Способ диагностики патологии коленных суставов
KNEE JOINT PATHOLOGY DIAGNOSING METHOD

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, может быть использовано для диагностики диспластической, дегенеративной и травматической патологии костных и мягкотканых структур коленных суставов у детей и взрослых.
Актуальность проблемы выявления полных и парциальных разрывов связок и сухожилий, дифференцировка диспластических изменений костей от вариантной анатомии, а также выявление зон повреждения хряща и менисков обусловлена большой частотой их встречаемости и неоднозначной клинической картиной.
Известен способ ультрасонографии коленного сустава. При сканировании ультразвуком связок или мениска врач оценивает и сравнивает состояние обоих суставов. Последовательно исследуются передняя, боковые и задняя поверхности сустава (Абдуллаев Р.Я., Дзяк Г.В. и др. Ультрасонография коленного сустава. Харьков: Новое слово, 2010. - С. 10-29). Недостатками метода можно считать высокую операторо- и приборозависимость, что сказывается на качестве интерпретации полученных данных.
Известен способ артроскопии коленного сустава. Артроскопия производится под местным обезболиванием, эпидуральной анестезией или общим наркозом. В полость коленного сустава вводится артроскоп, с помощью специального оптического устройства осматриваются внутрисуставные структуры (Левицкий А.Ф., Ломницкий О.Я., Косяков А.Н., Бебешко А.В., Крисюк С.А. Применение артроскопии при травмах коленного сустава у детей и подростков // Ортопедия, травматология и протезирование: Респ. межведомственный сб. - 1989. - Вып. 19. - С. 67-68). Артроскопия является «золотым» стандартом в выявлении повреждений внутрисуставных структур коленного сустава, однако недостатками метода можно считать, в первую очередь, дороговизну оборудования и непосредственно оперативного вмешательства, во вторую - послеоперационные осложнения.
Известен способ компьютерно-томографической артрографии коленного сустава. Исследование проводится в положении пациента лежа на спине после предварительной подготовки, включающей в себя внутрисуставное введение 30-40 мл раствора неионного йодсодержащего контрастного препарата. Для пункции чаще всего используются верхнелатеральные отделы коленного сустава. Далее пациентам предлагается ходить в течение 15 минут или сгибать и разгибать ногу в коленном суставе. Для уменьшения объема сумок коленного сустава и соответственно более выраженного контрастирования его центральной части производится бинтование эластичным бинтом супрапателлярных отделов. Исследование проводится с наименьшей коллимацией среза, рекомендуется выполнять сканирование при согнутом до 15° коленном суставе. Для оценки изменений используются алгоритмы реконструкции «высокого разрешения» и «мягкий» режим (Филистеев П.А., Насникова И.Ю., Морозов С.П. Возможности КТ-артрографии при травме коленного сустава. Кремлевская медицина. Клинический вестник №2. - 2010. - С. 71-76). Недостатками метода можно считать отсутствие визуализации дегенеративных изменений структур, внутрисвязочных повреждений, возможность возникновения аллергической реакции на введение иодсодержащего контрастного вещества, облучение пациента ионизирующим рентгеновским излучением.
Известен способ получения прицельного изображения передней крестообразной связки по данным магнитно-резонансной томографии. На сагиттальной томограмме с изображением фрагмента передней крестообразной связки строят три REF-линии толщиной среза 4 мм через промежуток 1 мм, получают три косо-корональных томограммы, выбирают одну из них с изображением центрального отдела сустава, на которой строят три REF-линии толщиной 4 мм через интервал 1 мм соответственно анатомическому прикреплению передней крестообразной связки с получением трех косо-сагиттальных томограмм коленного сустава, на одной из которых получают полное неискаженное изображение передней крестообразной связки (Патент РФ №2169522 «Способ получения изображения передней крестообразной связки коленного сустава при магнитно-резонансной томографии» Кузина И.Р., Толкаева Ж.А., Алейников Р.В., 2001). Также известен способ получения прицельного изображения задней крестообразной связки по данным магнитно-резонансной томографии. На сагиттальной томограмме с частичным изображением задней крестообразной связки строят 5 REF-линий толщиной среза 4 мм, через промежуток 0 мм получают 5 томограмм в косокорональной проекции. Из полученных 5 косокорональных томограмм выбирают одну, на которой изображен центральный отдел сустава, передневнутренний отдел медиального мыщелка бедренной кости и задняя межмыщелковая ямка большеберцовой кости. На этой томограмме соответственно анатомическому прикреплению задней крестообразной связки выстраивают 5 REF-линий толщиной среза 4 мм через промежуток 0 мм. На одной из этих томограмм получают полное неискаженное изображение задней крестообразной связки (Патент РФ №2173952 «Способ получения изображения задней крестообразной связки коленного сустава при магнитно-резонансной томографии» Кузина И.Р., Толкаева Ж.А., Алейников Р.В., 2001). Недостатками данных методов можно отметить узко специализированный спектр рассматриваемой патологии, ограничивающийся в рамках одной связочной структуры, увеличение времени исследования за счет дополнения соответствующих протоколов.
Известен способ диагностики внутренних структур коленного сустава методом магнитно-резонансной томографии коленного сустава, при котором дополнительно по срединной трансверзальной MP-томограмме в режиме Scout с частичным изображением крестообразных связок строят блок из 21 среза толщиной 4 мм с межсрезовым интервалом 0,4 мм, взвешенный по протонной плотности с алгоритмом жироподавления, направление срезов -косо-сагиттальное по наружному контуру наружного мыщелка бедренной кости, параллельно плоскости крестообразных связок, с разворотом плоскости менисков под углом, получая полные изображения крестообразных связок и менисков во всех анатомических отделах (Патент РФ №2656562 «Способ диагностики внутренних структур коленного сустава» Стулов А.С., Тарасов А.Н., 2018). Недостатками данного метода можно отметить узко специализированный спектр рассматриваемой патологии, ограничивающийся в рамках только внутренних структур сустава.
Наиболее близким к предлагаемому способу относится стандартная МРТ диагностика в 3-х взаимоперпендикулярных плоскостях, которая позволяет увидеть все кости и связки сустава, предположить объем поражения (Меллер Т.Б. Укладки и режимы при магнитно-резонансной томографии / Т.Б. Меллер, Э. Райф; пер. с нем.; под общ. ред. Ш.Ш. Шотемора. - 2-е изд. - М.: МЕДпресс-информ, 2014. - С. 142-145). Однако исследование производится только одного сустава, что исключает возможность одномоментного синхронного сравнительного анализа с противоположной конечностью, при последовательном исследовании двух суставов время сканирования увеличивается вдвое.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности диагностики всех костных и мягкотканых структур одновременно двух суставов, в том числе с учетом синхронного сравнительного анализа при МР-томографическом исследовании без увеличения времени сканирования.
Указанный технический результат достигается тем, что сканирование обоих суставов проводят одномоментно, укладывая пациента в положении лежа на спине, при этом нижние конечности располагаются параллельно в нейтральном положении относительно внутренней и наружной ротации в тазобедренных суставах со сгибанием в коленных суставах на 20 градусов путем размещения в подколенных ямках валика, достигая формирования параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола.
Предлагаемый способ поясняется рисунками, где:
Фиг. 1 - общий вид укладки и позиционирования радиочастотной катушки для одномоментного МР-исследования 2-х коленных суставов.
Фиг. 2 - прицельный вид укладки для одномоментного МР-исследования 2-х коленных суставов.
Фиг. 3 - обзорная MP-томограмма в трансверзальной плоскости; линия параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола.
Фиг. 4 - обзорная MP-томограмма в корональной плоскости; линиями выделены направляемые ортогональные плоскости, соответствующие стандартному направлению срезов, симметрично для обоих суставов.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими деталями:
- сканирование - процесс считывания информации (в настоящем исследовании MP томографом путем сложных физических и математических аппаратных вычислений);
- укладка пациента - определенное специально достигнутое статичное положение тела относительно исследующего аппарата (в настоящем исследовании - МРТ), позволяющее получить большее количество информации после сканирования;
- нейтральное положение - для тазобедренных суставов считается разгибание бедер до расположения их в оси туловища при обращенных кпереди надколенниках (Маркс В.О. Ортопедическая диагностика: руководство-справочник / В.О. Маркс. Минск: Наука и техника, 1978. - 511 с.);
- терминология: «внутренняя ротация», «наружная ротация», «сгибание» - виды движений конечностей в ортопедии;
- терминология: «тазобедренные суставы», «коленные суставы», «подколенные ямки», «задние контуры мыщелков бедренных костей» -анатомические области человека.
Способ осуществляется следующим образом.
Исследование проводят на магнитно-резонансном томографе Siemens Magnetom Avanto с индукцией магнитного поля 1,5 Тл с использованием многоканальной брюшной катушки Siemens в трех ортогональных плоскостях.
Пациент укладывается в положение лежа на спине на деку стола при этом нижние конечности располагаются параллельно в нейтральном положении относительно внутренней и наружной ротации в тазобедренных суставах со сгибанием в коленных суставах на 20 градусов путем размещения в подколенных ямках валика, тем самым достигая формирования параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола (Фиг. 1-4). Время, затраченное на одномоментное сканирование обоих коленных суставов, по предложенной методике составляет 30 минут. Время, необходимое для сканирования одного сустава по стандартной методике (прототип) составляет также 30 минут, то есть предложенный способ сканирования в 2 раза быстрее, чем поочередное сканирование каждого из суставов стандартной методикой.
На деке стола магнитно-резонансного томографа устанавливают оригинальную брюшную катушку Siemens, которую накладывают сверху на исследуемые суставы (Фиг. 1-2), фиксируют жгутами, пустое пространство заполняют мягкими элементами, тем самым фиксируя статичное положение суставов. Затем стол с пациентом заводится в тоннель магнита. На рабочей консоли запускается протокол исследования.
Изучают анатомическое строение, направление, структуру, MP сигнал от костных и мягкотканых структур обоих коленных суставов. Плоскости всех структур в обоих суставах идентично совпадают (Фиг. 3-4), что позволяет их критично оценивать и с большей вероятностью сделать верное заключение.
Построение срезов по стандартной методике с помощью квадратурной коленной катушки не нуждается в столь критичной укладке, но исследование 2-х суставов по стандартной методике занимает двойное время и исключает возможность синхронной одновременной сравнительной оценки. Построение срезов с помощью брюшной катушки, но без предложенного метода укладки нарушает концепцию ортогональных плоскостей для обоих суставов, что приводит к резкому снижению информативности исследования.
Данный способ позволяет точно диагностировать степень разрывов связок и сухожилий, дифференцировать диспластические изменения костей от вариантной анатомии, а также выявить повреждения хряща и менисков в сравнении с противоположным суставом. Время сканирования не увеличивается.
Предлагаемый способ прошел успешную апробацию на 64 пациентах в течение 2018-2020 гг. Исследования проводились на базе диагностического центра ООО «ЛДЦ МИБС - Астрахань».
Ниже приводятся результаты апробации.
Пример 1. Пациент С. 1995 г. р. направлен на исследование в центр МРТ диагностики МИБС г. Астрахани из травматологического пункта врачом травматологом с диагнозом: перелом надколенника правого коленного сустава. Из анамнеза: профессионально занимается гандболом на протяжении 8-и лет, травму получил 3 дня назад, когда на тренировке столкнулся с соперником и получил прямой удар в передний отдел сустава. После удара, почувствовал резкую боль, по поводу чего после появления и увеличения отека обратился в травмпункт, где произвели клинический осмотр и рентгенологическое исследование, по результатам последнего -костно-травматических изменений не найдено. Выставлен диагноз -внутреннее повреждение правого коленного сустава. На момент исследования при осмотре правый коленный сустав в объеме увеличен, движения в нем ограничены, пациент при ходьбе ногу бережет. Для начала проведено стандартное MP-томографическое исследование сустава с целью определения объема повреждений для предоперационного планирования, обнаружено: явление трабекулярного отека надколенника, повреждение хряща надколенника по типу трещины, явление посттравматического синовита. Также была выявлена зона отделения костного контура по латеральной поверхности, подозрительная на перелом, а также на вариант развития по типу удвоения надколенника. Для сравнения и выявления природы формирования данной зоны сканирование обоих суставов проводили одномоментно, для этого укладывали пациента в положении лежа на спине, при этом нижние конечности располагали параллельно в нейтральном положении относительно внутренней и наружной ротации в тазобедренных суставах со сгибанием в коленных суставах на 20 градусов путем размещения в подколенных ямках валика, тем самым достигая формирования параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола. По результатам исследования в противоположном суставе отмечалась идентичная внутрикостная зона по латеральной поверхности по форме и локализации, что в большей степени свидетельствовало о наличии анатомического варианта по типу удвоения надколенника. По результатам МРТ одновременно двух суставов - принято решение в пользу консервативного лечения - физиотерапия в течение 10 дней. Далее пациент вернулся в полноценный спорт без каких-либо жалоб.
Пример 2. Пациент 3., 1975 г.р. направлен из районной поликлиники травматологом-ортопедом на исследование в центр МРТ диагностики МИБС г. Астрахани с диагнозом артроз I степени правого коленного сустава. Свежий травматический анамнез отсутствовал, на протяжении последних двух лет пациент прибавил в весе на 25 кг, выполнял повышенную физическую нагрузку (бег). Ноющую боль в области обоих коленных суставов стал отмечать на протяжении последних 5-и месяцев, несколько раз замечал эпизоды заклинивания суставов. Лечился самостоятельно приемом анальгезирующих препаратов. При осмотре правый коленный сустав умеренно отечен, движения в нем умеренно ограничены, болезненны, сопровождаются звуками «хруста», «трения», периодически - «щелчка». На представленных обзорных рентгенограммах правого коленного сустава убедительных данных за наличие костно-травматических повреждений выявлено не было, отмечается уплотнение суставных поверхностей. Проведено стандартное MP-томографическое исследование правого коленного сустава, обнаружены: распространенный дефект суставного хряща обоих мыщелков медиального отдела сустава, с формированием крупной зоны остеонекроза медиального мыщелка бедра, костные разрастания на суставных концах, дегенеративный разрыв медиального мениска и умеренно выраженное количество жидкости в полости сустава. С учетом имеющихся в анамнезе эпизодов болевых ощущений в противоположном суставе для исключения аналогичных изменений было принято решение произвести сканирование обоих суставов одномоментно, для этого укладывали пациента в положении лежа на спине, нижние конечности располагали параллельно в нейтральном положении относительно внутренней и наружной ротации в тазобедренных суставах со сгибанием в коленных суставах на 20 градусов путем размещения в подколенных ямках валика, тем самым достигая формирования параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола. По результатам исследования в левом суставе выявлена также зона остеонекроза со стороны медиального мыщелка бедра и дегенеративный разрыв медиального мениска. По результатам МРТ принято решение в пользу оперативного лечения с произведением резекции мениска, абразивной хондропластики с дальнейшим контролем в динамике.
Пример 3. Пациент А., 1995 г.р. направлен из городской поликлиники травматологом-ортопедом на исследование в центр МРТ диагностики МИБС г. Астрахани с предварительным диагнозом застарелое повреждение связочного аппарата правого коленного сустава. Свежий травматический анамнез отсутствовал, но отмечал травму данного сустава более 4 лет назад. В течение этого времени жалобы на выраженную нестабильность и разболтанность в суставе, неустойчивость в походке, боль, ограничение движений. Лечение ранее не получал. При осмотре правый сустав не отечен, движения в полном объеме, умеренно болезненны, сопровождаются звуком «щелчка». На представленных обзорных рентгенограммах правого голеностопного сустава данных за наличие костно-травматических повреждений не выявлено, отмечаются проявления гонартроза I-II степени. Проведено стандартное МР-томографическое исследование правого коленного сустава, обнаружено утолщение медиальной коллатеральной связки и передней крестообразной связки, неоднородность их MP сигнала, что предполагало наличие хронического повреждения, однако оценить степень выраженности изменений не предоставлялось возможным. Для сравнительного анализа и уточнения степени повреждения связок было принято решение произвести сканирование обоих суставов одномоментно, для этого укладывали пациента в положении лежа на спине, нижние конечности располагали параллельно в нейтральном положении относительно внутренней и наружной ротации в тазобедренных суставах со сгибанием в коленных суставах на 20 градусов путем размещения в подколенных ямках валика, тем самым достигая формирования параллельного горизонтального расположения задних контуров мыщелков бедренных костей относительно плоскости стола. По результатам исследования при сравнительном анализе связочного комплекса обоих суставов выявлен полный разрыв передней крестообразной связки с формированием рубцовой ткани, парциальный разрыв медиальной коллатеральной связки, что в последствие подтвердилось на операции.
Таким образом, способ диагностики патологии коленных суставов при магнитно-резонансной томографии повышает диагностическую точность и не увеличивает время сканирования, что позволяет врачу своевременно определиться в тактике лечения пациентов. Также способ является неинвазивным. Способ предлагается к широкому внедрению в практику.