Магнитно-резонансная томография в ранней диагностике сакроилеитов

01.05.2018

Магнитно-резонансная томография в ранней диагностике сакроилеитов

Заболевания суставов представляют серьезную проблему современной медицины вследствие их высокой распространенности, хронического характера, а также большого процента временной и стойкой утраты работоспособности.

Заболевания суставов представляют серьезную проблему современной медицины вследствие их высокой распространенности, хронического характера, а также большого процента временной и стойкой утраты работоспособности. Они способствуют быстрому развитию тяжелой анатомофункциональной неполноценности всего опорнодвигательного аппарата и занимают одно из лидирующих мест в структуре заболеваемости населения нашей страны.

Боль в нижней части спины – самая частая причина ограничения физической активности лиц трудоспособного возраста. Среди данного симптомокомплекса, поражение крестцовоподвздошных сочленений (КПС) составляет 30–90% [3].

Сакроилеит представляет собой воспалительное поражение крестцовоподвздошных сочленений, при котором патологический процесс может распространяться на синовиальную оболочку (синовит), затрагивать сустав(остеоартрит) или поражать все структуры, образующие его (панартрит).

По данным N. Bellmany и соавт. [20], к заболеваниям и состояниям, сопровождающимся поражением КПС, относятся:

•структурные аномалии (асимметрия таза,разная длина ног);

•воспалительные заболевания (анкилозирующий спондилоартрит, болезнь Рейтера,воспалительные заболевания кишечника (болезни Уипла, Крона, Бехчета), ревматоидный,ювенильный ревматоидный и псориатический артриты, семейная средиземноморская лихорадка, рецидивирующий полихондрит);

•дегенеративные изменения (остеоартроз,параплегия);

•инфекции сустава (пиогенная, туберкулезная, бруцеллезная);

•прочие заболевания и состояния (беременность, алкаптонурия, болезнь Гоше, конденсирующий остит подвздошной кости, болезнь Педжета).

При подозрении на патологию КПС все инструментальные исследования начинаются с традиционного рентгенологического исследования, которое сравнительно легко выполнимо и доступно [7, 8]. Однако роль его ограничена, прежде всего, отсутствием специфичности и возможностью достоверного определения только костных изменений,которые появляются на поздних стадиях изменений. Кроме того, использование традиционного рентгенологического исследования связано с получением суммационной скиалогической картины.

Новые возможности получения рентгенодиагностической информации появились при использовании томографического метода исследования. Внедрение продольной томографии (послойного рентгенологического исследования) позволило устранить суммационный эффект и получить изображение анатомического слоя изучаемой зоны на интересующей глубине. Но этот методический подход обременен большим расходом пленки и значительной лучевой нагрузкой. Ранее использовалась артротомография, сочетающая введение в сустав контрастного препарата с последующим томографическим исследованием.

Сейчас это интервенционное вмешательство вытеснено более информативными, неинвазивными, цифровыми исследованиями.

Преимущество использования цифровых технологий заключается в возможности математической обработки данных и реконструкции изображений в объемном виде. Широко используемая в клинической практике рентгеновская компьютерная томография (РКТ) позволяет избавиться от суммационного эффекта и дифференцировать различие плотностей тканей без введения контрастного вещества. Методическими особенностями РКТ являются получение изображений в аксиальной плоскости и возможность реконструкций сагиттальных, корональных и трехмерных изображений на основе математической обработки получаемых данных. Лучевая нагрузка при КТ больше, чем при рентгенологическом исследовании, однако данная методика обладает значительно большей разрешающей способностью [5, 6, 13].

 КТ позволяет выявить раннюю деструкцию губчатой кости, которая трудно определяется на рентгенограммах [4, 9]. По мнению ряда авторов[1, 4–6, 15], КТ является наиболее чувствительным методом для ранней диагностики эрозивного сакроилеита . Уже на ранней стадии видны мелкие эрозии по краю суставных поверхностей и псевдорасширение (за счет эрозий) суставной щели. Позднее появляется внесуставной склероз, а впоследствии формируется анкилоз. Но все же данная методика недостаточно информативна для характеристики состояния мягкотканных структур [12, 14]. При поражении КПС первично происходят изменения именно в фибрознохрящевых и мягких тканях. Следовательно, необходимо применение более информативных методов визуализации с сопутствующим изучением как костных, так и фибрознохрящевых структур, что позволило бы определить и объективизировать клинические проявления патологии данных суставов.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) является неинвазивным методом определения изменений КПС, однако не получило широкого распространения в клинике вследствие малой информативности. Так, у 20% пациентов неизмененные КПС при УЗИ не визуализируются,что обусловлено их анатомическим расположением. С помощью данного метода можно определить лишь сужение суставной щели и оссификацию КПС у пациентов с длительным течением заболеваний [2].

Сцинтиграфия является неспецифичным методом исследования КПС, однако весьма чувствительным методом в диагностике заболеваний суставов. Этот метод позволяет одновременно исследовать весь скелет и выявлять изменения в тех суставах, где рентгенологические признаки артрита еще отсутствуют.

Накопление радиофарм препарата (РФП)обусловлено его способностью откладываться в очагах перестройки костной ткани там, где отмечается разрушение и перестройка костных балок. При проведении сцинтиграфии костей в качестве РФП используется  99m Tcпи рофосфат. Сканирование проводится через 3–4 ч после болюсного введения препарата [9,21].

На самой ранней стадии заболевания характер накопления РФП не отличается от нормы. На этой стадии только при однофотонной эмиссионной томографии (SPECT) удается выявить незначительно превышающее норму накопление РФП в области КПС. Однако уже через несколько месяцев от начала процесса, то есть на стадии выраженных воспалительных изменений, начинают выявляться признаки, характерные для сакроилеита:зона повышенного накопления РФП в области сустава в виде гомогенных, вытянутой формы очагов. На поздней стадии (склерозирование и обызвествление) характер накопления РФП выражается как негомогенный [9, 21].

Таким образом, вследствие очень высокой чувствительности и низкой специфичности сцинтиграфия применяется, в основном, для получения предварительных сведений о локализации патологического процесса.

В настоящее время одним из основных методов оценки состояния хрящевых и мягкотканных анатомических структур является магнитнорезонансная томография (МРТ) –метод, основанный на физическом законе соответствия энергетических уровней напряженности постоянного магнитного поля и лишенный ионизирующего воздействия[10, 12].

 Особенностью МРТ является возможность получения изображения в любой плоскости без перемены положения тела.

МРТ имеет значительно больше возможностей для создания контрастности изображений исследуемых тканей, чем любая другая методика лучевой визуализации [12, 14]. С помощью МРТ воспалительные изменения КПС могут быть обнаружены до появления рентгенологических признаков сакроилеита[18, 19].

Сегодня основное внимание уделяется значительному усилению интенсивности сигнала от внутри суставных тканей после применения “магнитноконтрастного” средства, как правило,гадолиния. Также метод позволяет проводить детальное изучение архитектоники костей с пространственным разрешением, достигающим 0,1–0,3 мм, намного лучшим, чем при КТ [11, 21, 22]. Следует отметить,что важнейший признак острого воспаления – отек костной ткани, может быть определен только с помощью МРТ.

Для правильной интерпретации патологических изменений в КПС необходимо знание нормальной анатомии этого сочленения[16].

МРТкартина неизмененного КПС до и после контрастирования(рис. 1):

– на Т1ВИ в задневерхнем отделе позади суставного пространства (связочный сегмент)определяется чередование участков с низкой и высокой интенсивностью сигнала, соответствующих прохождению межкостных связок через жировую и соединительную ткани.


Синовиальный сегмент КПС, расположенный в передненижнем отделе, имеет характерную морфологию: гиалиновый хрящ, покрывающий подвздошную и крестцовую кости,выглядит как четко очерченная гомогенная структура с промежуточной интенсивностью сигнала. Кортикальный слой, находящийся под хрящом, не имеет сигнала.

Благодаря содержанию жира в губчатой костной ткани, интенсивность ее сигнала колеблется от промежуточной до высокой. Субкортикальный слой подвздошной кости имеет низкоинтенсивный сигнал, субкортикальный слой крестца – сигнал средней интенсивности. Сигнал от костного мозга крестца и подвздошных костей варьирует от среднего до высокого;

– на Т2ВИ суставная щель, синовиальная часть сустава имеет среднеинтенсивный сигнал, а околосуставные ткани – низкоинтенсивный. Небольших размеров треугольной формы участок с отсутствием сигнала, локализующийся в области передних отделов суставной поверхности подвздошной кости,представляет собой физиологический гиперостоз, возникающий как адаптация к нагрузкам в КПС при прямохождении;

– на STIRтомограммах сигнал от губчатого вещества костной ткани, кортикального слоя и суставного хряща низкоинтенсивный.

Дети имеют отличную от взрослых МРТ картину КПС. У детей до 16 лет имеется хрящевое соединение между КПС и крестцовыми отверстиями для выхода спинномозговых нервов. Эти соединения соответствуют хрящевым линиям между соединяющимися телами SISIII и центрами окостенения рудиментарных ребер (реберных отростков). После соединения соответствующих поперечных отростков они образуют крылья крестца с соответствующими суставными поверхностями.

Этот процесс оссификации эпифизов латеральных масс завершается в позднем подростковом возрасте.

Суставной хрящ неизмененного КПС аваскулярен. Его питание происходит путем диффузии. Для него не характерно даже незначительное усиление при динамических исследованиях с внутривенным введением гадолиния и использованием методов противоположных фаз. У детей после введения контрастного вещества можно увидеть капсулу сустава в виде нежной линейной структуры.

В нативном виде капсула четко не визуализируется из-за изоинтенсивности окружающих структур. У взрослых, как правило, усиления не наблюдается.

После введения контраста в не измененном КПС усиления сигнала от суставного хряща,суставной капсулы и околосуставной костной ткани не определяется.

Морфологические изменения до и после контрастирования представлены на рис. 2



Отсутствие отека костной ткани, эрозий и субхондрального склероза исключает диагноз“острый сакроилеит”.

Для сакроилеита характерно образование транскапсулярных костных перемычек, накопление жира в около суставных тканях, юкстаартикулярный остеит, синовит, капсулит и энтезит.

Определение субхондрального склероза основывается на обнаружении сигнала низкой интенсивности или полного его отсутствия в субхондральных зонах как на нативных, так и постконтрастных Т1 и Т2ВИ. На ранних стадиях субхондральные склеротические изменения отмечаются преимущественно со стороны подвздошной кости и лишь на более поздних стадиях заболевания появляются на стороне крестца. Это связано с анатомическими особенностями: толщина гиалинового хряща, выстилающего подвздошную кость, составляет 1 мм, тогда как крестца – 4–5 мм. По мере прогрессирования склероза суставная щель становится все более нечеткой. С увеличением длительности, тяжести заболевания и при отсутствии адекватной терапии субхондральный склероз имеет тенденцию к распространению, что приводит к неравномерному сужению суставных щелей и в итоге – к анкилозу. Гистологически склероз представляет собой образование новой костной ткани как реакцию на хроническое воспаление.

В около суставной костной ткани при воспалении КПС определяется ограниченное или генерализованное накопление жира, который характеризуется высокоинтенсивным сигналом на Т1 и промежуточным на Т2ВИ, а также отсутствием повышения интенсивности сигнала после контрастного усиления. Степень генерализации жировых отложений коррелирует со степенью деструктивных изменений в КПС, что связано с воздействием продуктов воспаления на местный метаболизм жиров, вследствие чего активный гемопоэтический красный костный мозг замещается желтым (жировым). Как правило, жир откладывается в юкстаартикулярном костном мозге подвздошной кости (по сравнению с крестцом) и прямо пропорционально коррелирует с длительностью хронического процесса. По мере прогрессирования болезни жир располагается более диффузно, а после развития анкилоза он распространяется за границы суставных поверхностей.

Однако следует учитывать, что небольшое количество жира может определяться и в не измененных суставах.

Эрозии определяются в виде участков повышенного накопления контрастного вещества среди фиброзно и склеротически измененной ткани суставных поверхностей. Эти участки прерывают кортикальные пластинки и представляют собой псевдорасширение суставных щелей. В то время как большие эрозии(более 2 мм в диаметре) выявляются на нативных изображениях как зоны гипоинтенсивного сигнала на Т1ВИ и гиперинтенсивного сигнала на Т2ВИ, эрозии малых размеров(менее 1 мм в диаметре) отчетливо определяются только на изображениях с контрастным усилением. Иммуногистологические исследования подтвердили, что эрозии заполнены деструктивными паннусоподобными инфильтратами [23].

Для упрощения анализа изображений и уменьшения времени их интерпретации K.G.Hermann и соавт. (2004) предложили разделить каждый КПС на 4 квадранта: передний и задний подвздошный, передний и задний крестцовый. Авторы использовали следующие последовательности: Т1ВИ, Т1FS. Изменения в каждом из квадрантов были классифицированы по степеням:

•0 – нет усиления сигнала;

•1 – локальное усиление сигнала от полости сустава или от эрозий;

•2 – небольшой участок усиления сигнала от околосуставных тканей;

•3 – средней величины участок усиления сигнала от околосуставных тканей;

•4 – большой участок усиления сигнала от околосуставных тканей.

Сумма баллов от каждого квадранта суммировалась и определялась как индекс активности (от 0 до 16).

Puhakka K.B. и соавт. [55, 57] также предложили разделить каждый КПС на 4 анатомические области: крестцовую и подвздошную, в каждой из которой выделили хрящевую и связочную зоны. При этом использовались следующие последовательности: T1ВИ, T2HR, а также Т1FS до и после контрастного усиления. Оценка ширины суставной щели и усиления сигнала от нее после контрастирования производилась отдельно для хрящевой и связочной зон. Данная методика включала оценку степени деструкции(по количеству эрозий, распространенности субхондрального склероза и изменению ширины суставной щели) и активности процесса(по степени отека костного мозга, а также по усилению сигнала от него и суставной щели после введения контрастного средства). В зависимости от степени проявления вышеописанные изменения были ранжированы следующим образом:

а) стадия 0 (норма): отсутствие хронических воспалительных изменений;

б) стадия 1 (минимальные изменения): не выраженный субхондральный склероз с четкой границей суставных поверхностей, наличием или отсутствием около суставного накопления жира или наличием менее 2 эрозий;

в) стадия 2 (изменения средней степени):умеренный субхондральный склероз, обусловленная им нечеткость суставной щели на протяжении менее одной трети суставной поверхности с наличием или отсутствием околосуставного накопления жира или при наличии более 2 отдельных эрозий, не сливающихся между собой;

в) стадия 3 (тяжелые изменения): выраженный субхондральный склероз с нечеткими границами суставной щели на протяжении более одной трети с наличием или отсутствием около суставного накопления жира или псевдорасширением суставной щели (при ее ширине в норме 4,0 ± 0,5 мм) вследствие сливающихся эрозий или ограниченные участки анкилоза на протяжении менее одной четверти суставной щели;

г) стадия 4 (анкилоз): четко выраженныйанкилоз на протяжении более 1/4 суставной щели.

Vahlensieck M. и соавт. проводили количественную оценку выраженности сакроилеита до и после введения контраста.

Динамическая аквизиция количественно оценивалась путем измерения интенсивности сигнала области интереса (ROI) в форме круга (1–10 мм2) или произвольно нарисованной фигуры, размещаемой над суставным хрящом, капсулой сустава и околосуставным костным мозгом. Наиболее оптимально размещение ROI над зонами максимального усиления, которые выбирали путем вычитания нативного изображения из последнего изображения с контрастом. Кривую “усиление–время” получали для полости и капсулы каждого КПС, а также для соответствующего костного мозга подвздошной кости и крестца. Эта кривая использовалась для подсчета процента максимального усиления относительно интенсивности сигнала в нативную фазу

На основе данных формул рассчитывали признаки хронизации и активности процесса.

Степени хронизации процесса, по данным Coppola J:

•степень 0: отсутствие хронических воспалительных изменений;

•степень 1: невыраженный субхондральный склероз с четкой границей суставных поверхностей, наличием или отсутствием около суставного накопления жира или наличием менее 2 эрозий;

•степень 2: умеренный субхондральный склероз. Обусловленная им нечеткость суставной щели на протяжении менее 1/3суставной поверхности, с наличием или отсутствием околосуставного накопления жира или при наличии более 2 отдельных эрозий, не сливающихся между собой;

•степень 3: выраженный субхондральный склероз с нечеткими границами суставной щели на протяжении более одной трети, наличием или отсутствием околосуставного накопления жира или псевдорасширением суставной щели (при ее ширине в норме 4,0 ± 0,5 мм)вследствие сливающихся эрозий или ограниченные участки анкилоза на протяжении менее 1/4суставной щели;

•степень 4: четко выраженный анкилоз на протяжении более одной четверти суставной щели.

На основании контрастного усиления были определены следующие МРиндексы активности для крестцовоподвздошных суставов:

а) индекс Х – Fenh≤25%: отсутствие воспалительной активности;

б) индекс А – Fenh> 25 ≤0%: умеренно выраженное воспаление (латентный сакроилеит);

Таким образом была выявлена линейная корреляция между субъективными признаками (симптомами боли в спине) и фактором усиления. Тяжелое течение сакроилеита часто сопровождается околосуставным остеитом или капсулитом. Эти изменения могут быть выявлены даже на самых ранних стадиях сакроилеита, то есть еще до того, как станут заметны изменения контуров сустава. В этих случаях активность сакроилеита определяется исключительно на основании фактора усиления около суставного остеита или капсулита.

Диагноз “воспалительный (чаще – “ревматоидный”) сакроилеит” может быть поставлен, если при подсчете индекс активности соответствует А или В, а степень хронизации – 2.

Степень хронизации, равная единице, встречается при дегенеративном сакроилеите, особенно вблизи переднего и заднего мест прикрепления капсул.

Таким образом, для ранней и рациональной диагностики изменений КПС необходима разработка оптимального алгоритма лучевой диагностики, что позволит повысить качество и снизить количество проводимых исследований. Ретроспективный анализ диагностических ошибок устранит повторение их в дальнейшей практике. Максимально возможное раннее выявление сакроилеитов будет способствовать раннему началу лечения, улучшению его исходов и экономической эффективности.

Б.Б. Чамокова

ГОУ ДПО “Российская медицинская академия последипломного образования”, г. Москва

Список литературы

1.Богданова Л.Б., Несмеянова О.Б., Ваганов А.А. и др.Компьютерная томография – как метод ранней диагностики поражений крестцовоподвздошных сочленений // Акт. вопр. мед. радиол. Челябинск. 1997.С. 254–255.

2.Борткевич О.П.Изменения в суставах стопы и крестцовоподвздошных суставах у больных с анкилозирующим спондилоартритом: сравнительная оценка данных рентгенологической и ультразвуковой диагностики // Украiнський медичний часопис.2002. Т. 32. С. 90–92.

3.Ивашкин В.Т., Султанов В.К.Болезни суставов.М.: Литтерра, 2005.

4.Каралин А.Н., Ситников Н.В., Ченских Н.Л.К вопросу о патологии крестцовоподвздошного сочленения// Мед. журн. Чувашии. 1995. No 1–2. С. 35–38.

5.Кармазановский Г.Г.Компьютернотомографическая диагностика гнойного сакроилеита при хроническом остеомиелите таза // Хирургия. 1994. No 11.С. 31–33.

6.Ковбасенко Л.А., Безденежный В.В., Курочкин Ю.Ф.Гнойные сакроилеиты и их лечение // Ортопедия,травматология и протезирование. 1988. No 9.С. 33–36.

7.Лагунова И.Г.Рентгеноанатомия скелета. М.: Медицина, 1981.

8.Линденбратен Л.Д.Методика изучения рентгеновских снимков. М.: Медицина, 1971.

9.Полойко Ю.Ф., Филиппович Н.С., Гончарик Д.Б.Современные возможности лучевой диагностики анкилозирующего спондилоартрита // Новости лучевой диагностики. 2000. No 2. С. 10–12.

10.Ринк П.А.Магнитный резонанс в медицине.М.: ГЭОТАРМЕД, 2003. 247 c.

11.Cиницын В.Е.Рациональное использование внутривенных контрастных средств при КТ и МРТ // Радиологияпрактика. 2004. No 4. С. 42–44.

12.Синицын В.Е., Терновой С.К.Магнитнорезонансная томография в новом столетии // Радиологияпрактика. 2005. No 4. С. 23–29.

13.Терновой С.К., Синицын В.Е.Развитие компьютерной томографии и прогресс лучевой диагностики // Радиологияпрактика. 2005. No 4. С. 17–22.

14.Терновой С.К., Синицын В.Е., Беличенко О.И., Стукалова О.В.Клиническое применение МРТ // Рус. мед. журн. 1996. No 7. С. 412–420.

15.Филиппенко В.А., Хависюк А.Н., Истомин А.Г. и др.Диагностические критерии воспалительных и деструктивнодистрофических поражений крестцово подвздошных суставов // Украiнський медичний часопис. 1999. Т. 11. No 3. C. 70–73.

16.Хлыстов В.А., Дарбазов Г.Л., Жегин В.А., Белосельский Н.Н.О нормальной анатомии крестцово подвздошных сочленений // Вест. рентгенол. и радиол. 1992. No 1. С. 42.

17.Шестых В.В.Диагностика и лечение поражений крестцовоподвздошного сочленения // Рос. мед.вести. 1997. Т. 2. No 4. С. 43–47.

18.Ahlström H., Feltelius N., Nyman R., Hällgren R.Magnetic resonance imaging of sacroiliac joint inflammation // Arthritis Rheum. 1990. V. 33. P. 1763–1769.

19.Battafarano D.F., West S.G., Rak K.M. et al. Comparison of bone scan, computed tomography, and magnetic resonance imaging in the diagnosis of active sacroiliitis //Semin. Arthritis Rheum. 1993. V. 23. N 3. P. 161–176.

20.Bellmany N., Park W., Rooney P.J.What do we know about the sacroiliac joints? // Semin. Arthritis Rheum.1983. V. 12. P. 282–313.

21.Blum U., BuitragoTellez C., Mundinger A. et al. Magnetic resonance imaging for detection of active sacroiliitis a prospective study comparing conventional radiography,scintigraphy, and contrast enhanced MRI // J. Rheumatol. 1996. V. 23. P. 2107–2115.

22.Bollow M., Braun J., Hamm B. et al.Early sacroiliitis in patient with spondyloarthropathy: evaluation with dynamic gadoliniumenhanced MR imaging //Radiology. 1995. V. 194. N 2. P. 529–536.

23.Bollow M., Fisher T., Reisshauer H. et al.Quantitative analyses of sacroiliac biopsies in spondyloarthropathies: Tcells and macrophages predominate in early and active sacroiliitis cellularity correlates with the degree of enhancement detected by magnetic resonance imaging //Ann. Rheum. Dis. 2000. V. 59. N 2. P. 135–140.

24.Bollow M., Knauf W., Korfel A. et al.Initial experience with dynamic Magnetic Resonance Imaging in evaluation of normal bone marrow versus malignant bone marrow infiltrations in human // Magn. Reson. Imag. 1997.(in press).

25.Borlaza G.S., Seigel R., Kuhns R. et al.Computed tomograthy in the evaluation of sacroiliac arthritis //Radiology. 1981. V. 139. P. 437–440.
Теги: магнитно-резонансная томография
234567 Начало активности (дата): 01.05.2018 20:00:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  магнитно-резонансная томография, сакроипеиты, артрит, лучевая нагрузка, цифровые технологии
12354567899