СТЕПАНОВ РОМАН ВИКТОРОВИЧ Комплексная лучевая диагностика в оценке репаративного
реклама
На правах рукописи СТЕПАНОВ РОМАН ВИКТОРОВИЧ Комплексная лучевая диагностика в оценке репаративного процесса при лечении больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени 14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук www.rncrr.ru Москва – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г.А. Илизарова» Минздравсоцразвития России (директор – д.м.н. А.В. Губин) Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Дьячкова Галина Викторовна Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Кармазановский Григорий Григорьевич доктор медицинских наук, профессор Нечволодова Ольга Леонидовна Ведущая организация: ФГУ «Медицинский радиологический научный центр» Минздравсоцразвития России Защита диссертации состоится « в » июня 2011 года часов на заседании диссертационного совета Д 208.081.01 при ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития России (117997, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 86). С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии» Минздравсоцразвития России по адресу: 117997, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 86 Автореферат разослан « » 2011 года Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Цаллагова З.С. 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Вопросы изучения регенерации костной ткани всегда были в центре внимания клиницистов, морфологов и рентгенологов. Это обусловлено тем, что от характера и скорости репаративного процесса зависят сроки иммобилизации, выявление несращений, степень восстановления функции конечности (Г.А.Илизаров с соавт. 1985; С.А.Асонова,1995; Ю.Н.Бахлыков,1996;2001;А.А. Шрейнер с соавт.,2000;Э.А.Гореванов, 2003;А.В.Попков с соавт.2001; Г.В.Дьячкова, 2003, 2010). Наибольшие трудности в рентгенологической оценке репаративного процесса возникают в условиях первичного сращения при образовании регенерата небольших размеров с минимально выраженным периостальным мозолеобразованием. Поэтому руководствоваться классическими рентгенологическими симптомами в этих условиях не всегда представляется возможным (Н.В. Новицкая, Л.В.Соколова 1970; С.С.Ткаченко, Ю.И.Овчинников 1977; Deepierre at al., 1979 M .Tesiorowski at al., 2005). В последующем для исследования процесса регенерации кости использовали различные лучевые методы. Традиционную рентгенографию позднее дополнили такие методы как компьютерная томография, костная денситометрия, сонографические и радиоизотопные методы исследования (S.Wronski at al.,1998, 1999; А.А.Свешников с соавт.,2001; Е.М.Ермак,2001; Т.И.Меньшикова с соавт.,2003; J. Aronson et al., 1990,1994 ; J. Aronson, X. Shen.,2003; M.Kawano et al.,2003). Все они обладают различной разрешающей способностью и дополняют друг друга. Однако возможности этих методов при изучении регенерации кости были реализованы далеко не в полной мере, поскольку указанные технологии не были адаптированы к конкретным задачам, в частности к использованию метода компьютерной томографии в условиях чрескостного остеосинтеза. В дальнейшем в РНЦ ВТО им. акад. Г.А. Илизарова предложены и усовершенствованы методы рентгеновской компьютерной томографии в условиях чрескостного остеосинтеза, а также способы изучения дистракционного регенерата (В.И.Шевцов, М.М.Щудло , С.А.Ерофеев 1997; М.А.Корабельников с соавт; 2004,В.И.Шевцов с соавт.,2003; Г.В.Дьячкова с соавт ,2006,2008).Однако проблема исследования репаративного процесса с количественной оценкой его при сращении переломов оставалась нерешенной, что и послужило поводом для выполнения данной работы. Цель исследования: Комплексная лучевая диагностика и количественная оценка качества репаративного процесса и перестройки кости при лечении больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени методом чрескостного остеосинтеза. 3 Задачи исследования: 1. Разработать способ изучения репаративного костеобразования при сращении закрытых диафизарных переломов костей голени методом компьютерной томографии. 2. Изучить особенности формирования костной мозоли и перестройку кости при сращении закрытых диафизарных переломов костей голени методами традиционной рентгенографии, компьютерной и магнитнорезонансной томографии. 3. Разработать прогностические критерии оценки качества сращения закрытых диафизарных переломов костей голени в зависимости от вида перелома, локализации, степени смещения отломков и состояния мягких тканей. 4. Изучить методами компьютерной и магнитно-резонансной томографии состояние мягких тканей и сосудов голени при переломах различной локализации. Положения, выносимые на защиту: 1. Разработанный способ количественной оценки качества сращения перелома трубчатых костей, на основании предложенных показателей, позволяет определять сроки демонтажа аппарата внешней фиксации, а также планировать характер и продолжительность реабилитационных мероприятий. 2. Метод МРТ позволяет получить дополнительную информацию не только о состоянии мягких тканей, сосудов, но и оценивать степень ремоделирования костномозгового канала. Научная новизна Разработан способ оценки репаративного процесса при сращении переломов длинных костей методом компьютерной томографии. Предложен «Способ оценки качества сращения переломов трубчатой кости» для прогнозирования продолжительности лечения аппаратом внешней фиксации. Способ позволяет определять степень зрелости интермедиарного регенерата и смежного с ним участка кортикального слоя путем измерения их плотностей и последующим вычислением индекса костной мозоли (Патент РФ №2338463). На основании комплекса современных методов лучевой диагностики изучены особенности формирования контактного регенерата и перестройки кости при закрытых диафизарных переломах костей голени с их количественной оценкой, разработаны параметры и объективные критерии качественной и количественной оценки репаративного процесса у данных больных. Для оценки состояния мышц у больных с переломами костей нижних конечностей методом компьютерной томографии разработан «Способ оценки морфофункциональной перестройки мышц у больных с повреждениями и заболеваниями нижних конечностей» (Патент №2327418). По данным магнитно-резонансной томографии изучено в динамике состояние питающей артерии большеберцовой кости после демонтажа аппарата внешней фиксации, а 4 также большой и малой подкожных вен. Изучены морфологические изменения, обусловливающие общую МР-симптоматику консолидированных переломов голени путем оценки состояния костного мозга в зоне консолидированного перелома, эндостальных и периостальных наслоений, интермедиарной мозоли, отека и фиброзных изменений мягких тканей в области перелома. Практическая значимость исследования Полученные результаты дали возможность стандартизировать изучение контактного регенерата при лечении переломов длинных костей, в частности костей голени, для динамической оценки его у больных с различными видами перелома на различных этапах лечения. В работе показано, что данные о плотности всех компонентов костной мозоли важны как для решения тактических вопросов, таких как сроки снятия аппарата, так и для прогностической оценки завершенности процессов сращения. Разработанный способ морфофункциональной перестройки мышц оценки методом компьютерной томографии у больных с повреждениями и заболеваниями нижних конечностей, основывающийся на объективных данных (плотность мышц травмированной и контралатеральной конечности), позволяет планировать дальнейшие реабилитационные мероприятия, исходя из объективной оценки состояния мягких тканей голени. Внедрение результатов исследования Предложенные в диссертации лучевые методы диагностики репаративного процесса при переломах костей голени используются в работе отдела рентгеновских, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики ФГУ «РНЦ ВТО им. акад. Г.А.Илизарова» Минздравсоцразвития России, в рентгеновском отделении ФГУ «УНИИТО им. В.Д. Чаклина» Минздравсоцразвития России, в учебном процессе факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ГОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии МЗ РФ. Апробация работы. Результаты настоящего исследования были представлены : - на Всероссийской научно - практической конференции «Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями» 22- 23 марта г. Курган, 2008; - на II съезде травматологов-ортопедов УрФО, Курган, 24-25 сентября 2008; - на заседаниях общества травматологов - ортопедов Курганской области (июнь, октябрь 2007, июнь 2010); -на XV российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье», г. Санкт-Петербург, 27-29 октября 2010; - на VI международном конгрессе А.С.А.М.И, г. Санкт-Петербург, 28-30 мая 2008. 5 Работа была выполнена при поддержке международного гранта на фундаментальные исследования OTC/AIOD Research Grant 2008 (Швейцария). По материалам исследования опубликовано 15 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе 3- в изданиях, рекомендованных ВАК. Диссертация апробирована на совместном заседании отдела рентгеновских, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики ФГУ «РНЦ ВТО им. акад. Г.А.Илизарова» Минздравсоцразвития России и кафедры лучевой диагностики ГОУ ДПО «Уральской государственной медицинской академии дополнительного образования» Росздрава (г. Челябинск), 4 мая 2011 года (протокол № 12 ). Объём и структура работы: Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка цитированных работ, изложена на 137 страницах текста, содержит 16 таблиц и 50 рисунков. Список литературы насчитывает 175 наименований, из них отечественных работ – 124 , зарубежных – 51. Диссертация выполнена по плану НИР ФГУ «РНЦ «ВТО» имени академика Г.А. Илизарова, тема НИР № 035/1-10. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования Работа основана на анализе результатов обследования и лечения 53 больных с закрытыми диафизарными переломами костей голени, лечившихся в отделении травматологии №1 ФГУ РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова, в период с 2000 по 2010 год. Наибольшее количество больных было в возрастных группах 36-50 лет (Таблица 1). Таблица 1. Распределение больных по возрасту и полу Возрастные периоды Пол 18-35 лет Женский Мужской Всего 36-50 лет 51-65 лет Старше 65 лет В абс. числах В % от общего количества больных 5 9 4 3 21 39,6 10 16 5 1 32 60,4 всего: 15 25 9 4 53 100 Большая часть больных – 40 (75%) имела наиболее трудоспособный возраст (18-50 лет). В возрастной группе 51-65 лет и старше было 13 (25%) больных. У 79% больных преобладали винтообразные переломы большеберцовой кости, которые локализовались, преимущественно, на границе средней и нижней трети диафиза голени в сочетании с переломом малоберцовой на уровне верхней, и реже, нижней ее трети (Таблица 2). 6 Таблица 2. Распределение больных по характеру перелома Характер перелома Всего В абс. числах 7 В % к общему количеству 13,2 Винтообразные на границе средней и нижней трети диафиза Винтообразные в нижней трети диафиза 18 33,9 19 35,8 Косые в средней трети диафиза 3 5,7 Косые в нижней трети диафиза 3 5,7 Поперечные в средней трети диафиза 3 5,7 53 100 Винтообразные в средней трети диафиза Всего МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Полипозиционная рентгенография Рентгенография была основным методом исследования больных до операции, на основании которого выявляли вид перелома, вид и степень смещения отломков. Рентгенографию выполняли в стандартных прямой задней и боковой проекциях со смежными суставами в зависимости от локализации поражения. Также она применялась для определения качества репозиции и качественной оценки регенерата на разных этапах фиксации и в отдаленном периоде. Компьютерная томография Для проведения компьютерной томографии (КТ) использовали компьютерные томографы Somatom AR.HP «Siemens», Somatom Smile «Siemens», Toshiba Aquilion 64, мультимодальную сетевую графическую станцию экспертного класса Leonardo «Siemens».Перед проведением КТ заменяли стальные стержни аппарата Илизарова на углепластиковые (рентгеннегативные). Методом компьютерной томографии измеряли плотность кортикальных пластинок диафизов большеберцовых костей у 53 больных, плотность различных компонентов контактного регенерата в процессе фиксации, а также после демонтажа аппарата внешней фиксации и в отдаленном периоде. Для оценки состояния мышц, определения степени их гипотрофии у больных с переломами костей нижних конечностей методом компьютерной томографии,проводили измерения площади их поперечного сечения, плотности мышечной ткани в единицах Хаунсфилда. 7 Магнитно-резонансная томография Исследования проводили на магнитно-резонансном томографе MAGNETOM Symphony syngo MR SIEMENS (Germany) с напряженностью магнитного поля 1,5Тс, с постпроцессорной обработкой полученных данных на мультимодальной станции экспертного класса «Leonardo». Больные (28 человек) были обследованы через один - два дня после снятия аппарата и в отдаленном периоде в 3-х стандартных проекциях: корональной, сагиттальной, аксиальной в режимах Т1-ВИ и Т2-ВИ. Статистическую обработку результатов исследования проводили на персональном компьютере с помощью программы Attestat (И.П. Гайдышев), встроенной в Microsoft Excel. Статистически значимыми считали различия при р≤0,05, где р - уровень значимости этих критериев. Все результаты представлены в виде M ± σ, где М – выборочное среднее, σ- стандартное отклонение. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Рентгенологические особенности переломов Традиционная рентгенография оставалась основным методом контроля за течением репаративного процесса, на основании которой проводили этапную коррекцию деформации, если одномоментно не удалось ее устранить, особенно при винтообразных переломах. По данным рентгенографии контролировали характер, протяженность и толщину периостальной реакции, которая у 35 больных с полной репозицией костных отломков была минимальной, а у 11 больных не визуализировалась на рентгенограммах. Протяженность периостальной реакции у больных с винтообразными переломами была значительно больше, чем у больных с поперечной линией перелома. При остаточном смещении 3-4 мм (7 больных) протяженность периостальной реакции составляла от 5-5,5 до 7 см, а толщина периостальных наслоений зависела от величины остаточной деформации и при смещении на толщину кортикальной пластинки на уровне линии перелома была максимальной (0,44±0,12 см). Кт-морфология репаративного остеогенеза при лечении диафизарных переломов голени КТ-исследование зоны перелома большеберцовой кости в сроки через один месяц фиксации, через 1-2 дня после снятия аппарата и в отдаленные сроки выявило достоверное увеличение показателей плотности зон костной мозоли в динамике. В случаях точной репозиции с плотным контактом костных отломков, наибольшие цифры через 1 месяц фиксации отмечены в интермедиарной зоне (653HU – 738,33HU), что обусловлено эффектом суммации плотности зоны перелома с краями репонированных отломков. Показатели были тем выше, чем теснее контакт отломков. При сравнении эндостальной и периостальной зон 8 мозоли, показатели плотности последней были несколько выше (203,5 ± 17,6 HU и 273 ± 66,3 HU соответственно, р≤ 0,05). Плотность кортикального слоя уменьшилась с 1781,6±92 HU спустя 1 месяц фиксации до 1677±102 HU к моменту снятия аппарата. В отдаленном периоде плотность кортикальной пластинки увеличилась до 1801±71 HU, р≤0,05 ( в сравнении с одним месяцем фиксации) (Рис. 1). Рис.1. Показатели плотности костной мозоли в интермедиарной (ИМ), периостальной (ПМ), эндостальной (ЭМ) зонах и кортикального слоя (КС) через 30 дней фиксации, после снятия аппарата и в отдаленном периоде после травмы При сравнении средних значений плотности костной мозоли (в единицах Хаунсфильда) через месяц фиксации, измеренных в верхней, средней и нижней третях зоны перелома большеберцовой кости, максимальные значения отмечены в средней трети зоны перелома, то есть в области, соответствующей большей выраженности и интенсивности мозолеобразования (Рис. 2). Рис. 2. Средние показатели плотности (HU) костной мозоли на разных уровнях через 1 месяц фиксации 9 При исследовании зоны перелома в отдаленном периоде в случаях недостаточной репозиции костных отломков отмечается выравнивание показателей плотности зон костной мозоли в интермедиарной и эндостальной зонах, что обусловлено незавершенным процессом перестройки эндостальной мозоли в результате неточной репозиции отломков и, как следствие, отсутствием восстановления нормальной структуры костномозгового канала большеберцовой кости. Для определения степени консолидации перелома в условиях первичного заживления нами разработан способ количественной оценки степени сращения трубчатых костей, который заключается в динамическом измерении КТ денситометрических показателей интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя, определении индекса костной мозоли (ИКМ) по математической формуле: ИКМ = ИР(HU)/КС(HU) х 100, где ИР - плотность интермедиарного регенерата, HU; КС – плотность кортикального слоя прилежащего отдела кости; HU, после чего выявляют степень сращения кости. Полученные значения индексов в диапазоне от 0 до 20 соответствуют отсутствию сращения, 21-40 –характеризуют недостаточное сращение, 41 –60 достаточное для демонтажа аппарата сращение, 61-100 – завершенное сращение. Определение ИКМ было проведено через 1 месяц фиксации, через 1-2 дня после снятия аппарата и в отдаленном периоде после травмы (1,2,3,4 года). Распределение больных в зависимости от полученного значения ИКМ в различные сроки лечения представлено в таблице 3. Таблица 3. Распределение больных в зависимости от значения индекса костной мозоли и периода лечения (n=53) Период лечения ИКМ Через 1 месяц фиксации После снятия аппарата Отдаленный период В абс. числах В%к общему количеству больных В абс. числах В%к общему количеству больных В абс. числах В%к общему количеству больных 61 – 100 3 5,8 11 20,8 38 73 41 – 60 21 32,8 28 52,8 15 15 21 – 40 29 67,4 14 26,4 - - Всего 53 100 53 100 53 100 Как следует из таблицы, через месяц фиксации у 67,4 % больных индекс костной мозоли не превышал 21-40, тогда как после снятия аппарата преобладали больные с индексом костной мозоли 41-60, что соответствовало 10 достаточному сращению. В отдаленном периоде у 73 % больных имело место завершенное сращение. Анализ результатов лечения после снятия аппарата показал, что в группе больных с ИКМ 60-100 не отмечалось ни одного случая трансформации регенерата, больные постепенно переходили к полной нагрузке и затем к труду в течение 1-2 месяцев после демонтажа аппарата. У больных не было контрактур смежных суставов. При значениях ИКМ в пределах 41-60 было выявлено 4 случая трансформации регенерата после снятия аппарата, средний срок нетрудоспособности после снятия аппарата составил 44,5±6,1 дней, ограничение объема движений в суставах в пределах 10-15% к концу срока лечения было выявлено у 4 больных. В третьей группе больных (при значениях ИКМ=40 и менее) осложнения, связанные с преждевременным снятием аппарата, отмечались у 5 больных в виде трансформации регенерата и ограничения объема движений в суставах, а у троих были рефрактуры. Двое из этих больных получили переломы в составе политравмы, а у третьего причиной рефрактуры была повторная травма. Средний срок нетрудоспособности после снятия аппарата возрос до 55,8±8,3 дней, ограничение объема движений в пределах 10-20% к концу срока лечения было выявлено у 6 больных (таблицы 4). Таблица 4. Распределение больных с трансформацией регенерата, рефрактурами, ограничением объема движений в суставах в зависимости от ИКМ (после снятия аппарата) Характер осложнения ИКМ менее 41 ИКМ=41-60 ИКМ =61-100 (n=14) (n=28) (n=11) Трансформация регенерата 5 4 - Ограничение объема движений в суставах 5 4 - Рефрактура 3 - - Оценивая результаты лечения в группах, можно отметить прямую зависимость между снижением индекса и ухудшением результатов. Во второй группе вторичные смещения после снятия аппарата отмечались у 4 больных. Одним из важных показателей результативности лечения является временная нетрудоспособность больного, которая была изучена в зависимости от значения индекса костной мозоли. В таблице 5 представлены показатели средней продолжительности нетрудоспособности при различных значениях ИКМ. 11 Таблица 5. Показатели средней продолжительности нетрудоспособности при различных значениях индекса костной мозоли (ИКМ) ИКМ Средняя продолжительность нетрудоспособности (дни) ИКМ менее 41 55,8±8 ИКМ=41-60 44,5±6 ИКМ=61-100 28,7±6 Как показали наши исследования, критерием сращения перелома при первичном заживлении, достаточным для снятия аппарата, является плотность интермедиарного регенерата не менее 600 HU, при значении ИКМ не менее 41. При интерпозиции мягких тканей в область межотломковой зоны, сращение идет за счет периостального и эндостального компонентов костной мозоли, тогда в формулу необходимо вводить значение наиболее выраженного из этих компонентов мозоли. При консолидации переломов в случаях неполной репозиции или замедленного сращения полного рентгеноморфологического восстановления и ремоделирования кости не происходит длительное время (3-4 года). Точная репозиция значительно сокращает период восстановления структуры кости и полное ремоделирование костномозгового канала в зоне перелома (1-2 года). Тяжесть повреждения конечности при переломах определяется не только характером перелома кости, но и повреждением мягких тканей, а также их восстановлением в ближайшем и отдаленном периоде. Большое значение в нормализации функции конечности имеет состояние мышц, в связи с чем были изучены наиболее объективные анатомические показатели мышц: площадь поперечного сечения и их плотность в различные периоды лечения. Исследовали не только мышцы голени (m. gastrocnemius (medial head), m. sartorius), но и бедра (m. biceps femoris, m. vastus medialis, m. semimembranosus), поскольку они играют важную роль в обеспечении функции голени. Для оценки состояния мышц нами предложен индекс морфофункциональной адаптации: ИМА= ρ²(HU) х S²(см²)/ ρº(HU) х S°(см²) х 100, где ρº - плотность мышцы контралатеральной конечности, HU; S° - площадь аксиального сечения мышцы контралатеральной конечности, см²; ρ² - плотность мышцы травмированной конечности, HU; S² - площадь аксиального сечения мышцы травмированной конечности, см²; С целью сравнения плотности и площади аксиального сечения мышцы травмированной и контралатеральной конечности нами предложен один комплексный показатель, объединяющий эти две характеристики. Это позволило более объективно оценить характер и степень изменений мышцы 12 травмированной конечности, поскольку показатели плотности при уменьшении площади поперечного сечения на равную величину могут различаться в зависимости от преобладания процессов жирового перерождения или развития фиброза. Данный показатель может быть использован не только для оценки состояния мышц конечностей после травмы, но и при ряде других патологических состояний. Наибольшее значение ИМА наблюдалось для m. biceps femoris и составило 87, наименьшее – для m. vastus medialis – 48 (табл. 6). Таблица 6. Показатели индекса морфофункциональной адаптации (ИМА) травмированной и здоровой конечностей Мышцы m. m. semi m.biceps m.vastus m. gastro Конечность sartorius membra femoris medialis cnemius nosus (medial head) Травмированная 80,35 151,29 143,46 148,85 441,09 Здоровая ИМА 130,38 276,74 163,99 304,94 552,24 61 54 87 48 79 Из данной таблицы следует, что наибольшие значения ИМА характерны для m. biceps femoris и m. gastrocnemius, наименьшие - для m. vastus medialis, что соответствует изолированному распределению показателей плотности и площади у исследованных мышц. Проведенное исследование позволило предложить шкалу рентгеноанатомических показателей состояния и мышц: показатели индекса морфофункциональной адаптации в пределах 60 и ниже соответствуют выраженной перестройке мышц; 60-80 - умеренной; 80-90 – незначительной. Показатели 90-100 - соответствуют норме. МРТ – проявления сращения закрытых диафизарных переломов костей голени в различные периоды лечения У 28 больных была выполнена МРТ, которую проводили после снятия аппарата и в отдаленном периоде, так как наличие металлических деталей аппарата Илизарова служило противопоказанием к проведению МРТ. Морфологические изменения, обусловливающие общую МР-симптоматику консолидированных переломов голени, складывались из фиброзных изменений костного мозга в зоне консолидированного перелома, эндостальных и периостальных наслоений, интермедиарной мозоли, отека и фиброзных изменений мягких тканей в области перелома, изменения формы и диаметра питательной артерии большеберцовой кости, а также большой и малой подкожных вен. Режим Т1 ВИ позволял объективно оценить линию перелома, выраженность интермедиарной мозоли и эндостальных наслоений. В режиме 13 Т2 ВИ хорошо визуализировалась структура костномозгового канала в частности фиброзные изменения костного мозга, структура периостальной мозоли, сосудистые структуры, такие как a. nutricia, большая и малая подкожная вены, а также отек и фиброзные изменения мягких тканей в области перелома. Данные изменения в большей или меньшей степени были выявлены у всех исследованных пациентов. Для выявления изменений a. nutricia при обследовании больных с переломами длинных костей нами проведено МР-исследования в режиме Т2 ВИ и Т2 ВИ FS в сагиттальной плоскости без применения контрастных средств. При этом определяли целостность артерии, форму, расположение, диаметр артерии на разных участках, наличие или отсутствие дополнительных коллатеральных ветвей. Полученные данные позволяли оценить функциональное состояние a. nutricia также и на интактной конечности, что позволяло провести их сравнительную оценку. При исследовании в отдаленном периоде у больных с переломами голени изменения, характеризующие повреждение a. nutricia, были выявлены у 12 больных и характеризовались следующими признаками: изменением ее формы, диаметра, локализации, образованием дополнительных веточек. Если на здоровой конечности контуры питающей артерии голени были ровными, линейными, то на травмированной конечности форма была неровной, зигзагообразной и зависела от степени ее повреждения. Характерным симптомом также было преобладание диаметра поперечного сечения питающей артерии травмированной конечности по сравнению со здоровой конечностью, как в ближайшие, так и в отдаленные сроки после лечения, которые составили 0,26±0,02 и 0,18±0,02см соответственно с достоверными отличиями ( р ≤ 0,05)(рис.3). Рис.3. Диаметр наибольшего поперечного сечения питающей артерии голени травмированной ( ) и здоровой ( ) конечностей (см) МРТ-семиотика диафизарных переломов голени складывалась из оценки изменений содержимого костномозгового канала, интермедиарной и периостальной мозоли. 14 Применение режима Т2-ВИ FS позволило визуализировать и определить размеры большой подкожной вены, что имеет значение в оценке состояния венозной системы поврежденной конечности. Было выявлено преобладание показателей диаметра наибольшего поперечного сечения большой подкожной вены травмированной конечности по сравнению с интактной: 0,44±0,04см и 0,4±0,03см соответственно. Однако показатели диаметра наибольшего поперечного сечения малой подкожной вены травмированной конечности были меньше, чем на здоровой (Рис 4). Рис. 4. Диаметр поперечного сечения большой и малой подкожных вен голени травмированной ( ) и здоровой ( ) конечностей (см) Большое значение имело определение состояния мышц поврежденной голени, для чего использовали режим Т2-ВИ. При этом определяли наличие отека, площадь поперечного сечения сегмента и мышц травмированной конечности. При исследовании площади поперечного сечения передней и задней групп мышц голени было выявлено, что показатели площади поперечного сечения травмированной конечности были несколько меньше как за счет передней, так и за счет задней группы мышц. Площадь поперечного сечения передней группы мышц травмированной конечности (6,36± 0,61см2) была несколько меньше площади поперечного сечения передней группы мыщц контралатеральной голени (6,58± 0,62см2), однако эти отличия были статистически недостоверны (р≥0,05). Аналогичная тенденция (также без достоверных отличий) выявлена и для задней группы мышц: 7,93± 0,66 см2 и 8,04± 0,74см2 травмированной и здоровой конечностей соответственно, что обусловлено явлениями посттравматической атрофии мышц (Рис.5). 15 Рис. 5. Показатели площади поперечного сечения передней и задней групп мышц травмированной и контралатеральной голеней (см2) Сравнение таких показателей структур голени, как общая площадь мягких тканей, площадь поперечного сечения большеберцовой и малоберцовой костей, площадь поперечного сечения голени на уровне перелома, измеренных на двух противоположных конечностях, выявило их преобладание на травмированной голени (38,72±2,68, 6,02±0,34, 1,3±0,07 и 52,35±3,63см2 соответственно) по сравнению с контралатеральной (36,78±2,98, 4,44±0,14, 1,25±0,05 и 48,11±3,86 см2 соответственно), что объяснялось явлениями остаточного отека мягких тканей, а также продолжающимися процессами перестройки костной мозоли. При этом достоверно отличались (р ≤ 0,05) два показателя: общая площадь мягких тканей, площадь поперечного сечения голени на уровне перелома. (Рис.6). Рис. 6. Показатели площади поперечного сечения (ППС) голени, мягких тканей (МТ), большеберцовой (ББК) и малоберцовой (МБК) костей голени травмированной и контралатеральной конечностей на уровне перелома 16 Метод МРТ по сравнению с КТ в ряде случаев позволяет провести более точную диагностику патологических изменений не только мягких тканей, но и содержимого костномозгового канала и кортикального слоя. Консолидированные переломы характеризуются гипоинтенсивными сигналами на T1 ВИ и Т2ВИ от участков склероза костного мозга, плоскостей бывших переломов, посттравматических костных полостей, разрастаний рубцовой ткани. Процессы перестройки костной ткани в виде склероза костного мозга, рубцовых его изменений, неоднородной периостальной мозоли могут продолжаться до 4 лет и более после окончания лечения, даже в условиях первичного заживления перелома. ВЫВОДЫ 1.Рентгеновская компьютерная томография с использованием общепринятых единиц Хаунсфилда (HU), позволяющая исключить влияние окружающих мягких тканей, является оптимальным методом количественной оценки регенерата и степени зрелости костной мозоли 2.Критерием сращения перелома, достаточным для снятия аппарата при первичном заживлении, является плотность интермедиарного регенерата 600700 HU. 3.Значения индекса костной мозоли (ИКМ) в диапазоне от 0 до 20 соответствуют отсутствию сращения, 21-40 – характеризуют недостаточное сращение, 41 –60 достаточное сращение, 61-100 - завершенное сращение. 4.Показатели индекса морфофункциональной адаптации (ИМА) в пределах 60 и ниже соответствуют выраженной перестройке мышц; 60-80 - умеренной; 80-90 - незначительной; 90-100 - норме. 5.Метод МРТ, по сравнению с КТ, в ряде случаев позволяет провести более точную диагностику патологических изменений не только мягких тканей, но и содержимого костномозгового канала. 6.Процессы перестройки кости после перелома, по данным МРТ, могут продолжаться до трех и более лет, даже в условиях первичного заживления перелома, однако при небольших смещениях и полной репозиции отломков этот период сокращается до 1,5-2 лет. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Для проведения КТ перед исследованием необходимо заменять металлические стержни на рентгенонегативные. 2. Замена стержней должна производиться последовательно, то есть, после демонтажа одного стального стержня монтируется углепластиковый, затем демонтируется следующий стальной стержень и т.д. После окончания исследования перемонтаж стержней идет в обратном порядке: удаляется углепластиковый, на его место устанавливается стальной. 17 3. Определение плотности интрамедуллярной, эндостальной и периостальной мозоли необходимо производить в аксиальной плоскости и на мультипланарной реконструкции (MPR) 4. Для оценки состояния мягких тканей и сосудистого компонента в области перелома после снятия аппарата внешней фиксации и определения объема реабилитационных мероприятий необходимо производить МРТ. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Корабельников М.А., Бойчук С.П., Суходолова Л.В., Обанина Н.Ф. Компьютерная томография в комплексной оценке репаративного костеобразования при лечении переломов // В сборнике научных трудов посвященных юбилею кафедры лучевой диагностики Казанского университета. - 2006. - С. 120-123. 2. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В., Бойчук С.П., Хубаев Н.Д., Обанина Н.Ф. Анализ репаративного костеобразования при лечении больных с переломами длинных трубчатых костей по данным компьютерной томографии и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии // Вестник новых медицинских технологий.- 2006.- №3.- С. 74-78. 3. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Корабельников М.А., Бойчук С.П., Суходолова Л.В., Ковалева А.В. Количественная оценка репаративного костеобразования при лечении переломов и удлинении конечностей // Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. - Барнаул, 2005.- С. 52-54. 4. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Корабельников М.А., Суходолова Л.В., Обанина Н.Ф., Ковалева А.В. Количественная оценка репаративного костеобразования при лечении переломов // В сборнике научных трудов I научно - практической конференции врачей лучевой диагностики УФО г. Екатеринбурга - 2007.- С. 45-48. 5. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Корабельников М.А., Бойчук С.П., Суходолова Л.В., Обанина Н.Ф., Ковалева А.В. Комплексная количественная оценка состояния мышц при удлинении нижних конечностей // Материалы Всеросс. науч.-практ конф. Барнаул, 2005. - С. 57-59. 6. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Корабельников М.А., Бойчук С.П., Суходолова Л.В., Обанина Н.Ф. Количественная оценка репаративного костеобразования при лечении переломов // Современные методы лечения больных с травмами и их осложнениями: материалы Всеросс. научно – практической конференции. – Курган, 2006.- С. 30-31. 7. Степанов Р.В., Суходолова Л.В. Особенности перестройки костной ткани при переломах дистального эпифиза бедра и проксимального метаэпифиза большеберцовой кости в отдаленном периоде после травмы // Межрегиональная конференция "Аспирантские чтения": посвящ. 150-летию первого ректора Императорского Саратов. ун-та В. И. Разумовского : 18 материалы/ ГОУ ВПО "Саратов. ГМУ Росздрава", ФГУН "РНЦ "ВТО" им. акад. Г. А. Илизарова. - Вып. I. - Саратов: Изд-во Саратов.мед. ун-та, 2007. - 215 с. 8. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В. Особенности перестройки костной ткани и состояние мышц при переломах дистального отдела бедренной кости, проксимального отдела большеберцовой кости // Врач - аспирант. – 2007. - Вып. 3 (18) - С. 213-218. 9. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В., Особенности перестройки суставных поверхностей, образующих коленный сустав при переломах данной локализации в отдаленном периоде после травмы // Лучевая диагностика и лучевая терапия: материалы межрегиональной научно – практической конференции. - Челябинск, 2007. - С. 71-73. 10. Дьячкова Г.В., Суходолова Л.В., Степанов Р.В., Дьячков К.А., Бакарджиева А.Н., Карасев Е.А. МРТ в изучении процесса перестройки костей коленного сустава после переломов // Медицинская визуализация. - 2008. - № 5. - С. 111-116. 11. Шевцов В.И., Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В., Корабельников М.А. Качественная и количественная оценка репаративного костеобразования при сращении переломов костей голени // Медицинская визуализация. - 2008. - № 1. - С. 96-101. 12. Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Дьячков К.А., Корабельников М.А. МРТхарактеристика сосудов и мышц голени у больных после лечения методом чрескостного остеосинтеза закрытых диафизарных переломов костей голени // Гений ортопедии. – 2011. - №1. - С.86-90. 13. Комплексная оценка репаративного костеобразования при лечении больных с диафизарными переломами костей голени / Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Дьячков К.А., Самусенко Д.В // Тезисы докладов XV Российского национального конгресса «Человек и его здоровье» [Прил. к журн. Вестн. всерос. гильдии протезистов-ортопедов. – 2010. - №3. – С. 19]. 14. Quantitative assessment of reparative bone formation in treatment of patients with tibial fractures using the method of transosseous osteosynthesis [Text] G. V. Diachkova, R. V. Stepanov, L. V. Sukhodolova, K. A. Diachkov // 5th Meeting of the A.S.A.M.I. International (May 28-30, 2008 St. Petersburg) : Program and abstract book. - Kurgan, 2008. - P. 77. 15. Computertomographie zur quantitative Bewertung der reparativen Knochenneubildung / G.V. Djachkova, R.V. Stepanov, M.A. Korabelnikov, S.P. Bojchuk, L.V. Suchodolova, N.F. Obanina // Chirurgische Allgemeine. – 2007. - H. 1. – P. 35-37. 19 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ВЫПОЛНЕННЫЕ НА УРОВНЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ 1. Дьячкова Г.В. Способ оценки степени сращения переломов трубчатой кости / Дьячкова Г.В. (РФ), Степанов Р.В. (РФ), Суходолова Л.В. (РФ), Алекберов Д.А. (АЗ),// Патент №2338463 Российская Федерация, МПК 7 А 61 В 17/56 опубл. 20.11.2008, Бюл. № 32. 2. Дьячкова Г.В. Способ оценки методом компьютерной томографии морфофункциональной перестройки мышц у больных с повреждениями и заболеваниями нижних конечностей / Дьячкова Г.В. (РФ), Степанов Р.В. (РФ), Суходолова Л.В. (РФ) // Патент №2327418 Российская Федерация, МПК 7 А 61 В 17/56 опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18. 20 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ • КТ (РКТ) – рентгеновская компьютерная томография • МРТ – магнитно-резонансная томография • УЗИ – ультразвуковое исследование • n – количество наблюдений •М – средняя арифметическая • σ – среднее квадратичное отклонение • HU – единицы Хаунсфилда • ИКМ – индекс костной мозоли • ИМ – интермедиарная мозоль • ЭМ – эндостальная мозоль • ПМ – периостальная мозоль • ИМА – индекс морфофункциональной адаптации • MPR (МПР) – мультипланарная реконструкция • VRT - 3D реконструкция серии КТ, МРТ - томограмм • ММС «LEONARDO» - мультимодальная станция «LEONARDO» экспертного класса • T1FL2D (FLASH) – быстрые энергетические последовательности без и с подавлением сигнала от жира T1FL2D FS (FAT SATURATION) • T2TSE – ускоренная последовательность типа «турбо – спин – эхо» без и с подавлением сигнала от жира T2TSE FS (FAT SATURATION) • ЧКО – чрескостный остеосинтез • в/3 - верхняя треть •с/3 - средняя треть •н/3 - нижняя треть 21 Отпечатано в типографии РИЦ КГУ г. Курган, ул. Гоголя , 25 тел.(3522) 43-38-36 Тираж 100 экз. 22
