Размещено на http://www.allbest.ru/

1

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ПЕРВЫЙ ТАШКЕНСТКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Ультрасонография и магнитно-резонансная томография в диагностике дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава

14.00.19 - клиническая радиология

Ахмедов Бахтиер Расулович

Научный руководитель: проф. М.Х.Ходжибеков

Ташкент - 2004

Оглавление

Список сокращений

Введение

1. Литературный обзор

2. Материалы и методы

2.1 Характеристика клинического материала

2.2 Методика рентгенологического исследования

2.3 Ультразвуковое исследование

2.4 МР-томография тазобедренного сустава

3. Ультрасонография при дегенеративно-дистрофических заболеваниях тазобедренного сустава

3.1 Ультрасонография при остеоартрозе тазобедреного сустава

3.1.1 Деформация головки бедренной кости

3.1.2 Изменения капсулы сустава

3.1.3 Изменения параартикулярных мышц

3.2 Ультрасонография при асептическом некрозе головки бедренной кости

3.2.1 Деформация головки бедренной кости

3.2.2 Изменения капсулы сустава

3.2.3 Изменения параартикулярных мышц

4. Магнитно-резонансная томография при дегенеративно-дистрофических заболеваниях тазобедренного сустава

4.1 Магнитно-резонансная томография при остеоартрозе тазобедреного сустава

4.1.1 Изменения суставного хряща

4.1.2 Изменения губы вертлужной впадины

4.1.3 Остеофиты головки бедренной кости и крыши вертлужной впадины

4.1.4 Субхондральный склероз

4.1.5 Субхондральные кисты

4.1.6 Изменения капсулы сустава

4.1.7 Визуализация суставной жидкости

4.1.8 Изменения параартикулярных мышц

4.2 Магнитно-резонансная томография при асептическом некрозе головки бедренной кости

4.2.1 Зона некроза

4.2.2 Изменения суставной щели

4.2.3 Визуализация суставной жидкости

4.2.4 Изменения параартикулярных мышц

4.2.5 Деформация головки бедренной кости

Заключение

Литература

Список сокращений

МРТ - Магнитно-резонансная томография

КТ - Компьютерная томография

ИП - Истинно-положительные

ИО - Истинно отрицательные

ЛП - Ложно-положительные

ЛО - Ложно-положительные

PVP - Прогностичность положительного результата

PVN - Прогностичность отрицательного результата

АНГБК - Асептический некроз головки бедренной кости

Введение

Актуальность проблемы. Дегенеративно-дистрофические заболевания суставов - деформирующий артроз и асептический некроз, представляют серьезную медицинскую и социальную проблему. Это объясняется прежде всего значительной степенью их распространения и недостаточной эффективностью лечебно-диагностических и профилактических мероприятий [20]. Среди хронических заболеваний суставов дегенеративно-дистрофические поражения занимают первое место и являются наиболее частой причиной инвалидности и снижения трудоспособности у больных ортопедо-травматического профиля. Вследствие прогрессирующего течения процесса у 60-64% больных снижается трудоспособность, а у 11.5% лиц находящихся в расцвете творческих сил наступает инвалидность. По частоте поражения дегенеративно-дистрофическим процессом среди крупных суставов человека тазобедренный сустав занимает первое место [18,20].

В Узбекистане удельный вес инвалидности вследствие коксартроза ежегодно составляет в среднем 18,7% в структуре инвалидности вследствие патологии опорно-двигательного аппарата и 4,5% в структуре общей инвалидности и не имеет тенденции к снижению за последние годы [17].

По данным эпидемиологических исследований в Европе установлено, что 3% людей старше 55 лет имеют признаки коксартроза при рентгенографии. Частота рентгенологических изменений возрастает экспоненциально от 1% у людей младше 55 лет до 10% к 85 годам. Изменения, как правило, прогрессируют. Стоимость консервативного лечения в развитых странах составляет около 1 тыс долларов, хирургического при артропластике до 25 тыс. долларов [121].

Несомненно, основным методом исследования этих больных является рентгенография. Рентгенологические признаки различных форм дистрофических изменений выявляющиеся на обычных рентгенограммах, широко описаны в литературе [4,26,45,89,138]. Но, как правило, наглядные и достоверные из них отражают сравнительно тяжелые степени дегенеративно-дистрофического процесса, и на начальных этапах могут отсутствовать. Так, показано ограниченное значение рентгенографии для раннего выявления остеоартроза и асептического некроза головки бедренной кости [36,95].

Рентгенологическое исследование также не выявляет изменений в суставных и околосуставных мягких тканях, наличие выпота в суставе или неспецифического воспалительного процесса в синовиальной оболочке, которые могут сопровождать дегенеративно-дистрофический процесс и даже усугублять его, способствуя дальнейшей дегенерации хряща. По мнению М.Г.Астапенко (1984) течение и прогноз остеоартрозов могут зависеть от выраженности вторичного синовита в суставе [13].

В.С.Дедушкин и соавт. (1990) полагают, что традиционное рентгенологическое исследование не всегда позволяет ответить на вопрос о точной локализации и размерах патологического процесса, состоянии хряща и параартикулярных мягких тканей [5,6].

Имеет место отсутствие корреляции между выраженностью дегенеративно-дистрофических изменений, определяемых при рутинной рентгенографии и тяжестью клинических симптомов [10]. При ничтожных клинических данных могут быть обнаружены значительные рентгенологические изменения и наоборот, при тяжелой клинической картине заболевания, рентгенограммы могут показать ничтожные отклонения от нормы или даже нормальную картину костно-хрящевого аппарата [26,10]. Причины такого расхождения еще не объяснены.

Будучи проекционным по своей природе, рентгенологический метод недостаточно отражает пространственные взаимоотношения структур тазобедренного сустава, которые имеют значение при планировании оперативного вмешательства.

Другой относительно простой, доступный и информативный метод исследования, который завоевывает все большее признание в радиологии опорно-двигательной системы - ультрасонография. По сравнению с рентгенографией этот метод лучше визуализирует неоссифицированные, мягкотканные элементы сустава и суставной выпот. Отсутствие ионизирующего облучения дает возможность многократных исследований в динамике. Первые сообщение об использовании ультразвука для исследования тазобедренного сустава появилось в 1979 г., когда Krams и Lenshow получили ультразвуковое изображение хрящевой губы вертлужной впадины [85]. С тех пор, показания для ультрасонографического исследования тазобедренного сустава постоянно расширяются, и в настоящее время включают дисплазию тазобедренного сустава у детей до 1 года, заболевания сопровождающиеся суставным выпотом, включая болезнь Пертеса. Исследованию этих патологий посвящено наибольшее число работ [42,68,85,108,7,9,25,30].

Возможности ультрасонографии в диагностике остеоартрозов и асептического некроза у взрослых остаются пока не исследованными.

Растущая доступность магнитно-резонансной томографии в последние годы оказала существенное воздействие на радиологию опорно-двигательной системы. Этот метод обеспечивает наилучшую визуализацию субхондральных поражений, мягких тканей и костного мозга по сравнению с другими методиками визуализации. Мышцы, жир, сухожилия, связки и хрящи хорошо видны и дифференцируются друг от друга на МР-изображениях. Многочисленные работы показали эффективность метода при дисплазиях тазобедренного сустава, особенно у детей старшего возраста с оссификацией эпифиза бедренной кости, когда проведение ультрасонографии затруднено [82,86]. Благодаря своей многопроекционности, метод обеспечивает наилучшую визуализацию пространственного соотношения сочленяющихся костей. При инфекционных процессах - остеомиелите, артритах, абсцессах околосуставных тканей, МРТ позволяет идентифицировать воспалительный процесс на самых ранних стадиях заболевания. По данным W.A.Erdman (1991) чувствительность МРТ при остеомиелите составляет 92%, специфичность 82%. Высокий контраст мягких тканей и получение изображения в различных плоскостях дают преимущество методу при диагностике опухолей костей и мягких тканей и планировании оперативного вмешательства [27].

В настоящее время дегенеративно-дистрофические процессы являются наименее изученной областью магнитно-резонансной томографии. Имеется ряд работ по диагностике асептического некроза, свидетельствующие о высокой чувствительности и специфичности метода по сравнению с другими методами визуализации [40,53,65,81,101]. В диагностике остеоартрозов, показаны некоторые ограничения МРТ при выявлении ранних поражений хряща, но метод обеспечивает четкую визуализацию субхондральных нарушений, не видимых при рентгенографии. По сравнению обычной рентгенографией выявлена более тесная корреляция клинических симптомов с данными МРТ [12].

В связи с этим целью работы явилось:

Улучшение диагностики дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава - деформирующего остеоартроза и асептического некроза головки бедренной кости - с использованием магнитно-резонансной томографии и ультрасонографии.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

определить информативность ультрасонографии в оценке структурных изменений при остеоартрозе тазобедренного сустава и асептическом некрозе головки бедренной кости;

определить информативность МРТ в оценке структурных изменений при остеоартрозе тазобедренного сустава и асептическом некрозе головки бедренной кости;

дать сравнительную оценку диагностической эффективности рентгенографии, ультрасонографии и магнитно-резонансной томографии при дегенеративно-дистрофических заболеваниях тазобедренного сустава;

выработать алгоритм лучевого исследования больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава.

Научная новизна. Впервые представлены данные о роли магнитно-резонансной томографии и сонографии в диагностике различных форм дегенеративно-дистрофических поражений тазобедренного сустава. Дана комплексная оценка изменений костной ткани и мягких тканей сустава. Дан сравнительный анализ роли рентгенографии, ультрасонографии и магнитно-резонансной томографии в диагностике дегенеративно-дистрофических изменений тазобедренного сустава.

Практическая ценность работы заключается в конкретизации сонографических и МРТ-признаков дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава и в предлагаемом алгоритме использования лучевых методов исследования для выявления и установления природы патологии тазобедренного сустава.

1. Литературный обзор

Дегенеративно-дистрофические заболевания суставов эта группа различных по этиологии и патогенезу суставных заболеваний, объединяемых на основе сходства морфологических изменений, характеризующихся дегенерацией хряща; склерозом, деформацией, кистовидной перестройкой костной структуры; обызвествлениями связок и т.д [4,8,14,26,27]. Н.С.Косинская (1961) различает три формы дегенеративно-дистрофического поражения суставов - деформирующий артроз, кистовидную перестройку сочленяющихся костей и асептический некроз. Н.И.Гурьев (1978) не делает различий между первыми двумя группами, рассматривая кистовидную перестройку как форму деформирующего артроза, при котором преобладают процессы дегенерации и дистрофии, а регенерация выражена недостаточно. Значительную долю дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава составляет деформирующий артроз [93].

В этиологии деформирующего артроза имеют значение системные факторы (генетические, преклонный возраст, питание, метаболический статус, физическая активность) совместно с локальными факторами (такими как травма или перенесенные ранее болезнь или деформация суставов) [4,27]. В большинстве случаев (до 80%) причиной коксартроза является врожденная неполноценность элементов тазобедренного сустава [10,11,14].

Вопросы патогенеза заболевания еще окончательно не решены. Традиционно считается, что дегенеративные изменения начинаются в суставном хряще с разрыва хрящевой матрицы и деградации хондроцитов [1,34,43,46,84,107,114,26]. Суставной хрящ при этом постепенно размягчается, разволокняется, теряет блестящую поверхность, становится матовым и подвергается хондроклазии. В результате снижаются эластические свойства хряща, постепенно в некоторых местах хрящевая ткань полностью разрушается и сочлененные суставные концы начинают соприкасаться костными поверхностями [26]. Под влиянием хронического раздражения появляются обильные и неправильные разрастания костной ткани, главным образом на боковых свободных краях суставных поверхностей, ведущие к утолщению эпифизарных концов и обезображивающие суставные поверхности. Именно они придают деформирующему остеоартрозу особый отпечаток [26].

Альтернативная теория подчеркивает начальную роль в патогенезе остеоартроза субхондральных костных нарушений. Согласно этой теории, чрезмерное давление вызывает микропереломы трабекул в субхондральной области; восстановление этих переломов, следовательно, приводит к потере эластичности кости, что подвергает вышерасположенный хрящ повышенной нагрузке и приводит к вторичной дегенерации [50,1,27].

Деструкция суставного хряща и эпифизарной кости обычно предшествуют воспалению синовиальной оболочки и уплотнению капсулы сустава [26,27,32]. Эти изменения носят, как правило, хронический характер, не достигая такой выраженности как при первичных синовиальных заболеваниях, но могут усугублять течение основного процесса, способствуя дальнейшей дегенерации хряща [7,13]. Заслуживают внимания работы, свидетельствующие о первичных изменениях в мягких тканях при коксартрозе. Н.И.Кулиш и соавт. (1990) выделяют форму коксартроза, характеризующуюся первичной гиперплазией синовиальной оболочки [19]. Ф.Эулдеринк (1989) указывает на то, что начало развития нестабильности сустава может связано с первичными изменениями суставной капсулы (врожденная слабость связок, травматический разрыв и т.п.) [32].

Еще одной формой дегенеративно-дистрофического поражения сустава является асептический некроз головки бедренной кости (АНГБК, аваскулярный некроз), представляющий собой следствие нарушения кровотока и некроза элементов костного мозга головки бедренной кости. Заболевание обычно развивается на фоне применения кортикостероидов, травмы сустава, злоупотребления алкоголем, панкреатита, серповидноклеточной анемии, ионизирующей радиации и др. При отсутствии очевидной причины АНГБК диагноз формулируется как идиопатический некроз головки бедренной кости, но количество таких диагнозов в последнее время уменьшается с расширением возможностей медицины.

Эффективность лечения этого состояния зависит от его ранней диагностики. Но, к сожалению, на ранних стадиях асептический некроз часто не диагностируется вследствие скудной клинической и рентгенологической симптоматики. Выбор метода лечения при АНГБК в первую очередь зависит от стадии заболевания на момент постановки диагноза. В СНГ наибольшее признание получила 5-ти стадийная рентгено-морфологическая характеристика патологических изменений [26]. При первой - «немой», дорентгенологической стадии некроза рентгенография не дает положительных результатов. Вторая стадия импрессионного перелома рентгенологически характеризуется уплотнением структуры и уплощением головки бедренной кости с расширением суставной щели. В третьей стадии - рассасывания или "секвестрации", головка бедра еще более уплощается и состоит из отдельных бесструктурных изолированных фрагментов неправильной формы и величины, суставная щель еще более расширяется. В четвертой стадии, обозначенной как стадия репарации, происходит восстановление губчатого костного вещества головки. Наконец, пятая, конечная стадия (стадия вторичного деформирующего артроза) характеризуется рядом вторичных изменений по типу деформирующего артроза. ультрасонография некроз тазобедренный

Международно признанной считается классификация М.Е.Стейнберга (1995) [126]. Эта классификация также включает 5 стадий, но несколько отличается от вышеописанной. Согласно ей I стадия также является дорентгенологической - т.е. изменения не выявляются. Вторая стадия включает в себя репаративные изменения головки до ее перелома. На этой стадии на рентгенограмме определяются смешанные остеопорозные и склеротические изменения. При третьей стадии определяется субхондральный перелом головки (соответствует стадии II импрессионного перелома по классификации Рейнберга С.А.). При IV cтадии уплощение головки еще более выражено, т.н. сегментарный коллапс головки, суставная щель нормальная или расширенная. И при V стадии определяются вторичные дегенеративные изменения в форме остеоартроза, с сужением суставной щели, остеофитами и субхондральными изменениями.

Некоторые авторы придерживаются другого деления, выделяя 3, 6 и даже 7 стадий заболевания [126].

При всех этих классификациях такое деление на стадии является относительным, так как процесс развивается динамически, одна стадия переходит в другую и не имеет строго очерченных границ. Тем не менее, с практической точки зрения такое деление необходимо. Каждая стадия характеризует степень и глубину патологического процесса, показывает, в каком направлении он развивается, т.е. дает возможность прогнозировать в какой-то степени дальнейшее развитие процесса. В зависимости от этого и решается вопрос о тактике и выборе метода лечения.

Доминирующее место в диагностике деформирующего коксартроза и асептического некроза головки бедренной кости занимает рентгенологическое исследование [9, 22,27,46]. Так, по мнению С.А.Рейнберга (1964) рентгенодиагностика деформирующего остеоартроза является сравнительно простой и благодарной задачей, так как глубокие анатомические изменения в костных частях сустава дают на рентгенограммах очень точную и притом чрезвычайно характерную картину, позволяющую установить локализацию, характер и степень распространения патологического процесса, а главное следить за динамикой процесса. При достаточно выраженной форме заболевания рентгенологическое исследование в большинстве случаев дает характерную картину, дающую информацию об этиологическом факторе заболевания [105].

Одним из основных рентгенологических признаков остеоартроза служит сужение суставной щели, которое свидетельствует об уменьшении массы суставного хряща [49,26,32]. Светлая суставная щель на рентгенограмме соответствует сумме обеих хрящей, покрывающих головку бедренной кости и суставную впадину. Частичное или полное истончение хрящевых пластинок при остеоартрозе ведет к приближению костных концов друг другу, и рентгеновская суставная щель в большей или меньшей степени сужается [26,32]. На общее сужение суставной щели указывал С.А.Рейнберг (1965). В настоящее время акцент делается на локальное сужение суставной щели как характерного признака остеоартроза в отличие от общего равномерного сужения суставного пространства, наблюдаемого при первичных воспалительных поражениях сустава [27,89]. В работе A.С.Brower и соавт. (1990) выделяют 3 типа сужения суставной щели и соответственно миграции головки бедра - супралатеральное, медиальное и аксиальное. При остеоартрозе чаще встречаются локальные сужения - супралатеральное и медиальное, возникающие вследствие ненормального распределения механической нагрузки на сустав. Аксиальное (диффузное) сужение суставного пространства скорее указывает на первичное поражение хряща, вследствие воспалительного или системного дистрофического характера (артропатии) [49].

Измерение ширины суставной щели лежит в основе оценки выраженности и прогрессирования коксартроза. Ошибка измерений суставной щели с помощью градуированных увеличительных стекол или компьютерного анализа составляет 0,2 мм. Минимальное клинически значимое уменьшение суставной щели составляет 0,6 мм/год. [121]. Существует много других бальных систем для объективизации оценки выраженности и прогрессирования артроза, которые включают комбинацию рентгенологических и иногда клинических признаков [35,59,4]. Но, к сожалению, в каждом индивидуальном случае они не всегда дают один и тот же результат. Поэтому, для большинства исследователей, ширина суставной щели остается более удобным, достоверным и количественным параметром оценки выраженности и прогрессирования остеоартроза [35,97,121]. Абсолютные значения высоты суставной щели в диагностике особого значения не имеют, т.к. они индивидуальны и существует диапазон перекрытия этих значений между нормальными и пораженными суставами. Изменения суставной щели легко диагностируются рентгенологически, особенно при одностороннем поражении, когда есть возможность сравнить здоровую и пораженную стороны.

Величина суставного пространства зависит от способа укладки больного. T.Controzier et al. (1995) сравнили ширину суставной щели при двух различных способах укладки больных - в традиционном положении на спине и в положении стоя, когда на суставы падает нагрузка. Авторы сделали вывод, что у здоровых ширина суставной щели не меняется от укладки при съемке, тогда как при остеоартрозе уменьшается [55]. Это уменьшение было обратно пропорционально изначальной ширине суставной щели. Аналогичные исследования G.R.Auleley et al. (1998) (на 46 остеоартрозных и 70 нормальных тазобедренных суставах дали прямо противоположный результат - высота суставной щели при нагрузке в здоровых суставах увеличилась на 2%, а в пораженных - на 7% [39]. В работе G.Hansson et al. (1993) указывается, что рентгенография в положении стоя более чувствительна в выявлении остеоартроза [73]. M.G.Lequesne et al. (1998) считают, что рентгенография тазобедренного сустава в косой проекции (faux profile) в положении больного стоя является более чувствительной в выявлении сужения суставного пространства, чем в обычной передне-задней проекции [91,92]. Эти авторы рекомендуют косую проекцию для больных с подозрением на остеоартроз, у которых на прямой рентгенограмме не выявили изменений. Недавние работы J.F.Maillefert (2002) с применением компьютерных программ оценки ширины суставной щели также не внесли ясности в этот вопрос [97].

Несмотря на эти противоречивые данные об изменениях суставной щели при различных укладках, ясно одно, что этот параметр зависит от нагруженности суставов во время съемки и в этом направлении необходимы дальнейшие исследования.

Другим, не менее интересным, является вопрос об изменениях суставной щели при раннем остеоартрозе. На этот счет также существуют разногласия. Одни авторы считают, что суставная щель «незначительно» сужается, другие считают, что остается нормальной. Работы последних лет показывают, что структурные изменения хряща могут не сопровождаться потерей его объема, и что ранние изменения при остеоартрозе в начале затрагивают не суставной хрящ, а другие мягкотканные компоненты тазобедренного сустава.

Следует также подчеркнуть, что суставная щель никогда не исчезает полностью. Этим свойством артрозы отличаются от истинных воспалительных заболеваний суставов, артритов, которые нередко заканчиваются костным или фиброзным анкилозом [26].

Таким образом, из вышесказанного можно сделать следующие выводы: 1) сужение суставной щели не является специфическим признаком остеоартроза 2) рентгенологический метод, благодаря высокому пространственному разрешению, позволяет легко диагностировать (в том числе в динамике) степень снижения объема хряща (сужения суставной щели) при умеренных и выраженных стадиях остеоартроза; 3) вопрос о том, является ли рентгенологическое сужение суставной щели ранним признаком остеоартроза или ранние изменения связаны с другими компонентами тазобедренного сустава остается открытым. Для его решения необходимо привлечь другие радиологические методы, позволяющие интегрально оценить структуры сустава.

Вторым ярким и неотъемлемым рентгенологическим признаком остеоартроза служит изменение формы костных суставных элементов. Деформация происходит в результате сложных процессов одновременного разрушения и созидания костной ткани. С одной стороны суставные поверхности отшлифовываются, уплощаются, с другой, на свободных боковых поверхностях появляются характерные пышные костные разрастания. Головка бедренной кости уплощается, принимает грибовидную форму, развивается coxa vara [26]. Остеофиты, однако, непатогномоничны для остеоартроза; они могут наблюдаться и при других состояниях, не сопровождающихся атрофией хряща [27]. Наличие небольших остеофитов, без признаков повреждения хряща, отмечали при возрастных изменениях сустава [58].

Рентгенологическая диагностика остеофитов не представляет трудностей, благодаря высокому пространственному разрешению метода и высокому естественному контрасту костной ткани. Поэтому на рентгенограмме выявляются разрастания костной ткани, граничащие с разрешимостью метода.

Но при выраженных остеофитах, когда наблюдаются изменения суставной конфигурации, рентгенологический метод недостаточно четко отражает пространственные взаимоотношения костных структур вследствие своей проекционности.

Субхондральные изменения - склероз и кистовидная перестройка головки бедра и вертлужной впадины являются еще одними важными и заметными признаками патологии костной ткани при остеоартрозе, которые могут быть диагностированы с помощью рентгенографии [18,21,27,200].

Субхондральный склероз отражает процесс уплотнения костной ткани вследствие снижения амортизационных свойств суставного хряща и увеличения нагрузки на подлежащую кость. Некоторые авторы придают этому признаку первостепенную роль в развитии дегенеративных изменений. Так, R.J.Bruno (1999) при денситометрии отметил увеличение плотности проксимального отдела бедренной кости при раннем остеоартрозе [50]. Субхондральный склероз наблюдается на участке повышения нагрузки, в начальных стадиях склероз выражается в форме уплотнения кортикального слоя кости, а затем занимает большую площадь. Рентгенологическая диагностика этих изменений не вызывает затруднений, поскольку «остеосклероз» по сути является рентгенологическим симптомом.

Кистовидные изменения отражают качественно новый этап в развитии патологии, определяя течение заболевания и выбор метода хирургического вмешательства [10]. Некоторые авторы (Кулиш Н.И., Косинская Н.С.) рассматривают кистовидную перестройку как самостоятельную форму дегенеративно-дистрофического поражения [14,20]. Подобная патология по данным ряда авторов составляет 35-64% [16,18]. Причины кистоообразования могут являться: дисплазия компонентов сустава, перестройка костной ткани в результате давления, нарушения питания и циркуляции [20]. Ф.Эулдеринк (1989) рассматривает кисты как результат вдавления синовиальной жидкости и детрита из суставной полости в костный мозг через дефекты суставного хряща и субхондральной костной пластинки [32]. Кистовидные просветления, по мнению Н.И.Кулиш и соавт. (1987), чаще локализуются в обоих компонентах тазобедренного сустава, далее реже в вертлужной впадине и головке бедренной кости [20]. M.Yoshida et al. (2002) в своей работе показали что кисты чаще локализуются в передних отделах крыши вертлужной впадины и частота их обратно коррелирует с шириной суставной щели [140]. На рентгенограмме кисты характеризуются очаговым просветлением различной величины округлой или неправильно округлой формы, с наличием хорошо видимой замыкательной пластины вокруг. Наравне со зрелыми определяются сравительно молодые кисты, не имеющие подобной замыкательной пластинки. Иногда наблюдается связь кисты с полостью сустава [18]. Но, несмотря на большое число работ, посвященных рентген-семиотике кистовидной перестройки, отсуствуют данные о том, насколько точна рентгенологическая диагностика субхондральных кист. Поскольку рентгенография выявляет изменения костной структуры лишь при потере 30% минерального состава кости (что происходит при кистовидной перестройке), то понятно, что этот метод не может обладать высокой чувстительностью к такого рода изменениям. Диагностика кист также, на наш взгляд, затруднена, вследствие того, что субхондральные изменения - склероз и кисты, дают на рентгенограмме противоположные синдромы - уплотнения и просветления, что естественно, может привести к нивелированию эффекта тех и других. Выяснение точности рентгенологической диагностики субхондральных изменений требует привлечения альтернативных методов исследования.

Рентгенологические исследования являются основным методом изучения биомеханики сустава. Было показано, что угловые соотношения сочленяющихся костей имеет большое значение для диагностики коксартроза, особенно диспластического, выбора метода оперативного вмешательства и прогноза заболевания [89,115]. R.Laforgia (1996) из расчета угловых величин тазобедренного сустава выделил так называемую группу риска из здоровых лиц с небольшими изменениями угла наклона несущей поверхности, характерными для остеоартроза [89]. Количественная оценка суставной конфигурации отражает ранние изменения при остеоартрозе [22]. Но, как это уже было отмечено, рентгенологический метод недостаточно полно отражает пространственные взаимоотношения структур тазобедренного сустава, вследствие своей проекционности.

Вышеописанные рентгенологические признаки остеоатроза относятся к далекозашедшим, типичным случаям и, так или иначе, связаны изменениями костных структур. Но при остеоартрозе дегенеративным изменениям подвергаются и все мягкотканные компоненты - капсула сустава, хрящи, связки, сухожилия и т.д. Изменения этих структур, по мнению многих авторов, могут отражать ранние стадии развития дегенеративно-дистрофического процесса. Так, М.Д.Гаджиев (1977), используя пневмоартрографию отметил снижение объема подкапсульного пространства, за счет облитерации капсулы при начальной стадии остеоартроза [3]. Исследования G.Bongartz et al. (1989), K.Gluckert (1990) установили, что ранние изменения при остеоартрозе заключаются в изменении структуры и истончении суставного хряща (47,66]. B.Amor (1989) считал ранними признаками боль в суставе, увеличение суставной жидкости и сужение суставной щели [36]. В ряде современных исследований считают, что ранние изменения в форме дегенерации хрящевой губы вертлужной впадины [41]. На рентгенограмме изменения мягких тканей могут выявляться только при их обызвествлении [26].

Раздражение синовиальной оболочки продуктами деградации хряща и тканевым детритом может привести к вторичному воспалительному процессу в капсуле сустава, что может даже определять клиническую картину и дальнейшее развитие заболевания.

Невозможность визуализации мягкотканных структур тазобедренного сустава является существенным ограничением рентгенологического метода. Еще С.А.Рейнберг (1965) отмечал, что на рентгенограммах из всех элементов сложного суставного аппарата непосредственно обрисовываются только костные части и то лишь под определенным углом зрения, а так называемые мягкие части к которым относятся суставной хрящ, а также сумка, связочный аппарат и содержимое полости сустава вовсе или лишь косвенным образом при некоторых строго ограниченных условиях [26]. В.С.Дедушкин и соавт. (1990) также полагают, что традиционное рентгенологическое обследование не всегда позволяет ответить на вопрос о точной локализации и размерах патологического процесса, состоянии хряща и параартикулярных тканей [6]. Многие работы по исследованию мягких тканей при остеоартрозе основываются на данных морфологических исследований. В то же время мало работ, посвященных неинвазивной оценке этих структур при остеоартрозе. Потенциал современных методов диагностики - ультрасонографии и МРТ, обладающих высоким мягкотканным контрастом - в этом вопросе, на наш взгляд, используется не полностью.

Еще одной из проблем диагностики остеоартроза, является расхождение клинических и рентгенологических данных, притом расхождения в обе стороны, т.е. при ничтожных клинических данных могут быть обнаружены значительные рентгенологические изменения и, наоборот, при тяжелой клинической картине заболевания рентгенограммы могут показать ничтожные уклонения от нормы или даже нормальную картину костно-хрящевого аппарата [10,26]. S.M.Bierma-Zeinstra et al. (2002) считают, что клинические и рентгенологические данные коррелируют только при выраженной стадии коксартроза [44]. Причины такого расхождения симтоматики и данных рентгенографии еще не объяснены. По-видимому, интегральная оценка костных и мягкотканных структур тазобедренного сустава позволит разрешить эту проблему.

Схожие проблемы испытывает и рентгенодиагностика асептического некроза. Как и в случае с остеоартрозом, обзорная рентгенография четко отражает только выраженные стадии асептического некроза, выявляя субхондральный перелом, структурные изменения головки бедренной кости, изменения суставной щели и признаки вторичного деформирующего остеоартроза и является малоинформативной в оценке зоны некроза при I стадии заболевания, изменений мягкотканных элементов сустава.

Внедрение компьютерной томографии расшило возможности диагностики дистрофических изменений тазобедренного сустава. Этот метод лишен проекционности, позволяет оценивать как костные, так и мягкие ткани сустава [50,77,79,94,6].

В настоящее время специфическими показаниями для КТ-исследования являются травма, до- и послеоперационная оценка дисплазии и создание трехмерных моделей тазобедренного сустава для изготовления индивидуальных протезов [56].

В оценке дисплазии тазобедренного сустава метод является дополнением к обычной рентгенографии и ультрасонографии, точно показывая соотношение вертлужной впадины и головки бедра [38]. На аксиальных КТ-срезах можно определять угловые величины тазовых костей, которые имеют важное значение в диагностике дисплазии и не могут быть определены на обычной рентгенограмме [56]. Речь идет об углах антеверсии вертлужной впадины, шейки бедра и секторальных углах вертлужной впадины. Угол антеверсии вертлужной впадины измеряется на аксиальных срезах и составлен линией, соединяющей передний и задний края вертлужной впадины и вертикальной осью таза. Одни авторы отмечают увеличение этого угла при дисплазии, другие отрицают это, отмечая такую же антеверсию у здоровых [37,77].

Антеверсия шейки бедренной кости определяется, соответственно между линией параллельной направлению шейки бедра и вертикальной осью таза. Считается, что этот угол увеличивается при дисплазии, но имеется диапазон перекрытия с нормальными величинами [56,115].

Передние и задние секторальные углы вертлужной впадины являются более специфичными для дисплазии и отражают величину переднего и заднего покрытия суставной головки [56]. Эти углы находятся между горизонтальной осью таза и линиями соединяющими центр головки с передним и задним краями вертлужной впадины. В норме передний секторальный угол больше 50, задний - больше 90. При дисплазии они уменьшаются, отражая снижение покрытия головок, вследствие недоразвития вертлужной впадины и/или смещения суставной головки.

Особую важность представляют КТ-исследования, посвященные компьютерному моделированию тазобедренного сустава с получением его трехмерной реконструкции [71,79,94,117,118]. Эти модели помогают хирургу планировать или симулировать оперативное вмешательство, позволяют производить индивидуальные протезы для больного и улучшают качество и дизайн стандартных протезов для артропластики [64,118].

В.С.Дедушкин и соавт. (1990) полагают, что среди дистрофических заболеваний наибольшее значение КТ имеет при асептическом некрозе [5,6]. Признаками развития этого заболевания являются наличие мелких кистозных полостей и участков склероза в субхондральной зоне головки бедренной кости по периферии кист, преимущественно в верхнем и передневерхнем квадрантах. Аксиальная КТ позволила определить точную локализацию и размер зоны некроза головки бедренной кости, рассчитать необходимые параметры коррекции с точной рекомендацией в градусах углового или ротационного смещения головки бедренной кости с целью выведения из-под нагрузки ее некротизированного участка. Кроме костных изменений, КТ-исследования позволяли также оценить степень уплотнения параартикулярных тканей и наличие внутрисуставной жидкости. По этим признакам наряду с лабораторными исследованиями можно было судить об активности воспалительного процесса (неспецифического) в тазобедренном суставе.

Резюмируя литературные данные о роли КТ в диагностике дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава, следует отметить, что наибольшее число работ в этой области посвящено оценке изменений конфигурации и структуры костей, и практически отсутствуют работы об изменениях мягкотканного компонента сустава, их роли в развитии дегенеративного процесса. Это, по-видимому, объясняется тем, что КТ, хотя и визуализирует мягкие ткани сустава, но их контрастность по сравнению с МРТ гораздо ниже.

Другой относительно простой, доступный и информативный метод исследования, который завоевывает все большее признание в радиологии опорно-двигательной системы - ультрасонография. Этот метод считается дешевле рентгенографии и лишен лучевой нагрузки.

Первое сообщение об использовании ультразвука для исследования тазобедренного сустава появилось в 1979 году, когда Kramps и Lenshow впервые получили ультразвуковое изображение хрящевой губы вертлужной впадины [85]. Поначалу ультразвук применяли для диагностики патологии тазобедренного сустава у детей, в том числе у новорожденных и грудных, и необходимость его использования диктовалось попыткой визуализировать неоссифицированные и мягкотканные элементы тазобедренного сустава, которые, как известно, не отражаются на рентгенограмме. Отсутствие ионизирующего облучения метода давало возможность многократных исследований в динамике.

С самого начала, можно было выделить четыре направления эволюции ультрасонографических исследований тазобедренного сустава: 1) исследование анатомии тазобедренного сустава; 2) оценка дисплазии и врожденного вывиха тазобедренного сустава; 3) диагностика суставного выпота и 4) определение антеверсии шейки бедра.

Любая работа, посвященная ультрасонографии тазобедренного сустава, как правило, содержит описание методики исследования и анатомии. Несмотря на несовершенство аппаратуры и статичность изображения методические аспекты исследования и основы ультразвуковой анатомии тазобедренного сустава были заложены уже в начале 80-х годов и не претерпели больших изменений до настоящего времени.

Одной из наиболее практически значимых областей применения ультразвука является диагностика врожденных вывихов и дисплазий [42,25]. Следует отметить классические работы R.Graf в этом направлении [67,68,69]. Впервые автор обстоятельно разработал ультрасонографическую классификацию врожденных вывихов и дисплазией, основанную на морфологических и геометрических критериях и не потерявшую своего значения до настоящего времени.

Большой неожиданностью для исследователей была ультразвуковая диагностика феномена «поздней оссификации» головки (тип II). Само понятие было не новым - в работе N.Faber (1938) задержка оссификации края вертлужной впадины была четко показана артрографически. Но до внедрения ультразвука это явление можно было диагностировать только инвазивными методами. Рентгенологические данные в этих случаях давали заключение о диспластическом тазобедренном суставе. Эти дети получали ненужное, по мнению R.Graf, ортопедическое лечение, которое порой осложнялось асептическим некрозом головки бедра. Результаты Graf были подтверждены затем исследованиями P.Shuler и К.Rossak (1984), проследивших сонографическую динамику нескольких диспластических тазобедренных суставов. Они сделали вывод, что ультрасонография в данном случае более информативна, чем рентгенография [125].

Наибольшее число работ по сонографии тазобедренного сустава посвящены проблеме диагностики суставного выпота. Перед исследователями стояли две задачи, первая - выяснить, как выглядит выпот в ультразвуковом изображении, вторая - какие количества жидкости могут быть диагностированы. Уже Seltzer et al. (1980) сообщили о 4-х больных с «ятрогенными выпотом» - т.е. внутрисуставным введением контраста или анестетика в полость сустава [123]. Авторы сделали вывод, что при наличии выпота, между гиперэхогенными головкой бедренной кости и капсулой появляется гипоэхогенная зона. Но они ошибочно считали, что эта зона в норме отсутствует. Дальнейшие работы показали, что между капсулой сустава и головкой бедренной кости существует гипоэхогенный промежуток, анатомически представляющий собой подкапсульное пространство с синовиальной оболочкой и суставным хрящом. В работе Wilson et al. (1984) 15 больным при ультрасонографии сделали заключение о наличие суставного выпота и у 13 он подтвердился [136]. Критерием выпота была разница в толщине капсулы в 3 мм по сравнению со здоровой стороной. Некоторые авторы считают разницу в 1 мм критерием патологии, что на наш взгляд не совсем верно, поскольку эта величина граничит с разрешимостью метода.

Предметом другой дискуссии является наименьшее количество жидкости, которое можно обнаружить с помощью ультрасонографии. Novick et al. (1983) сообщили, что инъекция 1 мл жидкости введенная в сустав трупа грудного ребенка можно было выявить с помощь ультрасонографии, но в дальнейших исследованиях это не подтвердилось [108]. Seltzer et al. (1980) утверждают, что 14 мл жидкости приводит к раширению капсулы до 7-9 мм, а 10 мл до 2 мм, что является нормой [123]. В еще ряде работ приводится величина 5 мл, которую можно зарегистрировать с помощью ультрасонографии. По-видимому такие расхождения можно объяснить несколькими причинами: во-первых ультрасонография является методом субъективной оценки и многое зависит от опыта и навыков исследователя; во-вторых давление оказываемое датчиком на сустав во время исследования может привести к недооценке расширения капсулы сустава; в третьих ультразвук диагностирует выпот только в переднем кармане капсулы, выпот другой локализации не определяется из-за костных структур, которые не пропускают ультразвука. Таким образом, говоря о количестве выпота, которое можно достоверно определить при ультрасонографии следует отметить, что его должно быть достаточно, чтобы равномерно распределиться в карманах капсулы и привести к ее расширению. S.G.Moss еt al. (1998) в работе на трупном материале показали, что это количество жидкости - 5 мл [103].

При сравнении возможностей ультрасонографии и рентгенографии в отношении диагностики выпота, большинство авторов считают, что ультразвуковой метод является более чувствительным [100].

Болезнь Пертеса или остеохондропатия головки бедра также входит в круг заболеваний, сопровождающихся суставным выпотом и при которых ультрасонография является методом выбора [116,132,9,7,30]. При этой патологии исследователи старались выявить не только суставной выпот, но и другие характерные признаки заболевания. Так О.В.Дольницкий и соавт. (1988) исследовали с помощью ультразвука синовиальную среду сустава в зависимости от стадии заболевания [7]. В стадии некроза и импрессии для сонографической картины пораженного сустава было характерно утолщение капсулы, наличие экссудата в полости сустава и воспалительные изменения в периартикулярной клетчатке и межмышечных пространствах. В стадии рассасывания и восстановления наблюдали уплотнение капсулы, истончение синовиальной оболочки. Характерные изменения авторы отметили и со стороны суставного хряща: в I-II стадиях было выявлено умеренное снижение его эхогенности, в III стадии - грубые неоднородные структурные нарушения, в IV эхоплотность хряща восстанавливалась. Сонографически было также было установлено, что большая головка определяемая рентгенологически лишь в конечных стадиях болезни Пертеса, возникает уже на ранних стадиях заболевания в результате увеличения размеров его хрящевого компонента.

S.G.Robben et al. (1998) использовали комбинацию нескольких признаков - продолжительность присутствия выпота, степень утолщения синовиальной оболочки, утолщение хряща и атрофия периартикулярных мышц - для дифференциальной диагностики болезни Пертеса с другими заболеваниями, где основным сонографическим симптомом является суставной выпот [116]. Утолщение хряща и атрофия мышц были наиболее специфичны для болезни Пертеса. Степень утолщения капсулы сустава при этой патологии как правило меньше, чем при других синовиальных заболеваниях, но в конкретном случае, считают авторы, ориентироваться на этот параметр трудно, поскольку диапазоны утолщения синовиальной оболочки могут перекрываться. Присутствие суставного выпота в течении 3-6 недель также характерно для заболевания, но для этого необходимо выявление больных на самых ранних этапах, что не всегда так на практике. Они делают заключение о том, что использование комбинации вышеназванных параметров повышает специфичность ультрасонографии в диагностике болезни Пертеса.

Выявлению начальных, дорентгенологических признаков остеохондропатии посвящена работа В.И.Шевцова и соавт. [30]. Таковыми, по их мнению, являются выпячивание капсулы сустава, за счет увеличения толщины синовиальной оболочки и скопления в ней экссудата; утолщение фиброзной оболочки и воспалительные изменения в периартикулярных мягких тканях, обуславливающие понижение эхогенности тканей. Использование функциональных проб при исследовании, в виде ротации бедра вовнутрь и кнаружи, способствовало максимальной визуализации всех квадрантов головки бедра и выявлению начальных дефектов субхондрального слоя.

Работы A.Moulton и S.Upadhay (1982) и R.Zarate et al. (1983) по определению угла антеверсии шейки бедра продемонстрировали, что ультрасонография позволяет с достаточной точностью определить этот параметр [104,141]. Но впоследствии методика этих авторов не прижилась, по-видимому из-за ее сложности и появлением других методов визуализации - KT, MРТ, которые считаются стандартом определения этого параметра. Возможно, эти обстоятельства объясняют скудное число работ в этом направлении.

Как следует из вышеприведенного, ультразвуковые исследования проводились в основном у детей при дисплазии тазобедренного сустава, заболеваниях сопровождающихся суставным выпотом, включая болезнь Пертеса. Но работы, посвященные изучению возможностей ультрасонографии при остеоартрозе и асептическом некрозе тазобедренного сустава у взрослых практически отсутствуют. Хотя, как уже отмечалось выше, эти заболевания сопровождаются изменениями структур, прежде всего капсулы сустава, которые могут быть оценены с помощью сонографии.

В последние годы большое распространение в оценке патологии тазобедренного сустава получает магнитно-резонансная томография.

В настоящее время наиболее частым показанием для МРТ-исследования тазобедренного сустава является подозрение на асептический некроз головки бедра [40,53,65,72,76,81,102,119].

МРТ показывает изменения сигнала костной ткани уже на ранних стадиях заболевания, отражая гибель и замещение жировой ткани костного мозга. Наиболее характерным симптомом (до 80% случаев) для асептического некроза считают т.н. «двойную линию» - внутреннюю гипоинтенсивную и наружную гиперинтенсивную, отграничивающую зону некроза. Сигнал центральной зоны некроза зависит от материала, который замещает костный мозг.

Получение срезов в 2-х или 3-х ортогональных проекциях дает возможность более точной оценки площади поражения, что важно для выбора дальнейшей тактики лечения. По сравнению с сцинтиграфией и компьютерной томографией МРТ более чувствительна в выявлении асептического некроза [61]. Однако самые ранние стадии заболевания лучше выявляет сцинтиграфия, которая отражает нарушения кровоснабжения бедра, регистрируя «холодный очаг» в зоне суставной головки. МРТ выявляет патологию несколько позже, поскольку метод отражает гибель жировой ткани, а они являются наименее чувствительными к ишемии и погибают только на 5 день ишемического инсульта. Но в последующем далее в динамике сцинтиграфия может дать ложно негативные результаты [56].

Остеоартроз вызывает характерные изменения на магнитно-резонансных изображениях. Снижение высоты хряща наблюдается при выраженной стадии заболевания, выявление ранних изменений хряща лимитируется разрешающей способностью метода. МРТ имеет меньшую разрешающую способность чем КТ. Вследствие этого, маленькие остеофиты, небольшое уменьшение хряща и склероз трудно диагностировать с помощью МРТ. На Т2-взвешенных томограммах легко выявляются субхондральные кисты. Получение срезов в различных проекциях облегчает выявление таких изменений. В настоящее время проводятся исследования по выявлению раннего уменьшения объема суставного хряща и его структурных изменений [43,84,107,109,114,133,139]. Такие исследования могут обеспечить неиинвазивную оценку прогрессирования заболевания и эффективности лечения при остеоартрозе.

В работе авторов K.C.Li (1988) вперые была разработана МРТ-классификация остеоартроза по стадиям [93]. Эта классификация хорошо отражала ранние стадии заболевания и хуже выраженные. Ранние артрозные изменения выражались в неровности и неоднородности интенсивности сигнала хряща. Склеротические изменения не всегда были видны на МРТ-изображениях.

Таким образом, как следует из обзора литературы в диагностике остеоартроза есть немало нерешенных вопросов. Эти вопросы, прежде всего, касаются изменений мягких тканей - суставной капсулы, связок, не отражаемых при обычной рентгенографии. Современные технологии визуализации - ультрасонография, КТ, МРТ - несмотря на свое бурное развитие и большой потенциал в визуализации мягкотканных структур, пока находят ограниченное применение в диагностике дегенеративно-дистрофических изменений. Основное место в диагностике этих изменений продолжает занимать обычная рентгенография, которая как указывалась не лишена ряда недостатков. Пока неясна роль новых методов визуализации в комплексной лучевой оценке этих изменений, нет сравнительных данных, не выработаны конкретные показания и критерии оценки дегенеративного поражения. Обращает на себя внимание малое число работ по магнитно-резонансной томографии тазобедренного сустава при остеоартрозе. Имеющиеся данные о возможностях метода часто противоречивы и основное внимание в этих исследованиях уделяется лишь состоянию хряща. Поэтому, роль магнитно-резонансной томографии в оценке дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава нельзя считать окончательно установленной.