Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние лучевой диагностики (по данным литературы) 11
1.1. Хронический остеомиелит как медико-социальная проблема 11
1.2. Понятие об остеомиелите, этиология, патогенез, классификация ... 13
1.3. Клинико-лучевая диагностика хронического остеомиелита 18
ГЛАВА 2. Общая характеристика материала и методики исследования 37
Глава 3. Результаты клинико-рентгенологического и магнитно-резонансно-томографического исследования 45
3.1. Магнитно-резонансные характеристики в зависимости от времени релаксации в норме и при хроническом 45
остеомиелите .
3.2. Рубрификация классификации хронического неспецифического остеомиелита 49
3.3.1. Группа с хроническим гематогенным остеомиелитом 52
3.3.2. Дифференциальная диагностика хронического гематогенного остеомиелита с другими заболеваниями (остеоид-остеома, лооозеровкая зона, саркома Юинга, мягкотканая опухоль) 63
3.3.3. Группа больных с хроническим посттравматическим остеомиелитом 68
3.3.4. Группа больных с контактным остеомиелитом 82
3.3.5. Подгруппа больных с неспецифическим остеомиелитом и иммунодефицитными состояниями 88
3.3.6. Подгруппа больных с сахарным диабетом 95
3.3.7. Магнитно-резонансная томография в оценке активности и фазы хронического остеомиелита 99
3.3.8. МРТ-семиотика местных осложнений при хроническом неспецифическом остеомиелите 110
3.3.9. Трудности и пределы МРТ-исследования различных форм хронического остеомиелита. Возможности метода в оценке эффективности лечебных мероприятий 116
Заключение 119
Выводы 132
Практические рекомендации 133
Список литературы
- Понятие об остеомиелите, этиология, патогенез, классификация
- Клинико-лучевая диагностика хронического остеомиелита
- Рубрификация классификации хронического неспецифического остеомиелита
- МРТ-семиотика местных осложнений при хроническом неспецифическом остеомиелите
Понятие об остеомиелите, этиология, патогенез, классификация
Анализ литературы показывает, что успех лечения хронического остеомиелита, зависит от своевременной радикальности санации гнойно-некротического процесса [31, 67], правильного выбора оперативной техники и метода оперативного вмешательства при условии хорошего технического выполнения операции [37, 186]. В связи с этим, остро встаёт вопрос ранней диагностики заболевания с получением полной и объективной картины деструктивных изменений в кости и характера патологических изменений мягких тканей [41, 42, 94, 143]. Ответы на поставленные вопросы дают клинико-лучевые методы визуализации [187, 188].
Сообщения о рентгенологической диагностике остеомиелитов можно найти в ранних работах, посвященных данному вопросу [69, 163]. В XX веке число отечественных публикаций о рентгенологической семиотике остеомиелита при различных формах, стадиях, локализациях непрерывно возрастало [27, 141, 144, 166, 189]. Помимо традиционной рентгенографии современный комплекс лучевых методов исследования включает [110, 211, 245], такие высокоинформативные методы, как ультразвуковое исследование (УЗИ), рентгеновская компьютерная томография (РКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и позитронно -эмиссионная томография (ПЭТ) и др. [246]. Методы лучевого исследования позволяют не только диагностировать хронический остеомиелит [58], но и определить изменения в мягких тканях [57].
Рентгенологические методы диагностики
Сегодня современную диагностику остеомиелита, в частности хронического, нельзя представить без такого важного широко распространенного метода, как традиционное рентгенологическое исследование. Рентгенологический метод исследования костей и суставов включает: рентгенографию, рентгеноскопию, флюорография, линейную томографию, компьютерную томографию и др.
Традиционная рентгенография в настоящее время не потеряла своего практического значения и является одним из ведущих методов лучевых исследований при остеомиелите. Преимуществами метода является его общедоступность, возможность выполнять снимки не только в условиях рентгеновского кабинета, но и в палате, операционной и др. В настоящее время в ЛПУ широко используются цифровые методы диагностики, которые имеют ряд преимуществ перед аналоговыми: это меньшая лучевая нагрузка на пациента, а также возможность передавать, демонстрировать, изменять и архивировать изображения с использованием современных компьютерных технологий. Абсолютных противопоказаний для диагностической рентгенографии нет. Даже беременность и детский возраст не являются противопоказаниями, когда рентгенография проводится с учетом жизненных показаний. Риск при проведении данных исследований несравнимо меньше возможного вреда, которое может принести болезнь, своевременно не диагностированная и не вылеченная.
Известно, что рентгенография характеризуется высокой чувствительностью и разрешающей способностью при исследовании костно-суставного аппарата удобна при динамическом наблюдении за пациентом. Так, обзорная рентгенография остеомиелитического очага, выполненная в различных проекциях при оптимальной укладке больного иногда, с выведением патологической зоны в краеобразующее положение, даёт возможность обнаружить внутрикостную гнойную полость, оценить склеротические изменения в окружающей костной ткани, их взаимосвязь с изменениями в мягких тканях и близко расположенных костях, деформацию мышц, межмышечных прослоек, соседних анатомических структур. При выполнении прицельных и линейных томограмм информативность рентгенологического метода повышается, так как имеется возможность определить интенсивность гнойной полости, её гомогенность и, таким образом, выявить секвестры, более чётко визуализировать границы и протяженность воспалительной зоны, получить дополнительные представления о характере её контуров и выраженности остеосклероза, что косвенно позволяет судить об активности остеомиелитического процесса. Суперэкспонированные или «жёсткие» снимки производят для детализации изменений, выявленных на обычных рентгенограммах. На суперэкспонированных снимках, выполненных в условиях повышенного напряжения некоторые патоморфологические структуры, составляющие интенсивную тень, оказываются дифференцированными и становятся видимыми изменения, не отображающиеся на обычном снимке.
При длительном течении хронического остеомиелита, особенно при поражении длинных трубчатых костей, кость значительно утолщается и уплотняется в результате остеосклероза, маскирует деструктивные полости, и, следовательно, затрудняет рентгенологическую оценку активности воспалительного процесса, особенно если они небольшого размера, истинные размеры остеомиелитической деструкции оказываются значительно меньше, чем определялись на обычных снимках.
Клинико-лучевая диагностика хронического остеомиелита
Всем пациентам (89) была выполнена рентгенография пораженной области. Как правило, на рентгенограммах определялись деформация и утолщение кости в месте перелома, свидетельствующие о консолидации, в трети случаев прослеживалась линия перелома. В 56 случаях отмечалась неоднородность структуры за счёт участков разрежения и уплотнения костной ткани, массивные периостальные наложения. Признаки остеоартроза в близи расположенного сустава отмечались у 18 пациентов (20,2%), анкилоза - у 3 (3,4 %).
В 5 случаях была выполнена фистулография. Однако лишь в двух случаях фистулография чётко определила направление и ход свищей, их сообщение с внутрикостной полостью. Использование данного метода было связано с техническими трудностями заполнения свищевых ходов (узкие ходы, частично «закрытые» свищи, вытекание контрастного вещества при его введении на поверхность кожи). Рентгенофистулография также не давала полного представления об изменениях в костно-хрящевой и мягкотканых структурах.
Консолидированный при отсутствии инфекционных осложнений перелом отображался на МР-томограммах в виде гипоинтенсивной зоны на Т2-, Т1-ВИ с нечёткими стушеванными контурами. С течением времени (примерно к 6-8 мес.), границы измененной костной ткани и костного мозга стираются, разница сигнальных характеристик исчезает. Данные магнитно-резонансной томографии Всем пациентам (89) была проведена идентификационно топографическая МРТ примерно через 6 месяцев от начала заболевания. С целью оценки результатов оперативного лечения выполнялась динамическая МР-томография.
На полученных МР-томограммах определялся патологически высокий МР-сигнал на Т2-ВИ и с fs от костного мозга вследствие его отёка и инфильтрации. Данные патофизиологические изменения были наиболее выражены в зонах перелома и в местах оперативного доступа – у 71 пациента. Во время обострения хронического остеомиелита у 69 пациентов на МР-томограммах терялась заострённость и угловатость краёв перелома, контуры краёв были нечёткими и не ровными, имели место краевые дефекты. Воспалительные изменения определялись в виде сплошной или прерывистой полосы неоднородного высокого сигнала на Т2 по ходу линии перелома/хирургического вмешательства, а также выше и ниже линии перелома/оперативного доступа, с тенденцией их распространения по оси кости. У 59 пациентов выявлялись мелкие крошковидные персистирующие секвестры, формирующиеся из расположенных рядом с переломом костных отломков. В ряде случаев (17) при обострении остеомиелита динамическая МР-томография позволила отметить увеличение размеров некоторых внутрикостных абсцессов, их слияние между собой в более крупные, уменьшение зоны остеосклероза. МР-критериями стихания воспаления служило ограничение костных абсцессов полосой склероза (34 пациента) и уменьшение их размеров. Ассимиляция периостальных наложений (45 пациентов), свидетельствовала об усилении репаративных процессов.
Примером хронического посттравматического остеомиелита вследствие закрытого оскольчатого перелома может служить следующее наблюдение.
Больная С., 19 лет (история болезни №23025), поступила 26.10.2010 в хирургическое отделение с жалобами на боли при физической нагрузке в средней трети левой голени, отёчность и припухлость, затруднение при ходьбе. В 2004 г. перенесла закрытый оскольчатый перелом средней трети диафиза левой большеберцовой кости. На рентгенограмме левой голени: в средней трети диафиза большеберцовой кости определяется деформация и веретёнообразное утолщение и уплотнение кости, нечёткость контуров и наличие небольшой полости. В голеностопном суставе определяется полный костный анкилоз, сустав деформирован, имеются признаки остеопороза. Мягкие ткани без особенностей.
29.10.2010 проведено МРТ-исследование: определяется веретёнообразное утолщение и деформация средней трети большеберцовой кости за счёт выраженных периостальных наложений по задневнутренней поверхности, до 0,7см толщиной. Под корковым слоем выявляется зона высокого сигнала на Т2-ВИ с нечёткими контурами, размером 3,2х1,1х1,3 см - абсцесс. Секвестров не наблюдается. Отмечается умеренное повышение сигнала на Т2-ВИ от параоссальных мягких тканей по задней поверхности за счёт отёка (рис. 13). Рис. 13. МРТ левой голени больной С., 19 лет, сагиттальная проекция Т2-ВИ и с fs, поперечная проекция Т2-ВИ с fs. Хронический посттравматический остеомиелит средней трети левой большеберцовой кости, фаза обострения. В средней трети костного мозга большеберцовой кости определяется абсцесс. Периостальные наложения. Отёк параоссальных мягких тканей. МР-томография в данном наблюдении позволила уточнить характер, локализацию, протяжённость гнойных изменений, установить фазу течения остеомиелита. Следующее наблюдение является примером уточненной диагностики хронического посттравматического остеомиелита развившегося вследствие оскольчатого перелома.
Пациент К., 27 лет (история № 33987), поступил в отделение травматологии и ортопедии с жалобами на нарастающую ноющую боль в нижней трети левой голени, усиливающуюся при движении и ротации голени, выраженный местный отёк, затруднение самостоятельного передвижения из-за сильного болевого синдрома. В анамнезе: около двух лет назад была бытовая травма, перелом левой голени. Наличие оперативного лечения отрицает. Период восстановления протекал без особенностей. На контрольных рентгенограммах левой голени с захватом голеностопного сустава от 2010 года отмечаются признаки сросшегося перелома нижней трети большеберцовой кости. Настоящее ухудшение возникло несколько недель назад, когда подвернул ногу, возникли выше перечисленные симптомы.
На рентгенограмме левого голеностопного сустава прослеживается линия перелома большеберцовой кости с диастазом до 0,4см, линейный периостит в области поражения. Костная структура неравномерно разрежена.
24.03.2012 проведено МРТ-исследование: в нижней трети левой большеберцовой кости отмечается линия перелома с диастазом до 0,7см, с патологическим высоким сигналом на Т2-ВИ внутри и около перелома за счёт абсцедирования, частично окаймленного гипоинтенсивным ободком (остеосклероз). Неравномерная костная мозоль. Линейный периостит в дистальной половине большеберцовой кости (рис. 14).
Рубрификация классификации хронического неспецифического остеомиелита
В 28 случаях наблюдался прорыв внутрикостных абсцессов под периост и в мягкие ткани с образованием отчётливо прослеживающихся фистул различного диаметра, хода и протяжённости, заполненных гнойным содержимым высокого сигнала на Т2-ВИ (до 123 усл.ед).
Наблюдаемые остеомиелитические полости содержали секвестры: относительно крупные (до 0,7см диаметром) гипоинтенсивные на Т1-, Т2-ВИ отмечались у 16 пациентов, у 66 - внутрикостные абсцессы включали мелкие, едва различимые крошковидные секвестры, имевшие низкий МР-сигнал, создавая неоднородность сигнала полостей абсцессов. У 34 пациентов, существовавшие гнойные полости осложнялись формированием длительно незаживающих свищей. МР-томограммы довольно точно отображали количество, ход и направление свищей, их протяжённость, состояние стенок и др.
В 5 случаях отмечалась инкапсуляция абсцесса. Сгущение гноя и потеря кристаллов холестерина характеризовалось однородным гиперинтенсивным МР-сигналом на Т1-, Т2-ВИ с образованием на границе абсцесса толстой рубцовой капсулы низкого сигнала на Т1-,Т2-ВИ.
Практически во всех случаях при обострении остеомиелита наблюдались выраженные изменения в параоссальных мягких тканях. Наиболее часто выявлялся реактивный отёк и инфильтрация мягких тканей в виде повышения сигнала в режиме Т2, границы которых было трудно установить (89). У 17 пациентов определялось появление новых мягкотканых абсцессов. Увеличение размеров, изменение формы, локализации и протяженности «хронических» абсцессов отмечалось в 73 случаях, формирование межмышечных флегмон в виде линейных зон высокого сигнала на Т2-ВИ имело место у 5 пациентов.
В 49 случаях имелись изменения в крупных суставах (коленный, тазобедренный, голеностопный), близко расположенных к остеомиелитическому очагу в виде реактивного артрита, бурсита, скопления однородной жидкости в полости сустава и его сумках.
Фаза стихания хронического остеомиелита характеризовалась: уменьшением размеров и количества внутрикостных гнойных полостей (10); исчезновением (8) и уменьшением (2) количества и размеров мягкотканых абсцессов со снижением интенсивности сигнала от них до 76 усл. ед. Наблюдалось уменьшение площади отёка и инфильтрации костного мозга и мягких тканей (10), закрытие свищевых ходов грануляционной тканью (7).
В фазу ремиссии преобладали процессы «восстановления» кости – в виде появления различной выраженности остеосклероза вокруг внутрикостных абсцессов с сужением костномозгового канала (56); ассимиляцией периостита в виде значительных по толщине и протяженности периостальных напластований (85), исчезновение отёка (56), инфильтрации (42) и абсцессов (39) в окружающих мягких тканях.
Примером обострения хронического гематогенного остеомиелита может служить следующее наблюдение.
Больная Д., 19 лет (история № 44236), поступила в ортопедическое отделение с жалобами на распирающие боли в левом бедре, боли в левом тазобедренном суставе, повышение температуры тела до 3,8 С. В 6-ти летнем возрасте перенесла острый гематогенный остеомиелит левой бедренной кости. На рентгенограммах левого бедра патологических изменений не выявлено.
Предварительный диагноз: артрит левого тазобедренного сустава. 22.02.2008 проведено МРТ-исследование: в проксимальном метадиафизе левой бедренной кости определяется зона высокого сигнала на Т2-ВИ, протяжённостью 8,5см за счёт инфильтрации костного мозга. По внутренней поверхности метафиза бедра выявляется полоска повышенного сигнала на Т2 – субпериостальный абсцесс, на данном уровне также отмечается линейный периостит. Параоссальные мягкие ткани бедра по медианной поверхности имеют умеренно повышенный сигнал на Т2-ВИ за счёт отёка (рис. 29).
МРТ левого бедра больной Д., 19 лет, фронтальная проекция Т2-ВИ с fs и Т1-ВИ, аксиальная проекция Т2-ВИ с fs. Хронический гематогенный остеомиелит, фаза обострения. Инфильтрация метадиафиза с формированием субпериостального абсцесса. Линейный периостит. Умеренный отёк параоссальных мягких тканей.
МРТ-семиотика обострения хронического посттравматического остеомиелита представлена на рисунках 30, 31.
Пациент У., 25 лет (история болезни № 33241), поступил в травматологическое отделение для курса реабилитации. Семь лет назад в результате ДТП имел перелом левого бедра с поперечным смещением. Проводилось скелетное вытяжение, осложнившееся образованием свища. В ходе консервативных лечебных мероприятий свищ закрылся. На рентгенограммах левой бедренной кости определяется деформация, неравномерное утолщение средней трети диафиза бедра. В дистальной половине бедра отмечается чередование участков разрежения костной ткани и остеосклероза. Заключение: хронический остеомиелит?
27.12.2012 проведено МРТ-исследование: определяется несросшийся поперечный перелом средней трети диафиза левой бедренной кости. Кость на данном уровне резко деформирована, имеются равномерные параоссальные наслоения. В области перелома и ниже её отмечаются зоны неоднородно высокого сигнала на Т2 за счёт инфильтрации и абсцессов. Параоссальные мягкие ткани деформированы, гипотрофичны. По латеральной поверхности в толще мягких тканей, на фоне инфильтрации, выявляется свищевой ход, частично заполненный патологическим содержимым высокого сигнала на Т2 – гной (рис. 30).
МРТ-семиотика местных осложнений при хроническом неспецифическом остеомиелите
Анализ томограмм у больных с иммунодефицитными состояниями показал ряд отличительных неблагоприятных МРТ-особенностей остеомиелита: 1) обширность остеомиелитического поражения различных анатомических областей, и их сочетание; 2) быстрое прогрессирование воспаления с вовлечением смежных структур; 3) типичные сигнальные характеристики -диффузное снижение МР-сигнала костного мозга на Т1- и Т2-ВИ вследствие его хронической интоксикации (наркотическим веществом); 4) высокая частота и большой объем местных мягкотканых осложнений, которые развиваются в короткие сроки; 5) при длительном течении фазы стихания отсутствие полноценной фазы ремиссии, что объясняется хронической интоксикацией, септическим и септипиемическим состоянием.
Хронический остеомиелит, ассоциированный с сахарным диабетом Остеомиелит у лиц с сахарным диабетом представляет собой вариант контактного остеомиелита, возникающего на фоне диабетической аногио-, нейро- и остеопатии, метаболических нарушений в тканях и характеризуется следующими особенностями: 1) наличием признаков диабетической стопы; 2) обширностью воспалительных изменений, как в костной ткани, так и в окружающих мягких тканях (отёк, инфильтрация, абсцессы), выявляемых при МРТ; 3) образованием долго незаживающих трофических язв на стопах. Фазы течения остеомиелита отличались следующими МР-проявлениями. Фаза обострения характеризовалась нарастанием воспалительных изменений в костной ткани - формированием новых гнойных полостей (35 пациентов). В начальном периоде развития абсцесса отмечалась инфильтрация ограниченного участка – зона умеренного повышения сигнала на Т2-ВИ (до 93 усл. ед.). Дальнейшее расплавление тканей и образование гнойного экссудата (82 пациента) определялось возникновением зон высокого сигнала на Т1-, Т2-ВИ (170 усл. ед.). Вокруг внутрикостных абсцессов отмечалось формирование неоднородно гипоинтенсивной на Т1-, Т2-ВИ зоны с линейными участками низкого сигнала за счёт образования грануляционного вала, содержащего кровеносные сосуды и соединительную ткань – у 54 больных.
В 28 случаях наблюдался прорыв внутрикостных абсцессов поднадкостницу и в мягкие ткани с образованием отчётливо прослеживающихся фистул различного диаметра, хода и протяжённости, заполненных гнойным содержимым высокого сигнала на Т2-ВИ (до 123 усл. ед).
Остеомиелитические полости содержали секвестры (у 16 пациентов - до 0,7см диаметром, у 66 - едва различимые крошковидные секвестры) низкого сигнала на Т2-,Т1-ВИ, создававшие неоднородность содержимого абсцессов. У 34 пациентов существовавшие гнойные полости осложнялись формированием длительно незаживающих свищей. МР-томограммы точно отображали количество, ход и направление свищей, их протяжённость, состояние стенок и др. В 5 случаях отмечалась инкапсуляция абсцесса. Сгущение гноя и потеря кристаллов холестерина характеризовалось однородным гиперинтенсивным МР-сигналом на Т1-, Т2-ВИ с образованием на границе абсцесса толстой рубцовой капсулы низкого сигнала на Т1-,Т2-ВИ.
Практически в 100% случаях определялись изменения в параоссальных мягких тканях: реактивный отёк и инфильтрация в виде повышения сигнала от них в режиме Т2, границы которых было трудно установить (89), появление новых мягкотканых абсцессов (17), увеличение размеров, изменение формы, локализации и протяжённости существующих «хронических» абсцессов (73), формирование межмышечных флегмон в виде линейных зон высокого сигнала на Т2-ВИ (5).
Фаза стихания характеризовалась следующими МР-проявлениями: уменьшением размеров и количества внутрикостных гнойных полостей (10), исчезновением (8) и уменьшением (2) количества и размеров мягкотканых абсцессов со снижением интенсивности сигнала от них до 76 усл. ед. Наблюдалось уменьшение площади отёка и инфильтрации костного мозга и мягких тканей (10), закрытие свищевых ходов грануляционной тканью (7).
В фазу ремиссии в МР-картине преобладали процессы «восстановления» кости – остеосклероз вокруг внутрикостных абсцессов с сужением костномозгового канала (56); ассимиляцией периостита в виде значительных по толщине и протяжённости периостальных напластований (85), исчезновение отёка (56), инфильтрации (42) и абсцессов (39) в окружающих мягких тканях.
При анализе МР-томографических данных различных форм хронического остеомиелита, несмотря на разнообразие их семиотики, прослеживаются общие закономерности, что связано с типичной локализацией поражения и единым вазо-, лимфогенным путём распространения инфекции при воздействии различных экзогенных и эндогенных предрасполагающих факторов.
В работе проведено сопоставление клинико-рентгенологических и МР-томографических данных 163 больных с точки зрения совпадения предварительного клинического диагноза с заключением МРТ-исследования.
Выявлено, что даже при стаже 35 лет хронического остеомиелита клинико-рентгенологические данные малоспецифичны и не отражают фазу процесса. Во всех случаях (163) лишь МР-томография позволила достоверно диагностировать заболевание, определив тип, фазу процесса, локализацию и распространённость очага поражения, местные осложнения. С помощью МР-томографии у 6 пациентов были выявлены другие заболевания, потребовавшие дифференциальной диагностики с хроническим остеомиелитом (саркома Юинга, мягкотканая опухоль, остеоид-остеома, лоозеровской зоны перестройки).
Анализ статистической обработки нормофизиологической структуры костно-суставной и мягкотканой систем с МР-томографическими данными больных хроническим остеомиелитом позволил выявить наличие достоверной корреляционной связи характера патоморфологических изменений в костях и мягких тканях (отёк, инфильтрация, абсцесс, флегмона, свищевые ходы). Отмечена прямая зависимость фазы гнойного процесса с величиной интенсивности МР-сигнала. Чем больше количественное значение МР-сигнала, тем выраженнее признаки воспаления.
Некоторые затруднения возникли при обследовании больных с двигательными и металлическими артефактами. Однако, существенного влияния на результаты исследования данный фактор не оказал и МРТ проводилась по стандартной методике.
В целом, анализ результатов МР-томографии больных хроническим остеомиелитом показал, что методика, используемая нами проста, общедоступна и позволяет дать объективную картину различных форм остеомиелита, выявить костные и мягкотканые изменения, оценить динамику процесса и эффективность лечебных мероприятий.