Роль цифровой микрофокусной рентгенографии при травмаx

Лучевая диагностика
Роль цифровой микрофокусной рентгенографии
при травмаx верхних конечностей у детей
Ю. А. Миронова
Крымское республиканское учреждение «Клиническое территориальное
медицинское объединение «Университетская клиника», отдельное структурное
подразделение «Клиническая больница им. Н. А. Семашко», г. Симферополь,
Автономная Республика Крым, Украина
The role of digital microfocus X-ray imaging at limbs traumas in children
Yu. А. Mironova
Реферат
В статье представлены результаты исследования
74 детей в возрасте от 1 до 17 лет после острой
травмы различных отделов верхних конечностей с использованием цифровой микрофокусной рентгенографии. Практически подтвержден экспериментально установленный факт
визуализации физарных переломов, а также
определена возможность применения цифровой
микрофокусной рентгенографии в диагностике
«малых» переломов с повреждением единичных
костных балок.
Abstract
The paper presents the results of a study of 74
children aged from1 to 17 years after acute injury
of various departments of the upper limb using
digital microfocus X-ray system. Experimentally
established fact of visualization of physeal fractures
was confirmed practicall and the possibility of
using digital microfocus X-ray in the diagnostics
of «small» fractures with damage of single bone
trabecules was determined.
Key words: digital microfocus X-ray, physeal zone,
fractures.
Ключевые слова: цифровая микрофокусная
рентгенография, физарная зона, переломы.
Актуальность
Последние десять лет характеризуются
ростом всех групп заболеваний детей
от 0 до 17 лет, в том числе увеличением
повреждений опорно-двигательного аппарата [9,13]. Травмы костей и суставов
как у взрослых, так и у детей занимают
ведущее место среди неотложных состояний. Среди общего количества травм
детская травма составляет 25–30 % .
Среди всей хирургической детской патологии травмы опорно-двигательной
системы составляют 25–30 % [7]. У де-
* Миронова Юлия Анатольевна, врач-рентгенолог рентгенологического отделения, ассистент кафедры лучевой диагностики и
лучевой терапии Крымского государственного университета им. С. И. Георгиевского.
Адрес: 95000, Украина, Автономная Республика Крым, г. Симферополь, ул. Киевская, д. 69.
Тел.: +38 (050) 876-25-61. Электронная почта: mironova.ua@yandex.ua
18
РАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
Лучевая диагностика
тей есть свои особенности в локализации и видах травм костей и суставов.
При этом переломы могут локализоваться как в костной, так и в хрящевой
ткани (физарных зонах, или зонах роста), представляя собой особенность
переломов детского возраста в виде эпифизеолизов, остеоэпифизеолизов, апофизеолизов, остеоапофизеолизов. Зоне
роста, или физарной зоне, состоящей
из пролиферирующих клеток хряща
между метафизом и эпифизом растущей
кости, не хватает присущей костной ткани механической прочности, и, следовательно, этот участок является более
восприимчивым к травмам, чем окружающая оссифицированная ткань. Чаще
переломы физарной зоны происходят
на границе оссифицированной и неоссифицированной ткани в виде отслоения
хрящевой ткани от оссифицированной
поверхности метафиза [13]. Удельный
вес эпифизеолизов среди всех повреждений костей и суставов в детском и
юношеском возрасте достаточно большой. По данным разных авторов, переломы физарной зоны составляют от 3 до
60 % всех повреждений скелета у детей
[10, 12, 14].
Основным методом диагностики
травм костей и суставов после клинического обследования является рентгенография, в том числе и цифровая, в
двух взаимно перпендикулярных проекциях. В целом классическая рентгенография позволяет быстро диагностировать наличие перелома, установить
вовлеченность соседних суставов, а также количество и расположение осколков. Однако рентгенологическая оценка
переломов может быть затруднена из-за
особенностей рентгеноанатомии скелета
у детей и наличия скрытых переломов.
Скрытый перелом не визуализируется
РАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
на рентгенограммах в стандартных проекциях, чаще проходит с привлечением
физарной зоны. Скрытые переломы конечностей составляют, по данным разных авторов, от 0,4 до 65 % отсроченных
диагнозов в детской травматологии [9,
10]. Так как у детей младшего возраста
большая часть эпифиза представлена​​
хрящом и рентгенонеконтрастна, а ядро​​
окостенения образует тень в виде небольшой точки, то рентгенологически
диагноз перелома в зоне роста (эпифизеолиз) можно поставить, основываясь
лишь на косвенных признаках, таких,
как клиноподобное расширение зоны
роста и смещение ядра окостенения
(эпифиза) по отношению к метафизу.
Если же перелом представлен в виде чистого эпифизеолиза без смещения или
ядро ​​окостенения еще отсутствует, то
такой диагноз ставится чисто клинически без объективного подтверждения
с помощью лучевых методов исследования. В результате около 50 % детей
без переломов костей получают необоснованное лечение, в то время как около 30 % детей с переломами костей не
получают соответствующего лечения
[12]. В связи с этим в современной детской травматологии изучение проблемы
травм костно-суставной системы остается актуальным.
Проблемам диагностики повреждений зон роста у детей посвящено большое количество работ отечественных и
зарубежных авторов [4–6]. Практически
все авторы указывают на необходимость
поиска новых методов диагностики и
лечения в связи с большим количеством
ошибок и осложнений. В последнее
десятилетие появились работы об использовании цифровой микрофокусной
рентгенографии. Данный метод благодаря ряду его преимуществ широко ис19
Лучевая диагностика
пользуется в диагностике патологии
костной системы в странах Российской
Федерации [1–3]. Однако в литературе
широко не освещены возможности применения данного метода для диагностики скрытых повреждений конечностей,
в том числе и физарных зон у детей.
Материалы и методы
На основе данных экспериментального исследования (патент на полезную модель № 70809, МПК А61В 6/00
от 25.06.2012, бюллетень № 12) была
обоснована возможность применения
микрофокусной рентгенографии в диагностике повреждений зон роста. Для
практического применения данного
метода было обследовано 74 ребенка в
возрасте от 1 года до 17 лет (43 мальчика и 31 девочка — 58,1 и 41,9 % соответственно) с различными травматическими повреждениями конечностей в
условиях городского травматологического пункта.
Рентгенологическое исследование проводили на цифровом микрофокусном
аппарате «Пардус-02» (рис. 1) с размером фокусного пятна 0,1 мм при первичном увеличении изображения в 2 раза
(расстояние источник — приемник —
40 см, расстояние источник — объект —
20 см). Параметры экспозиции при проведении микрофокусной рентгенографии:
напряжение — 70–85 кВ, сила то­ка —
100 мкА, время — 1–2 с.
Распределение пациентов в зависимости от возраста и пола приведено в
таблице.
Результаты и их обсуждение
Среди обследованных пациентов у 62
(83,8 % ) пациентов были выявлены различные переломы костей верхних конечностей. Среди них переломы зон роста
20
Рис. 1. Внешний вид цифрового микрофокусного рентгенографического аппарата
с установкой столика для проведения рентгенографии в режиме двукратного увеличения
были выявлены у 22 (35,5 %) пациентов благодаря особенностям микрофокусной рентгенографии. Визуализация
перелома зоны роста в виде линии просветления на грани оссифицированной
и неоссифицированной ткани объясняется физико-техническими характеристиками микрофокусной рентгенографии. Диапазон значений коэффициента
масштабирования, при котором разрешение конкретного метода рентгенографии не опускается ниже разрешения
приемника изображения, называется
«глубиной резкости рентгеновского аппарата». Расчеты показывают, что глубина резкости микрофокусного аппараРАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
Лучевая диагностика
Распределение пациентов в подгруппах по возрасту и полу
Возрастные
группы, лет
Мальчики
Девочки
Всего
n
%
n
%
n
%
От 1 до 3
4
5,4
3
4,1
7
9,5
От 4 до 7
7
9,5
4
5,4
11
14,9
От 8 до 10
12
16,2
10
13,5
22
29,7
От 11 до 14
15
20,4
12
16,2
27
36,4
От 15 до 17
5
6,6
2
2,7
7
9,5
Итого
43
58,1
31
41,9
74
100
та не ограничивается коэффициентом
увеличения изображения, в то время как
для обычного аппарата она ограничена
значением m = 1,12, более которого разрешение контактного способа рентгенографии будет хуже разрешения используемого приемника изображения. Таким
образом, в микрофокусных аппаратах
разрешение приемника «реализуется»
полностью по всему объему просвечиваемого объекта. Большая глубина резкости микрофокусных рентгенографических систем позволяет использовать
минимально возможные фокусные расстояния с целью увеличения интенсивности излучения в плоскости приемника. В микрофокусной рентгенографии
резкость изображения деталей объекта
не зависит от коэффициента увеличения. Поэтому через разное увеличение
деталей, расположенных по всей толщине объекта, возникает эффект линейной
перспективы, дает возможность глубину
залегания отображаемых деталей. Еще
одной важной особенностью микрофокусной рентгенографии является эффект фазовой контрастности — наличие
линий, проходящих на границе раздела
сред. Этим объясняется экспериментально установленный факт, который
в нашем исследовании подтвердилРАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
ся практически, — на микрофокусных
рентгеновских снимках наблюдается
больше мелких деталей строения объекта просвечивания, чем на контактных
снимках аппаратов с большими фокусными пятнами, т. е. растет количество
выявленных деталей в единице объема
исследуемых органов [8], что повышает
эффективность диагностики при так называемых «малых» переломах с нарушением единичных костных балок (рис. 2).
Надо также отметить такую ​​возможность цифровой рентгенографии, в том
числе и микрофокусной, как постпроцессинг, т. е. возможность изменять яркость и контрастность изображения, а
также увеличивать изображение в зависимости от того, какие ткань или участок являются зоной интереса, пренебрегая при этом объемом и качеством
визуализации других участков. Используя данную функцию, можно улучшать
качество изображения прицельно мягких тканей, хрящевой ткани (в зоне роста) или костной ткани, что значительно
повышает эффективность диагностики.
При проведении цифровой микрофокусной рентгенографии при повреждении зон роста определялась линия
просветления на границе оссифицированной и неоссифицированной ткани.
21
Лучевая диагностика
Рис. 2. Цифровые микрофокусные рентгенограммы в двух проекциях правого локтевого
сустава пациента С., 17 лет. Определяется внутрисуставной перелом головки правой лучевой кости с переходом на шейку в виде перелома единичных костных трабекул (стрелка)
Рис. 3. Микрофокусная рентгенограмма
левого лучезапястного сустава в прямой
проекции ребенка П., 13 лет. Определяется
поперечный перелом метафиза лучевой кости, который не вызывает сомнений, но также определяется перелом головки локтевой
кости и линия просветления в зоне роста
локтевой кости (стрелка), т. е. остеоэпифизеолиз дистального отдела левой локтевой
кости
22
Рис. 4. Цифровые микрофокусные рентгенограммы правого лучезапястного сустава
в прямой и боковой проекциях ребенка Р.,
14 лет. Определяется линия просветления в
зоне роста правой лучевой кости, что свидетельствует о наличии эпифизеолиза проксимального эпифиза правой лучевой кости
без смещения (стрелка)
РАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
Лучевая диагностика
Необходимо отметить, что указанный
признак выявлялся в случаях различных повреждений зон роста без смещения (рис. 3–5, а, б), что представляет
трудности при интерпретации данных
конвенционной или цифровой рентгенографии.
В 12 (54,5 % ) случаях при повреждениях зон роста кроме цифровой микрофокусной рентгенографии дополнительно проведено ультразвуковое
исследование (УЗИ), в ходе которого
выявлялись характерные признаки: нероавномерное расширение зоны роста,
гемартроз (рис. 6).
Выводы
Рентгенография остается основным
в диагностике повреждений костных
структур у детей. Использование цифровой микрофокусной рентгенографии,
особенно при первичном увеличении,
позволяет объективизировать наличие
повреждений зон роста в виде линии
Рис. 6. Цифровая микрофокусная рентгенограмма (а) правого локтевого сустава ребенка Н., 4 года, в прямой проекции. Определяется линия просветления в зоне роста
головчатого возвышения плечевой кости
(стрелка) — эпифизеолиз. При УЗИ (б)
определяется неравномерное расширение
зоны роста, гемартроз
просветления на грани оссифицированной и неоссифицированной ткани и
так называемых «малых», или скрытых,
переломов с повреждением единичных
костных балок во избежание гипер- или
гиподиагностики таких травм, своевременно установить диагноз и провести соответствующее лечение пострадавших.
Список литературы
Рис. 5. Рентгенограммы левого локтевого
сустава в прямой проекции (а — конвенционная рентгенограмма; б — цифровая микрофокусная рентгенограмма) ребенка П.,
15 лет. Определяется линия просветления в
верхней части зоны роста латерального надмыщелка (стрелка), не определяющаяся на
конвенционной рентгенограмме
РАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013
1. Васильев А. Ю., Смирнова В. А. Возможности цифровой микрофокусной рентгенографии в диагностике диабетической остеоартропатии: Свидетельство
об отраслевой регистрации разработки
№ 7470 // Инновации в науке и образовании. 2006. № 12 (23). С. 34.
2. Васильев А. Ю., Егорова Е. А., Выклюк
М. В. Клинико-лучевая диагностика изменений культи бедра и голени
после ампутаций вследствие минновзрывной травмы // Мед. визуализация. 2011. № 1. С. 107.
23
Лучевая диагностика
3. Васильев А. Ю. Высокодетальная микрофокусная рентгенография с многократным увеличением изображения:
прошлое, настоящее, будущее // Матер. II Междунар. конгр. «Невский радиол. форум-2005». СПб., 2005. С. 436.
4. Дементьев Е. З., Кириллова М. Е. Рентгенодиагностика переломов костей
локтевого сустава // Радиология —
практика. 2009. № 1. С. 14.
5. Ильин А. С. Артроскопическая диагностика и лечение повреждений локтевого сустава у детей: Дис. ... канд. мед.
наук. М., 2002. 155 с.
6. Малахов О. А., Поздникин Ю. И., Соловьева К. С. Пути развития и совершенствования детской травматологоортопедической службы в России //
Вестн. травматологии и ортопедии им.
Н. Н. Приорова. 2004. № 4. С. 3–10.
7. Меркулов В. Н., Дорохин А. И., Стужина
В. Т., Соколов О. Г. Современные принципы обследования и лечения детей с
переломами длинных костей, осложненными нарушением консолидации
// Там же. 2006. № 3. С. 52–57.
8. Потрахов Н. Н., Труфанов Г. Е., Васильев А. Ю. и др. Микрофокусная рентгенография: Учеб. пособ. СПб.: ЭЛБИСПб., 2012. 79 с.
9. Blackmore C. C. Clinical prediction rules
in trauma imaging: who, how and why //
Radiol. 2005. V. 235. P. 371—374.
10. Jadhav S. P., Swischuk L. E. Commonly
missed subtle skeletal injuries in children:
a pictorial review // Emerg. Radiol. 2008.
V. 15. № 6. Р. 391–398.
11. Kan J. H., Kleinman P. K. Pediatric and
Adolescent Musculoskeletal MRI // NY,
USA. Springer Science + Business Media,
2007. 760 р.
12. Paterson J. M. H. Children’s fractures «not
to be missed» // Hospital Med. 2002.
№ 63. Р. 426–428.
13. Perron A. D., Miller M. D., Brady W. J.
Orthopaedic pitfalls in the ED: paediatric
growth plate injuries // Am. J. Emerg.
Med. 2002. V. 20. № 1. Р. 50–54.
14. Sankar W. N., Chen J., Кay R. ., Skaggs D. L.
Incidence of occult fracture in children
with acute ankle injuries // J. Pediatr
Orthop. 2008. V. 28. № 5. Р. 500, 501.
Сведения об авторе
Миронова Юлия Анатольевна, врач-рентгенолог рентгенологического отделения, ассистент кафедры лучевой диагностики
и лучевой терапии Крымского государственного университета им. С. И. Георгиевского.
Адрес: 95000, Украина, Автономная Республика Крым, г. Симферополь, ул. Киевская, д. 69.
Тел.: +38 (050) 876-25-61. Электронная почта: mironova.ua@yandex.ua
24
РАДИОЛОГИЯ — ПРАКТИКА № 5  2013