УДК 616.728.3-007.248-073.756.8
МСКТ проявления артроза коленного сустава
Дьячкова Галина Викторовна – доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией Рентгеновских и ультразвуковых методов диагностики Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени академика Г. А. Илизарова Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Акбаров Парвин Алекбeрович – директор Научно-исследовательского института восстановительной медицины Министерства здравоохранения Республики Азербайджан.
Ларионова Татьяна Адиславовна – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории Рентгеновских и ультразвуковых методов диагностики Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени академика Г. А. Илизарова Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Аннотация: У 65 больных изучены МСКТ – особенности деформирующего артроза коленного сустава в различные стадии заболевания. Для сравнения с нормальными показателями обследовано 30 больных без клинико-рентгенологических проявлений гонартоза. Артроз коленного сустава сопровождается выраженными изменением качества кости мыщелков бедренной и большеберцовой костей, которые ,в зависимости от возраста пациента, проявляются различной степенью изменения плотности кости. Максимальное снижение плотности характерно для латерального мыщелка, плотность снижена и в области медиального отдела большеберцовой кости, но у больных с варусной деформацией, в результате компремирования этой зоны плотность кости увеличивается.
Ключевые слова: идиопатический сколиоз, транспедикулярная фиксация, методика операции, результаты лечения.
Введение. Остеоартроз (ОА) является одним из наиболее распространенных заболеваний, которым страдает около 4% взрослого населения, при этом гонартрозом от 3 до 5%, и среди причин нетрудоспособности лиц после 50 лет ОА занимает второе место [1,2,3,5.6,7]. Большинство этих случаев приходится на взрослых старше 45 лет, при этом женщины подвергаются более высокому риску; ожидается, что эти цифры будут увеличиваться из-за старения населения и распространенности ожирения [8,9,10], Заболевание является одной из основных причин преждевременной потери трудоспособности и инвалидности, хронического болевого синдрома, значительно снижающего качество жизни пациентов, затрат на лечение [1,8,11,12,13]. Учитывая, что наиболее быстрая потеря суставного хряща и изменения субхондральной кости происходят в первые годы от начала болезни, необходимо начинать лечение на ранних стадиях развития патологического процесса, что требует своевременной и точной диагностики [11,14,15 ]. Основными лучевыми методами исследования суставов являются рентгенография, ультразвуковое исследование (УЗИ), магнитно-резонансная томография (МРТ), компьютерная томография (КТ) и денситометрия. Наиболее точные, количественные изменения в суставах выявляются при мультисрезовой компьютерной томографии (МСКТ) [ 16,17,18,19].
Материал и методы исследования. Рентгеновские, КТ, МСКТ исследования проведены 60 больным деформирующим артрозом коленного сустава в возрасте от 18 до 70 лет. Преобладали идиопатический гонартроз и артроз на фоне дисплазии коленного сустава. Обследовано 30 больных без клинико-рентгенологических проявлений гонартоза. Исследования проводили на компьютерных томографах GE Lihgt Speed VCT, Toshiba Aquilion-64 (рис. 1).
а |
б |
в |
Рисунок 1. МСКТ коленных и тазобедренного сустава больных деформирующим артрозом, III-IV стадия. |
Статистическую обработку параметров плотности проводили на персональном компьютере с помощью программы Attestat, встроенной в Microsoft Excel. Полученные данные представлены в виде средней и стандартного отклонения отклонения (М± σ). Для подтверждения выводов о различиях между полученными результатами в двух группах в случаях с нормальным распределением использовали t-критерий Стьюдента. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.
Результаты. Рентгенологическая семиотика деформирующего артроза зависит от стадии заболевания и метода исследования. Достаточной большой объем информации можно получить при рентгеновском исследовании: изменения рентгеновской суставной щели; характер формы суставных концов; наличие остеофитов. Однако при МСКТ можно получить более тонкие, количественно измеренные, показатели рентгеноморфологических изменений в коленном суставе.
- Измерение высоты рентгеновской суставной щели в режиме мультипланарной реконструкции (MPR) позволяет получить более точные данные.
- Плотность кости. Наиболее важным показателем, характеризующим степень перестройки костной ткани, наличие остеопороза или остеосклероза, является показатель плотности, измеренный в единицах Хаунсфилда (HU). У больных деформирующим артрозом коленного сустава этот показатель зависит от возраста и стадии заболевания (табл.1).
Таблица 1. Плотность мыщелков бедренной и большеберцовой костей у больных гонартрозом в различном возрасте, HU (при сравнении одноименных мыщелков правого и левого сустава), (М± σ), n=60.
Возраст, лет |
Мыщелки бедренной кости |
Мыщелки большеберцовой кости |
||||||
Латеральный |
Медиальный |
Латеральный |
Медиальный |
|||||
правый |
левый |
правый |
левый |
правый |
левый |
правый |
левый |
|
18– 35 |
208,5 ±76,41*** |
169,7 ±46,93 |
153,7 ±73,51 |
189,7 ±61,87 |
204,6 ±85,76 |
157,9 ±50,83 |
204,6 ±85,76 |
213,6 ±69,38 |
36– 55/60* |
208,9 ±85,61 |
171,1 ±44,36 |
172,2 ±79,18*** |
201,1 ±72,27 |
134,6 ±76,08* |
151,4 ±58,15 |
245,5 ±68,6*** |
260,2 ±71,21 |
56/61 – 70** |
187,3 ±44,95*** |
141,2 ±71,91 |
135,1 ±84,67 |
196,1 ±62,77*** |
104,4 ±54,35 |
126,8 ±60,31* |
196,7 ±50,72 |
201,9 ±64,16*** |
* 55 – женщины, 60 – мужчины
**56 – женщины, 61 – мужчины
*** достоверные отличия, р<0,05
- Трабекулярная структура. Уменьшение плотности кости в области мыщелков сопровождалось изменением структуры. Плотность в зоне медиального мыщелка большеберцовой кости на рисунке 2 – 349,66 HU; в области латерального – 144,96 HU. На рисунке 2а у больной с III стадией гонартроза в медиальном отделе щель сустава сужена до 2мм. Краевые остеофиты суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей. Деформация и заострение межмыщелкового возвышения. Склероз (относительный) и деформация смежных нагружаемых поверхностей. Крупная кистовидная перестройка медиального мыщелка большеберцовой кости. В центральном отделе сустава определяются свободнолежащие костные фрагменты 4х5мм, 2х2мм. На рисунке 2б у пациентки с III -IV стадией гонартроза в области медиального мыщелка большеберцовой кости структура была более плотной, тогда как обширные зоны резорбции, межтрабекулярные дефекты были характерны для латерального (Рис.2).
а |
б |
Рисунок 2. МСКТ коленных суставов больной К, 64 года. (а) – деформирующий артроз, III стадия, (б) – М-медиальный мыщелок, Л-латеральный мыщелок. |
Среди обследованных больных преобладали пациенты с поражением всех отделов сустава (72 %). Преимущественное поражение пателло-феморального сочленения имело место у 5% больных, гонартроз с выраженными изменениями внутреннего отдела коленного сустава – у 22 % больных. В 1% случаев преобладали изменения наружного отдела (умеренное снижение высоты суставной щели, перестройка наружных мыщелков) без вальгусной деформации коленного сустава. Выраженные изменения в мыщелках бедренной и большеберцовой костей выявлены у больных с III-IV стадиями заболевания. При виртуальной реконструкции области коленного сустава хорошо визуализируются зоны резорбции в мыщелках, межтрабекулярные дефекты (Рис.3.)
а |
б |
Рисунок 3. МСКТ коленных суставов больных гонартрозом. (а) – MPR во фронтальной плоскости, измерение плотности мыщелков большеберцовой и бедренной костей, (б) – VRT коленного сустава, обширные зоны резорбции в области мыщелков бедренной кости и латерального – больше берцовой. |
Обсуждение. Результаты исследования показали, что рентгеноанатомические изменения в коленном суставе при деформирующем артрозе сопровождаются характерной перестройкой мыщелков бедренной и большеберцовой костей, которые при исследовании методом КТ и МСКТ выявляются гораздо раньше и могут быть критериями качества кости у больных деформирующим артрозом и объективным показателем при определении стадии заболевания[ 17,19]. Постпроцессная обработка данных МСКТ с использованием современных программ рабочей станции позволила выявить специфические изменения структуры латерального и медиального мыщелков большеберцовой кости. Разрозненные, утолщенные костные трабекулы в области латерального мыщелка, имеющие немногочисленные связи между собой образовывали обширные зоны резорбции. При VRT реконструкции эти изменения, особенно у больных с III-IV стадиями заболевания, проявляются специфическим признаком «симптом изношенного кружева», который обусловлен образованием зон резорбции в эпиметафизарном отделе, истончением и локальными дефектами корковой пластинки в области метафиза. Структура медиального мыщелка отличалась более плотным расположением костных трабекул, имеющих преимущественно продольное расположение с сохранением определенного количества горизонтальных связей. Характерным признаком количественного изменения плотности костной ткани у больных деформирующим артрозом является общее снижение плотности мыщелков бедренной и большеберцовой кости у больных в возрасте 18-35 лет и относительное повышение плотности медиального мыщелка большеберцовой кости у больных старше 55/60 лет, особенно при наличии варусной деформации коленного сустава [ 17,19 ].
Заключение. Артроз коленного сустава сопровождается выраженными изменением качества кости мыщелков бедренной и большеберцовой костей, которые ,в зависимости от возраста пациента, проявляются различной степенью изменения плотности кости . Максимальное снижение плотности характерно для латерального мыщелка, плотность снижена и в области медиального отдела большеберцовой кости, но у больных с варусной деформацией, в результате компремирования этой зоны плотность кости увеличивается.
Список литературы
- Зоря В И, Шпаковский Д. Е., Лазишвили Г. Д. Деформирующий артроз коленного сустава. Издательство: ЛитТерра, 2010 г. 320 с.
- Концепция развития системы здравоохранения в РФ до 2020 г. // zdravo2020.ru.
- Ортопедия: национальное руководство / под ред. С. П. Миронова, Г. П. Котельникова. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. 832 с.
- Vina, E.R., and Kwoh, C.K.. Epidemiology of osteoarthritis: literature update. Curr Opin Rheumatol30, 160, 2018.
- Bijlsma JW, Borenbaum F, Lafeber FP. Osteoarthritis: an update with relevance for clinical practice. Lancet. 2011;377(9783):2115–26.
- Wilkinson JM, Zeggini E. The Genetic Epidemiology of Joint Shape and the Development of Osteoarthritis. Calcif Tissue Int. 2021 Sep;109(3):257-276. doi: 10.1007/s00223-020-00702-6. Epub 2020 May 11.
- Karimi S, Pasdar Y, Hamzeh B, Ayenehpour A, Heydarpour F, Goudarzi F. Obesity phenotypes related to musculoskeletal disorders; a cross-sectional study from RaNCD cohort. Arch Public Health. 2022 Aug 9;80(1):185.
- Hunter, D.J., and Bierma-Zeinstra, S.. Osteoarthritis. Lancet393, 1745, 2019
- Tsatsoulis A, Paschou SA. Metabolically healthy obesity: criteria, epidemiology, controversies, and consequences. Curr Obes Rep. 2020;9(2):109–120.
- Hootman, J.M., Helmick, C.G., Barbour, K.E., Theis, K.A., Boring, M.A. Updated projected prevalence of self-reported doctor-diagnosed arthritis and arthritis-attributable activity limitation among US adults, 2015–2040.Arthritis Rheumatol 68, 1582, 2016.
- Емелин А.Л., Панков И.О. Современные подходы к лечению посттравматического артроза коленного сустава // Современные проблемы науки и образования.–2016.–№3.
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24768 (дата обращения: 08.10.2022). - Насонов Е.Л. Остеопороз и остеоартроз: взаимоисключающие или взаимодополняющие болезни? – Consilium medicum, 2000; 6: 248.
- Kloppenburg, M., and Berenbaum, F.. Osteoarthritis year in review 2019: epidemiology and therapy. Osteoarthritis Cartilage28, 242, 2020.
- Матвеев Р.П., Брагина С.В.. Диагностика остеоартроза коленного сустава: учебное пособие / Архангельск: Изд-во Северного государственного медицинского университета, 2015. – 65 с.
- He, Y., Li, Z., Alexander, P.G., et al.. Pathogenesis of osteoarthritis: risk factors, regulatory pathways in chondrocytes, and experimental models. Biology (Basel)9, 194, 2020
- Carvalho LE, Sobieranski AC, von Wangenheim A. 3D Segmentation Algorithms for Computerized Tomographic Imaging: a Systematic Literature Review. J Digit Imaging. 2018. 31(6):799-850.
- Плотность кости в области мыщелков бедренной и большеберцовой костей у больных деформирующим артрозом коленного сустава / Г. В. Дьячкова, К. А. Дьячков, М. А. Корабельников, Н. В. Сазонова // Илизаровские чтения : материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Курган, 2010. – С. 115-116.
- МРТ-диагностика изменений капсульно-связочного аппарата и менисков у больных деформирующим артрозом / К. А. Дьячков, Г. В. Дьячкова, Т. Ю. Карасева, Е. А. Карасев // Гений ортопедии. – 2015. – N 2. – С. 40-46.
- Плотность костей, образующих тазобедренный и коленный суставы, у больных старше 60 лет с коксартрозом и гонартрозом по данным мультисрезовой компьютерной томографии / Г. В. Дьячкова, Н. В. Сазонова, Т. А. Ларионова, К. А. Дьячков // Успехи геронтологии. – 2015. – Т. 28, № 1. – С. 80-85. – Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=23138664.