СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ТУБЕРКУЛЕЗА ГРУДИНЫ И РЕБЕР У ДЕТЕЙ
DIAGNOSTIC TECHNIQUE FOR STERNAL AND COSTAL TUBERCULOSIS IN CHILDREN

Изобретение относится к медицине, а именно - к фтизиатрии и лучевой диагностике, и может быть использовано для диагностики туберкулеза грудины и ребер у детей.
В последние годы доля поражений плоских и мелких костей, в том числе - грудины и ребер, в структуре костно-суставного туберкулеза у детей достигла 18% [1]. Туберкулез грудины и ребер часто осложняется внутригрудными ретростернальными и ретрокостальными абсцессами, трудно диагностируемыми из-за ограниченных возможностей стандартной рентгенографии. Четкая визуализация очага деструкции и абсцессов, определение их размеров и содержимого необходимы для обеспечения радикальности планируемого оперативного вмешательства.
Стандартным методом лучевого исследования при поражениях костей скелета у детей является рентгенография. Возможности этого метода позволяют достаточно четко выявлять очаги костной деструкции размером более 5 мм. Однако метод мало информативен для определения более мелких очагов, а также прилежащих к грудине и ребрам абсцессов в связи с анатомо-возрастными особенностями детей младшего возраста - выраженностью хрящевого каркаса грудины и ребер и наличия прилежащей к задней поверхности грудины физиологически гипертрофированной вилочковой железы.
Для выявления и уточнения структуры мягкотканного (парастернального, паракостального) компонента возможно применение ультразвукового исследования, однако, его результаты субъективны, т.к. зависят от качества аппаратуры и положения датчика. Кроме того, невозможность проведения УЗ волн костными тканями и легкими затрудняют оценку изменений в ретростернальном (ретрокостальном) пространстве и средостении.
Наиболее информативна для выявления очагов костной деструкции у детей компьютерная томография (КТ), обеспечивающая визуализацию очагов размером от 2 мм, а также патологических параоссальных тканей в виде ограниченных или диффузных инфильтратов (абсцессов). Недостатком стандартной КТ является невозможность оценить характер его содержимого (гранулема? гной?), а также четко определить его границы, за исключением редких случаев обызвествления капсулы абсцесса.
Известны работы по введению контрастного вещества при КТ у детей и взрослых с целью улучшения визуализации изображений, посвященные в основном общим вопросам фармакокинетики контрастных веществ, оценке их побочных явлений и осложнений [2].
Прототипом изобретения является описанный И.Е. Тюриным способ КТ исследования органов грудной клетки, включающий стандартное КТ исследование и КТ на фоне внутривенного введения контрастного вещества, позволяющий разграничить нормальные и патологические ткани легкого и средостения - сосуды, внутригрудные лимфатические узлы, легочную ткань и т.д. [3]. Недостатком способа является то, что он мало информативен для диагностики заболеваний костного скелета грудной клетки (грудины, ребер), а также содержимого прилежащих к ним патологических мягкотканых паракостальных и парастернальных образований.
Задачей изобретения является создание способа диагностики туберкулеза грудины и ребер у детей, обеспечивающего раннюю визуализацию очагов деструкции, а также патологических парастернальных и паракостальных образований (инфильтратов, абсцессов) с определением их границ и характера содержимого.
Задача осуществляется за счет того, что компьютерную томографию проводят в два этапа: сначала осуществляют стандартное КТ исследование, визуализируя одновременно легочную ткань, органы средостения, внутригрудные лимфоузлы, грудину и ребра и в случае выявления деструкции грудины и ребер или патологических парастернальных (паракостальных) образований выполняют прицельную компьютерную томографию с толщиной среза 2 мм и определением денситометрической плотности тканей; затем внутривенно струйно вводят водорастворимое контрастное вещество в дозировке 3 мл/кг и повторно сканируют зону интереса с определением изменения денситометрической плотности тканей. Различия в степени накопления контрастного вещества оценивают по денситометрической оптической плотности анализируемых зон, автоматически определяемой в единицах Хаунсфилда (HU). Нарастание накопления контрастного вещества для грануляций составляет 20-30 ед. HU, для стенок абсцесса - 45-70 ед. HU, для некрозов и жидкого гноя - 0 ед. HU.
Приведенные клинические примеры способа поясняется чертежами, где на фиг.1a и фиг.2а - результаты стандартного КТ исследования, а на фиг 1б и фиг.2б - после внутривенного введения контрастного вещества.
Способ осуществляется следующим образом:
Исследование проводят в положении ребенка лежа на спине. У детей младшего возраста (до 3 лет) исследование проводят на спонтанном дыхании под общим наркозом. Детей старше 3 лет в момент исследования просят задержать дыхание на вдохе для избегания артефактов. В процессе подготовки к исследованию осуществляют пункцию вены.
При подозрении на туберкулез грудины и/или ребер у детей обследование начинают со стандартной КТ грудной клетки. Выполняют топограмму (цифровую рентгенограмму) в переднезадней проекции для выбора зоны исследования, затем - серию стандартных томографических срезов от верхушек легких до задних отделов реберно-диафрагмальных синусов с толщиной томографического слоя 5 мм, питчем 1,5, инкрементом реконструкции 1,5. У маленьких детей (до 2 лет) шаг сокращают до 2 мм. КТ грудины и ребер проводят при тех же условиях с толщиной томографического слоя 2 мм, с питчем 2 и инкрементом реконструкции 2. Постпроцессорную цифровую обработку изображения осуществляют в двухмерном режиме. В ходе исследования выполняют прицельные срезы грудины и ребер в области патологии, выявляют зону деструкции, оценивают ее размеры и состояние парастернальных и паракостальных тканей.
При подозрении на наличие ретростернального или ретрокостального компонента, а также нечеткой визуализации изменений в парастернальных (паракостальных) тканях внутривенно максимально быстро (струйно, со скоростью 1,0-3,0 мл/с) вводят водорастворимое неионное контрастное вещество (авторами используется Омнипак-270 или Омнипак-300 из расчета 2-3 мл/кг (в среднем - от 20 до 40 мл) с последующим выполнением серии компьютерных сканов через 5-7 сек, т.е. практически "на конце иглы". Способ позволяет регистрировать паренхиматозную фазу контрастирования, при которой степень накопления контраста в органах зависит от скорости и объема кровотока в них, что определяется путем измерения их денситометрических показателей: участки некроза и гнойного расплавления не накапливают контраст, при этом повышения их денситометрической плотности не происходит; ткани, имеющие собственную сосудистую сеть (инфильтраты, грануляции, капсула абсцесса), накапливают контрастное вещество в большей степени, чем окружающие их ткани и приобретают более отчетливые контуры, что регистрируется на КТ по более высокой денситометрической плотности изображения.
Полученные КТ изображения анализируют в различных электронных окнах. Интенсивность контрастного усиления измеряют сравнением значений плотности тканей в зоне интереса до и после внутривенного введения контрастного вещества. Плотность жидкостного компонента до введения контрастного вещества составляет от 0 до +10 ед. HU (единиц Хаунсфилда), после контрастирования не меняется. Плотность грануляционной ткани при нативном исследовании составляет от +23 ед. HU до +40 ед. HU, после контрастирования - равномерно повышается до + 45 ед. HU…+60 ед. HU, что соответствует ее нарастанию на 20-30 ед. HU. Капсула абсцесса до введения контрастного вещества имеет плотность от +45 ед. HU до +60 ед. HU, после контрастирования - значительно повышается (до +90 ед. HU +115 ед. HU), что соответствует ее нарастанию на 45-70 ед. HU.
На основании полученных данных определяют объем оперативного вмешательства, при котором активно ревизуют и по возможности максимально удаляют обнаруженные при КТ-исследовании патологические ткани.
Клинические наблюдения.
Пример №1. Ребенок 1 год 3 месяца, история болезни №1041/2008, болен с 6 месяцев, когда появилось опухолевидное образование на передней грудной стенке, гистологическое подтверждение диагноза туберкулеза после проведения биопсии по месту жительства, после которой образовался свищ. Проведена стандартная компьютерная томография грудной полости, дополненная тонкими 2 мм срезами в зоне интереса; исследование выполнялось на спиральном односрезовом однодетекторном компьютерном томографе «Somatom Smile» фирмы «Siemens». Технические характеристики аппарата: матрица изображения -512×512, напряжение генерирования рентгеновского излучения - 60-80 кВ, время одного оборота трубки - 0,75 сек. При стандартном КТ-исследовании (фиг.1а) определяется деструкция правой половины сегмента грудины с умеренным утолщением престернальных тканей и большим ретростернальным инфильтратом, левая часть которого не имеет четкого отграничения от органов средостения; хрящевые отделы 4, 5 ребер с обеих сторон утолщены. На уровне грудины и передних отрезков ребер мягкие ткани передней грудной стенки равномерно инфильтрированы с распространением инфильтрата пара- и ретростернально в переднее средостение (оптическая плотность около 25 ед. HU). После внутривенного введения контрастного вещества «Омнипак-300» - 20,0 (фиг.1б) выявлена неоднородность патологических тканей: на уровне правой половины грудины и ретростернального образования выявляются КТ-негативные участки (денситометрическая плотность - 0 ед. HU), соответствующие некротической ткани и гною (обозначены толстыми стрелками); капсула образования более активно копит контрастное вещество (денситометрическая плотность которых за счет накопления контраста повысилась до 73 ед. HU), за счет чего отчетливо визуализируется граница между органами средостения и гранулемой (обозначена стрелками).
Пример №2.
Ребенок 3 года 8 месяцев, история болезни №20/2009 с гистологически подтвержденной генерализованной БЦЖ-инфекцией с множественными костными поражениями на фоне первичного иммунодефицита. На стандартном КТ скане (фиг.2а) к разрушенному ребру спереди прилежит неоднородная тень, клинически соответствующая гранулеме с обширным свищем; кзади от ребра всю переднюю часть левой половины грудной клетки занимает патологическое образование, сливающееся с органами средостения. После введения контрастного вещества (фиг.2б) - четко видна граница между паракостальным и внутрилегочным инфильтратом (тонкая стрелка), внутрилегочным инфильтратом и средостением (толстая стрелка). Благодаря накоплению контраста хорошо визуализируются полостная система сердца, органы средостения, аорта, лимфатические узлы. Паракостальная гранулема (обозначена двусторонней стрелкой) достаточно равномерно накапливает контрастное вещество, без выраженных признаков абсцедирования и некроза.
Список литературы
1. Мушкин А.Ю. Костно-суставной туберкулез у детей: современная ситуация и прогноз // Пробл. туберкулеза и болезней легких. - 2007. - №1. - С.13-16.
2. Кармазановский Г.Г. Спиральная компьютерная томография: контрастное усиление. - М.: Издательский дом Видар-М, 2005. - С.317-322.
3. Тюрин И.Е. КТ органов грудной полости. - СПб.: ЭЛБИ-СПб. - 2003. - С.33-57.