Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о травмах коленного сустава, возможностях различных методов лучевой диагностики и контроля эффективности лечения пострадавших (обзор литературы) 18
1.1. Травма коленного сустава. Импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков болыпеберцовой кости 18
1.1.1. Классификации импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыпеберцовой кости 22
1.1.2. Трудности клинического обследования пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости 25
1.2. Роль и возможности лучевых методов в обследовании пострадавших 26
1.2.1. Рентгенография в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов 26
1.2.2. Компьютерная томография в диагностике импрессионно раскалывающих переломов 29
1.2.3. Ультразвуковое исследование: достоинства и недостатки 31
1.2.4. Магнитно-резонансная томография в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов 32
1.3. Современные методы лечения пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости 36
1.3.1. Роль методов лучевой диагностики на различных этапах лечения. Интраоперационный контроль, послеоперационный контроль
ГЛАВА 2. Общая характеристика обследованных больных. методы и методики лучевого обследования 42
2.1. Общая характеристика обследованных пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости 42
2.2. Методы и методики обследования пострадавших с импрессионно раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости 45
2.2.1. Рентгенологическое исследование 45
2.2.2. Компьютерная томография 46
2.2.3. Усовершенствованная методика магнитно-резонансной томографии 47
2.2.4. Оптимизированная методика интраоперационного рентгенологического контроля 53
2.2.5. Методы и методики лучевого обследования пострадавших в процессе лечения и в отдаленный период 54
2.3. Методы научного анализа полученных результатов 55
ГЛАВА 3 . Результаты сравнительного анализа возможностей лучевых методов исследования в диагностике и характеристике повреждений костных структур коленного сустава 57
3.1. Общая характеристика пострадавших и МР-классификация
внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости 57
3.1.1. Характеристика пострадавших с переломами латерального мыщелка большеберцовой кости 64
3.1.2. Характеристика пострадавших с переломами медиального мыщелка большеберцовой кости 68
3.1.3. Характеристика пострадавших с переломами обоих мыщелков большеберцовой кости 71
3.2. Результаты сравнительного анализа возможностей лучевых методов исследования в диагностике импрессионно-раскалывающих переломов 73
3.2.1. Результаты сравнительного экспертного анализа рентгенографии и компьютерной томографии при переломах мыщелков
болыпеберцовой кости 76
ГЛАВА 4. Результаты магнитно-резонансной томографии в диагностике повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости 88
4.1. Общая характеристика пострадавших с повреждениями мягкотканных структур. MP-классификация повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших с импрессионно раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости 88
4.1.1. MP-семиотика повреждений менисков и связок 89
4.1.2. Повреждения связок коленного сустава 93
4.1.3. Повреждения менисков коленного сустава 99
4.2. Частота повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших в зависимости от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости 104
4.2.1. Сочетанные повреждения связок и менисков коленного сустава у пострадавших при разных типах внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости 108
ГЛАВА 5. Результаты применения различных методов лучевой диагностики в контроле эффективности лечения больных с переломами мыщелков большеберцовой кости 114
5.1. Лучевые методы исследования на разных этапах лечения больных
с переломами мыщелков большеберцовой кости 114
5.2. Лучевой контроль эффективности лечения пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами
мыщелков болыиеберцовой кости в отдаленном периоде 128
Обсуждение полученных результатов и заключение 139
Список сокращений и условных обозначений 162
Список литературы
- Трудности клинического обследования пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости
- Методы и методики обследования пострадавших с импрессионно раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
- Характеристика пострадавших с переломами латерального мыщелка большеберцовой кости
- Частота повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших в зависимости от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Травмы коленного сустава занимают значимое место в структуре травматизма и составляют до 60% от всех травм суставов и до 30% от травм нижних конечностей (Рикун О.В., 2000; Егоров Д.И., 2009; Бакарджиева А.Н, 2011). До 80% повреждений при травме коленного сустава приходится на мягкотканные структуры (Nirmal C., 2004; Stoller D.W., 2007; Maeseneer M., 2008). Среди всех внутрисуставных переломов нижних конечностей переломы мыщелков большеберцовой кости составляют 10-20% (Гладков Р.В., 2009; Kayali C., 2008). В литературе указывается, что в 32-48% переломы проксимального метаэпифиза большеберцовой кости сопровождаются полными или частичными разрывами передней крестообразной связки (Gardner M.J., 2006; Crawford R., 2007; Markhardt B., 2009), в 48-50% – повреждениями менисков (Fischbach R., 2000; Gardner M.J., 2005).
Импрессионно-раскалывающие переломы мыщелков большеберцовой кости – тяжелая травма. Результаты лечения более половины пострадавших неудовлетворительные, что приводит к раннему развитию деформирующего артроза коленного сустава (Сикилинда В.Д., 2000; Питкевич Ю.Э., 2007; Гладков Р.В., 2009; Shrestha B., 2004; Mustonen А., 2009). У 29-50% больных эти переломы приводят к возникновению стойких контрактур, а у 12-20% – к деформации нижней конечности (Гиршин С.Г., 2007; Григорян А.К., 2008; Rademakers M., 2007). Такие результаты лечения, в том числе являются последствием неточной диагностики (Simone S.B., 2007; Markhardt B., 2009; Mustonen A., 2009).
Значительная доля неудовлетворительных результатов лечения и осложнений у больных с переломами мыщелков большеберцовой кости побуждает внедрять высокоинформативные методы диагностики повреждений мыщелков и внутрисуставных мягкотканных структур коленного сустава (Филиппов О.П., 2001; Еникеев М.Р., 2004; Маурисио Н., 2007; Egol K.A., 2005; Mui W.L., 2007; Chang S.M., 2009).
Степень разработанности темы. При повреждениях коленного сустава рентгенологический метод традиционно является первичным (Гладков Р.В., 2009; Sprivulis P., 2001). В то же время установлено, что количество фрагментов, их величина и форма, степень импрессии и смещения отломков по данным рентгенографии не в полной мере отражают реальную ситуацию (Никитин С.С., 2009; Таиров А.В., 2009; Бакарджиева А.Н., 2011; Gary D., 2007; Antti O.T., 2008). Импрессия суставной поверхности большеберцовой кости во многих случаях может остаться незамеченной (Wicky S., 2000; Mui W.L., 2007; Maripuri S.N., 2008; Markhardt B., 2009). При этом рентгенологическая картина в 92,6% случаев не соответствует интраоперационной (Hung S.S., 2003; Brukner P., 2008; De Smet A.A., 2008).
Результаты компьютерной томографии (КТ) позволяют определить тип импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости, направление и степень смещения отломков в основных плоскостях. В то же время данные КТ не дают возможности достоверно выявлять повреждения менисков и связок коленного сустава (Mui W.L., 2007; Markhardt B., 2009).
Результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют определить тип и характер импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости, направление, степень смещения отломков в разных плоскостях и одновременно точно охарактеризовать повреждения внутрисуставных мягкотканных структур (Yacoubian S., 2002; Shepherd L., 2002; Mui W.L., 2007; Mustonen A., 2009). В связи с этим в литературе появились сообщения о том, что КТ-исследование таких пострадавших в предоперационном периоде целесообразно заменить МРТ (Mui W.L., 2007). В то же время продолжается научная дискуссия, и в литературе до настоящего времени не сложилось единого мнения об оптимальном алгоритме лучевого обследования таких пострадавших.
В литературе встречаются единичные работы о выявлении зависимости частоты повреждений связок и менисков от локализации и различных типов переломов мыщелков большеберцовой кости. Приводимые результаты противоречивы (Mui W.L., 2007). Сравнению возможностей КТ и МРТ посвящены лишь единичные публикации (Markhardt B., 2009). В отечественной литературе таких работ мы не встретили.
Все это обусловливает актуальность и необходимость настоящего исследования.
Цель исследования. Улучшение качества диагностики и научное обоснование применения современных лучевых методов для планирования и контроля эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ эффективности рентгенологических, компьютерно-томографических и магнитно-резонансных исследований в диагностике и детальной характеристике повреждений костных структур у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
2. Определить роль и возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике и планировании лечения таких пострадавших.
3. Проанализировать возможные варианты переломов мыщелков большеберцовой кости и повреждений мягкотканных структур коленного сустава. Разработать и обосновать МР-классификацию импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости и сочетанных повреждений менисков и связок.
4. Определить частоту повреждений менисков и связок коленного сустава и изучить возможность зависимости таких повреждений от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости, а также от возраста пострадавших.
5. Обосновать сроки и последовательность применения различных методов лучевой диагностики на предоперационном этапе и в процессе лечения пострадавших. Оптимизировать методику рентгенологического интраоперационного контроля.
Научная новизна исследования. Достоверно доказано, что МРТ в диагностике и детальной характеристике импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости не уступает КТ и существенно превосходит возможности рентгенографии.
В предоперационном периоде основным методом лучевой диагностики импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости является МРТ.
Проанализированы и обобщены варианты переломов мыщелков и повреждений менисков и связок коленного сустава, характерных для пациентов многопрофильных лечебных учреждений и военных госпиталей, в отличие от других исследований, где анализируются в основном последствия спортивной травмы. Результаты этого анализа послужили научной основой для создания МР-классификации.
Разработана МР-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости. Основаниями для группировки в этой классификации служили:
I. Тип перелома мыщелков большеберцовой кости (локализация перелома, количество фрагментов, их смещение в различных плоскостях, наличие и глубина импрессии суставной поверхности).
II. Повреждения менисков и связок (локализация и степень повреждения).
Сформулированы основные принципы интраоперационных рентгенологических исследований при различных вариантах современных видов хирургического лечения внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости.
Определены оптимальные методы и методики контроля эффективности лечения таких пациентов в послеоперационном периоде.
Теоретическая и практическая значимость. Научно обосновано применение современных методов лучевой диагностики в планировании и контроле эффективности лечения пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
Определены сроки проведения, задачи, методы и методики контрольных лучевых исследований на всех этапах лечения. На этой основе разработан оптимальный алгоритм лучевой диагностики пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
По результатам сравнения чувствительности, специфичности и точности рентгенографии, КТ и МРТ доказана невысокая эффективность рентгенографии по сравнению с КТ. В то же время результаты МРТ в определении повреждений костных структур не уступают данным КТ. Обоснована роль МРТ как оптимального метода лучевой диагностики повреждений костных и мягкотканных структур коленного сустава при такой травме.
При наличии технической возможности МРТ следует использовать в качестве первичного метода диагностики внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости. Целесообразно применять этот метод как обязательный в предоперационной подготовке и при планировании тактики лечения.
Усовершенствована методика МРТ коленного сустава путем изменения и оптимизации технических параметров (поле обзора – Field Of View (FOV), толщины срезов, расстояния между срезами) и плоскостей сканирования, что позволило значительно повысить качество получаемых изображений.
Обоснована удобная в практическом применении МР-классификация импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости. Эта классификация охватывает все варианты таких переломов с полной детализацией повреждений костей и мягкотканных структур сустава.
По результатам МРТ, учитывая локализацию и тип перелома, а также повреждения связок и менисков, можно предположить особенности механизма травмы. Основным механизмом является соударение суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей по оси конечности или под небольшим углом к ней, что определяет тип перелома мыщелков большеберцовой кости и вероятность повреждения менисков и связок. Это может иметь значение при проведении военно-врачебной и судебно-медицинской экспертиз.
Оптимизирована методика интраоперационного рентгенологического контроля. Установлено, что рентгеновскую визуализацию следует проводить на основных этапах операций, во время и после хирургических манипуляций. Целесообразно проводить кратковременное включение просвечивания или производить снимки в режиме «стоп-кадра», что обеспечивает необходимую информацию и позволяет уменьшить дозу облучения на пациента и медицинский персонал.
Результаты работы могут способствовать улучшению лучевой диагностики повреждений коленного сустава, а также созданию научной основы повышения качества и эффективности лечения таких пациентов.
Методология и методы исследования. Диссертационное исследование выполнялось в несколько этапов. На первом этапе изучалась отечественная и зарубежная литература, посвященная данной проблеме. Всего проанализировано 111 источников, из них 39 – отечественных, 72 – зарубежных.
На втором этапе были обследованы 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости.
На третьем этапе диссертационного исследования проводили сравнительный анализ лучевых методов исследования (рентгенография, КТ, МРТ) и статистическую обработку полученных результатов.
Клиническая характеристика пострадавших. Всего обследовано 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости, проходивших стационарное обследование и лечение в клинике военной травматологии и ортопедии.
Лучевые исследования проводили на кафедре рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ в период с 2009 по 2012 год. Возраст пациентов был в диапазоне от 12 до 75 лет, средний возраст составил 43,4±2,7 года. Среди обследованных пациентов преобладали мужчины (81,8%). Основная возрастная группа пострадавших среди мужчин – 26-45 лет (53,5%); среди женщин – 56-65 лет (33,3%). Чаще страдала левая нижняя конечность (n=54, 74%). Уличный травматизм встречался чаще других (n=19; 26%). Число пострадавших в результате спортивных травм и дорожно-транспортных происшествий было одинаковым (n=18; 24,7%). Бытовая травма произошла у 12 (16,4%) пациентов.
Всем пострадавшим (n=73) при поступлении в стационар проводили рентгенографию и МРТ, 56 больным выполняли КТ. Весь объем лучевого обследования был выполнен 56 пострадавшим.
Рентгенограммы выполняли в стандартных прямой передне-задней и боковой проекциях; 25 пострадавшим рентгенограммы дополнительно производили в косых внутренней и наружной проекциях (угол наклона рентгеновской трубки – 40-45). При проведении КТ срезы выполняли в аксиальной плоскости от дистальных отделов бедренных костей до верхней трети голени. Применяли методику спирального сканирования с толщиной среза 1 мм, впоследствии строили многоплоскостные реконструкции, трехмерные изображения оттененных поверхностей.
Усовершенствованная методика МРТ пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
Исследования проводили на высокопольных (1,5 Тесла) МР-томографах Magnetom Symphony (Siemens) и Vantage Titan (Toshiba). МР-исследование пострадавших проводили при условном подразделении его на два этапа. Первоначально выполняли «ориентировочное» исследование по сокращенной стандартной методике с увеличением FOV до 350190 мм с целью определения типа перелома, его локализации, протяженности; количества и величины смещения костных отломков. На втором этапе целенаправленно исследовали «зону интереса» при FOV ~ 150-170190 мм в оптимальных для исследуемых структур плоскостях. Протокол исследования коленного сустава дополняли 3D-последовательностями.
С целью изучения состояния всех структур коленного сустава изображения получали во фронтальной, сагиттальной и аксиальной плоскостях с толщиной среза до 3,5 мм. Оценку костных структур сустава проводили по Т1-взвешенным изображениям (Т1-ВИ). Кроме того, эта импульсная последовательность была необходима для выявления признаков гемартроза. Изображения, взвешенные по протонной плотности с подавлением сигнала от жировой ткани (PD-FS-ВИ) в разных плоскостях, были эффективны для оценки суставного хряща и костного мозга, выявления разрывов связок и менисков коленного сустава. При этом костный мозг и жировая ткань демонстрировали МР-сигнал низкой интенсивности, что отличало их от свободной жидкости, отека и других патологических изменений. Получение Т2-взвешенных изображений (Т2-ВИ) градиентного эха в аксиальной плоскости давало возможность визуализировать свежую кровь в полости коленного сустава (граница раздела сред кровь/синовиальный выпот). Трехмерные Т1-ВИ градиентного эха с толщиной среза до 1 мм позволяли получать объемное представление области патологических изменений, строить многоплоскостные реконструкции, оценивать размер, локализацию, взаиморасположение костных фрагментов друг относительно друга, что было важно для планирования оперативного вмешательства.
Рентгенологический контроль во время всех операций накостного остеосинтеза и заполнения дефекта суставной поверхности большеберцовой кости аутотрансплантатом осуществляли на основных этапах оперативного вмешательства.
Эффективность консервативного лечения контролировали через 7 и 14 дней после начала лечения, затем каждый месяц, выполняли рентгенографию и МРТ по окончании лечения (n=18).
После операций металлоостеосинтеза рентгенологический контроль пострадавшим (n=55) выполняли сразу после окончания операции и через неделю. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-исследование проводили, как правило, один раз в месяц. В дальнейшем исследования проводили с периодичностью в 2-3 месяца. После снятия металлоконструкции 13 пострадавшим выполнили рентгенографию, 12 из них также – МРТ, 9 больным – КТ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Магнитно-резонансная томография является оптимальным методом диагностики и детальной характеристики повреждений всех структур коленного сустава у пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости. МРТ может служить методом как первичной, так и уточняющей диагностики в предоперационной подготовке таких больных.
Интраоперационный контроль является неотъемлемой частью оперативного вмешательства. В послеоперационном периоде основными методами контроля являются рентгенография и КТ. МРТ – оптимальный метод оценки эффективности лечения после снятия металлоконструкции.
2. Переломы латерального мыщелка происходят чаще (59%), чем медиального (22%) и обоих мыщелков (19%) большеберцовой кости. Среди всех переломов преобладают импрессионно-раскалывающие – 58%. Импрессионные переломы составляют 30%, раскалывающие – 12%. Наиболее часто встречаются импрессионно-раскалывающие переломы латерального мыщелка (31%).
3. Более чем у 70% пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости возникают повреждения связок и/или менисков коленного сустава.
Полные разрывы передней крестообразной связки при переломах латерального и обоих мыщелков встречаются существенно чаще (16,3 и 14,3% соответственно), чем при переломах медиального мыщелка (6,2%). Разрывы медиального мениска определяются в 2 раза чаще как при переломах медиального, так и при переломах обоих мыщелков (43,7 и 42,8% соответственно), чем при переломах латерального мыщелка (18,6%). Разрывы латерального мениска происходят при переломах латерального и обоих мыщелков (32,6 и 42,8% соответственно), а при переломах медиального мыщелка – маловероятны.
4. Медиальный мениск повреждается у 29% пострадавших, латеральный мениск – у 27%. Существует тенденция возрастания частоты разрывов менисков с увеличением возраста пострадавших, что можно объяснить дегенеративно-дистрофическими изменениями. При этом у пациентов старших возрастных групп чаще повреждается медиальный мениск.
Степень достоверности и апробация результатов. Степень достоверности результатов проведенного исследования определяется значительным и репрезентативным объемом выборки обследованных пациентов (n=73), применением современных методов исследования (цифровая рентгенография, многосрезовая КТ и высокопольная МРТ), а также обработкой полученных данных современными методами математической статистики.
Результаты комплексного лучевого обследования пострадавших были подвергнуты экспертному анализу с их оценкой независимыми высококвалифицированными врачами-рентгенолагами, специалистами КТ и МРТ с определением чувствительности, специфичности и точности. Кроме того, приводятся качественные и убедительные иллюстрации выявленных патологических изменений.
Результаты диссертационного исследования используются в практической работе клиники военной травматологии и ортопедии, отделения неотложной хирургии клиники военно-полевой хирургии, отделений лучевой диагностики кафедры рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и внедрены в учебный процесс на соответствующих кафедрах.
Разработаны и одобрены методические рекомендации по лучевой диагностике и контролю эффективности лечения пострадавших с переломами мыщелков большеберцовой кости в лечебных учреждениях Министерства обороны РФ.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на: Юбилейной конференции, посвященной 80-летию кафедры рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова «Современные возможности лучевой диагностики заболеваний и повреждений в многопрофильном лечебном учреждении» (СПб., 2009); Невском радиологическом форуме (СПб., 2011, 2013); заседаниях Санкт-Петербургского радиологического общества (СПб., 2011); Юбилейной научной конференции «Современные технологии в травматологии и ортопедии» (СПб., 2010); научно-практических конференциях на кафедре рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии (СПб., 2010); конференции « РНЦРХТ (СПб., 2011); Европейском конгрессе радиологов (EСR) (Вена, 2013).
Апробация диссертационной работы проведена на межкафедральном совещании кафедр: рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики), военной травматологии и ортопедии, военно-полевой хирургии ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (протокол № 15 от 17.05.2013 г.).
Личный вклад. Тема и план диссертации, ее основные идеи и содержание разработаны совместно с научным руководителем на основе многолетних целенаправленных исследований.
Автор самостоятельно обосновал актуальность темы диссертации, цель, задачи и этапы научного исследования. Разработана формализованная карта и на ее основе создана электронная база данных.
Диссертант лично провел МР-исследования 73 пострадавшим; принимал участие в большинстве (80%) КТ и рентгенологических исследований на дооперационном этапе и в процессе лечения.
Личный вклад автора в изучение литературы, сбор, обобщение, анализ, статистическую обработку клинических материалов и написание диссертации – 100%.
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 19 работ, из них 4 статьи – в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ. Внедрены 12 рационализаторских предложений (№ 12452/9 от 17.11.10 г.; № 12456/9 от 17.11.10 г.; № 12457/9 от 17.11.10 г.; № 12458/9 от 17.11.10 г.; № 12459/9 от 17.11.10 г.; № 12460/9 от 17.11.10 г.; № 12462/9 от 17.11.10 г.; № 12792/5 от 07.11.11 г.; № 12873/7 от 21.11.11 г.; № 13248/6 от 29.10.12 г.; № 13256/6 от 29.10.12 г.; № 13264/6 от 29.10.12 г.).
Разработаны и приняты к публикации методические рекомендации по теме НИР № VMA.02.12.08.1113/0174, шифр «Удар» по заказу ГВМУ МО РФ, автор является их соисполнителем.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы. Работа содержит 40 рисунков, 26 таблиц. Список литературы включает 111 источников (39 отечественных и 72 зарубежных). Текст диссертации изложен на 174 листах машинописного текста.
Методы статистической обработки результатов исследования
Клинические материалы и результаты лучевых исследований заносили в специально разработанную формализованную карту, а затем в базу данных. Результаты подвергались обработке методами вариационной статистики. Достоверность различий определяли по Т-критерию Стьюдента для зависимых выборок. Рассчитывали показатели чувствительности, специфичности и точности рентгенографии и МРТ, приняв за «золотой стандарт» результаты КТ.
Трудности клинического обследования пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков болыпеберцовой кости
На третьем этапе диссертационного исследования проводили сравнительный анализ лучевых методов исследования (рентгенография, КТ, МРТ) и статистическую обработку полученных результатов.
Клиническая характеристика пострадавших. Всего обследовано 73 пострадавших с внутрисуставными импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости, проходивших стационарное обследование и лечение в клинике военной травматологии и ортопедии.
Лучевые исследования проводили на кафедре рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. СМ. Кирова» МО РФ в период с 2009 по 2012 год. Возраст пациентов был в диапазоне от 12 до 75 лет, средний возраст составил 43,4±2,7 года. Среди обследованных пациентов преобладали мужчины (58,9%). Основная возрастная группа пострадавших среди мужчин - 26-45 лет (46,6%); среди женщин - 56-65 лет (17,8%). Чаще страдала левая нижняя конечность (п=54, 74%). Уличный травматизм встречался чаще других (п=19; 26%). Число пострадавших в результате спортивных травм и дорожно-транспортных происшествий было одинаковым (п=18; 24,7%). Бытовая травма произошла у 12 (16,4%) пациентов.
Всем пострадавшим (п=73) при поступлении в стационар проводили рентгенографию и МРТ, 56 больным выполняли КТ. Весь объем лучевого обследования был выполнен 56 пострадавшим.
Рентгенограммы выполняли в стандартных прямой передне-задней и боковой проекциях; 25 пострадавшим рентгенограммы дополнительно производили в косых внутренней и наружной проекциях (угол наклона рентгеновской трубки - 40-45). При проведении КТ срезы выполняли в аксиальной плоскости от дистальных отделов бедренных костей до верхней трети голени. Применяли методику спирального сканирования с толщиной среза 1 мм, впоследствии строили многоплоскостные реконструкции, трехмерные изображения оттененных поверхностей. Усовершенствованная методика MPT пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
Исследования проводили на высокопольных (1,5 Тесла) МР-томографах Magnetom Symphony (Siemens) и Vantage Titan (Toshiba). MP-исследование пострадавших проводили при условном подразделении его на два этапа. Первоначально выполняли «ориентировочное» исследование по сокращенной стандартной методике с увеличением FOV до 350x190 мм с целью определения типа перелома, его локализации, протяженности; количества и величины смещения костных отломков. На втором этапе целенаправленно исследовали «зону интереса» при FOV 150-170x190 мм в оптимальных для исследуемых структур плоскостях. Протокол исследования коленного сустава дополняли ЗО-последовательностями.
С целью изучения состояния всех структур коленного сустава изображения получали во фронтальной, сагиттальной и аксиальной плоскостях с толщиной среза до 3,5 мм. Оценку костных структур сустава проводили по Tl-взвешенным изображениям (Т1-ВИ). Кроме того, эта импульсная последовательность была необходима для выявления признаков гемартроза. Изображения, взвешенные по протонной плотности с подавлением сигнала от жировой ткани (PD-FS-ВИ) в разных плоскостях, были эффективны для оценки суставного хряща и костного мозга, выявления разрывов связок и менисков коленного сустава. При этом костный мозг и жировая ткань демонстрировали MP-сигнал низкой интенсивности, что отличало их от свободной жидкости, отека и других патологических изменений. Получение Т2-взвешенных изображений (Т2-ВИ) градиентного эха в аксиальной плоскости давало возможность визуализировать свежую кровь в полости коленного сустава (граница раздела сред кровь/синовиальный выпот). Трехмерные ТІ-ВИ градиентного эха с толщиной среза до 1 мм позволяли получать объемное представление области патологических изменений, строить многоплоскостные реконструкции, оценивать размер, локализацию, взаиморасположение костных фрагментов друг относительно друга, что было важно для планирования оперативного вмешательства.
Рентгенологический контроль во время всех операций накостного остеосинтеза и заполнения дефекта суставной поверхности болыиеберцовой кости аутотрансплантатом осуществляли на основных этапах оперативного вмешательства.
Эффективность консервативного лечения контролировали через 7 и 14 дней после начала лечения, затем каждый месяц, выполняли рентгенографию и МРТ по окончании лечения (п=18).
После операций металлоостеосинтеза рентгенологический контроль пострадавшим (п=55) выполняли сразу после окончания операции и через неделю. В первые три месяца после операции рентгенологическое или КТ-исследование проводили, как правило, один раз в месяц. В дальнейшем исследования проводили с периодичностью в 2-3 месяца. После снятия металлоконструкции 13 пострадавшим выполнили рентгенографию, 12 из них также - МРТ, 9 больным - КТ. Положения, выносимые на защиту: 1. Магнитно-резонансная томография является оптимальным методом диагностики и детальной характеристики повреждений всех структур коленного сустава у пострадавших с импрессионно раскалывающими переломами мыщелков болыиеберцовой кости. МРТ может служить методом как первичной, так и уточняющей диагностики в предоперационной подготовке таких больных.
Методы и методики обследования пострадавших с импрессионно раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости
Основные принципы лечения внутрисуставных переломов коленного сустава общеизвестны - анатомически точная репозиция отломков, стабильная их фиксация, раннее начало движений в суставе и поздняя осевая нагрузка (Егоров Д.И., 2009; Зайцев Н.М., 2000; Papagelopoulos P.J., 2006). Целью лечения является восстановление формы суставных поверхностей, биомеханической оси конечности, ее опорности, а также профилактика развития деформирующего артроза коленного сустава (Гладков Р.В., 2009; Воронкевич, И.А., 2010). Выбор способа лечения переломов мыщелков болыпеберцовой кости со смещением отломков до настоящего времени остается спорным (Егоров Д.И., 2009; Lasanianos N., 2008). Нет четких показаний для применения различных фиксаторов при разных типах переломов суставной поверхности болышеберцовой кости (Григорян А.К., 2008; Vaz С.Е., 2005). Применение конструкций, не обеспечивающих удовлетворительную первичную стабильность, вынуждает использовать дополнительную внешнюю иммобилизацию, что отрицательно сказывается на восстановлении функции коленного сустава (Никитин С.С, 2009; Yacobian S., 2002; Ariffin Н.М., 2011). Отказ от применения пластики костных дефектов приводит к вторичным смещениям отломков, как в ближайшем, так и в отдаленном послеоперационном периоде (Watson J.T., 2003). Остается открытым вопрос о материалах, используемых для замещения костных дефектов (Yu В., 2009). Нет единого мнения о способах контроля эффективности различных методов лечения (Никитин С.С, 2009; Papagelopoulos Р J., 2006).
В общем виде способы лечения импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков болыпеберцовой кости подразделяют следующим образом: консервативное лечение; артроскопическая санация сустава; малоинвазивныи остеосинтез; артротомия с репозицией отломков и участков импрессии для восстановления конгруэнтности суставной поверхности с заполнением образующихся дефектов различными материалами (Оганесян О.В., 2008; Гладков Р.В., 2009; Таиров А.В., 2009; Ohdera Т., 2003; Ariffin Н.М., 2011).
Консервативное лечение проводят у пострадавших при незначительном смещении отломков. Спорными остаются критерии степени смещения отломков, требующих оперативной репозиции. По данным некоторых авторов, консервативному лечению подлежат переломы со смещением отломков до 5 мм (Mustonen А., 2009). Другие авторы таким критерием считают смещение отломков до 3 мм (Гладков Р.В., 2009; Rademakers М., 2007). Как правило, смещение отломков на 5 мм и более (и такая же глубина импрессии суставной поверхности болынеберцовой кости) рассматривается как показание для хирургического лечения (приподнятие части суставной площадки, заполнение образующегося при этом дефекта костным аутотрансплантатом и другими материалами) (Shrestha В., 2004). При раскалывающих переломах со значительным смещением отломков применяют внутренний малоинвазивныи металлоостеосинтез (фиксация перелома мыщелка опорной LCP-пластиной). Практически все такие операции проводятся под рентгенологическим контролем (Шаповалов В.М., 2010).
Таким образом, наиболее важными критериями для выбора тактики лечения импрессионно-раскалывающих переломов мыщелков большеберцовой кости являются: определение величины расхождения отломков и степени их смещения (особенно со значительным нарушением конгруэнтности суставной поверхности большеберцовой кости), степени импрессии, повреждения внутрисуставных мягкотканных структур.
Отмечено, что в диагностике повреждений крестообразных и коллатеральных связок существенное значение имеет дифференциация полных и неполных разрывов. Только наличие полных разрывов оказывает влияние на изменение тактики лечения (Рикун О.В., 2000). В то же время наличие частичных разрывов связок следует учитывать в послеоперационном периоде при проведении реабилитационных мероприятий (лечебная физкультура).
Показания к оперативному вмешательству могут быть установлены в результате комплексного лучевого обследования пострадавших (Mui W.L., 2007). Так, S. Yacoubian (2002) сообщил, что проведение МРТ и КТ у 52 больных привело к изменению представления о повреждениях у 21%, а план лечения был изменен у 23% пострадавших. M.J. Gartner и соавт. (2005) установили, что MP-диагностика таких переломов привела к изменению диагноза в 48%, план лечения был изменен в 19%.
По результатам предоперационной МРТ 103 пациентов с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости Gardner (2005) установил, что только у 1% мягкотканные структуры были не повреждены. Кроме того, при II типе переломов, с величиной импрессии суставной поверхности латерального мыщелка более чем 5 мм разрывы менисков были выявлены в 83%, в то время как при величине импрессии суставной поверхности менее чем 5 мм - в 50%. Исследователем установлено, что при величине импрессии более 8 мм повреждения менисков встречаются практически всегда.
Необходимость применения различных методов лучевой диагностики отражена в работах многих исследователей, которые указывают на их важность в предоперационном планировании (Гладков Р.В., 2009; Rich J., 2005; Maripuri S.N. 2008; Musahl V., 2009). Результаты таких исследований помогают уточнить, а часто и изменить характеристику типа перелома и выявить повреждения капсульно-связочного аппарата, менисков коленного сустава. В последние годы авторы подчеркивают, что магнитно-резонансная томография является наиболее перспективным методом лучевого обследования таких пострадавших (Зедгенидзе И.В., 2009; Никитин С.С. 2009; Yu В., 2009; Krampla W., 2009).
Характеристика пострадавших с переломами латерального мыщелка большеберцовой кости
Как правило, точность диагностики повреждений структур коленного сустава оценивают при сравнении с данными артротомии или артроскопии. Однако при оценке диагностической эффективности повреждений костных структур при импрессионно-раскалывающих переломах результаты оперативной картины не могут отражать повреждение костной ткани вне суставной поверхности (раскалывающие, откалывающие переломы, достигающие диафиза большеберцовой кости). Кроме того, в анализируемой группе пострадавших не всем больным было выполнено внутрисуставное вмешательство.
До настоящего времени в научной литературе превалирует мнение, что с наибольшей точностью диагностировать и полноценно охарактеризовать переломы костей можно по результатам КТ. Исходя из этого условным «золотым стандартом» эффективности диагностики переломов нами была выбрана компьютерная томография. Экспертная оценка результатов рентгенографии и МРТ проводилась в сравнении с результатами экспертной оценки данных КТ.
Результаты экспертной оценки рентгенографии и КТ по критерию «тип перелома» представлены в таблице 11.
Рентгенография ИП - истинно-положительный результат; ИО - истинно-отрицательный результат; ЛП - ложно-положительный результат; ЛО - ложно-отрицательный результат.
При сравнительном экспертном анализе рентгенографии и компьютерной томографии 56 пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости установили, что при проведении рентгенографии у 11 человек тип перелома был установлен неверно. В основном это были импрессионные переломы латерального и медиального мыщелков с небольшой глубиной импрессии (менее 4 мм), без повреждения кортикального слоя кости. У двух был ошибочно установлены переломы, которые не были выявлены при проведении КТ. Таким образом, чувствительность рентгенографии в установлении типа перелома мыщелка составила 80,4%, специфичность -80%, точность - 80,3%.
Результаты экспертной оценки рентгенографии и КТ по критерию «число костных фрагментов» представлены в таблице 12.
Сравнительная диагностическая эффективность рентгенографии в определении числа костных фрагментов Результат ИП ИО ЛП ЛО Рентгенография 42 8 2 5 При определении числа костных фрагментов у 5 пострадавших выявили неточное их количество. У двух человек по результатам рентгенофафии был ошибочно выявлен костный отломок, который при проведении КТ не был определен. Таким образом, чувствительность рентгенофафии в выявлении числа костных отломков составила 89,3%, специфичность - 80%, точность - 87,7%.
Результаты экспертной оценки рентгенофафии и КТ по критерию «величина смещения костных фрагментов дистально» представлены в таблице 13.
При сопоставлении результатов рентгенофафии и КТ одинаковыми считали результаты измерений, отличающиеся по значению не более чем на 3 мм. Величина смещения отломков по длине практически с одинаковой точностью определялась по результатам рентгенографии и КТ. В трех случаях по результатам рентгенографии смещения костных фрагментов дистально выявлено не было, хотя при КТ отмечалось смещение на 5 мм. Так, чувствительность рентгенографии в выявлении величины смещения отломков по длине - 92,1%, специфичность - 100%, точность - 95,4%.
Результаты экспертной оценки рентгенографии и КТ по критерию «величина смещения костных фрагментов по ширине» представлены в таблице 14. Таблица 14 Сравнительная диагностическая эффективность рентгенографии в определении величины смещения костных фрагментов по ширине Результат ИП ио ЛП ло Рентгенография 31 19 3 13 При сопоставлении результатов рентгенографии и КТ одинаковыми считали результаты измерений, отличающиеся по значению не более чем на 3 мм. По результатам рентгенографии у 3 пострадавших величина смещения отломков по ширине не соответствовала результатам КТ и была менее 5 мм. В 13 случаях по результатам рентгенографии смещения костных фрагментов по ширине выявлено не было, хотя при КТ отмечалось смещение на 5 мм и более. Чувствительность рентгенографии составила 70,4%, специфичность -86,4%, точность - 75,8%.
Результаты экспертной оценки рентгенографии и КТ по критерию «глубина импрессии суставной поверхности» представлены в таблице 15.
При сопоставлении результатов рентгенографии и КТ одинаковыми считали результаты измерений, отличающиеся по значению не более чем на 3 мм. Импрессия суставной поверхности у 11 пострадавших при проведении рентгенографии выявлена не была при ее наличии по результатам КТ. При измерении глубины импрессии у большинства больных были ошибки до 1-2 мм, однако у 4 пострадавших была ошибка измерения более 3 мм. По результатам КТ импрессия у них выявлена не была, но отмечалось смещение костных фрагментов по ширине с их небольшой ротацией. Чувствительность рентгенографии - 79,2%, специфичность - 69,2%, точность - 77,3%.
Таким образом, можно сделать вывод, что наименее точно рентгенография, проведенная в двух стандартных проекциях, отражает смещение отломков по ширине и глубину импрессии. Причинами ошибок в измерениях являлись: суммация теней костных отломков, проекционное искажение, невозможность оценки смещения костных фрагментов в аксиальной плоскости.
Рентгенограммы, выполненные в стандартных прямой и боковой проекциях, не всегда позволяли визуализировать переломы болыпеберцовой кости, точно измерить величину смещения костных отломков и глубину импрессии суставной поверхности. Однако нами было установлено, что диагностическую эффективность рентгенографии можно улучшить. С этой целью 25 пострадавшим была проведена рентгенография в четырех проекциях - прямая, боковая, косые (внутренняя и наружная с наклоном рентгеновской трубки под углом 40-45 градусов). Из них 14 больных вошли в
Частота повреждений связок и менисков коленного сустава у пострадавших в зависимости от локализации и типов внутрисуставных переломов мыщелков большеберцовой кости
В некоторых работах встречаются сведения, что импрессионные переломы с небольшой импрессией суставной поверхности (до 4 мм) встречаются чаще у пожилых людей (Gardner M.J., 2005; Yacoubian S., 2002). Такие результаты авторы связывают с дегенеративными изменениями костной ткани, остеопорозом. В нашей работе эти данные получили подтверждение. Импрессионные переломы латерального мыщелка (1-й тип) преобладали в возрастной группе 46-75 лет (11%). В возрастных группах 31-45 лет (8%) и 12-30 лет (5%) они встречались реже.
Возраст пациентов с переломами латерального мыщелка (п=43) был в диапазоне от 12 до 75 лет. Средний возраст составил 42,9±3,5 года. Мужчин было 25 (58%), женщин - 18 (42%). Чаще страдала левая нижняя конечность - 79% (п=34). Большинство переломов происходило в результате спортивной травмы (п=13), в других случаях - при уличной травме (п=11), при бытовой травме (п=9), при дорожно-транспортных происшествиях (п=7), при производственной травме (п=3). Среди переломов латерального мыщелка большеберцовой кости преобладали импрессионно-раскалывающие (3-й тип) (п=23; 53,5%). Импрессионные переломы (1-й тип) составляли 41,8% (п=18), раскалывающие (2-й тип) - 4,7% (п=2).
У большинства пострадавших имелась импрессия суставной поверхности различной степени. У 19 из них глубина импрессии (более 4 мм) имела клиническое значение. В большинстве случаев смещение отломков по ширине происходило одновременно в различных направлениях и доходило до 20 мм. Смещение отколотых фрагментов дистально при импрессионно-раскалывающих переломах (3-й тип) в большинстве наблюдений было от 6 до 8 мм, максимально достигало 15 мм. При раскалывающих переломах (2-й тип) (п=2) смещение по длине было небольшим (до 5 мм). У половины пострадавших переломы латерального мыщелка сопровождались переломами головки и верхней трети малоберцовой кости (п=21; 48,8%).
Возраст пациентов с переломами медиального мыщелка (п=16) был в диапазоне от 23 до 65 лет. Средний возраст составил 45,2±3,5 года. Мужчин было 9 (56,2%), женщин - 7 (43,7%). Чаще страдала левая нижняя конечность - 62,5% (п=10). Большинство переломов происходило в результате дорожно транспортных происшествий (п=6). У 4 пострадавших переломы медиального мыщелка произошли в результате уличной травмы. Спортивные и производственные травмы встречались одинаково часто (п=3). Переломы медиального мыщелка в бытовых условиях не происходили. Среди переломов медиального мыщелка болыпеберцовой кости чаще определяли раскалывающие переломы (5-й тип) - 7 (43,8%). Импрессионно раскалывающие переломы медиального мыщелка (6-й тип) составляли 31,2% (п=5). Импрессионные переломы медиального мыщелка (4-й тип) были выявлены у 4 (25%) пострадавших. Смещения костных отломков дистально более 8 мм не определяли. Смещение отломков по ширине происходило в различных направлениях, в большинстве случаев на расстояние до 8 мм. Смещения отломков по ширине более 9 мм выявлено не было. Импрессия суставной поверхности медиального мыщелка болыпеберцовой кости была от 3 до 8 мм. Импрессии глубиной более 8 мм выявлено не было. Возраст пациентов с переломами обоих мыщелков (п=14) был в диапазоне от 22 до 60 лет. Средний возраст составил 42,7±3,5 года. Мужчин было 9 (64,2%), женщин - 5 (35,7%). Чаще страдала левая нижняя конечность - 71,4% (п=10). Большинство переломов происходило в результате дорожно транспортных происшествий (п=5). 5 человек пострадали в результате уличной травмы. Бытовую травму получили три пострадавших, два из них упали с высоты одного метра. Спортивный вид травматизма встретился у двух пострадавших, производственный - не встречался. Среди переломов обоих мыщелков болыпеберцовой кости (п=14) чаще встречались переломы с распространением на диафиз (8-й тип) (п=9). Смещение костных отломков по длине на расстояние более 15 мм было выявлено у 4 пострадавших с переломами, достигавшими диафиза большеберцовой кости. У одного больного смещения отломков дистально выявлено не было, но отмечалось расхождение отломков по ширине - более 15 мм с импрессией суставной поверхности 5 мм. У всех пострадавших с переломами обоих мыщелков выявляли смещение отломков по ширине: от 6 до 8 мм (п=2), от 9 до 15 мм (п=3), более 15 мм (п=9). Случаев смещения отломков по ширине до 5 мм не было.
При переломах обоих мыщелков большеберцовой кости (7-й и 8-й типы) преобладала глубина импрессии суставной поверхности более 8 мм (п=7). У 3 пострадавших импрессии суставной поверхности не определялось, костные отломки были смещены дистально и по ширине (как правило, в различных направлениях).
Результаты комплексного лучевого обследования 56 пострадавших с импрессионно-раскалывающими переломами мыщелков большеберцовой кости были подвергнуты экспертному анализу. В группу для такого анализа были отобраны пациенты, у которых имелись данные рентгенографических, КТ- и MP-исследований. Рентгенограммы оценивали два врача-рентгенолога (опыт работы у обоих был более 20 лет). Оценка результатов КТ-исследований была проведена двумя врачами отделения компьютерной томографии (опыт работы у обоих - больше 5 лет). Анализ МР-исследований коленных суставов проводили три специалиста отделения магнитно-резонансной томографии (опыт работы двух из них был более 10 лет, одного - более 5 лет). Внутрисуставные переломы большеберцовой кости оценивали по следующим критериям: тип перелома, число костных отломков, смещение костных отломков по длине, ширине, глубина импрессии суставной поверхности. Проводился ретроспективный повторный анализ изображений каждой группой специалистов независимо от врачей других групп. Окончательное заключение во всех случаях выносилось на основе полного консенсуса специалистов по каждому методу.
