13.01.2018
Методика магнитно-резонансной томографии коленного сустава при травме
Коленный сустав представляет сложное анатомо-функциональное образование, в котором в результате травмы могут возникнуть
грубые анатомические изменения
Частота переломов мыщелков бедренной и большеберцовой костей по данным разных авторов составляет 1,5–2,0% от всех переломов скелета, 4,5% от переломов костей в крупных суставах, 3–8% – от переломов костей нижних конечностей, 14–20% – от всех внутрисуставных повреждений коленного сустава. При этом мениски травмируются в 50–84% случаев [2, 4,5]. Сочетанные повреждения капсульно-связочного аппарата и мыщелков бедренной и большеберцовой костей встречаются в 23,3%[5]. Около и внутрисуставные переломы наблюдаются у 4–6% пострадавших [3]. Мыщелки большеберцовой кости ломаются в 4–6 раз чаще, чем мыщелки бедренной кости, и в 67%случаев сопровождаются компрессией мыщелка, преимущественно наружного [4].
Благоприятный исход лечения при травме коленного сустава во многом зависит от своевременной квалифицированной диагностики и последующего адекватного лечения [19, 27].
Ошибки в диагностике закрытых повреждений коленного сустава составляют 30,0%, а в поликлинических условиях достигают 62,7% [6].
Диагностика повреждений коленного сустава основывается на клинических признаках(боль, нарушение функции сустава, отек, гемартроз) и данных рентгенографии [2, 5]. Однако при рентгенологических исследованиях, включая рентгенографию с прямым увеличением изображения, пневмоартрографию, контрастную артрографию и компьютерную томографию (КТ), остаются нерешенными вопросы о наличии повреждений мягкотканных компонентов коленного сустава (менисков, связок,крыловидных складок, синовиальной оболочки и ее заворотов), сухожилия четырехглавой мышцы бедра, мышц с фасциальным покрытием, подкожной клетчатки [4–7, 12, 16]. Дополнительные данные появляются при использовании артроскопии. Она позволяет произвести визуальную оценку состояния внутрисуставных структур, определить характер повреждений капсульносвязочного аппарата и суставного хряща [12, 14, 35, 36]. Недостатками метода являются его инвазивность, опасность заноса инфекции в полость сустава, невозможность выявить внутрименисковые и внутрисвязочные повреждения, переломы суставных концов.
В связи с этим большой интерес представляют диагностические возможности магнитнорезонансной томографии (МРТ). Метод позволяет одновременно получать дифференцированное изображение костной ткани, костного мозга, связок, хрящей, сухожилий,мышц, жировой ткани, сосудистонервного пучка [18, 21]. При этом МРТ имеет преимущество перед КТ в том, что изображения мягких тканей более контрастны и информативны, а также возможно получение изображений в любой плоскости без изменения положения пациента [6–14, 17, 18, 20, 23–29].
Материал и методы
МРТ коленного сустава проводилась на магнитнорезонансном томографе “Vectra2” со сверхпроводящим магнитом и индукцией магнитного поля 0,5 Тл. Оптимальной для исследования коленного сустава явилась квадратурная приемнопередающая катушка “Surf76”, которая позволяла выбрать малое поле зрения без артефактов или пространственного искажения и давала возможность увеличения коэффициента сигнал/шум.
Мы считаем, что МРТ показана при повреждениях коленного сустава в следующих случаях:
1) ушибе с сохраняющимися болями и выпотом в полости сустава;
2) подозрении на перелом;
3) оскольчатых и импрессионнооскольчатых переломах, видимых рентгенологически;
4) повреждениях менисков, крестообразных связок;
5) повреждениях коллатеральных связок.
В связи с клиническими потребностями мы разработали и стандартизировали методику исследования коленного сустава исходя из его анатомического строения. Она является компромиссом между максимально возможным качеством изображения, полнотой и достоверностью информации о состоянии исследуемой зоны и минимальным суммарным временем исследования, обусловленным толерантностью больного с болевым синдромом.
Стандартный алгоритм методики исследований был следующим:
– сагиттальная проекция Т1 ВИ в ИП SE,20 срезов при TR/TE 500/25 мс, с одним усреднением, матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм (рис. 1);
– сагиттальная проекция Т2* ВИ в ИПGRE, 20 срезов при TR/TE 600/25 мс, с углом отклонения 25°, одним усреднением, матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм (см. рис. 1);
– корональная проекция Т1 ВИ в ИП SE при TR/TE 500/25 мс с одним усреднением,матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм(рис. 2);
– корональная проекция Т2* ВИ в ИП GRE при TR/TE 600/25 мс с углом отклонения 25°,одним усреднением, матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм (см. рис. 2);
– аксиальная проекция Т1 ВИ в ИП SE при TR/TE 500/25 мс с одним усреднением, матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм (рис. 3);
– аксиальная проекция Т2* ВИ в ИП GRE при TR/TE 600/25 мс с углом отклонения 25°,одним усреднением, матрицей 192 ×256, полем зрения 200 мм, толщиной срезов 4 мм через промежуток 1 мм (см. рис. 3).
Положение сагиттальных проекций выбиралось стандартно и симметрично центральной оси приемнопередающей катушки.
Количество и наклон срезов в сериях корональной и аксиальной проекций были вариабельны и выбирались в зависимости от объема коленного сустава, локализации и протяженности повреждений или зоны интереса.
Если количество срезов в серии не превышало 22, время одной серии Т1 ВИ в ИП SE длилось 3 мин 35 с, Т2* ВИ в ИП GRE – 4 мин 05 с.
Суммарное время стандартного исследования было от 11 до 24 мин.
Практика показала, что из-за сложного пространственного расположения передней и задней крестообразных связок коленного сустава при МРТ в диагностике повреждений связок возникают определенные трудности.
Поэтому следует получать изображения коленного сустава в косой проекции, дающую более достоверную информацию о крестообразных связках.
Мы разработали методику получения изображений передней и задней крестообразных связок, позволяющую получать их проекционно оптимальные изображения при МРТ коленного сустава (способ защищен патентом).
Параметры протоколов МРТ коленного сустава для получения изображения крестообразных связок представлены в таблице.
Согласно приведенным в таблице параметрам протоколов получения оптимальных изображений передней и задней крестообразных связок ниже приводим описание самой методики.
1. Для получения оптимального изображения передней крестообразной связки по базовой сагиттальной проекции коленного сустава Т1 ВИ в ИП SE с фрагментом передней крестообразной связки выполняли три среза толщиной 4 мм с интервалом 1 мм и получали изображения (T1 BИ в ИП SE) в косокорональной проекции. Далее по тому из этих косокорональных срезов, на котором было изображение центрального отдела сустава и были видны задневнутренний край наружного мыщелка бедренной кости и переднее межмыщелковое поле большеберцовой кости, где крепится передняя крестообразная связка, ориентируются три среза толщиной 4 мм. В этой плоскости получаем два типа изображения коленного сустава: Т1 ВИ в ИП SE и Т2* ВИ в ИП GRE по три среза в кососагиттальной проекции.
На одном из них получается неискаженное изображение передней крестообразной связки (рис. 4). Наиболее информативной была Т2* ВИ в ИП GRE. По предложенномунами способу визуализации передней крестообразной связки МРТ проведена у 18 пациентов, из них у 15 – подтвержден или выявлен разрыв связки, у 3 – исключен.
2. Для получения оптимального изображения (Т1 ВИ в ИП SE) задней крестообразной связки по базовому сагиттальному изображению (Т1 ВИ в ИП SE) коленного сустава, на котором виден фрагмент задней крестообразной связки, ориентировались пять срезов толщиной 4 мм в нестандартной косокорональной проекции. Из полученных изображений выбирается то, на котором имеется изображение центрального отдела коленного сустава и видны передневнутренний отдел медиального мыщелка бедренной кости и заднее межмыщелковое поле большеберцовой кости с прикрепляющейся к нему задней крестообразной связкой. По этому изображению проводится следующая ориентация проекции по анатомическому прикреплению задней крестообразной связки. Получаем пять срезов толщиной 4 мм с Т1 ВИ в ИП SE и Т2* ВИ в ИП GRE.
На одном из срезов будет четко визуализироваться в неискаженном виде задняя крестообразная связка (рис. 5). По сигнальным характеристикам более информативны Т2* ВИ в ИП GRE.
Приводим для иллюстрации наши наблюдения.
1. Больная Р., 1954 года рождения, направлена на исследование из травматологического пункта с диагнозом: подозрение на повреждение внутреннего мениска, внутреннебоковой связки и передней крестообразной связки левого коленного сустава. В анамнезе год назад травма коленного сустава, но при рентгенографии повреждения сустава не было выявлено.
В течение года лечилась консервативно. Но сохранялись тупые постоянные боли, а при ходьбе нога как бы “выставляется” и “подгибается”. При осмотре левый коленный сустав отечен, движения в нем ограничены. Больная при ходьбе хромает. Проведена стандартная МРТ коленного сустава. Были обнаружены: разрыв внутреннего мениска, деформирующий артроз с выраженными дистрофическими изменениями в суставных хрящах, менисках, задней крестообразной связке, жировых складках, дистрофическая киста наружного мениска и большое количество жидкости в полости сустава.
Однако четкого изображения передней крестообразной связки не получено. Исследование было расширенно для визуализации передней крестообразной связки. На центральных кососагиттальных Т1 ВИ в ИП SE и Т2* ВИ в ИП GRE четко определялся отрыв передней крестообразной связки от переднего межмыщелкового поля большеберцовой кости со смещением связки вверх. Связка была неравномерно истончена, с гиперинтенсивным МРсигналом, что свидетельствовало о выраженном дистрофическом процессе, развившемся в результате перенесенной травмы (рис. 6).
Пациентке произведена артроскопия, при которой отрыв передней крестообразной связки левого коленного сустава подтвержден.Больная была оперирована.
2. Больной П., 1970 года рождения, травму коленного сустава получил 6 мес назад при падении с высоты. За медицинской помощью пациент не обратился. В течение месяца беспокоили боли, что заставило обратиться к травматологу. Лечился консервативно, но боли не только не прошли, но становились сильнее,появилась неустойчивость в суставе, периодически возникала “блокировка”. Был направлен в центр лучевой диагностики для исключения разрыва передней крестообразной связки левого коленного сустава. При осмотре сустав утолщен, движения умеренно ограничены, болезненны. На обзорных рентгенограммах повреждения левого коленного сустава не определялись. Проведена стандартная МРТ коленного сустава.
Обнаружены: дефект суставного хряща надколенника, разрыв внутреннего мениска, небольшие костные разрастания на суставных концах бедренной и большеберцовой костей, надколеннике и большое количество жидкости в полости сустава и наднадколенниковом завороте. Передняя крестообразная связка едва просматривалась. При дальнейшем исследовании на центральных кососагиттальных Т1 ВИ в ИП SE и Т2* ВИ в ИП GRE визуализировалась дистрофически измененная,истонченная до 0,8 см передняя крестообразная связка, в центре которой на Т2* ВИ в ИП GRE определялся неяркий гиперинтенсивный сигнал линейной формы, свидетельствующий о внутрисвязочном разрыве (рис. 7).
3. Больной М., 1950 года рождения, получил травму в шахте: лентой затянуло правую ногу под трубу и развернуло. Почувствовал резкую боль в коленном суставе, терял сознание. Рентгенологически выявлен наружноротационный подвывих голени. Правая нижняя конечность резко отечна, синюшнобагрового цвета, коленный сустав утолщен, деформирован, на коже ссадины. Движения отсутствуют.
При стандартной МРТ коленного сустава обнаружены: наружноротационный подвывих голени и надколенника, внутрисуставные микропереломы межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, отрывной перелом передней крестообразной связки, разрыв суставной капсулы, коллатеральной большеберцовой связки, частичный разрыв четырехглавой мышцы бедра, заднего рога наружного мениска, отрыв внутреннебоковой поддерживающей связки надколенника, синовит, внутрисуставные свободно плавающие мелкие костные отломки. Задняя крестообразная связка не дифференцировалась. Произведена селективная МРТ задней крестообразной связки с получением Т1 ВИ в ИП SE и Т2* ВИ в ИП GRE в кососагиттальной проекции. На срединном Т2* ВИ в ИП GRE визуализировались разрыв задней крестообразной связки и расслоение ее фрагментов: от связки исходили слабые изоинтенсивные и гиперинтенсивные сигналы,четкость которых терялась на фоне ярких гиперинтенсивных сигналов от синовиальной жидкости (рис. 8). Произведена ревизия сустава, во время которой разрыв задней крестообразной связки был подтвержден. Выполнена операция пластики связки.