Методи за рентгеново изследване на костите и ставите
Рентгеновото изображениевсе още е водещо в разпознаването на заболявания и наранявания на костите и ставите. Това е най-добрият начин за визуализиране на костната тъкан.
На рентгенографиите сянката на костта се откроява на фона на по-малко интензивни сенки на меките тъкани. Кортексът и медуларният канал са ясно дефинирани, а гъбестото вещество образува отчетлив структурен трабекуларен модел. От своя страна сянката на меките тъкани не изглежда хомогенна и в нея се диференцират по-плътни мускулни маси.
Рентгеновата снимка е един вид равнинно обобщено изображение на кост, чиито отделни елементи са наслоени един върху друг и до известна степен изкривяват анатомичната картина. Следователно, когато се изследва костно-ставната система, рентгенографията по правило се извършва в най-малко две взаимно перпендикулярни проекции, които позволяват за сравнение да се пресъздаде триизмерна картина на изследваните кости. За това е разработен стандартен типичен стил, съответстващ на определени анатомични области на скелета.
Патологичните процеси причиняват редица промени в костите:
1) размери (дължина, дебелина);
5) непокътнати (разрушаване, счупване);
6) нарушение на ставните връзки (изкълчвания);
7) костни стави и др.
Всички тези промени са ясно показани на рентгенови снимки.
Рентгеновото лъчение се абсорбира главно от плътни части на костта, съдържащи калциеви соли, т.е. костни греди. Периостът, ендостеумът, костният мозък, съдовете и нервите, ставният и хрущялът на растежа обикновено не дават различима сянка върху изображенията (Фиг. 1).
Рентгенова томография(линейна томография) е полезна при изследване на части от скелета, които имат сложнаанатомична структура - череп, гръбначен стълб, големи стави. Тук изображения на отделни кости и техните части са насложени едно върху друго. Линейната томография ви позволява да получите изолирано изображение на желания участък от определена кост (Фиг. 2).
Компютърната томография (CT)има огромен потенциал в сравнение с конвенционалната томография за изследване на скелета. Методът позволява да се получи изображение на детайли, недостъпни за класическото рентгеново изследване. На компютърните томограми картината на структурата на костите, тяхната фина структура практически съответства на това, което виждаме при изучаване на анатомичния разрез. Аксиалната равнина на изображението елиминира неудобството от сложното взаимно позициониране на костите и ставите. В допълнение, съвременните CT скенери позволяват получаване на триизмерно изображение, което е важно за пълното разбиране на пространствената връзка на костите и ставите. Следователно, компютърната томография на скелета се предписва в случаите, когато информацията, получена в резултат на конвенционално рентгеново изследване, е недостатъчна или не съответства на клиничните данни. С КТ можем да открием промени в структурата и контурите на костите, които преди са били невъзможни (сложни фрактури, ранни прояви на заболяването).
Фиг. 1.Рентгенова снимка и диаграма на колянната става във фронтална и странична проекция. Тъй като рентгеновото лъчение се абсорбира главно от плътните части на костта, съдържащи калциеви соли, т.е. костни греди, на рентгенографиите се отразяват само плътни елементи на ставата (сравнете с диаграмата). Надкостницата, ендостеума, костният мозък, съдовете и нервите, ставният и растежният хрущял обикновено не дават забележима сянка на снимките.
ABФиг. 2.Странична рентгенография на черепа (2А) и линейна томограма на черепа на нивото на синуса на клиновидната кост (стрелка на фиг. 2В). Черепът има сложна анатомична структура. Изображения на отделни кости и техните части се наслагват едно върху друго, включително костите, които образуват стените на въздушната кухина на основната кост. Линейната томография ви позволява да получите изолирано изображение и ясно да видите кухината и костите, които я образуват.
Фиг. 3.Рентгенова снимка (A) и компютърна томография (B) на колянна става на пациент с нараняване. Компютърната томография потвърждава натрупването на кръв в ставата (стрелки). Нивото на течността също се вижда на рентгеновата снимка (стрелки), но не достатъчно ясно.
Компютърната томография дава възможност да се получи образ на меките тъкани – връзки, сухожилия, мускули, да се разпознаят вътреставни наранявания, да се видят натрупвания на гной, кръвоизливи и др. (Фиг. 3).
Ядрено-магнитен резонанс (MRI)е по-добър от CT за изследване на мекотъканни елементи на мускулно-скелетната система (Фиг. 4).
При ядрено-магнитен резонанс хрущялите, мускулите, ставните торбички се разграничават по-ясно; при изследване на гръбначния стълб е възможно да се изследва структурата на междупрешленния диск и корените на гръбначните нерви; освен това ЯМР не е свързан с излагане на радиация.
Магнитно-резонансното изображение се основава на принципите на ядрено-магнитния резонанс (NMR), спектроскопска техника, използвана от учените за получаване на данни за химичните и физичните свойства на молекулите. Основното предимство на ЯМР пред радиографския метод при диагностицирането на заболявания на опорно-двигателния апарат е, на първо място, в получаването на томографски изображения в аксиалния,коронарни и сагитални равнини, както и триизмерни изображения на изследваната област на тялото, и второ, във висока контрастна разделителна способност на метода. В сравнение с други диагностични методи, ЯМР се характеризира с най-висока чувствителност и надеждност на полученото изображение. Този метод на изследване е много по-чувствителен от радиографията и ултразвуковата диагностика. Като цяло, за разлика от други методи за изобразяване, ЯМР прави много по-лесно разграничаването между здрава и болна тъкан. ЯМР ви позволява да получите много ясна, контрастна картина на предимно меките тъкани, разположени около костите, следователно, на първо място, често се използва при изследване на мекотъканните структури на ставите, гръбначния стълб и междупрешленните дискове, меките тъкани на крайниците. Методът също така осигурява отличен изглед на връзките на ставата и позволява директна оценка на структурата на хрущяла.
Възможността за получаване на изображения на гръбначния стълб в сагитална, коронална и аксиална равнина прави ЯМР идеален метод за откриване на деформации на междупрешленните дискове (дискови протрузии). Изображенията с ЯМР могат да оценят целостта на фиброзния пръстен и задния надлъжен лигамент, да определят степента на изпъкналост на диска, компресия на мембраните и нервните корени. И накрая, друго предимство на ЯМР при изследването на гръбначния мозък е способността му да открива тумори в гръбначния канал. Откриват се на стандартни MRI срезове, но за изясняване може да се използва интравенозно контрастиране със соли на редкоземния метал гадолиний.
Способността за директно визуализиране на сухожилията, връзките, ставния хрущял и бурсите доведе до широкото използване на ЯМР за изследване на други стави. Ето само няколкоот които: раменна става (за определяне на разкъсвания на супраспинатус, нестабилност и др.), става на китка (визуализация на разкъсвания на триъгълен хрущял и сухожилия в ръката) и темпорамандибуларна става (за определяне на неравностите на ставните повърхности и дегенерация/изкълчване на диска).
При възрастни костният мозък се състои предимно от мастна тъкан. Мазнината дава ярък сигнал, така че всяка локална промяна, която се появява като тъмен сигнал, се идентифицира лесно.
MRI е най-добрият метод за диагностициране на локални лезии на костния мозък; по-чувствителен и специфичен от костната сцинтиграфия при откриване на метастази, остеонекроза или остеохондроза, както и фрактури, които не се виждат на обикновени рентгенови снимки.
SHФиг. 4.T1 – сагитален (A&B), аксиален (C) и коронарен (D) магнитен резонанс на колянна става. Сравнете с чертежи и диаграми. 1. Обърнете внимание на това как мекотъканните елементи на ставата са ясно дефинирани. Фигура 4А огражда кръстните връзки: предни (сиви) и задни (бели). Фигура 4B показва медиалния менискус (в бяло) и латералния менискус (в сиво). Костта се показва в този тип изображение в бяло - това е изображение на костния мозък, кортикалната кост се визуализира като черна ивица.
Общи показания за ЯМР на ставите и опорно-двигателния апарат:
1). спортни и неспортни травми,
2). тумори на костите и меките тъкани,
3). дегенеративни заболявания на ставите,
4). хроничен артрит, 5). дискова херния,
6). стрес фрактури.
Най-често изследваната става на ЯМР е колянната става.
Винаги е възможно да се идентифицира или изключи увреждане на вътрешните структури на коляното(ставен хрущял, менискуси, връзки). Извършването на предварително изследване с ядрено-магнитен резонанс позволява на лекаря-специалист по-внимателно да вземе решение за необходимостта например от артроскопска операция.
Диагностиката на възпалителни, туморни лезии на ставата трябва да се извършва изключително с помощта на метода на ЯМР.
Как се извършва ЯМР?
Технологията за ЯМР е доста сложна: използва се ефектът на резонансно поглъщане на електромагнитни вълни от атоми. Човек се поставя в магнитно поле, създадено от апарата. В този случай молекулите в тялото се обръщат според посоката на магнитното поле. След това се сканира радиовълна. Промяната в състоянието на молекулите се записва на специална матрица и се предава на компютър, където получените данни се обработват. За разлика от компютърната томография, ЯМР ви позволява да получите изображение на патологичния процес в различни равнини.
Магнитно-резонансното изображение е подобно на компютъра. Изследването се извършва по същия начин като компютърната томография. ЯМР отнема повече време от компютърна томография и обикновено отнема поне 1 час.
Безопасност на метода ЯМР.
В момента не се знае нищо за опасностите от магнитното поле. Повечето учени обаче смятат, че при условия, при които няма данни за пълната му безопасност, бременните жени не трябва да се подлагат на такива изследвания.Поради тези причини, както и поради високата цена на ЯМР, изследванията се предписват по строги показания в случаи на спорна диагноза или неефективност на други методи на изследване. ЯМР също не може да се извършва при хора, в чието тяло има различни метални конструкции - изкуствени стави, пейсмейкъри, дефибрилатори, ортопедични конструкции, които държат кости ии т.н.
Ултразвуковото изследване (сонография)(ултразвук)има собствен потенциал при изследване на скелета, особено на ставите и меките тъкани около костта. С помощта на сонография се виждат мускули, връзки, сухожилия, ставни хрущяли. Сега, без излагане на йонизиращо лъчение, е възможно да се направи заключение за разкъсване на сухожилие, връзка, наличие на излив в ставната кухина, абсцес и хематом на меките тъкани, периартикуларна киста и др. Сонографията се оказа много полезна при изследване на ставите при деца. При дете краищата на костите все още са изцяло или частично съставени от хрущялна тъкан и не се показват на рентгенови снимки. Именно ултразвуковото изследване помага да се прецени дали ставата на новороденото е правилно оформена, което е толкова важно за навременното лечение (фиг. 5).