Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современная лучевая диагностика ревматоидного артрита 13
1.1 Определение, этиология, эпидемиология, патогенез, клиническая и лабораторная диагностика ревматоидного артрита 13
1.2 Современная лучевая диагностика ревматоидного артрита 19
1.2.1 Рентгенологический метод исследования 19
1.2.2 Ультразвуковой метод исследования 26
1.2.3 Компьютерная томография 29
1.2.4 Магнитно-резонансная томография 31
1.2.5 Радионуклидные методы исследования 32
1.3 Лечение ревматоидного артрита и оценка его эффективности 33
Глава 2. Материалы и методы исследования 38
2.1 Клиническая характеристика обследованных пациентов 38
2.2. Методы исследования 42
2.2.1 Методы оценки активности ревматоидного артрита 42
2.2.2 Лабораторные и инструментальные методы исследования 43
2.2.3 Лучевые методы исследования 44
2.2.4 Краткая характеристика этапов проведения исследования 46
2.2.5 Методы статистической обработки полученных результатов и выполнение требований радиационной безопасности при проведении исследований 47
Глава 3. Разработка методики цифровой микрофокусной рентгенографии с прямым увеличением изображения для обследования пациентов с ревматоидным артритом 49
Глава 4. Результаты применения различных методов лучевой диагностики для обследования пациентов с ревматоидным артритом 57
4.1 Результаты магнитно-резонансной томографии в диагностике раннего ревматоидного артрита 57
4.2 Результаты ультразвуковой диагностики при обследовании пациентов с ранним ревматоидным артритом 62
4.3 Рентгенологическая диагностика раннего ревматоидного артрита 64
4.3.1. Результаты рентгенографии кистей у пациентов с ранним ревматоидным артритом 64
4.3.2. Результаты усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии у пациентов с ранним ревматоидным артритом 66
Глава 5. Результаты применения усовершенствованной методики цифровой микрофокусной рентгенографии в мониторинге лечения ревматоидного артрита 71
5.1 Результаты усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии в оценке динамики и прогнозировании течения раннего ревматоидного артрита 71
5.2 Результаты цифровой микрофокусной рентгенографии в прогнозировании и оценке динамики лечения длительно текущего ревматоидного артрита 78
5.3 Возможности упрощенного метода оценки рентгенологического прогрессирования изменений в суставах кистей и стоп (метода SENS) при использовании усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии 85
Заключение 89
Выводы 98
Практические рекомендации 99
Список сокращений и условных обозначений 100
Список литературы 101
- Рентгенологический метод исследования
- Результаты магнитно-резонансной томографии в диагностике раннего ревматоидного артрита
- Результаты усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии в оценке динамики и прогнозировании течения раннего ревматоидного артрита
- Возможности упрощенного метода оценки рентгенологического прогрессирования изменений в суставах кистей и стоп (метода SENS) при использовании усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии
Рентгенологический метод исследования
В настоящее время рентгенография остается стандартом лучевой диагностики ревматоидного артрита (Беляева И.Б., 2007; Boesen M. et al., 2009; Ikeda K. et al., 2013). Несмотря на низкую чувствительность при выявлении ранних изменений, этот метод по-прежнему является самым распространенным и наиболее часто используемым для обследования пациентов (Guermazi A. et al., 2004; Rosado-de-Castro P.H. et al., 2014; Salaffi F. et al., 2014). Даже учитывая появление новых информативных методов визуализации патологических изменений при ревматоидном артрите, таких как МРТ и УЗИ, применение рентгенографии остается актуальным, особенно для выявления прогрессирования повреждения суставов (McQueen F.M., 2013).
Самым ранним проявлением ревматоидного артрита, выявляемым на рентгенограммах, является увеличение объема мягких тканей в области суставов (Смирнов А.В., 2010). Этот признак обусловлен возникающими экссудативно-пролиферативными процессами и может косвенно указывать на наличие синовита (Беляева И.Б., 2007). Одним из ранних рентгенологических проявлений ревматоидного артрита является остеопороз. Местный (околосуставной) остеопороз возникает достаточно быстро – уже на 6–8 неделе от начала заболевания и характеризуется повышением рентгенопрозрачности костной ткани. Это происходит за счет резорбции трабекул и замыкательных пластинок суставных поверхностей суставов (Смирнов А.В., 2016). В определении общего (распространенного) осте-опороза наиболее информативным методом является двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия. Она неинвазивна и позволяет быстро получать точные результаты количественного анализа (Скрипникова И.А. и соавт., 2010).
Субхондральные кисты определяются на рентгенограммах через несколько месяцев от дебюта заболевания. Рентгенологически они проявляются как единичные (на более поздних стадиях – множественные) небольшие просветления, округлой либо овальной формы. В период повышения активности заболевания эти просветления могут сливаться с разряженной костной тканью, а в период ремиссии, наоборот, выделяться за счет появления вокруг них тонкого костного ободка зоны склероза (Смирнов А.В., 2016).
Прогрессирующее сужение рентгеновских суставных щелей при ревматоидном артрите обусловлено разрушением суставного хряща. Оно возникает до 21 статочно поздно и не является критерием ранней диагностики заболевания (Смирнов А.В., 2010; Oliver J., Sommer A., 2005).
Большинство авторов сходятся во мнении, что эрозии суставной поверхности кости и прилегающих к ним участков кости наиболее характерный рентгенологический признак ревматоидного артрита (Васильев А.Ю., 1998; Смирнов А.В., 2010, 2016; Sugimoto H., 2013; Tpfer D. et al., 2014).
Выделяют три вида эрозий (Смирнов А.В., 2016):
– краевые поверхностные эрозии;
– компрессионные эрозии;
– эрозии в виде поверхностной резорбции замыкательной пластинки ко сти в месте прикрепления связки.
По данным ряда авторов, эрозии костной ткани при помощи рентгенографии выявляются только через 4–6 месяцев от начала заболевания менее чем у трети пациентов, а к концу первого года частота их выявления не превышает 50% (Васильев А.Ю., 1998; van Aken I. et al., 2004). Более позднее исследование показало, что рентгенография позволяет выявлять эрозивное поражение только когда произошла потеря 20–30% костной ткани в зоне образования эрозий (Sudo-Szopiska I. et al., 2012).
Отличительным, но более поздним рентгенологическим признаком ревматоидного артрита являются костные анкилозы и вывихи и подвывихи мелких костей кистей и стоп. Формированию анкилозов наиболее подвержены суставы запястья. Кости при этом могут сливаться в единый костный блок (Смирнов А.В., 2016; Oliver J., Sommer A., 2005).
В 1949 году O. Steinbrocker и соавт. разработали рентгенологическую классификацию ревматоидного артрита. С незначительными изменениями и дополнениями эта классификация используется в настоящее время. Автор выделил 4 рентгенологические стадии заболевания. Первая стадия – начальные проявления. Это наличие периартикулярного утолщения и уплотнения мягких тканей, околосуставного остеопороза и появление единичных кистовидных просветлений. Обнаружение первых эрозии (в количестве от 1 до 4), свидетельствует о начале вто 22 рой стадии. Часто на этой стадии возникает различная деформация костей и нарушение их соотношений в суставах. Наличие всех перечисленных изменений и выявление многочисленных эрозий (более 5), свидетельствует о начале третьей стадии ревматоидного артрита. Переход заболевания в последнюю (четвертую) стадию, связан с появлением костных анкилозов, которые могут возникать в основном в межзапястном или запястно-пястных суставах, кроме I запястно-пястного сустава (Смирнов А.В., 2016).
Как уже отмечалось ранее, рентгенография обладает низкой чувствительностью в выявлении рентгенологических признаков раннего ревматоидного артрита, поэтому актуальным является поиск более эффективной методики. Такой методикой стала микрофокусная рентгенография. Суть ее заключается в том, что используется рентгеновская трубка с точечным фокусным пятном (диаметром не более 0,1 мм). Приемник изображения располагается на удалении от объекта исследования по сравнению с фокусным расстоянием. Проходя через исследуемый объект и попадая на приемник изображения (рентгеновскую пленку, либо цифровой детектор), расходящийся пучок лучей образует увеличенное изображение объекта, размер которого зависит от расстояния «фокусное пятно объект» и «объект приемник изображения». При этом все детали изображения увеличиваются в размерах, в то время как резкость и разрешение регистрирующей системы остаются неизменными. Одновременно уменьшается вклад рассеянного в теле излучения (Смирнова В.А., 2007; Васильев А.Ю. и соавт., 2009). Одним из условий получения качественного увеличенного изображения является преодоление динамической нерезкости, возникающей вследствие движения исследуемого объекта в процессе съемки. Методами ее снижения являются уменьшение времени экспозиции и придание устойчивого положения объекту (Дударев А.Л. и соавт., 1984; Потра-хов Н.Н., 2004; Потрахов Н.Н., Грязнов А.Ю., 2005).
Многие авторы указывают на значительное преимущество применения микрофокусной рентгенографии для оценки структуры костной ткани в сравнении с рентгенографией (Шотемор Ш.Ш., 1987; Васильев А.Ю., 1988; Лебанин А.Л. и соавт., 1992; Розенгауз Е.В., 1993; Кухта О.А., 2006; Buckland-Wright J.C., 1984; Vasil ev A. Iu. et al., 2012).
Применяя микрофокусную рентгенографию Buckland-Wright J.С. (1984), выявил деструкцию кортикального слоя костей мелких суставов кистей и стоп в виде «пунктира» уже на 3-й 4-й неделе от дебюта ревматоидного артрита. Genant H. (1979) применяя 4-х кратное увеличение, обнаружил, что деструкция головок основных фаланг кисти в виде зубчатой картины типа «точка-тире» является ранним проявлением ревматоидного артрита и не выявляются при помощи обычной рентгенографии. Васильевым А.Ю. (1998) было установлено, что при применении микрофокусной рентгенографии эрозии могут быть обнаружены уже через 2 недели от начала заболевания, а предиктором их появления являются локальные изменения костной структуры. При этом автор детально изучил картину деструктивного процесса и предположил, что его развитие может происходить по двум вариантам. Первый вариант предполагает появление непосредственно под замыкательной пластинкой узкой полоски просветления, располагающейся в месте прикрепления капсулы. Второй вариант характеризовался появлением у края суставной поверхности кости округлого участка разряженной костной ткани с четкими контурами. Отличительным признаком полностью сформировавшейся эрозии автор считал полное исчезновение кортикального слоя. Появление описанного дефекта свидетельствовало о переходе процесса во вторую стадию. Более поздние работы, которые основывались на анализе результатов МРТ и микро-КТ, подтверждают правильность выдвинутых А.Ю. Васильевым предположений (Stach C.M. et al., 2010; Sudo-Szopiska I. et al., 2012).
Результаты магнитно-резонансной томографии в диагностике раннего ревматоидного артрита
Были изучены возможности МРТ, УЗИ, рентгенографии и усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии (МФРГ) для обследования пациентов с ранним ревматоидным артритом.
МРТ кистей и лучезапястных суставов с внутривенным контрастированием было выполнено 30 пациентам с ранним ревматоидным артритом (до 12 месяцев). Результаты исследований представлены в таблице 9.
Самым ранним признаком поражения кости при ревматоидном артрите является отек костного мозга остеит. Этот признак был выявлен у 14 пациентов (46,7%). Морфологически он характеризовался увеличением содержания свободной жидкости в кости, которая на МР-томограммах визуализировалась в виде участков повышенной интенсивности сигнала на PD FAT SAT (рисунок 7).
Такие признаки как большие размеры и нечеткие, неровные контуры зоны отека, позволяли отличить остеит от уже сформировавшихся эрозий костной ткани. Непосредственно к деструктивным поражениям костной ткани при ревматоидном артрите относится появление кист и эрозий. Кисты различной величины (1–8 мм) были обнаружены у 18 (60%) пациентов и выглядели как субхондраль-ные очаги деструкции костной ткани с сохранением контура кости, как на Т1, так и Т2-ВИ (рисунок 8).
На Т1-ВИ (а) и PD FAT SAT (б) изображениях в области основания II пястной кости определяется дефект костной ткани, правильной округлой формы, с четкими, ровными контурами – киста Эрозивное поражение костной ткани наблюдалось у 24 пациентов (80%) и характеризовалось наличием небольших краевых участков деструкции кости с нечеткими, неровными контурами, накапливающих контрастное вещество и дающих гипоинтенсивный сигнал на Т1-ВИ (рисунки 9 и 10).
По полученным данным, ранним проявлением ревматоидного артрита, является синовит. Он наблюдался у 63,3% пациентов и характеризовался наличием воспалительной гипертрофии синовиальной оболочки суставов, которая была отчетливо видна при контрастном усилении и имела толщину более 2 мм (рисунок 11).
Следует отметить, что применение МРТ позволяло выявить синовит у пациентов с избыточной массой тела, у которых определение такого важного клинического проявления как припухлость мелких суставов затруднено.
Наряду с синовитом у 20 (66,7%) пациентов наблюдался теносиновит. Этот признак не является специфическим для ревматоидного артрита, однако сопутствует возникновению такого клинического признака заболевания как скованность суставов.
Теносиновит проявлялся увеличением размеров сустава за счет утолщения стенок и скопления жидкости в синовиальных влагалищах сухожилий мышц сгибателей и разгибателей кисти. Полоска жидкости при этом была более 1 мм и давала гиперинтенсивный сигнал на T2-ВИ и PD FAT SAT (рисунок 12).
Отсутствие каких-либо изменений по данным МРТ наблюдалось у 13,3% пациентов. Таким образом, МРТ с контрастным усилением является высоко информативным методом диагностики раннего ревматоидного артрита, позволяющим визуализировать как воспалительные, так и деструктивные изменения и в костных ив мягкотканных структурах суставов.
Однако, выполнение МРТ сопряжено с рядом сложностей, которые могут существенно затруднять проведение данного исследования. Общепринятая методика не обеспечивает одновременного выполнения томографии обеих кистей, что удваивает трудоемкость и стоимость исследования. То же относится и к исследованию стоп, в результате чего трудоемкость и стоимость обследования возрастает в четыре раза. Пациенты с выраженным суставным синдромом с трудом переносят длительную процедуру проведения сканирования, а возникающий во время нее дискомфорт нередко вынуждает обследуемого совершать непроизвольные движения, что отрицательно сказывается на качестве полученных изображений. Выполнение МРТ невозможно у определенной категории пациентов из-за наличия широкого спектра абсолютных и относительных противопоказаний. Таким образом, несмотря на высокую информативность, МРТ является дополнительным методом диагностики ревматоидного артрита и не может использоваться в качестве скринингового.
Результаты усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии в оценке динамики и прогнозировании течения раннего ревматоидного артрита
У 68 пациентов из 123 обследованных был диагностирован ревматоидный артрит в ранней или развернутой стадии (длительность заболевания до 2 лет). Эти пациенты были разделили на 4 группы по степени ответа на лечение по индексу DAS28 (согласно таблице 7):
I группа (n=29, 42,6%) с хорошим эффектом от лечения (пациенты с значимой положительной динамикой активности ревматоидного артрита);
II группа (n=16, 23,5%) пациенты с удовлетворительным эффектом от лечения;
III группа (n=10, 14,7%) пациенты с отрицательной динамикой;
IV группа (n=13, 19,1%) пациенты без эффекта от лечения.
Структура динамики рентгенологических изменений суставов через 6 и 12 месяцев в зависимости от результатов лечения представлена в таблице 14.
Выявлено, что для большинства пациентов со значимой положительной динамикой активности заболевания (I группа) характерно отсутствие рентгенологического прогрессирования на фоне лечения в первые полгода (у 89,6% пациентов по данным усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии и у 100% пациентов по данным рентгенографии).
Напротив, у пациентов с отрицательной динамикой активности заболевания (III группа) после 6 месяцев лечения по результатам микрофокусной рентгенографии в 100% случаев отмечалось рентгенологическое прогрессирование.
Всем пациентам был проведен анализ корреляции рентгенологической и клинической картины заболевания. Установлено, что отсутствие рентгенологического прогрессирования деструктивных изменений в первые 6 месяцев заболевания в 76% случаев сопровождалось значимой положительной клинической динамикой и лишь в 24% случаев отрицательной клинической динамикой, удовлетворительным эффектом, либо отсутствием эффекта от лечения (р0,05).
Вместе с тем, прогрессирование деструктивных изменений по данным усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии в первые полгода, напротив, в 91% наблюдений выявлялось при отрицательной клинической динамике, удовлетворительном эффекте от лечения и при его отсутствии. Лишь в 9% случаев рентгенологическое прогрессирование определялось при значимой положительной динамике лечения (р0,05) (рисунок 19).
Для оценки корреляции эффективности лечения через 1 год с рентгенологической динамикой в первые полгода всех пациентов с ранним ревматоидным артритом (n=68) разделили на две группы.
В I группу вошли пациенты со значимой положительной динамикой лечения по DAS28 через год (n=29); во II с удовлетворительным эффектом, без эффекта от лечения и с отрицательной динамикой лечения по DAS28 через 1 год (n=39). Таблица 15.
Из данных таблицы 15 следует, что при отрицательной рентгенологической динамике (по данным усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии) через полгода лечения пациентов с ранним ревматоидным артритом, значимая положительная динамика индекса DAS28 через год была достигнута лишь у 3 (10,3%) пациентов I группы и у 31 (79,5%) пациентов II группы. Вместе с тем, у 89,7% пациентов со значимым положительным изменением индекса активности ревматоидного артрита прогрессирование деструктивных изменений по данным усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии не наблюдалось (p0,05).
Таким образом, при прогрессировании деструктивных изменений через полгода проводимой терапии по данным микрофокусной рентгенографии, риск, что лечение окажется неэффективным возрастает в 33,6 раза (OR=33,6). При этом от рицательная рентгенологическая динамика в течение первого полугодия заболевания является значимым (DK = -8,9) и высокочувствительным (79,5%) признаком прогноза результатов лечения через 1 год (р 0,05).
Вместе с тем, у большинства пациентов (79,5%) без значимого положительного эффекта от лечения через год (изменение индекса DAS28 составило менее 1,2) наблюдалось прогрессирование деструктивных изменений в первые полгода лечения. Тогда как у большей части пациентов (89,7%) с положительным эффектом от лечения рентгенологическое прогрессирование в первые полгода отсутствовало.
Взаимосвязь динамики результатов рентгенографии через полгода с результатами лечения через год представлена в таблице 16.
Из данных таблицы следует, что прогрессирование деструктивных изменений по результатам рентгенографии не наблюдалось ни у одного пациента из группы со значимой положительной динамикой активности и у 35,9% пациентов у которых не удалось достигнуть значимого положительного эффекта от лечения (p0,001). Установлено, что рентгенография обладает низкой чувствительностью (35,9%) для определения прогрессирования деструктивных изменений у пациентов с ранним ревматоидным артритом.
Вместе с тем, отсутствие отрицательной рентгенологической динамики по данным рентгенографии через полгода наблюдения было характерно для 100% пациентов со значимым положительным изменением индекса активности ревматоидного артрита и для 64,1% пациентов с отсутствием необходимого эффекта от лечения по прошествии года (p0,001).
По результатам анализа рентгенологической динамики на фоне проводимой терапии у всех пациентов с ранним ревматоидным артритом прогрессирование деструктивных изменений при использовании микрофокусной рентгенографии выявлено чаще, чем при использовании рентгенографии (у 34 и 14 пациентов соответственно).
Таким образом, микрофокусная рентгенография в сравнении с рентгенографией позволяет достоверно чаще выявлять отрицательную рентгенологическую динамику (p 0,05).
Клинический пример: пациент Р., 34 года. Диагноз ревматоидный артрит. Длительность заболевания 8 месяцев. На рентгенограммах кистей и стоп, выполненных перед началом лечения, патологических изменений выявлено не было. На рентгенограммах через 6 месяцев от начала лечения (рисунок 20а) патологических изменений не определяется; на рентгенограммах, выполненных при помощи усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии определяется отрицательная рентгенологическая динамика в виде наличия эрозий (рисунок 20б).
Возможности упрощенного метода оценки рентгенологического прогрессирования изменений в суставах кистей и стоп (метода SENS) при использовании усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии
Подсчет прогрессирования деструктивных изменений при рентгенографии по модифицированному методу Шарпа занимает больше времени, чем подсчет по методу SENS (Киричевская О.А. и соавт., 2007). В этой связи нами была изучена возможность применения упрощенного метода подсчета рентгенологических изменений (метода SENS) в определении прогрессирования раннего (таблица 19) и позднего (таблица 20) ревматоидного артрита при микрофокусной рентгенографии.
Для анализа полученных результатов у пациентов с ранним ревматоидным артритом (всего 68 человек) использовались те же группы пациентов: I группа (n=29) пациенты со значимой положительной динамикой лечения через год (n=29); II группа (n=39) пациенты с удовлетворительным эффектом, без эффекта от лечения и с отрицательной динамикой лечения (n=39). Таблица 20.
По представленным в таблице данным, применение метода SENS для подсчета индекса рентгенологического прогрессирования ревматоидного артрита при оценке результатов усовершенствованного метода микрофокусной рентгенографии позволяло выявлять отрицательную рентгенологическую динамику у 82% пациентов в группе с отсутствием значимой положительной динамики индекса активности заболевания через год от начала лечения и у 10,3% больных в группе со значимой положительной динамикой индекса активности заболевания за тот же период (p0,001). При этом результаты оценки рентгенологической динамики, определенные по методу SENS и по модифицированному методу Шарпа были сопоставимы.
По результатам применения этой методики подсчета, отсутствие отрицательной рентгенологической динамики через полгода наблюдения отмечалось у 89,7% пациентов в группе со значимой положительной динамикой индекса про-грессирования заболевания и у 18% пациентов в группе с отсутствием значимой положительной динамики. Таким образом, применение метода SENS по своей эффективности для оценки динамики лечения раннего ревматоидного артрита сопоставимо с модифицированным методом Шарпа. При оценке рентгенологической динамики 55 пациентов с длительно текущим ревматоидным артритом методом SENS использовались те же группы пациентов. В I группу вошли пациенты со значимой положительной динамикой лечения через год (n=14); во II с удовлетворительным эффектом, без эффекта от лечения и с отрицательной динамикой лечения (n=41). Таблица 21.
Из данных таблицы следует, что применение метода SENS при подсчете индекса рентгенологического прогрессирования ревматоидного артрита при оценке результатов усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии, отсутствие отрицательной рентгенологической динамики наблюдалось у 50% пациентов I группы (p0,001) и лишь менее чем у 4,9% пациентов II группы. По полученным результатам можно сделать вывод, что эффективность метода SENS в определении прогрессирования ревматоидного артрита сопоставима с эффективностью модифицированного метода Шарпа.
Вместе с тем, установлено, что для подсчета индекса выраженности рентгенологических проявлений ревматоидного артрита в кистях и стопах одного пациента по модифицированному методу Шарпа необходимо 16,94±0,2 минуты; для подсчета по методу SENS 6,061±0,2 минуты (p 0,0001). Таким образом, у пациен 88 тов с ранним ревматоидным артритом метод SENS является менее трудоемким, чем модифицированный метод Шарпа, при сохранении информативности.
Согласно современным подходам к лечению ревматоидного артрита, подбор эффективной терапии считается самым важным элементом лечения. Однако далеко не всегда удается остановить прогрессирование этого заболевания. Так из 68 пациентов с ранним ревматоидным артритом значительного снижения активности по DAS28 после проведенного лечения удалось достичь лишь у 42,7% пациентов. У обследуемых с длительно текущим заболеванием (55 человек) положительная динамика наблюдалась только у 25,5% пациентов. Это указывает на важность объективной оценки эффективности терапии на начальных этапах лечения. В свою очередь, проведенный анализ подтвердил, что данные усовершенствованной методики микрофокусной рентгенографии, определенные по методу SENS, являются предиктором, позволяющим оценивать эффективность проводимой терапии.