Динамика рентгенологической картины изменений реберного каркаса грудной клетки при сколиотических деформациях позвоночника

ХИРУРГИЯ ПОЗВОНОЧНИКА I 1/2009 (с. 17—24) © Д.К. тесаков и др., 2009

?

динамика рентгенологической картины изменений реберного каркаса грудной клетки при сколиотических деформациях

позвоночника

Д.К. Тесаков1, Е.В. Сошникова1, И.А. Ильясевич1, Д.Д. Тесакова2

Республиканский научно-практический центр травматологии и ортопедии 2Белорусский государственный медицинский университет, Минск

Цель исследования. Изучение изменений реберного каркаса грудной клетки при прогрессирующих искривлениях позвоночника у больных сколиозом для определения особенностей развития деформационного процесса. Материал и методы. Изучены рентгенограммы позвоночника 731 больного идиопатическим сколиозом, у которых в возрасте 4—20 лет определена деформация позвоночника с углом основных дуг от 41 до 168°. Использована методика рентгенологического визуального анализа с проведением сравнительных измерений выбранных контралатеральных отделов реберного каркаса грудной клетки.

Результаты. Выявленные рентгенологические изменения реберного каркаса грудной клетки при хирургических формах сколиоза показали определенную стадийность в самостоятельном развитии ортопедической патологии в зависимости от степени поражения физиологического анатомо-биомеханического ресурса позвоночника. Заключение. Полученные данные целесообразно учитывать как объективную диагностическую информацию для уточнения особенностей сколиотической деформации и реального прогноза в ее дальнейшем самостоятельном развитии, определении адекватных лечебных и реабилитационных рекомендаций в конкретной клинической ситуации.

Ключевые слова: сколиоз, хирургические деформации позвоночника, изменения реберного каркаса грудной клетки.

dynamics of radiological changes in thorax rib frame in patients with surgical scoliotic deformity

D.K. Tesakov, E.V. Soshnikova, I.A. Iljasevich, D.D. Tesakova

Objective. To determine the thorax rib frame changes in patients with progressive scoliotic curvatures to study the peculiarities of deformity process.

Material and Methods. The radiograms of 731 patients with idiopathic scoliosis were analyzed, at which spine deformity with main arches of 41 to 168° was determined at the age of 4 to 20 years. Radiological visual analysis with comparative measurements of chosen contra-lateral parts of the thorax rib frame was used.

Results. The revealed radiological changes in the thorax rib frame in patients with surgical scoliotic deformity demonstrate a definite stage character of orthopaedic pathology development depending on a damage degree of physiological anatomico-biomechanical resources of the spine.

Conclusion. The findings on dynamics of the thorax rib frame changes should be regarded and considered as objective diagnostic data to specify scoliotic deformity peculiarities and prognosis of its real development, and to determine adequate treatment and rehabilitation recommendations for concrete clinical situation.

Key Words: scoliosis, surgical spine deformities, thorax rib frame changes.

Hir. Pozvonoc. 2009;(1):17—24.

Развитие деформации позвоночни- реберного каркаса грудной клетки ности асимметричных специфичес-

ка при сколиозе сопровождается вов- (РКГК), что проявляется формировани- ких выпуклостей (реберных горбов),

лечением в патологический процесс ем на туловище различной выражен- а в контралатеральных отделах — вог-

Д.К. Тесаков, канд. мед. наук, ведущий науч. сотрудник лаборатории травматических повреждений позвоночника и спинного мозга;

Е.В. Сошникова, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории клинической электрофизиологии; ИА Ильясевич, д-р биол. наук, рук. лаборатории клинической электрофизиологии; ДД. Тесакова, студентка.

17

нутостей (реберных вдавливаний). Данные изменения формы туловища, особенно со стороны спины, выявляемые при клиническом осмотре, относятся к классическим признакам ско-лиотического поражения [1—3, 5, 6, 8-10, 14, 15].

Особое место занимают так называемые хирургические формы заболевания, когда патологическое искривление выходит на стадию, при которой угловая величина дуг деформации во фронтальной плоскости на прямых вертикальных рентгенограммах превышает 40° по Cobb [4, 11, 16], поглотив параметры физиологического сагиттального профиля позвоночника [7, 12, 13]. Прогрессирование таких деформаций сопровождается более выраженными изменениями РКГК, что ухудшает анатомо-топографи-ческие и функциональные условия для располагающихся внутри соматических органов [2, 6, 8, 9].

Цель исследования — изучение изменений РКГК при прогрессирующих искривлениях позвоночника у больных сколиозом для определения особенностей развития деформационного процесса.

Материал и методы

Изучены рентгенограммы позвоночника 731 пациента в возрасте 4—20 лет с идиопатическим (диспластическим) сколиозом. При первичном обращении у больных по прямым вертикальным рентгенограммам диагностированы деформации позвоночника с основными дугами во фронтальной плоскости 41—168°. Выявленные искривления, согласно классификации В.Д. Чаклина, отнесены к IV степени, при которой нижняя граница патологической дуги составляет 41° [10]. Учитывая отсутствие верхней границы величины дуги, мы разделили пациентов на четыре группы, отличающиеся выраженностью деформации физиологических анато-мо-биомеханических параметров позвоночника, коими является наибольшая угловая величина дуги сагиттального изгиба — грудного кифоза, составляющая в норме 40° [7, 12, 13].

В первую группу включен 391 пациент с основной дугой искривления в интервале 41—60°. Выбор данного интервала связан с тем, что он указывает на поглощение сколиотической деформацией физиологических параметров грудного кифоза, но не превышает их более чем в 1,5 раза.

Вторая группа — 205 пациентов, у которых дуги деформации имели величину 61—90° и находились в интервале, превышающем физиологический ресурс позвоночника в 1,5—2 раза.

В третью группу включен 101 больной с угловой величиной основных дуг в интервале 91—120°, что указывает на превышение физиологического барьера позвоночника в 2—3 раза.

Четвертая группа — это 34 пациента с дугами деформации свыше 120°, величина поражения превышает физиологической ресурс позвоночника более чем в 3 раза.

По классификации I. Ponseti и B. Friedman [15], в рассматриваемых наблюдениях анатомический поясничный тип сколиотической деформации позвоночника определен у 8 (1,1 %) пациентов, грудной — у 332 (45,4 %), грудопоясничный — у 178 (24,4 %), комбинированный — у 202 (27,6 %), верхнегрудной — у 11 (1,5 %).

Направленный информационный поиск показал отсутствие специальной методики рентгенологической оценки РКГК при сколиотических деформациях. В связи с этим состояние РКГК изучено по фронтальным вертикальным рентгенограммам с использованием методологии рентгенологического визуального анализа и проведением сравнительных измерений выбранных контралатеральных отделов РКГК. Для определения особенностей поражения РКГК и динамики ее развития в выделенных группах использованы следующие рентгенологические критерии:

— форма проекции наружного контура РКГК во фронтальной плоскости;

— выраженность асимметричности проекций паравертебральных половин грудной клетки;

— выраженность асимметричности проекций ребер в выпуклых и вогнутых отделах дуг деформации позвоночника;

— величина межреберных промежутков выпуклой и вогнутой сторон на уровне вершинных позвонков грудной или грудопоясничной дуг деформации в зоне проекции продольных средних лопаточных линий;

— продольная величина брюшного пространства между грудной клеткой и тазом на стороне выпуклости и вогнутости каудально расположенных поясничных или грудопоясничных дуг, что являлось длинами перпендикуляров, опущенных от дистальных концов 11 -х ребер на линию, проведенную через верхние полюса проекции крыльев подвздошных костей;

— форма проекции и линейные параметры поперечников 11-х ребер как основных каудальных костей, входящих в состав реберных дуг грудной клетки.

Статистическая обработка цифровых данных проведенных измерений осуществлена с применением компьютерных программ «Microsoft Excel» и «Statistica 5,0».

Результаты и их обсуждение

У пациентов первой группы форма контура РКГК на рентгенограмме имела яйцевидную форму, без заметной деформированности самих ребер. Сопоставление паравертебраль-ных половин РКГК выявило асимметрию межреберных промежутков. Их ширина на стороне вогнутости грудных дуг искривления составила 5—13 (9,0 ± 2,2) мм; на стороне выпуклости — 10—24 (18,0 ± 3,5) мм; контралатеральная разница — 9—14 (11,0 ± 1,2) мм. Продольная величина брюшного пространства на стороне выпуклости каудальной грудопоясничной или поясничной дуги составила 45—92 (74,0 ± 10,2) мм; на стороне вогнутости — 25—62 (41,0 ± 8,5) мм; контралатеральная разница — 8—32 (22,0 ± 4,1) мм. На рис. 1 представ-

18

лены рентгенологические примеры указанного состояния РКГК у двух пациентов.

У пациентов второй группы контур овала РКГК на стороне вогнутости дуг искривления имел зону вдавления, в которой локализовались прижимающиеся друг к другу деформированные ребра. Контралатеральные половины грудной клетки имели заметную асимметричность. На стороне вогнутости грудных дуг отмечалось значительное уменьшение ширины межреберных промежутков, измеренный параметр не превышал 5 мм, а в ряде случаев на уровне вершинных позвонков не определялся вообще. На стороне выпуклости межреберные промежутки составили 8—12 (10,0 ± 0,7) мм; контралатеральная разница равнялась 5—7 (6,0 ± 0,4) мм. Продольная величина брюшного пространства на стороне выпуклости каудальной грудопоясничной или поясничной дуги составила 35—73 (52,0 ± 9,4) мм; на стороне вогнутости — 18—37 (27,0 ± 5,1) мм; контралатеральная разница — 15—37 (28,0 ± 3,9) мм. На рис. 2 представлены рентгенологические примеры описанного состояния РКГК у двух пациентов.

У пациентов третьей группы отмечена еще более значительная выраженность деформационного поражения РКГК: форма каркаса, помимо вдавливаний на стороне вогнутостей дуг, имеет раздутый бочкообразный вид. Межреберные промежутки на стороне вогнутости практически не определяются из-за компрессионного наслоения ребер друг на друга, их ширина лишь в ряде случаев не превышает 3 мм. У больных с грудным анатомическим типом продольная величина брюшного пространства на стороне выпуклости каудальной поясничной или грудопоясничной дуги деформации не превышала 30 мм, на стороне вогнутости — 20 мм, контралатеральная разница — 10—18 (13,0 ± 2,4) мм. У пациентов с поясничным, грудопоясничным и комбинированным анатомическим типом грудная клетка контактировала реберными дугами с крыльями подвздошных костей,

что рентгенологически характеризовалось исчезновением брюшного пространства. В наблюдениях данной группы пациентов выявлено асим-

метричное проекционное увеличение ширины поперечников нижних ребер каркаса на стороне выпуклости или реберного горба. Измеренная про-

Рис. 1

Рентгенограммы пациентов Щ., 18 лет

X п\

•ч 3 тт 67° %' 1 Ь’’ .Л 8 тт •V 0 тт 81° \ к? /1 8 тт

12 тт

Т

73 тт Т 36 тт | .і. 60 тт V 33 тт

Рис. 2

Рентгенограммы пациентов Ш., 16 лет

19

екция поперечника 11-го ребра, в сравнении с аналогичным параметром 11-го ребра противоположной стороны, была больше на 2—8 (5,0 ± 2,1) мм, что составило 22,0—29,2 (25,0 ± 2,3) %. На рис. 3 представлены рентгенологические примеры описанного состояния РКГК у двух пациентов.

Выявленное у пациентов рассмотренной группы асимметричное проекционное увеличение поперечников нижних ребер каркаса на стороне реберного горба связано, очевидно, с их транспозицией в силу ротационно-торсионного механизма общего сколиотического деформационного процесса. Кроме того, проекционное увеличение поперечника именно 11-го ребра стало проявляться в процессе опускания грудной клетки на тазовое кольцо, когда наступил компрессионный контакт дистального конца данного ребра с крылом подвздошной кости. Начало этой стадии наблюдалось при деформациях с грудной или грудопоясничной основной дугой, которые, выйдя на угловую величину за предел 90°, сохраняли тенденцию дальнейшего прогрессирования. Сформированная при этом вторичная нижняя дуга противоискривления в силу увеличения тяжести всего патологического искривления приобретала параллельно выраженный ротационный компонент и соответствующие признаки структурального поражения. В начале описываемой динамики деформации отмечено проекционное увеличение реберного поперечника не менее чем на 2 мм в сравнении с данным параметром ребра противоположной стороны, с дальнейшим нарастанием дуг искривленного позвоночника увеличивалась величина проекции поперечника 11-го ребра на стороне реберного горба (рис. 4).

Выявленный процесс проекционного увеличения поперечника 11-го ребра на стороне реберного горба в работе получил название «рентгенологический признак увеличения реберного поперечника». Задействованное в деформационном процессе 11-е ребро при возникшем контакте с крылом подвздошной кости

V г /

іі5”У І /

... їШШ н 0 118

7 тт \ 6 тт •

12 тт ' \

12 тт -

і '

30 тт 19ттТ ** Юім| * -18 тт|

& б

Рис. 3

Рентгенограммы пациентов Т., 18 лет (а), и Р., 14 лет (б): стрелки указывают на визуализируемое проекционное увеличение поперечника 11-го ребра на стороне реберного горба

О

-14 мм.:::::::::з

Рис. 4

Рентгенограммы пациентки С., 19 лет, со сколиотической деформацией позвоночника с основной дугой в грудном отделе на уровне Т^—ТЬ12 справа; измерены проекции поперечника середин 11-х ребер справа и слева; стрелкой указано 11-е ребро справа в процессе прогрессирования деформации позвоночника и в ходе опускания грудной клетки на таз (измерены расстояния от дистального конца 11-го ребра до крыла подвздошной кости): а — в возрасте 12 лет; б — в возрасте 14 лет; в — в возрасте 16 лет

20

выполняет функцию сдерживающей опоры. Подвергаясь патологической трансформации, данная опора в определенной степени сдерживает прогрессирование, ее внешний вид в абстрактном сравнении напоминает вариант определенной стойки, что явилось основанием для второго названия представленного признака — «симптом опорной реберной стойки». Данный симптом различной выраженности отмечен у всех пациентов третьей группы.

У 22 пациентов третьей группы имелся комбинированный анатомический тип деформации. В данных случаях на фоне проекционного увеличения поперечника 11-го ребра определено параллельное формирование углообразного искривления его дистального отдела (рис. 5).

Имевшиеся у ряда больных рентгенологические данные динамики ско-лиотической деформации показали, что углообразное искривление ребер реберной дуги на стороне патологической выпуклости грудной клетки стало возникать именно на стадии достижения контакта дистального конца 11-го ребра с крылом подвздошной кости, когда грудная верхняя основная дуга вышла за предел 90° и продолжала увеличиваться. С дальнейшим нарастанием основной как верхней, так и нижней дуги деформации позвоночника увеличивалось и искривление дистального отдела пораженного ребра (рис. 6).

Возникновение углообразной деформации 11-го ребра именно при комбинированном анатомическом типе искривления позвоночника объясняется тем, что развивающиеся две основные дуги исходно имеют структуральный компонент, который провоцирует нарастание поражения и тем самым дополнительно увеличивает давящую нагрузку на ребро при достигнутом компрессионном контакте с крылом подвздошной кости. Выявленный процесс деформирования 11-го ребра в работе определен как рентгенологический признак углообразной деформации ребер, а с учетом абстрактного сходства формы

Рис. 5

Рентгенограммы пациентки Т., 17 лет, со сколиотической деформацией позвоночника комбинированного анатомического типа с основной дугой в грудном отделе на уровне ТЬ4—ТЬ10 слева и ТЬ10^з справа;

* фрагмент рентгенограммы и его увеличенное изображение: стрелка указывает на зону угловой деформации 11-го ребра

Рис. 6

Рентгенограммы пациентки Б., 23 лет, со сколиотической деформацией позвоночника комбинированного анатомического типа с основной дугой на уровне ТЬ4—ТЬ12 справа и на уровне ТЬ12—Ц слева; измерена ширина поперечника середин 11-х ребер справа и слева; стрелкой указано формирование углообразного искривления дистального отдела 11-го ребра справа в процессе прогрессирования деформации позвоночника и опускания грудной клетки на таз: а — в возрасте 11 лет; б — в возрасте 14 лет; в — в возрасте 16 лет

21

искривленного ребра с клюшкой ему дано дополнительное название —

«симптом реберной клюшки».

Четвертая группа наблюдений характеризовалась самой большой выраженностью описанных деформационных изменений, отличие которых от наблюдений предыдущих групп заключалось в присоединении процесса структуральной дегенерации ребер. Форма контура РКГК у пациентов данной группы имела вид сдавливаемой деформированной бочки. Грудная клетка на стороне выпуклостей и на стороне вогнутостей дуг деформации позвоночника своими нижними ребрами полностью упиралась в подвздошные кости, у ряда пациентов реберные дуги располагались уже непосредственно в зоне таза. На стороне вогнутости основных грудных или грудопоясничных дуг визуально определялось исчезновение межре-берных промежутков, а также проекционная истонченность поперечников ребер по всей их длине (рис. 7).

В четвертой группе определено и более выраженное проявление описанных выше признаков патологического проекционного увеличения поперечника 11-го ребра и его дистального углообразного искривления. У пациентов с комбинированным анатомическим типом деформации позвоночника симптом опорной реберной стойки сочетался с симптомом реберной клюшки, при этом в крыле подвздошной кости в зоне компрессии дистального конца 11-го ребра выявлялся участок узу-рации. Кроме того, данные признаки поражения отмечались не только в 11-м ребре, но и в выше расположенных костях, входящих в реберную дугу грудной клетки на стороне реберного горба (рис. 8, 9).

Описанные рентгенологические примеры симптомов опорной реберной стойки и реберной клюшки, их динамика и возможное сочетание являются проявлением защитнокомпенсаторного механизма сдерживания продолжающейся агрессии сколиотического деформационного процесса. Сопоставление получен-

22

Рис. 7

Рентгенограммы пациентов Б., 20 лет (а), и В., 18 лет (б): 1 - участок контакта реберного каркаса грудной клетки с подвздошными костями; 2 - расположение реберных дуг непосредственно в зоне таза

Рис. 8

Рентгенограммы пациентки С., 17 лет, с сочетанием симптомов опорной реберной стойки и реберной клюшки, со сколиотической деформацией позвоночника комбинированного анатомического типа с основной дугой на уровне ТЬ5—ТЬ12 справа и ТЬ12—Ц слева;

* фрагмент рентгенограммы и его увеличенное изображение: 1 — 11-е ребро справа, его поперечник увеличен на 14 мм, а дистальный конец имеет углообразную изогнутость; 2 — участок узурации в крыле подвздошной кости в зоне компрессии дистального конца 11-го ребра; 3 — углообразно деформировано и проек-ционно расширено 10-е ребро

Рис. 9

Рентгенограммы пациентки А., 17 лет, с сочетанием симптомов опорной реберной стойки и реберной клюшки, со ско-лиотической деформацией позвоночника комбинированного анатомического типа с основной дугой на уровне №5—'№12 справа и '^2—4 слева;

* фрагмент рентгенограммы и его увеличенное изображение; стрелками указаны углообразные деформации дистальных отделов проекционно расширенных 9—11-го ребер

Таблица

Рентгенологические характеристики стадий поражения реберного каркаса грудной клетки при прогрессировании сколиотической деформации позвоночника

Показатели Стадии поражения

I

Форма контура фронтальной проекции грудной клетки Яйцевидная Овальная с вдавливанием со стороны вогнутости дуги искривления позвоночника Раздутая бочкообразная с выраженным вдавливанием со стороны вогнутости Сдавленная деформированная бочка

Выраженность асимметричности формы паравертебральных проекционных половин грудной клетки Не выражена Заметная Значительная Очень значительная

Выраженность асимметричности формы ребер в выпуклых и вогнутых отделах дуг деформации Не выражена Заметная Значительная Очень значительная

Величина межреберных промежутков вогнутой стороны на уровне вершинных позвонков грудной или грудопоясничной дуги деформации, мм 5-13 Не более 5 Не более 3 Не определяется

Величина брюшного пространства между грудной клеткой и тазом на выпуклой и вогнутой стороне, мм На выпуклой — 45—92; на вогнутой — 25—62 На выпуклой — 35—73; на вогнутой — 18—37 На выпуклой — до 30; на вогнутой — до 20 Не определяется

Форма и проекционная ширина поперечника 11-го ребра со стороны реберного горба Без патологических признаков Без патологических признаков Наличие симптомов опорной реберной стойки и реберной клюшки Сочетание симптомов опорной реберной стойки и реберной клюшки

ных данных в выделенных группах больных показывает, что выявленные изменения РКГК иллюстрируют определенную динамическую стадийность,

которая характеризует дальнейшее самостоятельное прогрессирование патологического деформационного процесса.

В табл. представлены рентгенологические характеристики выделенных стадий деформационного поражения РКГК.

23

Заключение

Выявленные рентгенологически изменения РКГК при сколиотических деформациях позвоночника показали определенные особенности в самостоятельном развитии ортопедической патологии. Выделенные стадии поражения РКГК, зависящие от выраженности величины деформации

позвоночника, отражают динамику дальнейшего прогрессирования заболевания. Они позволяют рассматривать сколиотический деформационный процесс как особую патологию, которая, поглотив физиологический ресурс анатомо-биомеханических параметров позвоночника, в своем развитии не просто использует РКГК, а подвергает его специфическому поэ-

тапному деформированию. Полученные данные целесообразно учитывать как объективную диагностическую информацию для уточнения выраженности сколиотической деформации и реального прогноза в ее дальнейшем самостоятельном развитии, определении адекватных лечебных и реабилитационных рекомендаций в конкретной клинической ситуации.

Литература

1. Деформации позвоночника/ Под ред. В.М. Шапо- 10. Чаклин В.Д. Ортопедия. М., 1957. Кн. 2.

валова и др. СПб., 2000. 11. Cobb J.R. Outline for the study of scoliosis // Am.

2. Казьмин А.И., Кон И.И., Беленький В.Е. Сколиоз. Acad. Orthop. Surg. Instr. Course Lect. 1948. Vol. 5.

М., 1981. P. 261-275.

3. Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. Минск, 12. Cotrel Y., Dubousset J. C-D Instrumentation en

1978. Chirurgie Rachidienne. Principes, Technique, Erreurs

4. Михайловский М.В. Основные принципы хирур- et Pieges. Paris, 1992.

гической коррекции идиопатического сколиоза 13. Marty C., Legaye J., Duval-Beaupere G. Normal

// Актуальные вопросы детской травматологии sagittal equilibrium of the spine. Its relations with

и ортопедии: Тез. докл. науч.-практ. конф. детских the pelvic parameters. Its dysfunctionnings: origin

травматологов-ортопедов России. СПб., 2005. of low-back pain // Europ. Spinal Res. 1997. Vol. 15.

С. 126-134. P. 21-28.

5. Михайловский М.В., Фомичев Н.Г. Хирургия 14. Moe's textbook of scoliosis and other spinal Адрес для переписки:

деформаций позвоночника. Новосибирск, 2002. deformities/ Bradford D.S., Lonstein J.E., Ogilvie J.W., Тесаков Дмитрий Кимович

6. Мовшович И.А. Сколиоз: Хирургическая анато- Winter R.B. (Eds). Philadelphia, 1987. Республика Беларусь, 220024, Минск,

мия и патогенез. М., 1964. 15. Ponseti I., Friedman B. Prognosis in idiopathic ул. Кижеватова, 60/4, Республиканский

7. Садофьева В.И. Нормальная рентгеноанатомия scoliosis // J. Bone Joint Surg. Am. 1950. Vol. 32. научно-практический центр

костно-суставной системы детей. Л., 1990. P. 381-395 травматологии и ортопедии,

8. Фищенко В.Я. Сколиоз. Макеевка, 2005. 16. Weiss H.R. Die Indikation zur konservativen dk-tesakov@yandex. ги

9. Цивьян Я.Л. Сколиотическая болезнь и ее лече- Behandlung der Skoliose aus rztlicher Sicht // Orthop.

ние. Ташкент, 1972. Tech. 1998. N 2. P. 91-101. Статья поступила в редакцию 0708.2008

_____________24____________

деформации позвоночника