27.10.2021

Магнитно-резонансная томография остеомиелита у детей

Быстро недиагностированный и нелеченный острый остеомиелит может стать разрушительным или даже смертельным заболеванием с серьезными и длительными осложнениями.

Учреждение-разработчик:    ГБУЗ «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения города Москвы

Составители: д.м.н. профессор Ахадов Т. А., к.м.н Б.А. Митши, д.м.н. О.В. Карасева, к.м-.н ИА. Мельников, к.м.н Р.Т. Налбандян, к.м.н О.В. Божко, Д.М. Дмитреико, к, физ.мат. н. А. В. Mandicypi\ee, к.б.н. М.В. У блине кий, Д.Н. Хусайнова

Рецензенты: заведующий отделом лучевой диагностики ФГАУ "НМИЦ здоровья детей" Минздрава России к.м.н. Аникин Анатолий Владимирович; руководитель отдела инновационных технологий ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ" к.т.и. Сергунова Кристина Анатольевна

Предназначение: Методические рекомендации разработаны на основе данных лучевой диагностики у 250 детей с острым остеомиелитом. В методических рекомендациях описаны оптимальный алгоритм мультимодальной методики лучевой диагностики остеомиелита. Магнитно-резонансная томография с использование инновационных технологий, как компонент алгоритма исследования при остеомиелите, проведена в России впервые. Рекомендуемый алгоритм лучевой диагностики при остеомиелите выходит далеко за границы диагностики, помогая хирургу выбирать оптимальный вариант хирургического лечения. Методические рекомендации предназначены для врачей лучевой диагностики, хирургов, травматологов, педиатров и научных сотрудников.

Данные методические рекомендации разработаны в ходе выполнения научно-исследовательской работы " Медико-конвергентные технологии в системном подходе к комплексному восстановлению и реабилитации детей после тяжелых повреждений в педиатрической практике".

АННОТАЦИЯ

СОКРАЩЕНИЯ

ДВИ— диффузионно-взвешенные изображения

ИКД — измеряемый коэффициент диффузии.

КТ — компьютерная томография

МРТ — магнитно-резонансная томография

PC—радионуклидное сканирование

УЗИ—ультразвуковое исследование

СОЭ — скорость оседания эритроцитов

ТЕРМИНЫ

Градиентное ЭХО (GE) — сигнал, получаемый из сигнала затухания свободной индукции посредством биполярного переключения градиента, не осуществляет рефокусировки, устраняющей влияние неоднородности основного поля, и поэтому обычно используется с коротким временем ЭХО.

Импульсная последовательность (ИП) —- совокупность радиочастотных (или градиентных) электромагнитных импульсов, используемых в сочетании с приемом МР сигнала.

Спин-ЭХО (SE) — появление МР-сигнала после затухания сигнала свободной индукции в результате эффективной обратной перефразировки спинов под действием рефокусирующего радиочастотного импульса, подаваемого во время, короче или порядка Т% серия SE с различными ТЕ моэюет использоваться для определения Т2, неподверэюенного влиянию неоднородности или диффузии.

b-factor — фактор диффузии

Dixon — Импульсная последовательность, основанная на химическом сдвиге и предназначенная для достиэюения равномерного подавления эюира.

FS — Fat Sat - фактор подавление сигнала жировой ткани

STIR — Short TI Inversion Recovery - импульсная последовательность IR с коротким временем инверсии

SPIR — Spectral Pre-saturation with Inversion Recovery - метод подавления МР сигнала от эюировой ткани, использующий инверсию восстановаление и предварительный насыщающий импульс.

SPAIR — Spectral Attenuated Inversion Recovery - метод подавления МР сигнала от эюировой ткани, использующий спектральное ослабленное восстановление инверсии 77 взвешенных изображений (TIBИ) — изображение, контрастность которого в основном определяется Т\, но имеет также и некоторый вклад Т2, протонной плотности и потока.

Т2 взвешенных изображений (Т2ВИ) — изображение, контрастность которого в основном определяет Т2, но имеет место и Т1, и протонной плотности и потока.

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7.1-2003 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления

ГОСТ 7.9-95 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования

ГОСТ 7.11-2004 (ИСО 832:1994) Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов и словосочетаний на иностранных европейских язьпсах

ГОСТ 7.12-93 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила

ГОСТ 7.79-2000 (ИСО 9-95) Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Правила транслитерации кирилловского письма латинским алфавитом

ГОСТ 7.80-2000 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Заголовок. Общие требования и правила составления ГОСТ 7.82-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления

ГОСТ 7.90-2007 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Универсальная десятичная классификация. Структура, правила ведения и индексирования

ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

АКТУАЛЬНОСТЬ

Остеомиелит представляет собой гнойно-инфекционное заболевание, развивающееся в костном мозге, поражающее кости и окружающие их мягкотканые структуры.

Быстро недиагностированный и нелеченный острый остеомиелит может стать разрушительным или даже смертельным заболеванием с серьезными и длительными осложнениями.

Классификации остеомиелита

1.    По этиологическому признаку: а) неспецифические остеомиелиты, б) специфические остеомиелиты.

2.    По путям инфицирования: а) гематогенный; б) травматический; в) огнестрельный; г) послеоперационный; д) пострадиационный.

3.    По клиническому течению: I). Гематогенный: а) острый - токсическая форма, септико-пиемическая форма, местная форма; б) первичный хронический, в) вторичный хронический.

II. Негематогенный: а) острый, б) хронический.


У детей острый остеомиелит чаще всего имеет гематогенное происхождение [1, 6, 7, 8.]. В структуре септических заболеваний острый гематогенный остеомиелит составляет от 2,0% до 15,0% [2, 9], а у детей до года частота его еще выше - 20,0 - 31,4% [10, 11]. Несмотря на достигнутые успехи в диагностике и лечении остеомиелита на сегодняшний день сохраняется большое количество осложнений, а летальность составляет от 0,2% до 17,0% [1, 12] По данным ряда авторов переход в хроническую форму констатируется у 1,7% ~ 60,0% больных [13]. Острый гематогенный остеомиелит у 3,2% - 53,7% детей приводит к ортопедическим осложнениям [14].

При локальной форме остеомиелита по мере развития болезни происходят следующие изменения: гнойный экссудат распространяется по двум направлениям -костномозговому каналу в диафизарную часть кости и через гаверсов канал на поверхность кости. Надкостница воспаляется. Под ней скапливается гной, который ее отслаивает. Гнойное воспаление распространяется на окружающие ткани, образуются флегмоны, а потом открываются свищи наружу. Из-за гнойного воспаления костного мозга с вовлечением в процесс компактной части кости и отслойкой надкостницы возникает некрозу кости, обусловленный нарушение ее кровоснабжения, приводящий к образованию секвестров. При сборе анамнеза, как правило, удается установить предрасполагающие факторы — ушибы, переохлаждение, перенесенные в прошлом ангины, наличие гнойных процессов (фурункулы, гнойные раны или ссадины и др.). В ближайшем к очагу суставе имеется ограничение активных и пассивных движений.

Случаи посттравматического остеомиелита составляют примерно 30% [14]. Посттравматический остеомиелит развивается при попадании инфекции в костную ткань из источников. Он является осложнением открытых переломов, огнестрельных ранений/переломов; ортопедических операций; металлоостеосинтеза; радиационного облучения; распространения гнойно-воспалительного процесса с мягких тканей на надкостницу, кортикальный слой кости. Основная причина - обширные разрушения мягких тканей и нарушение кровоснабжения кости с развитием очагов некроза и нагноения. Особенностью этой формы остеомиелита является то, что гнойное воспаление распространяется на все отделы кости без образования изолированного первичного очага в костном мозге [15, 16, 17].

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Цель: повышение эффективности лучевой диагностики при остеомиелите у детей.

При составлении методических рекомендаций был учтен ряд, на наш взгляд важных для лучевой диагностики остеомиелита положений рекомендаций Европейского общества детских инфекционных заболеваний (ESPID) по костной и суставной инфекции, которые ниже изложены:

1.    Костно-суставная инфекция чаще поражает нижние конечности у детей младше 5 лет -ПА*

2.    Золотистый стафилококк является наиболее распространенным микроорганизмом, вызывающим костно-суставные поражения у детей всех возрастов - НА*.

3.    С-реактивный белок (СРВ) и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) имеют высокую чувствительность для диагностики костно-суставная инфекция, который немного увеличивается путем объединения двух тестов, тогда как специфичность низкая - ПВ**.

4.    Ультразвуковое исследование обладает высокой чувствительностью для диагностики септического артрита, тогда как магнитно-резонансная томография является наиболее надежным исследованием для диагностики костно-суставных заболеваний в целом - ПА*.

5.    Золотым стандартом для диагностики ко стно-суставным заболеваний у детей является выделение микроорганизма из кости, сустава или крови совместимые с костно-суставным клинический или радиологический синдромом - ПА* [8].

Примечания

Качество доказательства:

—  I = веские доказательства: рандомизированные плацебоконтролируемые исследования; другие рандомизированые исследования; хороший метаанализ и системные обзоры рандомизированных контролируемых испытаний;

— II = умеренное доказательство: хорошо спланированные, но не рандомизированные исследования, когорта и случаи контрольных исследований;

-    III = плохое доказательство: мнение эксперта, серия случаев.


Надежность рекомендации - командный консенсус, основанный на подсчете голосов за А, В или С по членам команды: А = сильная рекомендация; В = средняя рекомендация; С = слабая рекомендация [8, 19].

Основные задачи, которые необходимо решить с помощью визуализации, являются следующие:

1.    Есть ли инфекция?

2.    Где инфекция?

Есть ли инфекция?

Необходимо подтвердить или исключить острый остеомиелит. Пациенты с инфекционным поражением костей обычно жалуются на локальную болезненность в области поражения и боль при движении, лихорадку, может быть гиперемия и увеличение объема (отек), которые нарастают в течение нескольких дней. Только 36% детей имеют лейкоцитоз, но если СОЭ и значения С-реактивного белка повышены, то это в 98%к инфекционное заболевание [19].

Где инфекция?

Визуализация должна быть адаптирована для ответа на этот вопрос. Исходя из золотого стандарта, диагностика острого остеомиелита у детей осуществляется с помощью рентгенографии, компьютерной и магнитно-резонансной томографий, радиологическими методами исследования, в частности компьютерной и магнитно-резонансной томографией. Радионуклидное исследование в настоящее время из-за высокой лучевой нагрузки и конкуренции МРТ используется крайне редко, а ультразвуковое исследование используется преимущественно для диагностики септического артрита, хотя и обладает высокой чувствительностью, но в узком диапазоне. Исходя из нашего с учетом мирового опыта, мы разработали алгоритм лучевой диагностики остеомиелита у детей.

АЛГОРИТМ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРИ ОСТЕОМИЕЛИТЕ

УЗИ обладает высокой чувствительностью для диагностики септического артрита, в частности выпота. Допплеровское исследование может обнаружить повышенный кровоток при остеомиелите и помочь в ранней диагностике. В тоже время УЗИ имеет низкую чувствительность в визуализации проявлений остеомиелита, хотя может быть полезным в визуализации субпериостальных абсцессов [20].


С учетом указанных выше недостатков УЗИ и PC нами не включены в алгоритм исследования детей с остеомиелитом.

Рентгенография

Рентгенография используется как базовый метод. Достоверные рентгенологические признаки остеомиелита обычно появляются на 7 - 14 день от начала заболевания, у детей до года - на 4 - 5 день. С этого срока удается выявить утолщение надкостницы, образование полости в кости и остеопороз. Непостоянным рентгенологическим симптомом острого остеомиелита является уплотнение тени мягких тканей, прилегающих к пораженной части кости. Рентгенограммы производят в 2-х проекциях и для сравнения обязательно и здоровой конечности. Рентгенологические признаки острого гематогенного остеомиелита делят на ранние - это изменение плотности и отек окружающих кость мягких тканей; периостит и образование новой периостальной кости (Involucrum) проявляются на 5 - 7 день; метафизарное разрежение остеолизис и секвестры на 10 - 14 день; со второй недели выявляются очаги деструкции, линейные, слоистые периостальные наслоения, участки склероза вокруг секвестров и зон деструкции и окружающая эти участки зона остеопороза, а также абсцессы. Наиболее трудны для трактовки рентгенограммы костей с выраженным остеонекрозом и гиперостозом, обусловленным периоститом. Поэтому рентгенограммы необходимо выполнять в более жестком, чем обычно, режиме. При наличии свищей обязательной является фистул о графил.

При костных позвоночных поражениях первоначально визуализируется локализованное разрежение («истончение») тела позвонка, а позднее - деструкция. При дисците - боковых рентгенограммы отделов позвоночника выявляются лишь поздние (2 -3 недели) изменения через, особенно уменьшение межпозвонкового пространства и / или эрозия замыкательной пластинки. При септических артритах рентгенография часто не диагностирует суставной выпот, особенно в тазобедренном суставе, плохо выявляет отек мягких тканей.

Таким образом, рентгенография - первый шаг в визуализации острого остеомиелита, хотя она достоверна менее чем в 20% случаев острого стафилококкового остеомиелита у детей [8]. Она все же полезна для выбора последующих методов исследования, и что более важно, показывает, являются ли клинические симптомы результатом другого заболевания, такого как травма или опухоль. Так как для полной характеристики патологического процесса данных обычной рентгенографии, как правило, недостаточно, то в большинстве случаев при исследовании костей, крупных суставов, позвоночника и таза необходима томография, позволяющая выявить или уточнить распространенность деструктивных изменений и секвестров.

Компьютерная томография


Магнитно-резонансная томография

МРТ - рекомендованный ESPID (2017) метод радиологической диагностики у детей с подозрением на острый остеомиелит [8]. Если ребенку с подозрением на острый остеомиелит можно выполнить МРТ в течение первых суток после возникновения подозрения на острый остеомиелит, целесообразно начать с этого исследования.

МРТ в настоящее время является наиболее информативным методом визуализации при остеомиелите, потому что она может обнаружить отклонения в течение ранние сроки после начала заболевания. Кроме того, метод раскрывает детали вовлечение костей и мягких тканей, включая образование абсцессов и секвестров, и может помочь хирургу-ортопеду спланировать наиболее подходящий метод лечения. МРТ обладает высокой чувствительностью (97 - 100%) и специфичностью (73 - 92%) [8, 15, 23]. За счет высокой чувствительности и специфичности МРТ может визуализировать не только отек кости и перифокальный миозит, но и субпериостальные абсцессы, пиомиозит, признаки сопутствующего венозного тромбоза [25]. При спондилодисците и остеомиелите МРТ является обязательным методом исследования. Она особенно важна и полезна при пиомиозите таза и бедра. МРТ всего тела может рассматриваться как альтернатива сканированию костей, где она возможна и доступна [24, 25, 26].

Недостатками МРТ являются длительное время сканирования, подверженность артефактам движения, которые требует седации или анестезии у маленьких детей, и наличие противопоказания для некоторых пациентов с металлическими инородными телами и некоторыми типами имплантов оборудования и внешних фиксаторов.

Задача МРТ при остеомиелите заключатся в выявлении зон воспаления в костном мозге и окружающих мягких тканях, характеристика выявленных поражений (распространенность, наличие кортикальных дефектов, скоплений жидкости, гноя).

Стандартные Т2ВИ, PDBH или Т1ВИ позволяют более точно отобразить анатомическую структуру исследуемой области. На Т21ВИ, PDBH хорошо визуализируется отек в мышечной ткани, скопления жидкости, МР сигнал которых повышен на Т2ВИ. На Т1ВИ скопления жидкости определяются как зоны интенсивного или изоинтенсивного МР сигнала. Зоны отека костного мозга могут иметь изоинтенсивный или пониженный МР сигнал по отношению к неизмененной кости. Кортикальный слой выглядит тонкой ровной полоской пониженного МР сигнала как на Т2-, PD-, так и Т1ВИ.

Недостатком стандартных Т2ВИ при выявлении отека в костном мозге и жировой клетчатке является гиперинтенсивный МР сигнал, связанный с увеличением количества жидкости, который нивелируется гиперинтенсивным сигналом от жир о содержащих тканей. Поэтому основными диагностическими ИП для выявления зон отека в костном мозге являются последовательности, в которых МР сигнал от жира низкий, а от зон отека - высокий. Такими ИП являются STIR, Т2ВИ FS (Fat Saturation).

ИП STIR (Short TI Inversion Recovery) - последовательность инверсия-восстановления с коротким TI построена таким образом, что в момент регистрации МР сигнала вклад в него сигнала жировой ткани нулевой. Это достигается использованием инвертирующего импульса и выбором оптимального времени инверсии (TI).

ИП Т2 FS - включает техники, в которых для подавления сигнала от жира в Т2 TSE используется предварительное спектральное насыщение с инверсией восстановлением -SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery), SPIR (Spectral Pre-saturation with Inversion Recovery, Philips). Аббревиатура таких ИП может отличаться у разных производителей. Химический сдвиг и последовательность Dixon

Химический сдвиг - метод подавления сигнала жировой ткани (FS) является в настоящее время фундаментальным компонентом адекватной оценки многих патологических состояний. Среди таких методов значительно возросли интерес к использованию химического сдвига изображения для оценки опорно-двигательного аппарата, и особенно для оценки костного мозга. Этот метод помогает уверенно отличить отек костного мозга или гемопоэтический мозг от истинно замещающих костный мозг поражений, таких как опухоль или инфекция. В последние несколько лет технические усовершенствования позволили оптимизировать явления химического сдвига при последовательности Dixon. По сравнению с другими методами FS последовательность Dixon обеспечивает более однородное подавление жира и в сочетании с импульсными последовательностями SE и GE более информативна и объективна для выявления повреждений при остеомиелите.

Последовательность Dixon - представляет собой последовательность МРТ, основанную на химическом сдвиге и предназначенную для достижения равномерного подавления жира [27, 28]. Она имеет некоторые преимущества перед другими аналогичными методами, а именно:

-    подавление жирового сигнала более равномерно и менее подвержено влиянию артефактов;

-    может сочетаться с различными типами последовательностей (например, спиновое эхо, градиентное эхо и др.);

-    за одно сканирование позволяет получить изображения с и без подавления жира.

На Т2ВИ с фактором подавления сигнала жира костный мозг темный, мышцы, связки, сухожилия темно серые, жировая клетчатка темная, жидкости яркие. При выявлении патологических зон отека в костном мозге и окружающих мягких тканях целесообразно использование контрастного усиления. Накопление контрастного препарата происходит в участках пораженного костного мозга, периоста, мягких тканей, в стенках абсцессов. Поражение остеомиелитом эпифизарной зоны роста можно увидеть только на постконтрастных Т1ВИ. Активный инфекционный процесс визуализируется как зона снижения или отсутствия усиления эпифизарного хряща, который в непораженном случае равномерно усиливается [29]. В абсцессах на Т1ВИ отмечается интенсивное копление контрастного препарата по периферии и отсутствие усиления от жидкости и гноя. На этом фоне хорошо визуализируются выпот в полости суставов. При подозрении на гематогенный остеомиелит позвонков контрастное усиление необходимо, чтобы провести топическую дифференциацию абсцесса в эпидуральном пространстве или паравертебральных тканях от неограниченного воспалительного процесса. Зоны копления контрастного препарата выявляются на Т1ВИ в виде участков повышенного МР сигнала по сравнению с доконтрастными изображениями. Однако, более эффективно использование Т1ВИ с фактором подавления сигнала от жировой ткани Т1 FS, где так же, как в Т2 FS для подавления сигнала от жировой ткани используют предварительное спектральное насыщение с инверсией восстановлением - SPIR, SPAI (Fillips) или последовательности, основанные на химическом сдвиге, в частности, метод Dixon. Т1-Dixon так же, как T2-Dixon, позволяет за одно сканирование получить серию изображений с и без подавления сигнала от жировой ткани.

В ряде случаев требуется подтверждение воспалительного характера жидкостного скопления в зоне патологических изменений. В этих случаях целесообразно использовать ДВИ МРТ.

Диффузионно-взвешенные изображения

ДВИ - метод магнитно-резонансной томографии, позволяющий получить изображения биологических тканей in vivo, взвешенные по диффузии молекул воды на
микроструктурном уровне. Интенсивность сигнала на ДВИ в аксиальной проекции отражает не строение анатомических структур, а диффузионную способность молекул воды (броуновское движение) в исследуемом вокселе [10,    25,    26,    28].

Патофизиологические процессы, приводящие к изменению проницаемости клеточных мембран и объема межклеточного пространства, вызывают и изменение диффузии молекул воды, что может быть выявлено на ДВИ. Степень диффузионной взвешенности изображения определяется величиной фактора диффузии (b-factor), который зависит от длительности и амплитуды диффузионных градиентов и временного интервала между этими градиентами. В клинической практике очень важно использовать один и тот же fa-factor для всех исследований. Являясь своего рода стандартом, это облегчает интерпретацию и сравнение изображений при различной патологии.

Необходимо отметить, что контраст ДВИ включает в себя как диффузионный компонент, так и Т2 компонент, что должно обязательно учитываться при интерпретации изображений. Другими словами, гиперинтенсивный сигнал на ДВИ может быть обусловлен либо ограничением диффузии, либо связан с тем, что патологический очаг имеет резко гиперинтенсивный сигнал на Т2 (эффект T2-shine). Количественно оценить степень диффузии возможно при помощи вычисления ИКД. Значения ИКД отображаются в виде карты, основанной на значениях коэффициента в мм2/сек, без учета Т2 компонента. ДВИ в сочетании с ИКД картами позволяют дифференцировать жидкостные скопления с гнойным содержимым от кистозных образований с небольших содержанием белка, поскольку содержимое абсцессов имеет высокую вязкость из-за повышенного содержания клеточных элементов, крупных молекул. Значение исчисляемого коэффициента диффузии (ИКД) ниже нормального указывают на воспалительный характер жидкостного скопления. Другим полезным свойством ДВИ является высокая чувствительность при выявлении зон отека. Поэтому ДВИ наряду со STIR часто используют для скрининга всего тела при мультифокальном поражении.

Динамическая МРТ с контрастным усилением (DCE MRI)

В ряде случаев следует проводить динамическую МРТ с контрастным усилением (DCE MRI), основанную на трехмерной последовательности градиент-эхо с высоким временным разрешением (с получением изображений каждые 3-5 секунд в течение 4-5 минут). Она имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционной многофазной МРТ томографией с контрастным усилением, поскольку позволяет лучше оценить перфузию тканей и лучше понять микро сосудистую циркуляцию костной и мягкой ткани. Пакеты МР ангиографических исследований 4D с разрешением по времени сочетают высокое временное и пространственное разрешение, позволяя одновременно получать ангиографическую и перфузионную информацию, избегая необходимости удвоения дозы контрастных препаратов. MRI DCE может потенциально использоваться для выявления областей некроза мягких тканей, аваскулярного некроза или, возможно, для повышения чувствительности при выявлении инфекции в неокостеневшем ростовом хряще. Кроме того, MRI DCE может помочь провести дифференциацию между некрозом и жизнеспособной тканью в тех случаях, когда отсроченные постконтрастные изображения (XIВИ FS) дали спорные результаты. Также она лучше для оценки отека кости, так как отслеживание степени усиления может помочь дифференцировать отек при остеоартропатических инфекционных изменениях кости, преимущественно спондилита или септического артрита. Количественная оценка данных MRI DCE очень сложна и трудоемка, отсутствует стандартизация в самом исследовании и методе постобработки, что не позволяет использовать его в повседневной клинической практике.

Исследование целесообразно проводить в 3-х проекциях с толщиной среза 3-4 мм, с полем обзора, захватывающем всю зону обследования.

Протокол исследования с учетом постконтрастного исследования обычно занимает от 30 до 50 мин. При необходимости можно уменьшить время исследования за счет увеличения значений параметра фактора ускорения, изменения времени релаксации, размеров вокселя или матрицы, снижения значений параметра сигнал\шум.

Необходимо помнить, что увеличение толщины среза, увеличение размеров воксела приводит к снижению разрешение изображения. Использование 3D Т1ВИ вместо Т1ВИ в трех проекциях также позволяет сократить время исследования. В этом случае получают изотропные изображения в одной проекции, а остальные проекции реконструируются по полученным данным. Использование метода Dixon в вариантах Т2ВИ или Т1ВИ также позволяет сократить время исследования, поскольку за одно сканирование позволяет получать серию изображений Т2ВИ и Т2 FS.

Для исключения мультифокального поражения костей инфекционного генеза целесообразно выполнять МРТ всего тела с помощью корональной STIR и/или ДВИ, после которой при обнаружении локальных очагов следует выполнять детальную визуализацию пораженного участка с высоким пространственным разрешением. У детей от 5 до 10 лет есть компромиссное решение - при наличии клинико-лабораторных симптомов поражения нижних конечностей выполняется STIR и/или ДВИ от таза до стоп в корональной проекции [25, 26],У детей старше 10 лет наиболее оптимальным является МРТ только симптоматической области.


В/в контрастное усиление у детей младшей возрастной группы с подозрением на остеомиелит в целом не повышает чувствительность или специфичность диагностики остеомиелита. Однако контрастное усиление дает больше уверенности в диагностике абсцесса (при наличии) и соответственно позволяет более адекватно выбирать вариант его хирургического лечения [29]. Кроме того, следует отметить, что без контрастного усиления воспалительные изменения эпифизарного хряща нельзя выявить, так как даже STIR и Т2ВИ имеют низкую чувствительность для обнаружения хондрита.

У детей младшего возраста для исключения мультифокального поражения костей инфекционного генеза целесообразно выполнять МРТ всего тела с помощью корональной STIR и/или ДВИ. Далее при обнаружении локальных очагов следует выполнять фокусированную визуализацию пораженного участка с высоким пространственным разрешением. У детей от 5 до 10 лет есть компромиссное решение - при наличии клинико-лабораторных симптомов поражения нижних конечностей выполняется STIR и/или ДВИ от таза до стоп в корональной проекции [15, 25, 26]. У детей старше 10 лет наиболее оптимальным является МРТ только симптоматической области.

Данные МРТ различаются в зависимости от видов изображения и от стадии заболевания. Мы разработали и внедрили в практику универсальный протокол МРТ при остеомиелите, позволяющий получать полную и достоверную информацию о состоянии костей и окружающих мягких тканей независимо от топики, стадии и формы заболевания, который приведен ниже.

Протокол МРТ при остеомиелите:

1)    ориентировочная быстрая программы для получения срезов позвоночника в сагиттальной, аксиальной и фронтальной плоскостях, время сканирования — 32,8 сек;

2)    сагиттальная проекция STIR FS, толщина среза 3—4 мм;

3)    корональная проекция STIR FS, толщина среза 3—4 мм;

4)    сагиттальная проекция Т2ВИ в ИП SE FS, толщина среза 3—4 мм;

5)    корональная проекция Т2ВИ в ИП SE FS, толщина среза 3—4 мм;

6)    аксиальная проекция Т2ВИ в ИП SE FS, толщина среза 3—4 мм;

7)    DTI изотропные с исходной фронтальной проекцией;

8)    3D Т1ВИ DIXON с исходной фронтальной проекцией

Критериями МРТ для диагностики являются гипоинтенсивный сигнал на Т1, гиперинтенсивный сигнал на Т2 / STIR. Имеется усиление (субпериостальные) сигнала не только кости, но и/или мягкие тканей. В современных протоколах МРТ с подозрением на остеомиелит, кроме стандартных Т1 и Т2ВИ, STIR и контрастного усиления, могут использоваться более новые методы, такие как диффузионно-взвешенные изображения, химический сдвиг и последовательность Dixon, динамическая МРТ с контрастным усилением.


Значения ИКД полезны для количественной оценки поражений костного мозга. Измерения по кости с остеомиелитом и по соседним мягким тканям показали, что повреждения костей при остеомиелите ограничивают диффузию и повышают значения ИКД, а для соседних мягких тканей у пациентов с остеомиелитом значения ИКД были более низкие [29].

Острый гематогенный остеомиелит.

Острый гематогенный остеомиелит - это результат первичного заболевания костной ткани, которое проявляется острым воспалением. При токсической форме, болезнь протекает очень быстро с выраженной септической интоксикацией с первых часов начала, локальные патологические изменения в костях и окружающих мягких тканях не успевают развиться. Для септикопиемической формы характерно появление в очень короткий срок от начала заболевания гнойно-деструктивных очагов одновременно в нескольких костях. При местной форме по ходу развития болезни локальные изменения - гнойный экссудат распространяется по двум направлениям: в диафизарную часть кости по костномозговому каналу; на поверхность через гаверсов канал. Далее формируется воспаление надкостницы, под которой скапливается гной, вызывая ее отслойку. Гнойное воспаление распространяется на окружающие ткани, образуя флегмону, которая открывается наружным свищом. При этом нарушается кровоснабжение костной ткани, что приводит к некрозу кости и образованию секвестров.

Перестройка кости и отек мягких тканей могут быть видны уже в первые дни после начало в виде изменения интенсивности МР сигнала. Отек костного мозга, наблюдаемым при МРТ, является самым ранним критерием для диагностики острого остеомиелита и может быть обнаружен уже через 1-2 дня после начала инфекции [30]. Нормальный мозг имеет гиперинтенсивный сигнал на Т1ВИ из-за жира в мозговом веществе. При остром остеомиелите костный мозг заполняется жидкостью и гноем, обуславливая низкую интенсивность сигнал на Т1- и гиперинтенсивный сигнал на Т2ВИ и STIR и постконтрастных изображениях. Сравнение с сигналом костного мозга патологических зон с сигналом контралатеральных или соседних костей полезно для
выявления отека.
 
Субпериостальные изменения четко визуализируются с помощью МРТ: приподнятый фиброзный слой надкостницы, проявляется как гипоинтенсивная линейная структура; субпериостальная жидкость находится между надкостницей и костью и имеет гиперинтенсивный сигнал на Т2ВИ или STIR; стык приподнятой надкостница и нижележащей костной корой в перихондрии указывает на расположение абсцесса в субпериостальном пространстве, а не в прилегающих мягких тканях. МРТ является наиболее надежным методом оценки внутрикостных поражений. На STIR или Т2ВИ внутрикостный и субпериостальный абсцессы визуализируются как зона с гиперинтенсивным сигналом в кости. На Т1ВИ сигнал от самого абсцесса будет гипоинтенсивный, вокруг него видна тонкая полоса с промежуточным сигналом, представляющая гиперваскулярную грануляционную ткань. На постконтрастных изображениях Т1ВИ FS грануляционная ткань усиливается, тогда как центральная полость, заполненная гноем, остается с гипоинтенсивным сигналом. Этот факт периферического усиления известен как симптом полутени. Он позволяет отличить абсцесс от флегмоны. Флегмона как неограниченная воспалительная масса проявляется сплошным гетерогенным усилением вместо периферического усиления при абсцессах. Это различие важно, потому что абсцесс обычно требует хирургического вмешательства. Таким образом, визуальная картина абсцесса типична: неусиленный центр, окруженный кольцевидно усиленной тканью.

Кортикальный дефект, через который гной изнутри костного мозга протекает в окружающие мягкие ткани, визуализируется как при остром, так и при хроническом остеомиелите - это кортикальный дефект. Она хорошо визуализируется на Т2ВИ и STIR FS за счет гиперинтенсивного сигнала, который при контрастном усилении не усиливается, аТ1ВИ, оставаясь гипоинтенсивным.

Синусовый тракт виден как линейная заполненная жидкостью структура, простирающаяся от кости до поверхности кожи имеет гиперинтенсивный сигнал на Т2ВИ и STIR, Т1ВИ - гипоинтенсивным сигнал, который при контрастном усилении не усиливается.

Секвестр плохо визуализируется при МРТ, проявляясь гипоинтенсивным сигналом на Т1- и Т2ВИ, и STIR, который при контрастном усилении и не усиливается. Однако секвестр окружен гиперваскулярной грануляционной тканью, поэтому он будет иметь периферическое усиление постконтрастных Т1ВИ, что делает его более заметным. Инволюкрум виден как утолщенная оболочка кости вокруг секвестра, которая дает нормальной интенсивности сигнал или за счет отека - слабо гиперинтенсивный.


При тазовом остеомиелите, который не редко связан с абсцессами и/или значимым воспалением мягких тканей, важно адекватно визуализировать мягкие ткани. Так как костные изменения часто относительно мала по сравнению со степенью поражения мягких тканей, очаг остеомиелита может остаться пропущенным. Важно искать небольшие участки с патологической интенсивностью сигнала костного мозга в местах эквивалентных метафизу, а также наличие субпериостальных скоплений жидкости, хотя здесь они бывают относительно небольшими и тонкими.

Острый гематогенный остеомиелит необходимо дифференцировать от ревматизма, туберкулеза, последствий травмы. Для ревматизма характерно поражение нескольких мелких суставов, серозный выпот в суставе, воспалительный процесс ограничен эпифизарной областью, а при остеомиелите - метафизарной.

Хронический остеомиелит

Выделяют следующие формы: первично-хронический, посттравматический, абсцесс Броди, склерозирующий остеомиелит Гарре, альбуминозный остеомиелит Оллье, вторично-хронический. Частота хронического посттравматического остеомиелита достигает 90 - 95% всех случаев первично-хронического остеомиелита, а последних трех форм около 5 - 10% случаев. Все три формы считаются атипичными потому, что с первых дней заболевания приобретают хроническое течение, с самого начала протекают подостро или обнаруживаются уже в хронической стадии.


Склерозирующий остеомиелита Гарре - чаще веретенообразное многокамерное утолщение средней трети диафиза кости, сопровождающееся резко выраженным склерозом кости. При МРТ он проявляется в виде мягкотканого образования с равномерно диффузно сниженным сигналом, ровными, гладкими контурами периостальных наслоений, иногда с отеком прилежащих мягких тканей. У детей встречается крайне редко - около 1,4% случаев, больше характерен для мужчин в возрасте 20 - 30 лет.

Альбуминозный остеомиелит Оллье локализуется в диафизах длинных трубчатых костей в виде скопления альбуминозного экссудата под надкостницей, иногда сочетается с мелкими корковыми секвестрами. Поражение кости ограничивается корковым слоем, не достигая эндоста и костномозгового канала.

Подострый и хронический остеомиелит необходимо дифференцировать с серповидно-клеточной анемии и злокачественными новообразованиями, как, саркома Юинга, остеоидная остеома и метастазирующая нейробластома.

Дифференциальная диагностика

Дифференциальный диагноз в основном приходится на заболевания сосудистого происхождения, новообразования или травму.

•    Серповидно-клеточная анемия - на Т1- и Т2ВИ визуализируется извитая линейная гипоинтенсивность в метаэпифизе.

в Саркома Юинга - большая мягкотканая опухоль без кальцификации или костных включений в структуру.

*    Остеосаркома - поражение обычно бывают в диафизе с признаками агрессивных кортикальных разрушений кости и периостальных изменений, таких, как треугольник Кодмана и солнечные лучи колючего периостита.

•    Остеоидная остеома с подозрением на малигнизацию - диффузная инфильтрация костного мозга в виде гипоинтенсивного сигнала на Т1ВИ и гетерогенный сигнал на Т2ВИ. Может показаться похожим на секвестр, но остеоидные остеомы обычно круглые, тогда как секвестры имеют неправильную форму. На постконтрастных последовательностях остеоидные остеомы будут выраженно усиливаться, тогда, как секвестры не усиливаются. Остеоидные остеомы не связаны с разрушением кости или воспалением мягких тканей.

® Метастазирующая нейробластома - множественные поражения с сигналом высокой интенсивности при STIR, реже на Т2ВИ.

*    Гистиоцитоз из клеток Лангерганса (эозинофильная гранулема) - поражает длинные кости, как правило, локализируется в диафизе, а гематогенный остеомиелит - в метафизе.

в Стрессовые переломы (травма) - линейные, гипоинтенсивные изменения на Т1ВИ, с четко видимым отеком костного мозга на STIR, изменения сигнала ограничивается костью.

® Реактивный остеит - реактивный остеит возникает вторично по отношению к травме, дает гиперинтенсивный сигнал от костного мозга на STIR и Т2ВИ, а на Т1ВИ промежуточный или гипоинтенсивный сигнал с нечеткими границами в
субкортикальных отделах по сравнению с остром остеомиелитом, когда сигнал от костного мозга на Т1ВИ более низкий (темнее) и четко отграничен.

•    Спондилодисцит - гипоинтенсивный сигнал диска с окружающим гиперинтенсивным сигналом (жидкость/ абсцесс) с разрушением позвонков и усилением в виде ободка после контрастного усиления.

•    Туберкулезный спондилит - на Т1ВИ сигнал костного мозга смежных позвонков, внутрикостных, экстрадуральных и паравертебральных абсцессов -гипоинтенсивный; на Т2ВИ и STIR сигнал костного мозга, межпозвонковых дисков, абсцессов/флегмон - гиперинтенсивный; на DWI в острой фазе сигнал от тел позвонков, замыкательных пластинок и межпозвонковых дисков -гиперинтенсивный, в хронической фазе сигнал - гипоинтенсивный; при контрастном усилении сигнал от костного мозга, подсвязочных пространств, межпозвонковых дисков, твердой мозговой оболочки, мягких тканей (флегмона) -диффузно гиперинтенсивный, а от абсцессов имеется периферическое усиление, а при эпидуральном абсцессе еще и оттеснение или сдавление спинного мозга, могут быть экстрадуральные очаги без признаков деструкции позвонков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Частота острого остеомиелита у детей возрастает. Ранняя диагностика острого остеомиелита имеет решающее значение, поскольку своевременная антибактериальная терапия может предотвратить некроз кости. Остеомиелит - это, в первую очередь, клинический диагноз, хотя клиническая картина может вводить в заблуждение. Неадекватная или поздняя диагностика значительно усложняет и увеличивает срок лечения, повышает степень осложнений. Визуализация имеет значение для подтверждения клинического диагноза и для предоставления информации относительно точного места и степени патологического процесса, что имеет значение для планирования медикаментозного или хирургического лечения.


Список литературы

1.    Острый гематогенный остеомиелит у детей: клинические рекомендации/ под ред. А.Ю. Разумовского. - Воронеж, 2015. - 25 с.~ Текст: непосредственный.

2.    Лучевая диагностика. Учебник. Т. 1/ под ред. Г.Е. Труфанова. - М. :ГЭ О ТАР-Медиа, 2007. - 416 с.-Текст: непосредственный.

3.    Dartnell J. Haematogenous acute and subacute paediatric osteomyelitis: a systematic review of the literature /J.Dartnell, M.Ramachandran, M.Katchburian. - Текст: непосредственный //The Journal of bone and joint surgery. British volume. - 2012. -Vol. 94, № 5, _ p. 584-595.

4.    PA-C К. T. Osteomyelitis in Children /К. T.PA-C, L. R.Watson, T. N.Joseph. - Текст: электронный// Health Encyclopedia: [сайт].- 2020.

5.    Peltola H. Acute osteomyelitis in children /H.Peltola, M.Paakkonen. - Текст: непосредственный/ZNew England Journal of Medicine. - 2014. - Vol. 370, № 4. - P. 352-360.

6.    Абаев Ю. К. Хронический рецидивирующий многоочаговый остеомиелит в детском возрасте /Ю. К. Абаев. - Текст: непосредственный//Вестник хирургии имени И.И. Грекова.-2010.-Т. 169, №2.-С. 118-120.

7.    Никитин Г. Д. Наш взгляд на остеомиелит и его лечение /Г. Д.Никитин, А. В.Рак, С, А.Линник. - Текст: непосредственный // Сборник трудов Института хирургии им. А. В. Вишневского РАМН. - Москва, 2001. - С. 39-43.

9.    Ковалинин B.B. Лучевая диагностика остеомиелита /В.В.Ковалинин, К.Ю.Клещевникова, Б.А.Джанчатова. - Текст: непосредственный// Russian Electronic Journal of Radiology. - 2014. - T. 4, № 3. - C. 66-76.

10.    Kaplan S. L. Recent lessons for the management of bone and joint infections / S. L. Kaplan. - DOI 10.1016/j jinf.2013.09.014. - Текст: непосредственный // Journal of Infection. -2014. - Vol. 68, Suppl 1. -P. S51-S56.

11.    Hematogenous osteomyelitis in infants and children: imaging of a changing disease / D. Jaramillo, J.P. Dormans, J. Delgado et al. - DOI 10.1148/radiol.2017151929. - Текст: непосредственный//Radiology. -2017. - Vol. 283, № 3. -P. 629-643.

12.    Offiah A. C. Acute osteomyelitis, septic arthritis and discitis: differences between neonates and older children / A. C. Offiah. - DOI 10.1016/j.ejrad.2006.07.016. - Текст: непосредственный // European journal of radiology. - 2006. - Vol. 60, № 2. - P. 221-232.

13.    Осложнения и летальность как основной показатель эффективности лечения детей с острым гематогенным остеомиелитом / Ю. А.Лобанов, Н. А.Цап, Е. Н. Нагорный и др.- Текст: непосредственный// Остеомиелит у детей : тезисы докладов Российского симпозиума по детской хирургии с международным участием (г. Ижевск, 18-20 апреля 2006 г.). Ч. 1. - Ижевск, 2006. - С. 143-146.

14.    Feigin and Cherry’s Textbook of Pediatric Infectious Diseases / J.D. Cherry, G. Harrison, S.L. Kaplan et al. - 8th ed. - Philadelphia: Elsevier, 2018. - 516 p. -ISBN 978-0323376921. - Текст: непосредственный.

15.    Pineda C. Radiographic imaging in osteomyelitis: the role of plain radiography, computed tomography, ultrasonography, magnetic resonance imaging, and scintigraphy / C. Pineda, R. Espinosa, A. Pena. - DOI 10.1055/s-0029-1214160. -Текст: непосредственный// Seminars in plastic surgery. - 2009. -Vol. 23, № 2. - P. 80-89.

16.    Castellazzi L. Update on the management of pediatric acute osteomyelitis and septic arthritis / L. Castellazzi, M. Mantero, S. Esposito. -Текст: непосредственный// International journal of molecular sciences. - 2016. - Vol. 17, № 6. - P. 855.

17.    Schuppen J. van Childhood osteomyelitis: imaging characteristics / J. van Schuppen, M. M. A. C. van Doom, R. R. van Rijn. - DOI 10Л 007/s 13244-012-0186-8. -Текст: непосредственный// Insights into imaging. -2012. - Vol. 3, № 5. -P. 519-533.

18.    Абаев Ю. К.Остеомиелит у недоношенных детей /Ю. К.Абаев, В. А.Кепеть, Н. И.Телятицкий. -Текст: непосредственный//Детская хирургия. - 2008. -№2. - С. 39-42.

19.    SEIP-SERPE-SEOP Consensus document on the treatment of uncomplicated acute osteomyelitis and septic arthritis /J.Saavedra-Lozano, C. Calvo, R. Huguet Carol et al. -Текст: непосредственный// Anales de Pediatria (English Edition). - 2015. - Vol. 82, № 4.-P.273.

20.    Collado P. Role of power Doppler sonography in early diagnosis of osteomyelitis in children / P. Collado. -Текст: непосредственный// Journal of Clinical Ultrasound. -2008. - Vol. 36, № 4. - P. 251-253.

21.    Pediatric orthopedic infections: early detection and treatment / M. S. Kocher, B. Lee, M. Dolan et al. - DOI 10.3928/0090-4481-20060201-11. -Текст: непосредственный// Pediatric annals. - 2006. - Vol. 35, № 2. -P. 112-122.

22.    Ахадов T. А. Магнитно-резонансная томография при острой травме шейного отдела позвоночника/Т. А.Ахадов. -Текст: непосредственный//? ад иол о гия-практика. - 2005. - Т. 2. - С. 8.


25.    Whole-body magnetic resonance imaging in children: state of the art / S. R.Teixeira, J.E. Junior, M.H. Nogueira-Barbosa et al. - DOI: 10.1590/0100-3984.2014.0005. -Текст: непосредственный/ЯЦк1ю^1а brasileira. - 2015. - Vol. 48, № 2. - P. 111-120.

26.    Whole-body diffusion-weighted imaging in chronic recurrent multifocal osteomyelitis in children/N.Leclair, G. Thornier,I. Sorgeet al. -DOI: 10.1371/journal.pone.0147523. -Текст: электронный/ZPLoS One. - 2016. - Vol. 11, № 1. - eO 147523.

27.    Chemical shift imaging at 3 Tesla: effect of echo time on assessing bone marrow abnormalities / F. Del Grande, T. Subhawong, A. Flammang, L. M. Fayad. - DOI: 10.1007/s00256-014-1883-9. -Текст: непосредственный// Skeletal radiology. -2014. - Vol. 43, № 8. - P.l 139-1147.

29.    Community-acquired staphylococcal musculoskeletal infection in infants and young children: necessity of contrast-enhanced MRI for the diagnosis of growth cartilage involvement /L. P. Browne, R. P. GuiHerman, R. C. Orthet al. - DOI: 10.2214/AJR.l0.5730. -Текст: непосредственный// American Journal of Roentgenology.-2012.-Vol. 198,№ l.-P. 194-199.

30. The imaging of osteomyelitis / Y. J. Lee, S. Sadigh, K. Mankadet al. - DOI: 10.21037/qims.2016.04.01. -Текст: непосредственный// Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. - 2016. - Vol. 6, № 2. - P. 184-198.


























Теги: остеомиелит
234567 Начало активности (дата): 27.10.2021 14:57:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  Магнитно-резонансная томография, дети, кости, остеомиелит, компьютерная томография, радионуклидное сканирование, взвешенные изображения
12354567899