Микрофокусная рентгенография и спиральная рентгеновская компьютерная томография в распознавании изменений костной ткани у древних людей

разрушение системы происходит за счет перфорации головки бедра и вторичного межфрагментарного смещения. Самую высокую резистентность и временную выносливость продемонстрировали образцы с наиболее длинным диафизарным компонентом. Оценка стартовых характеристик устойчивости системы кость-имплантат—кость при использовании изученных технологий остеосинтеза проксимального отдела бедра при переломах типа 3.1А, В (АО) позволяет определить критические точки несостоятельности системы и раскрывает перспективу совершенствования эксплуатационных качеств имплантата.

УДК 611-018.4:616.71-007.43-073.756.8.681.31

THE RESULTS OF BONE-IMPLANT-BONE BENCH TESTS IN STANDARD OSTEOSYNTHESIS DURING FRACTURES OF THE PROXIMAL PART OF THE THIGH BONE

B.Sh. Minasov, M.Yu. Khanin, R.R. Yakupov, T.B. Minasov

Summary

Studied were the strength characteristics of the bone-implant-bone system in standard osteosynthesis during fractures of the proximal part of the thigh bone. With the increasing load of the system, the highest strength characteristics were revealed in a dynamic hip screw with trochanteric lining, in the reconstruction nail and in the gamma nail in the range from 37.5 to 51.8% relative to the mechanical strength of intact bone.

Key words: damage to the proximal part of the thigh bone, osteosynthesis, bench tests.

Поступила 04.09.09.

МИКРОФОКУСНАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ И СПИРАЛЬНАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ В РАСПОЗНАВАНИИ ИЗМЕНЕНИЙ КОСТНОЙ ТКАНИ У ДРЕВНИХ ЛЮДЕЙ

Александр Юрьевич Васильев1, Инна Михайловна Буланова1,

Александра Петровна Бужилова2, Мария Борисовна Медникова2,

Наталья Яковлевна Березина2

‘Кафедра лучевой диагностики (зав. — чл.-корр. РАМН, проф. А.Ю. Васильев) Московского государственного медико-стоматологического университета,2 кафедра антропологии (зав. — проф. А.П. Бужилова) Института археологии РАН, г. Москва, e-mail: imb78@yadex.ru

Реферат

На палеоантропологическом материале с помощью цифровой микрофокусной рентгенографии изучены патологические изменения костной ткани при сифилисе, туберкулезе и травматических повреждениях у древних людей. Проводилось сравнительное исследование результатов микрофокусной рентгенографии и спиральной рентгеновской компьютерной томографии. Микрофокусная рентгенография оказалась методом выбора в диагностике заболеваний костной ткани у древних людей, превышающим по возможностям спиральную компьютерную томографию.

Ключевые слова: цифровая микрофокусная рентгенография, спиральная компьютерная томография, сифилис, туберкулез костей, травматические повреждения, антропология.

В последние десятилетия в зарубежной и отечественной палеоантропологии развивается направление, связанное с исследованием здоровья древнего населения [1, 6]. Это объясняется растущим интересом к образу жизни далеких предков и инициативным внедрением в науку современных методов и технологий [2, 5]. Письменные источники и результаты

44

исследований палеоантропологического материала подтверждают существование различных видов инфекционных заболеваний в далеком прошлом. Разработанная палеопатологами диагностика определения сифилиса и туберкулеза на костных останках на основании рентгенологического и анатомического анализов позволяет констатировать факт существования этого заболевания у древних людей [5, 7]. Наиболее активное распространение сифилиса, по результатам изучения костных останков из археологических памятников Европы, можно отнести к концу XV — началу XVI в., туберкулеза — к XVIII— XIX в. [1, 5, 7].

В последние десятилетия активно развивается методика цифровой микро-фокусной рентгенографии с прямым многократным увеличением изображения. Важнейшей отличительной особенностью использования микрофокусных источников излучения для рентгенографии является возможность получения резких уве-

личенных рентгеновских изображений различных объектов. В качестве существенных достоинств следует также отметить малые габариты, вес и низкое энергопотребление аппаратуры, используемой для реализации схем микрофокусной съемки [2, 3, 4]. Благодаря этим обстоятельствам микрофокусные рентгеновские аппараты могут с успехом использоваться в полевых условиях при археологических раскопках.

Целью настоящего исследования являлось изучение возможностей микро-фокусной рентгенографии с цифровой регистрацией изображения и спиральной компьютерной томографии в оценке структуры костной ткани у древних людей.

Весь палеоантропологический материал был разделен на 3 группы. Первую группу составили 3S костных фрагментов — 2 костяка с сифилитическим поражением, полученных в результате археологических раскопок средневековой церкви Бориса и Глеба у границ ростовского кремля (г. Ростов Ярославской области). Образцы датируются серединой XVI в. Вторая группа включала 8 костных фрагментов скелета ребенка 13—1S лет с туберкулезным поражением (погребение 37), полученных в ходе раскопок прусского кладбища XVII—XVIII вв. экспедицией Института археологии РАН в г. Калининграде. В третьей группе было 28 костей с травматическими повреждениями и их осложнениями, датированными эпохой бронзы (IV—II тысячелетия до н.э.).

Выполнена цифровая микрофокусная рентгенография ( ЦМР) с прямым увеличением изображения в S и 20 раз на аппарате «Пардус-^». Режимы съемки: рабочее напряжение — 7S—8S к^ время экспонирования — 6 с. Во всех случаях приемником изображения служила фосфорная пластина размером 14 х17. После экспозиции полученная информация считывалась сканирующим лазерным устройством — дигитайзером Regius model 170. Последующая обработка цифровой рентгенограммы производилась на рабочих станциях Konica Minolta.

Компьютерная томография была выполнена на рентгеновском компьютерном томографе «NewTom3G». Толщина срезов составляла 0,2 мм.

Анализ цифровых микрофокусных рентгенограмм с увеличением изображения показал типичную локализацию сифилиса в большеберцовых (25,0%), малоберцовых (19,0%), локтевых (13,0%) и лучевых (13,0%) костях. Выделены 3 формы сифилитического поражения костной ткани у древних людей. Специфический остеомиелит определялся в 50% случаев (8 костных фрагментов), сифилитический остит — в 31% (5 костей) и периостит — в 19% (3 костных фрагмента). Специфический периостит на микрофокусных рентгенограммах визуализировался в виде кружевных либо гребневидных периостальных наслоений. При увеличении изображения в 5 и 20 раз можно было детально оценить структуру, протяженность этих наслоений, имеющих, как правило, циркулярный характер распространения. При этой форме третичного сифилиса в кортикальном слое под изменённой надкостницей начинали определяться мелкие очаги деструкции со специфическим остеосклерозом. Периоститы в виде единственных изменений встречались редко и обычно сочетались с более глубокими поражениями кости — оститами и остеомиелитами.

Сифилитический остит характеризовался дальнейшим распространением патологического процесса с поражением компактного вещества костной ткани. Очаги деструкции, сливавшиеся между собой, прослеживались на большем протяжении с поражением костномозгового канала. Как правило, отмечались гребневидные периостальные наслоения — в 4 (80%) случаях (рис.1).

Рис. 1. Фрагмент цифровой микрофокусной рентгенограммы малоберцовой кости. х S. Типичные костные проявления сифилиса с наличием гребневидных периостальных наслоений.

4S

Сифилитический остеомиелит на микрофокусных рентгенограммах проявлялся множественными очагами деструкции различных размеров, локализующимися преимущественно в диафизах, нередко с секвестрами и выраженным остеосклерозом. В большинстве случаев определялись деформация костей, их утолщение с потерей дифференцировки на кортикальный слой и костномозговой канал (рис.2).

Рис. 2. Фрагмент

цифровой микрофо-кусной рентгенограммы большеберцовой кости с сифилитическим остеомиелитом. Определяются очаги деструкции с секвестром в них на фоне выраженного остеосклероза.

Анализ результатов исследования второй группы палеоантропологического материала показал туберкулезное поражение суставной области одной из сторон предплечья, в грудных позвонках и на внутренней поверхности сопредельных ребер у ребенка 13—15 лет. На микрофокус-ных рентгенограммах локтевого сустава отмечалась обширная деструкция эпифизов плечевой, локтевой и лучевой костей на фоне остеопороза. В проксимальном эпифизе локтевой кости полностью отсутствовал локтевой отросток, не определялись такие структуры лучевой кости, как головка и вырезки. Микрофокусная рентгенография с увеличением изображе-

ния в 5 и 20 раз позволила оценить неровные контуры краевой деструкции костей, изъеденность, узурацию суставных поверхностей (рис. 3а). Отмечалась хорошая визуализация трабекулярной структуры исследуемых костей, которым было более 400 лет. Костные балки истончены, увеличено межбалочное пространство в проекции зоны поражения.

Увеличение изображения в 20 раз при микрофокусной рентгенографии позволило определить нежные периостальные наслоения как дополнительные прерывистые линейные тени вдоль поверхности плечевой кости. На увеличенных микро-фокусных рентгенограммах визуализировался симптом расслоения и истончения кортикального слоя диафизов и замыка-тельных пластинок в проекции патологических изменений. Отмечался типичный рентгенологический признак туберкулезного поражения костной ткани — «жемчужное ожерелье», которое просматривалось в метаэпифизе плечевой и локтевой костей, соответствовавшее перфорационным отверстиям из-за выраженного воспалительного процесса (рис. 3б).

Анализ микрофокусных рентгенограмм шести грудных позвонков позволил констатировать костный анкилоз суставных поверхностей всех позвонков с формированием характерной деформации позвоночного столба — грудного кифоза, «горба». Определялась классическая триада — отсутствие замыкатель-ных пластинок, переход костных балок с одной кости на другую, отсутствие рентгеновской суставной щели. Тела позвонков были сплющены, деформированы,

Рис. 3. Фрагмент цифровой микрофокусной рентгенограммы дистального отдела плечевой кости при туберкулезе с кратным увеличением изображения в 5 (а) и 20 (б) раз; определяется обширная деструкция эпифиза кости с симптомом «жемчужного ожерелья» на фоне остеопороза; РКТ, трехмерная реконструкция изображения (в) и в проекции М1Р (г).

оценить высоту тел было невозможно. В представленном фрагменте имел место характерный для туберкулеза остеопороз. Прилегающий за анкилозной областью грудной позвонок изменен за счет обширной краевой деструкции тела позвонка с неровными контурами.

По спиральным компьютерным томограммам можно было оценить деструкцию суставных поверхностей костей, формирующих локтевой сустав, зону остео-пороза как разряжение костной ткани, но проследить соотношение костных балок, трабекулярную структуру не представлялось возможным. Перфорационные отверстия отчетливо визуализировались только на локтевой кости из-за их больших размеров. Мелкие и малоконтрастные патологические изменения при туберкулезе костей, такие как периостальные наслоения, симптом «жемчужного ожерелья», расслоение и изъеденность кортикального слоя на рентгеновских компьютерных томограммах, в отличие от микрофокус-ной рентгенографии, не определялись.

Построение трехмерных реконструкций позволило пространственно оценить деструкцию костной ткани, деформацию костных фрагментов за счет отсутствия эффекта перекрывания, рельефно обрисовать поверхностные структуры, объяснить сложные трехмерные соотношения между отдельными костными фрагментами (рис. 3в).

На микрофокусных рентгенограммах были видны два округлых вдавленных перелома височной и затылочной костей одинакового диаметра, полученных в результате множественной травмы черепа, нанесенной тупым предметом правильной округлой формы. При поражении затылочной кости округлые и радиальные линии разрежения, идущие от центра к периферии дефекта, хорошо прослеживались на микрофокусных рентгенограммах, отмечалось вдавление внутренней кортикальной пластинки. Отчетливо визуализировались направление, протяженность линий перелома, мелкие радиальные трещины, которые не просматривались при спиральной компьютерной томографии. Хорошо определялась трабекулярная структура губчатой кости, при максимальном увеличении можно было видеть разрыв отдельных костных балок

Рис. 4. Фрагмент цифровой микрофокусной рентгенограммы, на которой видна множественная травма черепа (х 5): а — травматическое повреждение затылочной кости; б — остеомиелит височной кости; в — компьютерная томограмма в проекции М1Р.

по линии перелома. Костная структура в месте перелома была уплотнена и отчетливо отграничивалась от нормальной костной ткани (рис. 4а).

В месте травмы височной области определялась деструкция кости округлой формы с наличием участков некротизи-рованной бесструктурной костной ткани. Зона остеосклероза вокруг очага поражения имела нечеткие границы за счет выраженного воспалительного процесса — остеомиелита (рис.4б).

Таким образом, методы лучевой диагностики — микрофокусная рентгенография и спиральная компьютерная томография — позволяют детально оценить патологические изменения костной ткани при различных заболеваниях у древних людей.

ВЫВОДЫ

1. Цифровая микрофокусная рентгенография является методом выбора в оценке трабекулярной структуры, патологических изменений костной ткани у древних людей и превосходит по своим возможностям спиральную компьютерную томографию. Для прицельного изучения отдельных зон костной структуры необходимо увеличение от 5 до 20 раз.

2. Спиральная рентгеновская компьютерная томография позволяет оценить пространственную локализацию специфических изменений костной ткани за счет отсутствия эффекта перекрывания, а также является необходимым исследованием для оценки зон сложной конфигурации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бужилова А.П. Homo Sapiens: История болезни / Ин-т археологии РАН. - М.: Языки славянской культуры, 2005. - С. 245-255.

2. Васильев А.Ю. Рентгенография с прямым многократным увеличением в клинической практике. — М.: ИПТК «ЛОГОС», 1998. — 148 с.

3. Потрахов Н.Н. Микрофокусная рентгенография в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. — СПб, 2006. — 198 с.

УДК 618.3-06:616.613-007.63-073.75

4. Buckland-Wright J.C., Bradshaw C.R. Clinical applications of high-definition microfocal radiography // Br. J. Radiol. - 1989. - Vol. 62. - P. 209-217.

5. Buzhilova A.P. Medieval examples of syphilis from european Russia // Inter. J. Osteoarchaeol. —1999. — Vol. 9. - P. 271-276.

6. Ortner D.J. Identification of pathological conditions in human skeletal remains. Second ed. Smithsonian institution Press, Washington. - 2003. - P. 539.

7. Ortner D.J. Paleopathology: implications for the history and evolution of tuberculosis // Tuberculosis: past and present. Marseille; Budapest. - 1999. - P. 255-262.

Поступила 11.02.09.

MICROFOCUS X-RAY IMAGING AND X-RAY

SPIRAL COMPUTED TOMOGRAPHY IN THE RECOGNITION OF BONE TISSUE CHANGES OF ANCIENT PEOPLE

A.Yu. Vasilyev, I.M. Bulanova, A.P. Buzhilova, M.B.

Mednikova, N.Ya. Berezina

Summary

Paleoanthropological material was studied using digital microfocus X-ray imaging for pathological changes of the bone tissue in syphilis, tuberculosis, and traumatic injuries among the ancient people. A comparative study of the results of microfocus X-ray imaging and spiral computed tomography was conducted. Microfocus X-ray imaging was shown to be the method of choice in the diagnosis of bone disease in ancient people, exceeding the opportunities of spiral computed tomography.

Key words: digital microfocus X-ray imaging, spiral computed tomography, syphilis, bone tuberculosis, traumatic injury, anthropology.

ВНУТРИПОЧЕЧНЫИ КРОВОТОК У ЗДОРОВЫХ БЕРЕМЕННЫХ ПО ДАННЫМ ДУПЛЕКСНОГО СКАНИРОВАНИЯ С ЦВЕТОВЫМ ДОППЛЕРОВСКИМ КАРТИРОВАНИЕМ

Ирина Викторовна Верзакова, Марина Анатольевна Сетоян

Кафедра лучевой диагностики (зав. — проф. И.В. Верзакова) Башкирского государственного медицинского

университета

Реферат

Иследован почечный кровоток у беременных путем дуплексного сканирования. Представлены количественные показатели гемодинамики почек у здоровых женщин по триместрам беременности. Проведено сравнение указанных показателей гемодинамики с результатами, полученными другими авторами при исследовании в группе здоровых лиц, не имеющих беременности.

Ключевые слова: беременность, почки, внутрипо-чечный кровоток, дуплексное сканирование.

В течение физиологической беременности происходят выраженные функциональные изменения мочевой системы, обусловленные формированием и разви-

48

тием фетоплацентарного комплекса. Повышение уровня гормонов в этом периоде приводит к гипотонусу верхних мочевых путей, вызывая их дилатацию. Необходимо отметить механический фактор в развитии дилатации верхних мочевых путей, когда матка во время беременности сдавливает мочеточник. Наблюдаемые уродинамические изменения у беременных предрасполагают к развитию инфекционно-воспалительных процессов, в том числе пиелонефрита [1]. Влияние воспалительных процессов в почках на репродуктивную функцию женщины проявля-