Александрович

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса о применении многосрезовой компьютерной томографии при повреждениях челюстно-лицевой области (обзор литературы) 10

1.1. Эпидемиология, патофизиология, патоморфология травмы челюстно-лицевой области 10

1.2. Лучевая диагностика травмы челюстно-лицевой области. Основные тенденции развития 15

1.3. Методы обработки изображений для повышения эффективности диагностики травмы челюстно-лицевой области 23

1.4. Нерешенные вопросы 30

Глава 2. Методики исследования и общая характеристика материала 34

2.1. Характеристика и методика исследования экспериментального материала 32

2.2. Общая характеристика и методика исследования клинического материала 37

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований 47

Глава 4. Результаты исследований клинического материала 56

Глава 5. Модуль визуализации и архивирования результатов дифференциальной сегментации соприкасающихся костных структур челюстно-лицевой области 71

Глава 6. Статистические показатели результатов исследований 75

Заключение 80

Выводы 89

Практические рекомендации 90

Список литературы

• Лучевая диагностика травмы челюстно-лицевой области. Основные тенденции развития
• Методы обработки изображений для повышения эффективности диагностики травмы челюстно-лицевой области
• Общая характеристика и методика исследования клинического материала
• Статистические показатели результатов исследований

Введение к работе

Актуальность проблемы

Черепно-лицевые переломы составляют около 40 % от общего числа травматизма по данным ВОЗ от 2013 г., из них 3,5-8,0 % - повреждения костей челюстно-лицевой области (ЧЛО). В структуре заболеваемости взрослого населения РФ травмы ЧЛО находятся на 10-м месте. Наблюдается утяжеление характера и вида травм, в частности увеличение доли тяжелых переломов верхней челюсти, массивных разрушений средней зоны лица (Дубровин М.С., Копецкий И.С., Полунин B.C., 2013).

Несмотря на значительный прогресс, лечение пациентов с переломами костей лицевого скелета и профилактика осложнений - труднейшая проблема, которая требует дальнейшего исследования. Число пострадавших с осложнениями и неудовлетворительными результатами лечения остается высоким, что заставляет искать новые пути повышения эффективности диагностики и лечения пациентов с травмами ЧЛО (B.vandenBergh,2011).

В настоящее время при диагностике повреждений костных структур любой локализации, в том числе и челюстно-лицевой области, первым этапом по-прежнему является рентгенография в стандартных укладках (Лежнев Д.А., 2008; Hardt N., Kuttenberger, J., 2010; Аржан-цев А.П., 2014). Однако известно, что даже рациональное применение распространенных рентгенологических методик ограничено их диагностическими возможностями. С внедрением в клинико-диагностический алгоритм таких методов лучевой диагностики, как магнитно-резонансная томография, мультисрезовая компьютерная томография, ультразвуковое исследование, остеосцинтиграфия, томосинтез и цифровая микрофокусная рентгенография с прямым многократным увеличением изображений возможности визуализации патологических изменений данных анатомических областей существенно расширились (Лаптев П.И. и соавт., 2010; Алексеева Е.А., 2011; Faccioli N. et al., 2010; Чуловская И.Г., 2012; Коккопеп Н., 2012; Geijer М, 2013). При диагностике травм лица рентгеновская многосрезовая компьютерная томография имеет бесспорные преимущества перед другими рентгенологическими методиками, позволяя выявить наличие костных повреждений любой локализации с минимальными временными потерями, определить точное количество и направление смещения костных отломков. Это особенно важно при переломах черепа, так как выполнение рентгенографии, панорамной или линейной зонографии, не может решить все диагностические задачи. При грубых повреждениях и пост-

травматических деформациях костей лица использование МСКТ необходимо, поскольку данная методика является единственной из имеющихся рентгенологических методик, предоставляющих информацию не только о повреждении массивных костных анатомических деталей лица, но и переломах тонкостенных костных структур орбит, верхнечелюстных пазух, решетчатого лабиринта (Васильев А.Ю., 2010; Аржан-цевА.П.,2014).

Степень разработанности темы диссертации: необходимо отметить, что потенциал современных технологий медицинской визуализации в плане применения постпроцессорной обработки используется недостаточно. Применение компьютерной томографии с МПР при переломах костей лицевого скелета может позволить более детально диагностировать степень повреждения челюстно-лицевой области, выявить величину и направление дислокации костных фрагментов (Рабухи-на Н.А. и соавт., 2003, 2006; Hardt N., Kuttenberger J., 2010; Аржан-цев А.П. 2014). Среди доступных литературных данных существует лишь небольшое количество опубликованных работ, связанных с постпроцессорной обработкой результатов МСКТ (Гордина Г.С., Серова Н.С. и соавт., 2014). Большая же часть источников посвящена влиянию на результаты МСКТ условий сканирования ЧЛО (Атаев А.Г., Дмитращенко А.А., 2004; ГолубеваГ.Н., 2006).

Использование МСКТ и постпроцессорной обработки позволило бы значительно расширить границы информированности специалистов о скрытых особенностях и изменениях костной структуры при травме ЧЛО. Для обработки больших объемов полученной информации необходима последовательная и целенаправленная постпроцессорная обработка, что и расширяет диагностические возможности МСКТ и визуального представления информации (Голубева Г.И., 2006; Аржан-цев А.П., Перфильев С.А., 2010). Именно это обуславливает необходимость поиска максимально информативных вариантов постпроцессинга для оптимизации исследований пациентов с травмой ЧЛО для сокращения времени при диагностике повреждений, планировании оперативных вмешательств, прогнозирования результатов оперативного лечения, а также контроля качества хирургических вмешательств в раннем и отдаленном послеоперационном периодах (Аббясова О.В., Лежнев Д.А., 2010; Перова Н.Г., 2010). Все вышеперечисленное послужило основанием для дальнейшего изучения обозначенной проблемы.

Цель исследования: улучшение результатов МСКТ при травме челюстно-лицевой области на основе постпроцессорной обработки изображений.

Задачи исследования:

1. Усовершенствовать и дополнить диагностический алгоритм комплексного лучевого обследования пациентов с множественной травмой лицевого скелета, оптимизировать на основе экспериментальных исследований технологии постпроцессорной обработки при травме ЧЛО.

2. Показать значение мультипланарных реформации и объемного рендеринга в анализе многосрезовой компьютерной томографии челюстно-лицевой области.

3. Разработать программный модуль для анализа МСКТ ЧЛО на мультимодальных рабочих станциях.

4. Оценить диагностическую эффективность традиционного рентгено-логического исследования, ОПТГ, многосрезовой компьютерной томографии, МСКТ с постпроцессингом при множественных повреждениях лицевого скелета.

5. Обосновать значение и определить место цифровых технологий визуализации на базе мультимодальных станций в интерпретации результатов различных рентгенологических методик исследования при множественных повреждениях лицевого скелета.

Научная новизна исследования

6. Усовершенствован и дополнен диагностический алгоритм лучевого обследования при травме ЧЛО с применением мультипланарной реконструкции и объемного моделирования на станциях врача-рентгенолога, разработанного программного модуля дифференциальной сегментации и визуализации соприкасающихся костных структур челюстно-лицевой области.

7. Впервые показано превышение диагностической эффективности МСКТ с постпроцессингом над другими видами рентгеновских методик при травме челюстно-лицевой области.

8. Впервые показана возможность объективизации объема хирургического вмешательства с использованием мультипланарной реконструкции и объемного моделирования на станциях врача-рентгенолога при травме ЧЛО.

Теоретическая и практическая значимость работы Использование предлагаемых вариантов постпроцессинговой обработки данных МСКТ позволяет повысить эффективность исследования при травме челюстно-лицевой области.

Применение комплекса методик постпроцессорной обработки и программного модуля дифференциальной сегментации и визуализации соприкасающихся костных структур челюстно-лицевой области дает возможность объективизировать объем хирургического вмешательства.

Усовершенствованный диагностический алгоритм лучевого обследования при травме ЧЛО с применением мультипланарной реконструкции и объемного моделирования на станциях врача-рентгенолога позволяет стандартизировать и унифицировать подходы к диагностике, тем самым оптимизировать технологии постпроцессорной обработки при разных видах травмы ЧЛО.

Реализация результатов работы: Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедры госпитальной хирургии БУ ВО «Сургутский государственный университет», а также в практическую работу БУ «Сургутская окружная клиническая больница».

Основные положения, выносимые на защиту диссертации:

9. В алгоритме рентгеновского исследования при диагностике повреждений различных зон лица целесообразно отдавать предпочтение МСКТ, а при множественном поражении - выполнять только его.

10. Анализ данных МСКТ необходимо проводить с обязательным использованием мультипланарной реконструкции для улучшения качества диагностики и определения показаний и объема хирургического вмешательства.

11. Применение комплекса методик постпроцессорной обработки позволяет детализировать и объективизировать объем поражения, определить показания к хирургическому лечению.

12. Программный модуль дифференциальной сегментации и визуализации соприкасающихся костных структур челюстно-лицевой области облегчает постпроцессорную обработку и подготовку к хирургическому этапу лечения при травме ЧЛО.

13. Из всех цифровых технологий визуализации на базе мульти-модальных станций при множественных повреждениях лицевого скелета ведущее место занимает МСКТ с постпроцессорной обработкой.

Протокол диссертационного исследования на тему «Оптимизация компьютерной томографии травмы челюстно-лицевой области с использованием постпроцессорной обработки» был одобрен комитетом по этике ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО - Югры» (протокол № 19 от 13 октября 2011г.).

Связь работы с научными программами, планами. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой ГБОУ ВПО «СурГУ ХМАО - Югры», зарегистрированной в ВНТИЦ под № 0120.0 803758 «Усовершенствование, разработка и внедрение комплексных патогенетически обоснованных технологий профилактики послеоперационных осложнений в хирургии».

Апробация работы. Диссертация апробирована на заседании кафедры госпитальной хирургии с курсом лучевой диагностики, лучевой терапии ГБОУ ВПО «СурГУ ХМАО - Югры» (протокол № 6 от 10.05.2014).

Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: III научно-практической конференции «Перспективы и опыт использования цифровых технологий в работе рентгенодиагно-стического оборудования» (Екатеринбург, 2009); на V Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиоло-гия-2011» (Москва, 2011); Международном V «Невском радиологическом форуме-2011» (Санкт-Петербург, 2011); научной конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых медицинских факультетов государственных университетов России с международным участием «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической медицины» (Сургут, 2012); Конгрессе Российской ассоциации радиологов «Лучевая диагностика и терапия в реализации национальных проектов» (Москва, 2013); III Съезде врачей лучевой диагностики Сибирского федерального округа (Красноярск, 2014). Работа обсуждена на заседании кафедры лучевой диагностики МГМСУ им. А.И. Евдокимова Министерства здравоохранения Российской Федерации (протокол № 137 от 09.04.2015).

Личный вклад автора. Диссертация написана самостоятельно. Проведено исследование по всем разделам работы, сформулированы цели и задачи, определен объем и методика исследований, собраны и последовательно проанализированы результаты. Полученная информация систематизирована. Автором самостоятельно выполнены все виды исследований экспериментального и клинического материала, представленные в данной диссертационной работе, написаны заключения по сформулированным протоколам. Степень достоверности результатов подтверждается достаточным объемом клинического материала, использованные методики научного анализа проверены, признаны эффективными.

Публикации по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, 4 из которых в российских рецензируемых научных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015610949 от 21 января 2015г.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, практи-

ческих рекомендаций и списка литературы, включающего 91 отечественных и 117 иностранных авторов, содержит 13 таблиц, 41 рисунок и 1 приложение.

Лучевая диагностика травмы челюстно-лицевой области. Основные тенденции развития

На современном этапе развития медицины произошли кардинальные изменения в сфере лучевых диагностических технологий, которые заставляют по-новому взглянуть на их место в обследовании ЧЛО. Значение лучевого исследования в диагностике травмы ЧЛО и оценке качества проводимого лечения неуклонно растет (Терновой С.К., 2007). Лучевые методы являются ведущими в диагностике заболеваний челюстно-лицевой области, что обусловлено их достоверностью и информативностью. Именно информативность методов диагностики заболеваний и повреждений ЧЛО определяет точность выбора оптимальных методов лечения, а также объективность оценки исхода заболевания (Сергеева И.И. и соавт., 2003).

В настоящее время для диагностики травмы ЧЛО используется целый ряд современных высокотехнологичных методов лучевого исследования - цифровая рентгенография, компьютерная рентгеновская и магниторезонансная томография, ультразвуковое исследование (Труфанов Г.Е., 2004). Появление новых методов привело к пересмотру представлений о диагностике многих заболеваний челюстно-лицевой области (Аббясова О.В., 2009). Практически все методы медицинской визуализации в настоящее время имеют в своей основе (или переходят на эту основу) цифровой способ формирования диагностического изображения. Цифровая рентгенография представляет собой прогрессивную модификацию трансформации энергии рентгеновского луча (Кармазановский Г.Г., 2007). Так, при выполнении цифровых рентгенограмм и ортопантомограмм регистрация идет на кассету со стимулирующим люминофором или на специальный блок с детектором. Черно-белое изображение формируется за счет мельчайших фрагментов пикселей. Каждый пиксель - единица изображения, характеризуется двумя пространственными координатами и амплитудой сигнала, обусловленного интенсивностью зарегистрированного в данной точке электростатического заряда, возникающего при выполнении снимка. Цифровые значения яркости каждого пикселя занесены в память компьютера, который считывает с детектора полученную информацию и на экране монитора формирует изображение исследуемой области (Гуржиев А.Н., Гуржиев С.Н., Кострицкий А.В., 2003). Существует три типа приемников рентгеновского изображения:

1. CCD (ПЗС) -charder coupled devis- матрица прибор с зарядовой связью. Пространственное разрешение - от 6-12 до 25-27 пар линий на мм (размер пикселя 0,007-0,004 мм). Преимуществами данного типа детектора являются высокое пространственное разрешение и длительный срок службы при отсутствии внешних повреждений (до 400 000 снимков).

2. CMOS (КМОП) -complementary metal-oxide semiconductor -комплементарная структура металл-оксид-полупроводник. Пространственное разрешение составляет от 20 до 26 пар линий/мм. Беспроводная система с автономным питанием от батареек, данные с сенсора по радиоканалу передаются на блок, соединенный кабелем с компьютером. Преимуществом данных сенсоров является высокое пространственное разрешение и относительно низкая стоимость.

3. Система на запоминающих люминофорах (6-12,5 пар линий/мм), основаны на фотостимулировании люминесцентных фосфорных кристаллов (Зеликман М.И., 2008). Информация на пластинах сохраняется в виде возбужденных электронов и для ее преобразования в цифровой сигнал необходимы считывающие диагностические системы (Attaelmanan A.G. et al., 1999).

Цифровые технологии, по сравнению с традиционной рентгенографией, имеют следующие преимущества: - быстрота получения изображения на экране позволяет работать с изображением в режиме реального времени: менять размеры, яркость, контрастность, цветность изображения, получать негативное, позитивное в режиме амплитудного рельефа изображения; - выполнение линейных и угловых измерений; - оценка по денситограммам плотностных характеристик; - легкость архивирования, доступа и поиска нужной информации в базе данных со сравнительным анализом дои после проведенного лечения; - высокая чувствительность сенсорных датчиков и отсутствие необходимости в повторных снимках при неудачно выбранных режимах съемки значительно снижают лучевую нагрузку; - отказ от фотохимического процесса; - возможность интеграции с программами архивирования и передачи изображения.

При этом методика проведения самой рентгеновской съемки существенных изменений не претерпевает. Происходит корректировка параметров экспозиции, и соответственно, лучевой нагрузки в сторону уменьшения, что связано с большей чувствительностью приемников рентгеновского изображения. Укладка пациентов, фокусное расстояние остаются неизменными, как при классическом рентгенологическом исследовании. Однако даже такая рентгенография уже не в состоянии решить однозначно поставленные задачи. В первую очередь это связано с получением двухмерных изображений и значительным эффектом суперпозиции (Hardt N., Kuttenberger J., 2012).

При диагностике большинства заболеваний зубочелюстной системы эффективной методикой является ортопантомография. Наличие панорамного эффекта предоставляет возможность получить развернутое по плоскости изображение верхнечелюстных пазух и ВНЧС. Методика характеризуется сложностью рентгеноскиалогической картины, в основном проявляющейся в неравномерном увеличении изображения и появлении «призрачных» теней в разных отделах челюстей. Диагностическую значимость имеют программы для изучения средней и верхней зон лицевого отдела черепа, ВНЧС, верхней и нижней челюстей в трансверзальной проекции. Постоянно совершенствующееся программное обеспечение современных ортопантомографов позволяет исследовать челюстно-лицевую область в разных проекциях. Ортопантомография эффективно используется при выявлении костных деструктивных процессов, полостных образований, травм, посттравматических и врожденных деформаций, системных поражений челюстей, при проведении дентальной имплантации, ортодонтического и ортопедического лечения, а также для оценки результатов лечения (Трутень В.П., Воробьев Ю.И., Лежнев Д.А., 2004; Аржанцев А.П. 2014).

В настоящее время среди рентгенологических методик золотым стандартом в выявлении патологических изменений костной структуры считается компьютерная томография (КТ) (Васильев А.Ю., Малый А.Ю., Серова Н.С., 2008; Hardt. N., Kuttenberger J., 2012). Ее внедрение в повседневную практику спиральной компьютерной томографии значительно расширило возможности выявления многих заболеваний челюстно-лицевой области, взаимосвязь патологических изменений с анатомическими структурами лицевого черепа (Трутень В.П., Воробьев Ю.И., Лежнев Д.А., 2004).

Компьютерная томография позволяет диагностировать повреждения не только костей лицевого черепа, структур орбит, придаточных пазух носа, но и костей мозгового черепа и головного мозга. Методика дает возможность количественной и качественной оценки получаемых данных: измерения расстояний, площадей, объемов, рентгеновской плотности с высокой степенью точности (Ghysen D., Ozsarlak О., 2000; Басек И.В., Савелло В.Е., 2004). Наличие таких данных позволяет лечащим врачам разработать оптимальный план лечения данных пациентов с привлечением, если это необходимо, врачей других специальностей (Manson Р., 1992; Bergstrom К., Scotti G., 1996; Гордина Г.С. и соавт., 2014). Изучение возможностей МСКТ при повреждениях костей лицевого черепа проведено Г.И. Голубевой (2006), Н.А. Рабухиной (2006), Д.А. Лежневым (2008), А.Ю. Васильевым (2010), А.П. Аржанцевым (2014), Н.С. Серовой (2014).

Методы обработки изображений для повышения эффективности диагностики травмы челюстно-лицевой области

Рентгеновская компьютерная томография выполнялась на аппарате Aqualion 64 (Toshiba, Япония) с использованием техники спирального сканирования. Начиналось исследование с топограммы черепа. Протяженность поля сканирования составляла около 300 мм. Исследование черепа выполнялось в аксиальной проекции, с последующей их обработкой на рабочей станции с использованием программ MPR, 3D. Параметры сканирования (см. табл. 1).

Исследование в аксиальной проекции выполняли по стандартной методике, а именно: - положение пациента на спине, голова направлена вперед; - гентри расположено вертикально; - начало сканирования - теменные кости; - конец - максимально выступающая точка мягких тканей подбородка. Анализ полученных данных производился на рабочей станции врача-рентгенолога:

1. При ширине окна 2 300 HU и центре окна 530 HU с использованием фильтра Sharpe и Edge - для изучения костной структуры; при ширине окна 400 HU и центре окна 10 HU - для изучения челюстей и оценки окружающих мягких тканей.

2. На рабочей станции оценивали качество полученных данных: укладка, наличие артефактов, затем проводили реконструкции. Построение реформатов двухмерной и трехмерной реконструкций обеспечивалось программным оснащением постпроцессорной обработки радиологической информационной системы. Основными параметрами 2D реконструкции являлись: толщина среза, интервал реконструкции и фильтр. При выборе толщины среза учитывали изменение уровня шума. При работе с тонкими срезами уровень шума возрастал, а при увеличении толщины зашумленность снижалась, но возрастал эффект объемной суммации. При травме костей черепа была использована возможность реконструкции более толстых срезов из массива более тонких для первичной, более быстрой интерпретации данных (как предусмотрено программным обеспечением рабочих станций PACS 2-20 мм). Возникшие вопросы разрешались посредством реконструкции перекрывающихся тонких срезов («массива вторичных сырых данных») и многоплоскостных переформатирований.

3. Выбор фильтра реконструкции определял мягкость/резкость изображения, влияя на степень шума. Для исследования костей выбирали «острый фильтр», что обеспечивало резкость контуров мелких деталей, при этом увеличенный шум в широком окне просмотра не проявлялся. При необходимости, работали фильтрами с интерактивно настраиваемыми параметрами (сглаживание, резкость, выделение границ).

4. Для улучшения визуализации мягких тканей использовали корректировку изображения путем выбора соответствующих окон по ширине и уровню (W, L). 5. Дальнейшая постпроцессорная обработка заключалась во вторичном восстановлении изображений одновременно в нескольких заданных плоскостях -мультипланарная и трехмерная реконструкция изображения. При мультипланарной реконструкции в рабочем поле станции строили систему срезов в аксиальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях, а также вдоль произвольно выбранной плоскости. Перемещая на экране выбранную плоскость сечения, получали весь объем данных, включая зону интереса. Для дальнейшего анализа изображений, на которых были отмечены подозрительные находки, применяли дополнительные возможности ЗО-постпроцессинга.

6. При наличии инородных тел применялся алгоритм подавления артефактов от металлов. Благодаря алгоритму трехмерной реконструкции (AIP) получали проекцию средней интенсивности, изображение напоминало цифровую рентгенограмму за счет суммации всех вокселей для лучшей визуализации линии перелома и положения металлоконструкций.

7. Использовался специализированный программный модуль построения ортопантомограммы по КТ-изображению в режимах максимальной интенсивности МІР и рентгеновского поглощения MIN. Навигация в трех проекциях по такой ортопантомограмме осуществлялась с указанием произвольного направления канала зуба и сохранением реконструкции ортопантомограммы и каналов зубов в базе данных.

8. Объемное изображение, полученное с применением VR (объемного рендеринга), имело недостаточную диагностическую информативность из-за, своей оператор-зависимости, но было важно при планировании оперативного вмешательства, являлось основой для оценки формы и размеров костных дефектов. Преимущества в представлении VR для клиницистов обусловлены отображением тканей в разных диапазонах цветом, лучшим восприятием глубины трехмерных объектов и взаимоотношения накалывающихся структур.

Таким образом, для оценки травматических изменений проводили лучевые исследования с применением технологий получения, передачи, архивирования и обработки КТ-изображения. Описание осуществляли по однотипной схеме, которая представлена на рис. 4.

Общая характеристика и методика исследования клинического материала

Проведен анализ результатов исследований челюстно-лицевой области 152 пациентов в возрасте от 14 до 72 лет. На этапе лучевого обследования пациентам выполнялись следующие исследования: цифровая рентгенография, цифровая ортопантомография, многосрезовая компьютерная томография, анализ МСКТ с обязательной постпроцессорной обработкой. В результате проведенных исследований в первой группе пациентов с изолированной травмой челюстно-лицевой области выявлены переломы у 30 (58,0 %), у 22 (42,0 %) костной патологии не было. У пациентов этой группы рентгенография позволила выявить патологию без применения дополнительных диагностических средств. Результаты рентгенографии были подтверждены клинически, а также в процессе хирургического лечения.

При анализе выявленных изменений оценивали форму кости, состояние кортикального слоя. Основной семиотический признак перелома, который рассматривался, - линия перелома. Рентгенологическая характеристика перелома давалась с учетом локализации, количества и формы, соотношения с зубами, нижнечелюстным каналом, полостью носа, верхнечелюстными пазухами.

Клинический пример. У пациента X., 1972 г.р., боль, усиливающаяся при пальпации, отмечалась крепитация костных обломков, носовое кровотечение, которое остановилось самостоятельно, отек мягких тканей, кровоподтеки, нарушение носового дыхания, снижение обоняния. На рентгенограммах визуализируются переломы костей носа с вертикальным смещением отломков (рис. 18). Пациенту выполнена репозиция, назначено амбулаторное лечение.

Деформация носа с образованием ринокифоза, переломы костей носа с вертикальным смещением отломков

В группе пациентов со множественными травмами (п = 100) в зависимости от локализации повреждений были выделены следующие подгруппы: верхняя, средняя, нижняя зоны лица. Травматические изменения верхней зоны лица диагностированы при выполнении всех ранее описанных методов, кроме ОПТГ.

Из табл. 6 видно, что общее число выявленных семиотических признаков повреждений у пятнадцати обследованных пациентов составило при цифровой рентгенографии - 29, при МСКТ - 45, а при проведении постпроцессорной обработки на станции врача рентгенолога - 47.

Среди пациентов с травмой верхней зоны лица (п = 15) при цифровой рентгенографии диагностировано 15 признаков повреждения лобной кости и орбиты. При МСКТ в этой же подгруппе выявлено 25 признаков, среди них дополнительно диагностировано повреждение стенок глазниц (п = 1) и структур орбиты (п = 3), переломы лобной кости (п = 7), перелом костей носа (п = 6). При анализе изображений на рабочей станции рентгенолога благодаря дополнительным возможностям визуализации было выявлено всего 47 признаков травмы. Также выявлен 1 признак повреждения лобной кости и 1 -повреждения стенок глазницы.

Характеристика переломов костей носа представлена в диаграмме (рис. 19). Односторонние Двусторонние Без смещения

Признаки переломов костей носа при разных видах исследований На рентгенограммах повреждения лобной кости в зависимости от локализации выявлены переломы надглазничного края (п = 6), а также стенок лобной пазухи (п = 4). При МСКТ с постпроцессингом количество выявленных признаков увеличилось, соответственно, до 8 и 9, а при МСКТ - 7 и 9.

Переломы глазниц подразделяются на изолированные и сочетанные, линейные и оскольчатые, переломы верхней стенки глазницы, перелом дна, взрывные. В диаграмме (рис. 20) отображено количество повреждений глазниц при разных видах исследования.

При компьютерной томографии и дальнейшем анализе с постпроцессорной обработкой в трех взаимно перпендикулярных плоскостях определяется оскольчатый перелом медиальной стенки правой глазницы, разрушение решетчатой кости, отсутствие ее пневматизации. Наиболее информативными оказались реформаты в аксиальной и фронтальной полостях, представленные на рис. 22, а, б. Объемное изображение ЧЛО диагностического значения не имело, так как в костном режиме лучше отображаются только структуры с высокой плотностью.

Таким образом, очевидно, что традиционное полипозиционное рентгеновское исследование пациенту с патологией верхней зоны лица не позволило диагностировать повреждение правой орбиты, уточнить характер изменений в решетчатой кости. Постпроцессорная обработка в режиме 2D -мультипланарная реконструкция во взаимно перпендикулярных плоскостях позволяет наиболее полно оценить изменения стенки орбиты, решетчатой кости, визуализировать изменения в оптимальной для диагностики плоскости. 3D реформации в костном режиме не всегда позволяют наглядно представить травматические изменения, дать достаточные ориентиры для анализа показателей.

Рис. 23. Признаки повреждения скуловой кости, верхней челюсти, выявленные при рентгенографии, ОПТГ, МСКТ, постпроцессинге Приводим клинический пример с повреждениями всех зон лица. Изменения средней зоны субтотальные, имеют большое клиническое значение. Пациент Е., 1981 г.р., без сознания. Отмечается изменение формы лица, наличие кровоизлияний, нарушение прикуса, изменение положения глазных яблок, «симптом очков», энофтальм, подвижность костей носа, верхней челюсти, альвеолярных отростков, ступенеобразная деформация костей средней зоны лица, нижней челюсти. Рентгенография выполнена в вынужденном положении и малоинформативна (рис. 24, а, б). Отмечается изменение пневматизации придаточных пазух носа. Кости носа деформированы. Перелом нижней челюсти со значительным расхождением отломков.

Статистические показатели результатов исследований

Для определения последовательности мультипланарных реформации МСКТ и их возможности в визуализации структур лицевого черепа при различных вынужденных положениях, получения достоверной диагностической информации о костных структурах проведено экспериментальное исследование с препаратом черепа. Цель экспериментального исследования - доказательство гипотезы о несущественности погрешностей укладки пациентов при МСКТ лицевого отдела черепа. Отработана методика постпроцессорной обработки. Были разработаны приемы, позволяющие добиться оптимальных изображений, с детальным изучением всех структур, вне зависимости от укладки при сканировании. Полученные при сканировании препарата черепа данные анализировали на станции врача-рентгенолога. После имитации вынужденной укладки мультипланарную реконструкцию производили следующим образом: в окне с аксиальными сканами, захватив мышью изображение из серии сканов, выполненных в вынужденной укладке, осуществляли поворот с тем, чтобы разместить анатомические ориентиры максимально симметрично. Таким образом вся серия изменяла положение в нужной для просмотра плоскости. В окне с сагиттальным расположением сканов, захватив мышью маркер оси X, изменяли плоскость, через которую проходили аксиальные срезы (вдоль основания черепа). В окне с фронтальными срезами изображение располагалось по центру, симметрично. После перечисленных манипуляций изображение приобретало вид, соответствующий оптимальной укладке. Измерения, проведенные на аксиальных сканах, при оптимальной укладке и аналогичных сканах, восстановленных из вторичных данных объемной МСКТ, совпали. Из первичных аксиальных изображений была осуществлена мультипланарная реконструкция в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, что подготовило серии изображений черепа для анализа. Достоверность их диагностической ценности (размеры, форма, взаиморасположение) сомнений не вызывала.

Таким образом, экспериментальное исследование, проведенное с препаратом черепа, позволило разработать последовательность этапов 2D постпроцессорной обработки изображений при вынужденном положении пациента. Это явилось основанием для применения такой методики при обследовании пациентов с множественной травмой, в тяжелом состоянии, когда МСКТ выполняется в вынужденных укладках. В результате эксперимента мы убедились в том, что анализ данных МСКТ ЧЛО в каждой из плоскостей (аксиальная, фронтальная, сагиттальная) позволяет подробно изучить различные анатомические структуры. Например, на аксиальных срезах на уровне глазниц определяется содержимое орбиты, боковые стенки глазницы. Наглядно в данной проекции выявляется весь решетчатый лабиринт, перегородка между двумя его половинами, а также воздушность клеток. На каудальных аксиальных срезах видна клиновидная пазуха и перегородка между двумя ее половинами, задне-боковые стенки верхнечелюстных пазух. Дно орбит, крыши орбиты в переднем отделе, наружные стенки просматриваются на фронтальных реформатах. Реформат в сагиттальной плоскости информативен для просмотра передней и задней стенок лобной и верхнечелюстной пазух, твердого неба. Следовательно, в этой части работы, на практике показана эффективность рекомендаций НА. Рабухиной, Г.И. Голубевой, С.А. Перфильевым (2006), А.П. Аржанцевым (2014) по работе с МСКТ лицевого черепа.

Челюстно-лицевая область подразделяется на зоны (верхнюю, среднюю, нижнюю) (Безруков В.М., Лурье Т.М., 2000; Васильев А.Ю., 2008; 2010; Andreu М. etal, 2003; Buitragoullez СМ. etal, 2002). Для повреждений каждой из этих зон характерны определенные особенности, связанные с ее анатомическим строением и функциональным назначением (Hardt N., Kuttenberger J., 2010). Именно такого деления придерживались в своей работе и мы. Собственные клинические данные получены при обследовании 152 пациентов в возрасте 14-72 лет. Повреждения были получены в результате уличной, бытовой, дорожной, спортивной и производственной травм. Среди причин травматических повреждений уличная травма занимала ведущее место -68 человек, на втором месте - бытовая - 65. Таким образом, как и в работе М.С. Дубровина (2013), подтверждено преобладание бытовых причин возникновения травм ЧЛО. Исходя из клинических данных при планировании лучевого обследования были выделены 2 группы пациентов, а именно: - 1-я группа: клиническая картина изолированной травмы челюстно-лицевой области (п = 52); - 2-я группа: клиническая картина множественной и сочетанной травмы челюстно-лицевой области (п = 100).

Пациенты обеих групп были обследованы в приемном отделении. Собирался анамнез, выяснялись жалобы. Проводился объективный осмотр челюстно-лицевым хирургом, лор-врачом, офтальмологом, невропатологом. Чаще всего пациентами отмечались следующие жалобы: резкие боли, полуоткрытый рот, слюнотечение, невнятная речь, расстройства жевания, глотания, изменение формы лица, нарушение прикуса, патологическая подвижность отломков, нарушение функций черепно-мозговых нервов, гематомы, болезненная припухлость, отек лица, изменения твердых тканей зубов, форма, величины, положения зубов, состояния пародонта, слизистой оболочки рта и мягких тканей. Производились лабораторные исследования (клинический анализ крови и мочи, другое - по необходимости).

На этапе лучевого обследования пациентам выполнялись следующие исследования: цифровая рентгенография, цифровая ортопантомография, многосрезовая компьютерная томография, анализ МСКТ с обязательной постпроцессорной обработкой. В результате проведенных исследований в первой группе пациентов с изолированной травмой челюстно-лицевой области выявлены переломы у 30 (58,0 %), у 22 (42,0 %) костной патологии выявлено не было. Результаты рентгенографии были подтверждены клинически, а также в процессе хирургического лечения. В работе как Д.А. Лежнева (2010) А.Ю. Васильева, показано, что в диагностике нарушения целостности кости у пациентов с изолированными повреждениями оправдано использование традиционного рентгенологического исследования.

В группе пациентов с множественной травмой (п = 100) были выделены следующие подгруппы в зависимости от локализации повреждений: верхняя, средняя, нижняя зоны лица. Данное деление позволило проводить анализ последовательно, углубленно. Травматические изменения верхней зоны лица диагностированы при выполнении рентгенографии, многосрезовой компьютерной томографии с постпроцессорной обработкой изображений на рабочей станции врача-рентгенолога.

Верхняя зона лица: общее число выявленных признаков повреждений у пятнадцати обследованных пациентов составило при цифровой рентгенографии -29, при МСКТ - 45, а при проведении постпроцессорной обработки на станции врача-рентгенолога - 47. Наименьшее количество семиотических признаков повреждения верхней зоны лица диагностировано при цифровой рентгенографии. Наибольшее число рентгенологических симптомов повреждений при мультипланарной и 3D реконструкции МСКТ. В работе Д.А. Лежнева (2008) диагностическая эффективность спиральной компьютерной томографии в выявлении нарушения целостности стенок глазниц была существенно выше, но не показано, что потенциал для достижения такой высокой информативности заключается именно при постпроцессорной обработке МСКТ.