НОРМАЛЬНАЯ ЛУЧЕВАЯ АНАТОМИЯ ОРГАНОВ

Лучевая диагностика заболеваний и повреждений органов

Опоры и движения

МЕТОДЫ ЛУЧЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Основным и первичным методом исследования опорно-двигательной системы в большинстве случаев является рентгенологический метод. Как правило, любое исследование начинается с рентгенографии для исключения или выявления патологических изменений костей. Исключением является применение КТ в неотложной диагностике повреждений головы (черепа), позвоночника, таза и УЗИ и МРТ при целенаправленном исследовании сосудов, мышц, сухожилий, связок.

Дальнейшая тактика обследования пациента строится по принципу оптимальной достаточности, т. е. используют наиболее эффективные для характеристики конкретных изменений методы и методики лучевой диагностики.

В перспективе развитие компьютерных технологий позволит одновременно получать комплекс планарных и объемных изображений органов опоры и движения, что приведет к уменьшению числа дополнительных лучевых исследований.

 

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

При лучевом исследовании костей и суставов этот метод является основным. Как правило, при первичном обследовании применяют рентгенографию.Основные требования к рентгенографии:

- выполнение рентгенограмм в стандартных укладках как минимум в двух взаимно перпендикулярных проекциях;

- отображение на снимке двух или хотя бы одного сустава, ближайшего к исследуемой области;

- использование дополнительных укладок при исследовании сложных анатомических структур.

Рентгеноскопия(рентгенотелевизионное просвечивание) применяется для изучения кинематики суставов, выполнения функциональных проб, получения прицельных рентгенограмм интересующих участков, контроля манипуляций при проведении хирургических вмешательств.

Линейная томографияиспользуется для более детальной оценки изменений костной структуры, в том числе деструкции и новообразований костей, формирования костной мозоли при переломах и др.

Методики рентгенологического исследования с контрастированием (ангиография, лимфография, фистулография, артрография, бурсография, тенография)применяют для получения дополнительной информации о состоянии сосудов, характеристики сосудистой сети новообразований, локализации абсцессов и гнойных затеков, визуализации внутрисуставных структур, синовиальных сумок и синовиальных влагалищ сухожилий.

РЕНТГЕНОВСКАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ

КТ обладает более высокой разрешающей способностью и широким диапазоном при измерении рентгеновской плотности по сравнению с рентгенографией и томографией. Это создает возможность детального изучения состояния костных и многих мягкотканных анатомических структур. КТ позволяет получить комплексное трехмерное (объемное) изображение органов опоры и движения.

В процессе КТ можно применять методики с контрастированием. КТ-артрографиюиспользуют для выявления внутрисуставных повреждений. КТ-фистулографиюприменяют для детальной характеристики гнойных полостей и затеков. КТ с внутривенным болюсным контрастным усилением (КТ-ангиография)выполняется при обследовании пострадавших с тяжелой соче-танной травмой, а также больных опухолевыми, сосудистыми, воспалительными заболеваниями опорно-двигательной системы.

При травмах и заболеваниях сложных анатомических областей и структур (голова, шея, позвоночник, таз, крупные суставы) КТ становится методом выбора при неотложном лучевом исследовании.

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД

 

Ультразвуковой метод применяется для исследования мягкотканных структур опорно-двигательной системы. Исследование может быть проведено как в неотложном порядке для выявления патологических изменений сухожилий, мышц, связок, капсулы суставов, хрящевых образований, сосудов, так и при плановом обследовании и динамическом контроле репаративных процессов. Высокая разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов позволяет выявлять изменения отдельных пучков волокон мышц и сухожилий.

 

МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ

МРТ является методом выбора в диагностике повреждений и заболеваний мягкотканных структур. Этот метод позволяет получать изображения с высоким пространственным и контрастным, идентифицировать гораздо больше анатомических структур, чем при КТ. При исследовании суставов, особенно внутрисуставных структур, МРТ наиболее информативна.

МРТ является также эффективным методом диагностики многих заболеваний и повреждений костей. В силу физических закономерностей формирования изображений в разных режимах при МРТ создаются возможности визуализации патологических изменений костного мозга, губчатого и коркового вещества кости, надкостницы, суставного хряща.

РАДИОНУКЛИДНЫЙ МЕТОД

Радионуклидную визуализацию скелета выполняют путем внутривенного введения остеотропных РФП.

Методиками радионуклидного метода является:

- планарная сцинтиграфия;

- ОФЭКТ, которая позволяет получать изображения в различных плоскостях;

- ПЭТ с использованием РФП на основе короткоживущих радионуклидов. У здорового человека РФП сравнительно равномерно и симметрично

накапливается в скелете. Его концентрация несколько выше в зонах роста костей и в области суставных поверхностей. Снижение или повышение накопления РФП в костях указывает на патологические процессы. Можно выявлять аномалии развития скелета, нарушения обмена веществ, переломы костей, участки костных инфарктов и асептического некроза, воспалительные и опухолевые заболевания.

 

НОРМАЛЬНАЯ ЛУЧЕВАЯ АНАТОМИЯ ОРГАНОВ

ОПОРЫ И ДВИЖЕНИЯ

Основу органов опоры и движения составляет скелет, вокруг которого группируются мягкие ткани. Скелет в целом выполняет функции опоры (в том числе рессорную функцию), защиты, образуя полости для органов и тканей, и движения, образуя систему рычагов и обеспечивая перемещение тела человека в пространстве.

В природе нет двух тождественно построенных скелетов. Границы нормальных вариантов строения скелета и каждой кости очень широки.

Имеется прямая зависимость между формой и размерами скелета и формой и размерами тела (конституцией).

Скелет - основное депо минеральных солей. Кости содержат 45% минеральных солей, 30% органических веществ, 25% воды.

Кости имеют разную форму и структуру. Выделяют длинные, короткие, плоские, смешанные (неправильные, нерегулярные), воздухоносные кости.

Там, где наряду с прочностью требуется гибкость, короткие кости складываются в столбы (позвоночник) или создают ряды (запястье, предплюсна).

По строению различают губчатое (трабекулярное) и плотное вещество кости. Каждая кость состоит из костной, хрящевой, соединительной ткани, имеет свою систему кровоснабжения и иннервации.

В длинных и коротких трубчатых костях различают диафиз, эпифизы и метафизы. Апофизы - это самостоятельные анатомические образования, имеющие собственные центры окостенения. Сливаясь с основным массивом как трубчатых, так и плоских костей, они создают бугры, бугристости, краевые валики, т. е. формируют рельеф кости.

Кости очень хорошо отображаются на рентгенограммах. Поскольку рентгеновское излучение поглощается главным образом минеральными солями, на снимках видны преимущественно плотные части кости: костные балки,

трабекулы, корковое вещество. Надкостница, эндост, костный мозг, сосуды и нервы, хрящ, синовиальная жидкость в физиологических условиях не дают структурного рентгеновского изображения.

Костные балки губчатого вещества состоят из костных пластинок, которые образуют густую сеть. В корковом веществе костные пластинки расположены очень плотно, поэтому они создают полоски бесструктурной плотной ткани. Метафизы и эпифизы состоят преимущественно из губчатого вещества. Соотношение костных балок и трабекул с костномозговыми пространствами определяет костную структуру. Она имеет типичное строение в суставных концах длинных трубчатых костей, что обусловлено функциональной нагрузкой. В коротких трубчатых и плоских костях костная структура более равномерная.

Диафиз - это тело длинной трубчатой кости. В нем на всем протяжении выделяется костномозговая полость. Кортикальный слой кости (корковое вещество) постепенно истончается по направлению к метафизам. Наружный контур кортикального слоя резкий и четкий, в местах прикрепления связок и сухожилий он неровный. Эпифиз - суставной конец кости. У детей он отделен от метафиза рентгенопрозрачной полоской росткового хряща. После синостозирования эпифиз отграничен остеосклеротической полоской. Участок между диафизом и эпифизом называется метафизом. Его граница с эпифизом определяется отчетливо, а границей с диафизом является зона, где теряется изображение костномозгового канала и истончается кортикальная пластинка.

Все кости (за исключением субхондральных пластинок суставных поверхностей) снаружи покрыты надкостницей (первично - надхрящницей). Надкостница состоит из внутреннего (камбиального) и наружного (фиброзного) слоев. Основным костеобразующим слоем является внутренний. Из его мезенхимальных элементов формируются остеокласты и остеобласты. По окончании остеогенеза камбиальный слой остается лишь на протяжении диафизов. Его остеогенная активность падает. Она возникает вновь лишь в случае функционального запроса или какого-либо патологического раздражения (травма, инфекционное воспаление, первичные опухоли и метастазы).

Фиброзный слой является защитным. Он прочно связан с костью, особенно в местах прикрепления мышц и сухожилий. Его фиброзные волокна глубоко проникают в корковый слой. В надкостницу вплетаются волокна связок, в ней разветвляются многочисленные сосуды и нервы.

Костномозговая полость и все костные перекладины губчатого вещества также выстланы камбиальным слоем - эндостом, за счет мезенхимальных элементов которого происходит эндостальное костеобразование.

Активность эндоста к моменту окончания остеогенеза снижается и вновь увеличивается при функциональном запросе, обеспечивая у взрослого человека перестройку внутренней структуры кости.

Неподвижные или малоподвижные соединения костей (синартрозы) и подвижные суставы (диартрозы) визуализируются различными методами лучевой диагностики.

Неподвижные соединения костей:

- синдесмозы (плотная волокнистая соединительная ткань);

- синхондрозы (хрящевая ткань);

- синостозы (костная ткань).

Синдесмозы могут быть тонкими прокладками (черепные швы) или широкими мембранами (межкостные мембраны в предплечье и голени).

Соединительнотканные и хрящевые соединения на рентгенограммах отображаются в виде рентгенопрозрачных полос, а синостозы - остеоскле-ротической полоской.

Суставы имеют различное строение, связанное с функциональными задачами.

Суставные поверхности покрыты гиалиновым хрящом с крупными хрящевыми клетками. Межуточное вещество состоит из пучков фибрилл. По периферии на границе кости и хряща сохраняется надхрящница, продолжающаяся в надкостницу, за счет которой питаются эти участки суставного хряща. В детском возрасте суставной хрящ питается главным образом за счет сосудистой сети кости. К старости кровоснабжение уменьшается, и питание осуществляется в основном за счет синовиальной жидкости.

Суставная полость герметически закрыта суставной капсулой. Она состоит из внутренней синовиальной оболочки и наружной фиброзной. Внутренний слой покрыт эндотелием, который вырабатывает синовиальную жидкость - особый секрет, богатый муцином, играющий роль смазки при движениях в суставе.

Синовиальная оболочка образует выступы и складки. В некоторых суставах есть добавочные завороты (вывороты) синовиальной оболочки. Там обычно располагаются жировые скопления (коленный, локтевой суставы).

Второй слой суставной сумки - фиброзный. Это собственно капсула сустава, придающая ей прочность. Эта капсула прикрепляется на том или ином расстоянии от краев суставных поверхностей, вплетаясь в надкостницу и соединяясь с волокнами подкрепляющих ее связок. Вблизи впадины капсула обычно прикрепляется к ее краю, со стороны головки отступает от нее дальше. Толщина капсулы разных суставов различна. На отдельных участках она может истончаться, и здесь образуются различных размеров вывороты, заполненные синовиальной жидкостью.

В полости суставов, в которых кости по конфигурации суставных поверхностей не соответствуют друг другу (неконгруэнтны), образуется ряд вспомогательных (хрящевых и фиброзных) приспособлений. По краям вертлужной впадины тазовой кости и суставной впадины лопатки имеются краевые хрящевые «губы», увеличивающие объем впадины и протяженность суставных поверхностей.

В некоторых суставах возникают внутрисуставные добавочные хрящи (мениски в коленном суставе, диски в височно-нижнечелюстном суставе, грудино-ключичном, лучезапястном сочленениях).

При рентгенологическом исследовании суставной хрящ, связки, мениски, синовиальная капсула и другие мягкотканные структуры не определяются. Вследствие этого между суставными поверхностями костей

на рентгенограммах видна светлая полоса, называемая рентгеновской суставной щелью (рис. 1).

 

Рис. 1.Рентгенограммы голеностопного сустава в прямой и боковой проекциях. Норма

 

Методом выбора в лучевом исследовании суставов является МРТ. При МРТ губчатое вещество кости, содержащее костный мозг, дает гиперинтенсивный сигнал, корковый слой кости (субхондральная пластинка) - гипоинтенсивный сигнал; сухожилия, связки, суставной хрящ, мениски, мышцы дают сигнал промежуточной интенсивности (рис. 2).

 

Рис. 2.МР-томограммы коленного сустава во фронтальной (а)

и сагиттальной (б) плоскостях:

1 - суставная поверхность мыщелка бедренной кости; 2 - суставная поверхность боль-шеберцовой кости; 3 - суставной хрящ; 4 - задний рог мениска; 5 - подколенная мышца

 

Вокруг суставов располагаются сумки (бурсы), развивающиеся самостоятельно и изолированно от полости сустава. Они образуются в местах прикрепления мышц, фасций, связок, апоневрозов и сухожилий, а также выступающих под кожу бугров, бугристостей и выпуклых частей скелета, т.е. в тех местах, где возникает трение между мягкими тканями и костью.

Больше всего сумок в области плечевого, коленного и тазобедренного суставов. Некоторые сумки постоянные, другие развиваются в ответ на функциональный запрос.

На рентгенограммах синовиальные сумки не отображаются. Их лучевое исследование проводят при помощи МРТ или УЗИ. В норме в полости суставов и околосуставных сумок жидкость не определяется или визуализируется ее незначительное количество. При отсутствии жидкости в полости сумок и суставов их тонкие оболочки не получают отображения на эхограммах и МР-томограммах.

Особое место среди вспомогательных образований занимают постоянные сесамовидные кости (надколенник, гороховидная, сесамовидные пястные и плюсневые кости). Они находятся в толще сухожилия на уровне сустава. В полость сустава обращена лишь одна из поверхностей сесамовидной кости, которая покрыта суставным хрящом. По краям кость прочно сращена с капсулой сустава.

Сесамовидные кости увеличивают силу тяги мышц и объем движений в суставе. Непостоянные сесамовидные кости (фабелла и т. д.) могут быть не связаны с суставной полостью.

Суставы укреплены динамичными (мышцы и сухожилия) и статичными (связки) стабилизаторами.

При УЗИ нормальные сухожилия и связки в продольном сечении имеют волокнистую структуру средней эхогенности. В поперечном сечении ультразвуковой срез волокон сухожилий и связок создает мелкоточечную структуру (рис. 3). Сухожилия и связки хорошо видны, когда они окружены гипоэхогенными мышцами, хуже - когда гиперэхогенным жиром. Визуализация сухожилий и связок, прилегающих к кости, затруднена. При УЗИ невозможно детальное изучение внутрисуставных связок. Изгибы по ходу сухожилия и в местах их прикрепления к кости создают пониженную эхо-генность. Синовиальные влагалища и перитенон в норме визуализируются не всегда из-за их малой толщины.

В норме мышцы на сонограммах в продольной плоскости визуализируются как гипоэхогенные структуры со своеобразным «перистым» рисунком. В поперечной плоскости мышцы имеют петлистую структуру. Хорошо определяются границы мышц и межфасциальные жировые прослойки, подкожная жировая клетчатка (рис. 3).

На МР-томограммах сухожилия и связки вследствие низкого содержания воды в норме дают пониженный сигнал и на Т1-, и на Т2-ВИ, что создает выраженный контраст с прилегающим жиром. Мышцы дают сигнал промежуточной интенсивности. Четко определяются межфасциальные жировые прослойки. Структура мышц определяется неотчетливо.

 

Рис. 3.Эхограммы проксимальной части плеча на уровне межбугорковой борозды плечевой кости в продольном (а) и поперечном (б) сечениях: 1 - дельтовидная мышца; 2 - сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча; 3 - малый бугорок; 4 - большой бугорок; 5-сухожилие подлопаточной мышцы