Рентгенодиагностика сколиоза грудного отдела позвоночника
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВОЙ МАЛОДОЗНОЙ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ «СИБИРЬ-Н» ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.
Юрченко Ю.Б.*, Иванова С.В.**, Неустроев В.А.*
* Институт ядерной физики СО РАН им. Г.И. Будкера, Новосибирск
** Муниципальная детская стоматологическая поликлиника №3, Новосибирск.
Последние десятилетия ХХ века ознаменовались бурным развитием и внедрением в медицину цифровых рентгенологических систем. Отрадно отметить, что России принадлежат приоритеты в создании и совершенствовании этого класса медицинской техники. В настоящее время отечественными разработчиками производятся разнообразные цифровые рентгенографические приборы, отличающиеся друг от друга технологией получения изображения и его параметрами и, в конечном итоге, диагностическими возможностями.
Эксплуатируемая в поликлинике Института ядерной физики цифровая малодозная рентгенографическая установка «Сибирь-Н» (МЦРУ), принадлежит к числу сканирующих приборов [1]. В основе технологии получения изображения на МЦРУ лежит метод механического сканирования объекта плоским (0,5-1,0 мм) веерообразным пучком рентгеновского излучения с последующей регистрацией его счетчиками ионизационной камеры и компьютерной реконструкцией двухмерного изображения. В таблице 1 приведены характеристики МЦРУ.
Таблица №1. Характеристики МЦРУ.
Характеристика
Эффективная доза облучения при исследовании грудной клетки в 2-х проекциях (мкЗв)* 20 – 37
Количество элементов изображения по горизонтали 1024
Размер элемента изображения (мм) 0,4 х 0,4
Пространственное разрешение (п.л./мм) 1,4
Контрастная чувствительность (%) 1
Динамический диапазон 480
В настоящее время возможность использования цифровой рентгенографии для диагностики заболеваний легких стала общепризнанным фактом. В ряде исследований доказано, что по своим диагностическим возможностям цифровая рентгенография органов грудной клетки значительно превосходит крупнокадровую флюорографию и, нередко, полноформатную рентгенографию на пленке [2,3]. Однако, применение цифровой рентгенографии для диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата нередко вызывает довольно категоричные возражения [4]. Следует отметить, что подобные мнения возникли в период до 2000 года, когда пространственное разрешение цифровых детекторов не превышало 1,0 пар линий. В настоящее время по данному параметру достигнуто значение 1,4 пар линий, но следует признать, что, цифровая рентгенограмма действительно уступает пленке по возможностям визуализации мелких деталей, в частности, костной структуры, особенно губчатых костей. Однако цифровое изображение имеет и целый ряд преимуществ, которые частично компенсируют дефицит пространственного разрешения. К последним следует отнести высокую контрастную чувствительность, большой динамический диапазон, возможности цифровой обработки изображения (применение фильтров, измерение размеров, углов и площадей, пропорциональное увеличение размеров). Кроме того, есть ряд особенностей, присущих только установкам сканирующего типа:
возможность получать снимки довольно большого размера по вертикали, что позволяет проводить обследования протяженных отделов скелета;
ход пучка рентгеновского излучения при сканировании строго горизонтален во всех отделах снимка, это дает возможность избавиться от проекционных искажений, неизбежных при применении рентгеновской пленки и детекторов матричного типа;
исключение рассеянного излучения и динамической нерезкости.
В рентгенкабинете поликлиники ИЯФ СО РАН мы используем МЦРУ не только для обследования органов грудной клетки, но и различных отделов скелета. За период 2000-2002 гг. проведено 4416 исследований костно-суставной системы и 696 придаточных пазух, при этом выполнено 13012 снимков, что составляет 43,7 от общего чистла исследований, проведенных за данный период (таблица 2).
Таблица №2. Количество исследований в рентгенкабинете ПО ИЯФ за период 2000-2002 год
ОГК Костно-суставная система ППН ЖКТ Всего
Исследований 4993 4416 696 32 10137
Снимков 14818 12162 850 36 27866
Выявлена следующая патология, классифицированная по основным нозологическим группам (таблица 3).
Таблица №3. Патология, выявленная в рентгенкабинете ПО ИЯФ за период 2000 – 2002 гг.
Вид патологии Число случаев
Дегенеративно-дистрофические изменения 909
Опухоли 16
Воспалительные 252*
Травма 143
* к воспалительным изменениям отнесены, главным образом, синуситы, диагностируемые при исследовании придаточных пазух.
По технологии обследования диагностические процедуры можно разделить на три группы. К первой относятся традиционные исследования отдельных отделов скелета, при которых используются стандартные укладки. В большинстве случаев цифровая рентгенография позволяет получить достоверный диагностический результат, не прибегая к дополнительным обследованиям на пленке (рис. 1,2,3,4,5,6).
К второй группе относятся обследования, которые основаны на способности МЦРУ «Сибирь-Н» получать снимки большого размера по вертикали, захватывая отдельные части тела, например нижние конечности, грудо-поясничный отдел позвоночника, что оказалось весьма актуальным для ортопедической практики. Не вызывает сомнения, что такие исследования невозможно выполнить, пользуясь пленочной технологией или детекторами матричного типа. Проведя необходимые измерения, удается выяснить степень ассиметрии нижних конечностей, которая нередко является причиной формирования сколиотической деформации позвоночника (рис. 7,8). При этом, ортопед получает объективную информацию, необходимую для выбора метода коррекции выявленных нарушений.
Третья группа включает в себя исследования, в которых, для решения специализированных диагностических задач, использованы программные приложения, позволяющие проведить измерения векторов, углов, соотношений между ними. Первым приложением такого рода стала программа для пельвиометрии и прогнозирования родов, созданная под руководством профессора А.И. Волобуева. В 2001 году в сотрудничестве со стоматологами-ортодонтами разработана программа для обследования лицевого черепа (рис. 9), аналогичная телерентгенографии (ТРГ), на которой хотелось бы остановиться подробнее. В мировой ортодонтической практике не принята единая методика расчета ТРГ, существует несколько десятков методик применяемых в различных клиниках, но основные, необходимые для расчетов, костные ориентиры черепа остаются практически неизменными [5,6,7].
Изучив и объединив основные методики (Яробак, Александер, Шварц, Миргазизов и т.д.) нами была разработана оригинальная система расчета ТРГ на малодозной цифровой рентгенографической установке «Сибирь-Н».
После получения снимка черепа в боковой проекции оператор отмечает основные 27 точек (наиболее часто встречаемые в авторских методиках костные ориентиры). Далее компьютерная программа рассчитывает более 50 линейных и угловых параметров необходимых для постановки диагноза, в том числе, самостоятельно находит расчетные точки, не задаваемые оператором (перпендикуляры), вычисляет процентные соотношения измеряемых величин и т.д.
Таким образом, в течение 10-15 минут врач получает не только высококачественный снимок, но и полный его расчет, на осуществление которого вручную ушло бы не менее 1,5 часов.
Кроме того, обработанные снимки могут длительное время храниться в компьютерном архиве, что позволяет сравнивать ТРГ до и после лечения отслеживая его результаты.
Таким образом, имеющийся опыт позволяет утверждать, что цифровая рентгенография на МЦРУ «Сибирь-Н» является достаточно информативным методом лучевой диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата. Особенности МЦРУ «Сибирь-Н» и программного обеспечения позволяют расширить диапазон рентгенологических методик, используемых для исследования костно-суставной системы.
Литература
1. Е.А. Бабичев, С.Е. Бару, Ю.Б. Юрченко и др. Малодозная цифровая рентгенографическая установка «Сибирь-Н» // Материалы VIII Всероссийского съезда рентгенологов и радиологов – Москва 2001, С, 17 – 20.
2. Портной Л.М., Петухова Н.Ю., Вяткина Е.И. Сташук Г.А. Место цифровой рентгенографии в диагностике туберкулеза, рака легкого и патологии средостения. – М., 1999.
3. Белова И.Б., Китаев В.М. Современные возможности и перспективы использования отечественных цифровых рентгенографических установок в лечебно-профилактических учреждениях. // Медицинская визуализация 2002, №3, С, 59-66.
4. Портной Л.М., Вяткина Е.И. Сташук Г.А. К вопросу организации и внедрения в практическое здравоохранение России цифровой рентгенофлюорографии легких // Вестник рентгенологии и радиологии – 2000, №5, С, 10-20.
5. Хорошилкина Ф.Я. Рентгенография в ортодонтии // М.: Медицина, 1982
6. Аникиенко А.А., Богдашевская В.Г., Лаботкина Р.О. Цефалометрические нормативы черепа у детей в возрасте 7-12 лет и 15-17 лет в помощь диагностике нарушений развития черепа. Методические рекомендации М.:1989
7. Alexander R.G. The Alexander discipline, 1989
Источник
Лучевая диагностика сколиоза позвоночника
а) Определения:
• Обобщенный термин, характеризующий любые боковые искривления позвоночника
• Правосторонний сколиоз: выпуклая сторона дуги направлена вправо
• Левосторонний сколиоз: выпуклая сторона дуги направлена влево
• Кифосколиоз: сколиоз с кифотическим компонентом
• Ротосколиоз: сколиоз с ротационным компонентом
• S-образный сколиоз: две последовательные дуги искривления, одна из который правосторонняя, друга левосторонняя
• С-образный сколиоз: единственная дуга искривления
• Терминальный позвонок: наиболее краниальный или каудальный позвонок, участвующий в формировании дуги искривления
• Переходный позвонок: позвонок, расположенный между двумя дугами искривления
• Апикальный позвонок: наиболее смещенный в сторону от срединной линии позвонок
• Первичная дуга искривления: дуга с наибольшим значением угла Кобба
• Вторичная или компенсаторная дуга искривления: менее выраженная дуга искривления, формирующаяся вторично или компенсаторно первичной дуге
б) Визуализация:
1. Общие характеристики сколиоза:
• Наиболее значимый диагностический признак:
о Боковая дуга искривления позвоночника, замыкающий сегмент которой возвращается к срединной линии
• Локализация:
о Наиболее часто это грудной отдел позвоночника и грудопоясничный переход
• Размеры:
о Величина искривления, превышающая 10°
о Может превышать 90°
• Морфология:
о S-образный сколиоз:
— Идиопатический
— Врожденный
— Синдромальный
о С-образный сколиоз:
— Нейромышечный
— Нейрофиброматоз
— Болезнь Шейерманна
— Врожденный
— Синдромальный
о Короткосегментарный сколиоз:
— Опухоль
— Травма
— Инфекция
— Облучение
— Врожденный
— Нейрогенный
2. Рентгенологические данные при сколиозе:
• Рентгенография:
о Рентгенография в прямой (задне-передней) проекции в положении стоя с захватом полностью грудного и поясничного отдела позвоночника на длинной кассете:
— Задне-передняя прямая проекция позволяет снизить дозу облучения молочных желез
— При необходимости для компенсации длины конечностей одна из них ставится на платформу необходимой высоты
о Стандартным методом количественной оценки величины сколиотической деформации является метод Кобба:
— Строятся две линии, соответствующие замыкательным пластинками терминальных позвонков
— Если четко дифференцировать замыкательные пластинки не удается, в качестве ориентиров используют корни дуг
— Угол Кобба — это угол между замыкательными пластинками двух терминальных позвонков
— Можно измерять угол между двумя перпендикулярами к замыкательным пластинкам терминальных позвонков
— Этот второй метод упрощает измерение при небольших искривлениях
о Для получения точных результатов измерений и динамического мониторинга состояния позвоночника очень важен правильный выбор отправных точек для измерения:
— Терминальный позвонок — это позвонок, характеризующийся наибольшим наклоном замыкательных пластинок по отношению к горизонтальной плоскости
— Ротосколиоз: остистый отросток терминального позвонка возвращается к срединной линии
— Погрешность измерений, выполненных различными специалистами, составляет 7-10°
о Фокусирование рентгеновских лучей коллиматором или конусом для оптимизации диагностики аномалий позвоночника
о Рентгенограммы в боковой проекции позволяют оценить деформации позвоночника в сагиттальной плоскости:
— Обычно в этой проекции отмечается изменение нормальных грудного кифоза и поясничного лордоза
о Ротационный компонент деформации косвенно оценивается по изменению положения ребер на рентгенограмме в боковой проекции
3. КТ при сколиозе:
• Костная КТ:
о Врожденные аномалии развития позвоночника, опухоли, инфекционное поражение, послеоперационные осложнения
о В сравнении с рентгенографией менее информативна для количественной оценки величины деформации
4. МРТ:
• Позволяет выявить аномалии позвоночника и спинного мозга, кистозные изменения, опухолевое и инфекционное поражение
5. Рекомендации по визуализации сколиоза:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о Рентгенография как метод первоначальной диагностики
• Протокол исследования:
о Многоплоскостная МРТ для выявления патологии позвоночника и спинного мозга:
— Фронтальные и аксиальные изображения в Т1 — и Т2-режимах
— Визуализация краниоцервикального сочленения
— Аксиальные Т2-ВИ подозрительных на наличие патологии зон
— Аксиальные Т2-ВИ конуса спинного мозга
о КТ-предоперационное планирование:
— Мультидетекторная КТ с толщиной среза 1-3 мм и реконструкцией изображений
— 3D-реконструкция
о КТ для диагностики послеоперационных осложнений:
— Тонкие наслаивающиеся срезы, позволяющие минимизировать искажение изображения артефактами
— Костный и мягкотканный режим
(Слева) КТ, фронтальный срез: признаки множественных аномалий сегментации позвоночника. Несколько правосторонних полу-позвонков не полностью сегментированы с соседними позвонками и формируют причудливую картину мальформации позвоночника с несколькими сколиотическими дугами искривления.
(Справа) 3D-реконструкция КТ этого же пациента с врожденным сколиозом на фоне множественных аномалий сегментации позвонков позволяет более полно охарактеризовать вклад каждой из имеющихся аномалий позвонков в деформацию и помогает выстроить наиболее оптимальный план лечения.
(Слева) Фронтальная 3D-реконструкция: правосторонний L3 полупозвонок, являющийся причиной врожденной правосторонней сколиотической деформации. Слева на уровне этого полу позвонка видны рудиментарные корень дуги и задние элементы позвонка.
(Справа) Рентгенограмма грудопоясничного отдела позвоночника в прямой проекции: случай С-образного нейромышечного правостороннего сколиоза у пациента с церебральным параличом. Ключами к постановке диагноза являются видимые на снимке помпа для интратекальной инфузии баклофена и гастростомический зонд.
(Слева) Рентгенограмма в прямой проекции: признаки высокой короткосегментарной сколиотической деформации шейного отдела позвоночника у пациента с нейрофиброматозом 1 типа. Сосудистые клипсы в мягких тканях правой поверхности шеи маркируют собой зону ранее выполненной хирургической резекции нейрофибромы.
(Справа) На рентгенограмме в прямой проекции видна тень крупного паравертебрального объемного образования, являющегося причиной формирования короткосегментарной сколиотической деформации. Обратите внимание на признаки ремоделирования прилежащих к опухоли ребер.
в) Дифференциальная диагностика сколиоза:
1. Идиопатический сколиоз:
• Классический S-образный сколиоз
2. Нейромышечный сколиоз:
• Обычно С-образный
• Неврологические заболевания
• Мышечные дистрофии
3. Врожденный сколиоз:
• Значительная вариабельность дуг искривления
о Часто можно наблюдать короткие фокальные деформации
• Связан с аномалиями формирования и сегментации позвонков
4. Сколиоз как часть синдромальной ассоциации без аномалий развития позвонков:
• Зачастую сложные типы искривлений
• Нейрофиброматоз
• Синдром Марфана
• Несовершенный остеогенез
• Диастрофический нанизм
• Синдром Элерса-Данло
5. Сколиоз на фоне инфекционного поражения:
• Обычно короткосегментарный
• Сопровождается болевым синдром
• Системные признаки воспалительного процесса могут отсутствовать
• Возбудители: пиогенная флора, микобактерии туберкулеза, грибковая флора
6. Болезнь Шейерманна:
• У 15% пациентов имеет место сколиоз в сочетании с кифотической деформацией
• По сравнению с имеющейся кифотической деформацией сколиотическая выражена минимально
7. Сколиоз на фоне опухолевого поражения:
• Короткосегментарный
• Болевой синдром
• На рентгенограммах признаков опухолевого поражения может не быть
• В отношении диагностики наиболее информативна многоплоскостная МРТ
8. Сколиоз на фоне травмы:
• Обычно это посттравматическая деформация
• Возможной, причем неочевидной причиной может быть стрессовый перелом
9. Сколиоз как следствие лучевой терапии:
• В настоящее время встречается редко благодаря возможности строго локализовать зону облучения
• На сегодняшний день отдается предпочтение лучевому воздействию на конкретный позвонок, нежели чем на весь отдел позвоночника
10. Дегенеративный сколиоз:
• Развивается у взрослых
• Признаки дегенеративного поражения межпозвонковых дисков и дугоотростчатых суставов
• Дегенеративные изменения могут быть вторичными на фоне первично существующего идиопатического сколиоза
11. Нейрогенный сколиоз:
• Быстро прогрессирующая деформация позвоночника
• Признаки костной деструкции на рентгенограммах
12. Компенсаторный сколиоз:
• Связан с разницей в длине конечностей
• Может быть заподозрен на рентгенограмме в прямой проекции по положению гребней подвздошных костей
13. Позиционный сколиоз:
• Неправильная поза пациента при проведении исследования
• Определяется на рентгенограммах, выполненных в положении лежа
• Исчезает в положении стоя
14. Ятрогенный сколиоз:
• Резекция ребер
• Вышележащие по отношении к уровню хирургического блока сегменты поясничного отдела позвоночника
• Несостоятельность стабилизирующих позвоночник металлоконструкций
г) Патология:
1. Общие характеристики сколиоза:
• Этиология:
о Вариабельна, причины приведены выше
• Эпидемиология:
о Встречается часто
2. Макроскопические и хирургические особенности:
• Деформация туловища, видимая при физикальном исследовании
3. Стадирование, степени и классификация:
• Этиология
• Направление дуг искривления
• Тяжесть искривления
д) Клинические особенности:
1. Клиническая картина сколиоза:
• Наиболее распространенные симптомы/признаки:
о Видимая деформация тела
о Идиопатический сколиоз протекает бессимптомно
о Болевой синдром служит индикатором наличия какой-либо еще патологии позвоночника
2. Демография:
• Возраст:
о Обычно развивается в подростковом или детском возрасте
• Пол:
о Идиопатический: М:Ж= 1:7
3. Течение заболевания и прогноз:
• Большинство сколиотических деформаций выражены в легкой степени
• Может быстро прогрессировать, особенно во время периодов ускоренного роста ребенка
• Нередко наблюдается дегенеративное поражение межпозвонковых дисков:
о Наиболее выражено вдоль вогнутой стороны дуги искривления
• Тяжелый сколиоз:
о Дыхательная недостаточность
о Неврологическая симптоматика
о Нестабильность
4. Лечение сколиоза:
• Варианты, риски, осложнения:
о Наблюдение при незначительных деформациях
о Ортезирование при деформациях более 25° о Хирургическая коррекция при быстро прогрессирующих деформациях и деформациях, превышающих 40°
е) Диагностическая памятка. Следует учесть:
• Короткосегментарные сколиотические деформации обычно имеют в своей основе какую-либо определенную причину
ж) Список использованной литературы:
1. Ahmed R et al: Long-term incidence and risk factors for development of spinal deformity following resection of pediatric intramedullary spinal cord tumors. J Neurosurg Pediatr. 13(6):613-21, 2014
2. Harris JA et al: A comprehensive review of thoracic deformity parameters in scoliosis. Eur Spine J. ePub, 2014
3. Karami M et al: Evaluation of coronal shift as an indicator of neuroaxial abnormalities in adolescent idiopathic scoliosis: a prospective study. Scoliosis. 9:9, 2014
4. Parnell SE et al: Vertical expandable prosthetic titanium rib (VEPTR): a review of indications, normal radiographic appearance and complications. Pediatr Radiol. ePub, 2014
5. Presciutti SM et al: Management decisions for adolescent idiopathic scoliosis significantly affect patient radiation exposure. Spine J. 14(9): 1984-90, 2014
6. Waldt S et al: Measurements and classifications in spine imaging. Semin Muscu-loskelet Radiol. 18(3):219-27, 2014
7. Arlet V et al: Congenital scoliosis. Eur Spine J. 12(5):456-63, 2003
— Также рекомендуем «Рентгенограмма, МРТ позвоночника при кифозе»
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 28.7.2019
Источник