08.05.2022
Дизайн исследования. У 112 больных хроническим остеомиелитом бедренной и большеберцовой костей, поступивших на лечение в клиники ФГБУ «НМИЦ ТО имени академика Г.А. Илизарова» в 20182020 гг., изучено методом МСКТ состояние мышц бедра и голени. Исследование ретроспективное, одноцентровое, уровень доказательности - IV (по UK Oxford, версия 2009). Критерий включения - хронический остеомиелит длинных костей нижних конечностей у больных в возрасте от 18 до 65 лет, МСКТ-архив с возможностью изучения мышц при постпроцессорной обработке данных. Критерии исключения: возраст старше 65 лет, тотальное поражение кости, отсутствие полного МСКТ-архива с наличием специального алгоритма реконструкции «Sft Tissue». Материалы для исследования были получены при соблюдении этических стандартов Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации с поправками Минздрава РФ. Все больные, участвовавшие в исследовании, оформили информированное согласие на публикацию полученных данных без идентификации личности.
Полипозиционная рентгенография и мультисре-зовая компьютерная томография (МСКТ) выполнена 112 больным. Исследования выполняли на компьютерных томографах «Toshiba Aquilion-64», «GE Lihgt Speed VCT». МСКТ проводили с использованием специального алгоритма реконструкции «Sft Tissue». Обработку аксиальных срезов проводили в режиме мультипланарной реконструкции (MPR) в корональной и сагиттальной плоскостях. Для изучения мышц до лечения на аксиальных срезах измеряли площадь, общую и локальную плотность (единицы Хаунсфилда (HU)) большеберцовой и икроножной мышц, длинного разгибателя пальцев в верхней и средней трети бедра или голени с построением гистограмм. При измерении общей площади оконтуривали на аксиальном срезе исследуемую мышцу с автоматическим определением площади и плотности. По возможности определяли аналогичные показатели для контралатеральной конечности (рис. 1).
Основным дифференциально-диагностическим критерием степени выраженности морфологических изменений мышц у больных с различной патологией является их средняя денситометрическая плотность [39-41]. По данным различных авторов, плотность мышц колеблется от 35 до 50 HU c различными отклонениями для отдельных мышц конечностей и туловища в норме и при патологии опорно-двигательной системы [39-43].
Анализ плотности мышц голени показал, что у 89,4 % больных увеличивалась плотность передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (84,7 %), малоберцовых мышц (78,5 %) и уменьшалась плотность головок икроножной мышцы (91,3 %). У 10,6 % обследованных, в разной степени отмечено уменьшение плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (рис. 3).
У больных с длительным течением хронического остеомиелита изменялись не только показатели плотности, но и архитектоника мышц, их форма (рис. 4).
В таблице 1 представлены данные об общей плотности мышц голени у больных хроническим остеомиелитом (табл. 1).
Изучение локальной плотности указанных мышц не выявило определенной закономерности, и плотность отдельных участков большеберцовой мышцы или длинного разгибателя пальцев могла достигать 65-80 HU, а внутренней головки икроножной мышцы находиться в отрицательном спектре шкалы Хаунсфилда, что обусловлено выраженными изменениями структуры мышц (рис. 5).
Мышцы бедра, особенно задней группы, имели меньшую плотность, чем мышцы голени, что обусловлено анатомическими особенностями. Данная закономерность сохранялась и для больных хроническим остеомиелитом. Как правило, только у промежуточной мышцы бедра плотность была повышена (рис. 6).
В таблице 2 представлены данные о плотности мышц бедра у больных хроническим остеомиелитом.
Кроме умеренных дистрофических изменений отмечались выраженные жировые и фиброзные изменения мышц и подкожно-жировой клетчатки (рис. 7).
Обоснование метода визуализации для изучения скелетных мышц зависит от доступности, технических возможностей, опыта специалиста, анатомической области интереса и уровня структурной детализации. Необходимо учитывать возможные риски для пациента, воспроизводимость протоколов получения и анализа изображений, а также ценность проводимых измерений для диагностики заболеваний. Использование методов лучевой диагностики в качестве стандартного исследования мышц не может применяться из-за экономических проблем и лучевой нагрузки. Но есть возможность «оппортунистического» скрининга, применения данных исследований, проводимых в обычной медицинской деятельности (не для исследования мышц, а, например, изучая суставы или позвоночник), для определения площади и плотности мышц, что позволяет получать объективные данные и более эффективно использовать результаты МСКТ или МРТ [44].
1. Губин А.В., Клюшин Н.М. Проблемы организации лечения больных хроническим остеомиелитом и пути их решения на примере создания клиники гнойной остеологии // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 2. С. 140-148. DOI: 10.18019/1028-4427 - 2019-25-2-140-148.
2. Новые технологии лечения больных хроническим остеомиелитом - итог сорокалетнего опыта применения метода чрескостного остеосинтеза / Н.М. Клюшин, А.М. Аранович, В.И. Шляхов, А.В. Злобин // Гений ортопедии. 2011. № 2. С. 27-33.
3. Infection after fracture fixation: current surgical and microbiological concepts / W.J. Metsemakers, R. Kuehl, T.F. Moriarty, R.G. Richards, M.H.J. Verhofstad, O. Borens, S. Kates, M. Morgenstern // Injury. 2018. Vol. 49, No 3. P. 511-522. DOI: 10.1016/j.injury.2016.09.019.
4. Zimmerli W., Trampuz A., Ochsner P.E. Prosthetic-joint infections // N. Engl. J. Med. 2004. Vol. 351, No 16. P. 1645-1654. DOI: 10.1056/ NEJMra040181.
5. Insights into treatment and outcome of fracture-related infection: a systematic literature review / H. Bezstarosti, E.M.M. van Lieshout, L.W. Voskamp, K. Kortram, W Obremskey, M.A. McNally, W.J. Metsemakers, M.H.J. Verhofstad // Arch. Orthop. Trauma Surg. 2019. Vol. 139, No 1. P. 61-72. DOI: 10.1007/s00402-018-3048-0.
6. Post-traumatic osteomyelitis in Middle East war-wounded civilians: resistance to first-line antibiotics in selected bacteria over the decade 20062016 / F. Fily, J.B. Ronat, N. Malou, R. Kanapathipillai, C. Seguin, N. Hussein, R.M. Fakhri, C. Langendorf // BMC. Infect. Dis. 2019. Vol. 19, No 1. P. 103. DOI: 10.1186/s12879-019-3741-9.
7. Epidemiology, microbiology and therapeutic consequences of chronic osteomyelitis in northern China: A retrospective analysis of 255 patients /
X. Ma, S. Han, J. Ma, X. Chen, W. Bai, W. Yan, K. Wang // Sci. Rep. 2018. Vol. 8, No 1. P. 14895. DOI: 10.1038/s41598-018-33106-6.
8. The AO trauma CPP bone infection registry: Epidemiology and outcomes of Staphylococcus aureus bone infection / M. Morgenstern, C. Erichsen, M. Militz, Z. Xie, J. Peng, J. Stannard, W.J. Metsemakers, D. Schaefer, V. Alt, K. S0balle, M. Nerlich, R.E. Buckley, M. Blauth, M. Suk, F. Leung, J.D. Barla, K. Yukata, B. Qing, S.L. Kates // J. Orthop. Res. 2021. Vol. 39, No 1. P. 136-146. DOI: 10.1002/jor.24804.
9. Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. С. 610-621. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-610-621].
10. «Многоликий» хронический остеомиелит: лучевая диагностика / Г.В. Дьячкова, К.А. Дьячков, Н.М. Клюшин, Т.А. Ларионова, А.Л. Ша-стов // Гений ортопедии. 2020. Т. 26, № 3. С. 385-391. DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-385-391.
11. Treatment strategies for chronic osteomyelitis in low- and middle-income countries: systematic review / J. Geurts, A. Hohnen, T. Vranken, P. Moh // Trop. Med. Int. Health. 2017. Vol. 22, No 9. P. 1054-1062. DOI: 10.1111/tmi.12921.
12. Cierny G. 3rd, Mader J.T., Penninck J.J. A clinical staging system for adult osteomyelitis // Clin. Orthop. Relat. Res. 2003. No 414. P. 7-24. DOI: 10.1097/01.blo.0000088564.81746.62.
13. Гаюк В.Д., Клюшин Н.М., Бурнашов С.И. Воспаление мягких тканей вокруг чрескостных элементов и спицевой остеомиелит: литературный обзор // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 3. С. 407-412. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-3-407-412.
14. Дьячкова Г.В. Митина Ю.Л. Компьютерная томография в диагностике изменений мягких тканей у больных хроническим остеомиелитом бедренной кости // Вестник рентгенологии и радиологии. 2006. № 1. С. 44-48.
15. Condylar Degradation from Decreased Occlusal Loading following Masticatory Muscle Atrophy / Z. Shi , J. Lv, L. Xiaoyu, L.W. Zheng, X.W. Yang // Biomed. Res. Int. 2018. Vol. 2018. Р. 6947612. DOI: 10.1155/2018/6947612.
16. Сорокин, А.П. Общие закономерности строения опорного аппарата человека. М. : Медицина, 1973. 264 с.
17. Atrophy of hip abductor muscles is related to clinical severity in a hip osteoarthritis population / A. Zacharias, R.A. Green, A. Semciw, D.J. English, T. Kapakoulakis, T. Pizzari // Clin. Anat. 2018. Vol. 31, No 4. P. 507-513. doi: 10.1002/ca.23064.
18. Comparison of gluteus medius and minimus activity during gait in people with hip osteoarthritis and matched controls / A. Zacharias, T. Pizzari, A.I. Semciw, D.J. English, T. Kapakoulakis, R.A. Green // Scand. J. Med. Sci. Sports. 2019. Vol. 29, No 5. P. 696-705. DOI: 10.1111/sms.13379.
19. МРТ-семиотика ягодичных мышц у больных асептическим некрозом головки бедренной кости и болезнью Легга-Кальве-Пертеса / Г.В. Дьячкова, М.П. Тепленький, К.А. Дьячков, Т.А. Ларионова // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. С. 481-486. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-481-486.
20. Interaction between bone and muscle in older persons with mobility limitations / L. Ferrucci, M. Baroni, A. Ranchelli, F. Lauretani, M. Maggio, P. Mecocci, C. Ruggiero // Curr. Pharm. Des. 2014. Vol. 20, No 19. P. 3178-3197. DOI: 10.2174/13816128113196660690.
21. Chen Z., Bemben M.G., Bemben D.A. Bone and muscle specific circulating microRNAs in postmenopausal women based on osteoporosis and sarcopenia status // Bone. 2019. Vol. 120. P. 271-278. DOI: 10.1016/j.bone.2018.11.001.
22. Burkhart K., Allaire B., Bouxsein M.L. Negative Effects of Long-duration Spaceflight on Paraspinal Muscle Morphology // Spine (Phila Pa 1976). 2019. Vol. 44, No 12. P. 879-886. DOI: 10.1097/BRS.0000000000002959.
23. Associations of muscle force, power, cross-sectional muscle area and bone geometry in older UK men / A. Zengin, S.R. Pye, M.J. Cook, J.E. Adams, R. Rawer, F.C.W. Wu, T.W. O'Neill, K.A. Ward // J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017. Vol. 8, No 4. P. 598-606. DOI: 10.1002/jcsm.12198.
24. Structure, function, and control of the human musculoskeletal network / A.C. Murphy, S.F. Muldoon, D. Baker, A. Lastowka, B. Bennett, M. Yang, D.S. Bassett // PLoS Biol. 2018. Vol. 16, No 1. P. e2002811. DOI: 10.1371/journal.pbio.2002811.
25. The effect of body composition on bone density in pre- and postmenopausal women / T. Douchi, T. Oki, S. Nakamura, H. Ijuin, S. Yamamoto,
Y. Nagata // Maturitas. 1997. Vol. 27, No 1. P. 55-60. DOI: 10.1016/s0378-5122(97)01112-2.
26. Muscle mass and fat mass in relation to bone mineral density in very old men, women: the Framingham Heart Study / M. Visser, D.P. Kiel, J. Langlois, J. Langlois, M.T. Hannan, D.T. Felson, P.W. Wilson, T.B. Harris // Appl. Radiat. Isot. 1998. Vol. 49, No 5-6. P. 745-747. DOI: 10.1016/ s0969-8043(97)00101-2.
27. Influence of muscle strength and body weight and composition on regional bone mineral density in healthy women aged 60 years and over / H. Blain, A. Vuillemin, A. Teissier, B. Hanesse, F. Guillemin, C. Jeandel // Gerontology. 2001. Vol. 47, No 4. P. 207-212. DOI: 10.1159/000052800.
28. Relative influence of physical activity, muscle mass and strength on bone density / D.N. Proctor, L.J. Melton, S. Khosla, C.S. Crowson, M.K. O’Connor, B.L. Riggs // Osteoporos. Int. 2000. Vol. 11, No 11. P. 944-952. DOI: 10.1007/s001980070033.
29. Walsh M.C., Hunter G.R., Livingstone M.B. Sarcopenia in premenopausal and postmenopausal women with osteopenia, osteoporosis and normal bone mineral density // Osteoporos. Int. 2006. Vol. 17, No 1. P. 61-67. DOI: 10.1007/s00198-005-1900-x.
30. Correlates of bone quality in older persons / F. Lauretani, S. Bandinelli, C.R. Russo, M. Maggio, A. di Iorio, A. Cherubini, D. Maggio, G.P. Ceda, G. Valenti, J.M. Guralnik, L. Ferrucci // Bone. 2006. Vol. 39, No 4. P. 915-921. DOI: 10.1016/j.bone.2006.03.014.
31. Low appendicular muscle mass is correlated with femoral neck bone mineral density loss in postmenopausal women / F.L. Orsatti, E.A. Nahas, J. Nahas-Neto, C.L. Orsatti, M. Marocolo, O. Barbosa-Neto, G.R. da Mota // BMC. Musculoskelet. Disord. 2011. Vol. 12. P. 225. DOI: 10.1186/1471-2474-12-225.
32. Rubin J., Rubin C., Jacobs C.R. Molecular pathways mediating mechanical signaling in bone // Gene. 2006. Vol. 367. P. 1-16. DOI: 10.1016/j. gene.2005.10.028.
33. Mechanical basis of bone strength: influence of bone material, bone structure and muscle action / N.H. Hart, S. Nimphius, T. Rantalainen, A. Ireland, A. Siafarikas, R.U. Newton // J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 2017. Vol. 17, No 3. P. 114-139.
34. Link T.M. The Founder's Lecture 2009: advances in imaging of osteoporosis and osteoarthritis // Skeletal Radiol. 2010. Vol. 39, No 10. P. 943-955. DOI: 10.1007/s00256-010-0987-0.
35. Weber M.A., Wolf M., Wattjes M.P. Imaging Patterns of Muscle Atrophy // Semin. Musculoskelet. Radiol. 2018. Vol. 22, No 3. P. 299-306. DOI: 10.1055/s-0038-1641574.
36. Proposal for new diagnostic criteria for low skeletal muscle mass based on computed tomography imaging in Asian adults / Y. Hamaguchi, T. Kaido, S. Okumura, A. Kobayashi, A. Hammad, Y. Tamai, N. Inagaki, S. Uemoto // Nutrition. 2016. Vol. 32, No 11-12. P. 1200-1205. DOI: 10.1016/j. nut.2016.04.003.
37. Chen Z., Bemben M.G., Bemben D.A. Bone and muscle specific circulating microRNAs in postmenopausal women based on osteoporosis and sarcopenia status // Bone. 2019. Vol. 120. P. 271-278. DOI: 10.1016/j.bone.2018.11.001.
38. Синельников Р.Д., Синельников Я.Р., Синельников А.Я. Атлас анатомии человека. В 3 т. Т. 1. Остеология. Артрология. Миология. М. : Новая волна, 2020. 488 с.
39. Способ оценки методом компьютерной томографии морфофункциональной перестройки мышц у больных с повреждениями и заболеваниями нижних конечностей : пат. № 2327418 Рос. Федерация А 61 В 17/56 / Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В. ; заявитель и патентообладатель РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова». № 2006144421/14 ; заявл. 12.12.2006 ; опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18.
40. Изменения костных и мышечных структур при коксартрозе по данным компьютерной томографии : материалы IV Междунар. (XIII Всероссийской) Пироговской студенческой науч. мед. конф., 19 марта 2009 г., Москва / Н.А. Плахотина, С.Г. Сизых, Е.П. Тарасов, Р.Ю. Моно-вцов // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2009. № 3. С. 34-35.
41. Лучевые методы диагностики саркопении / В.Л. Масенко, А.Н. Коков, И.И. Григорьева, К.Е. Кривошапова // Исследования и практика в медицине. 2019. Т. 6, № 4. С. 127-137. DOI: 10.17709/2409-2231-2019-6-4-13.
42. Ахондроплазия : рук. для врачей / под ред. А. В. Попкова, В. И. Шевцова. М. : Медицина, 2001. С. 271-281.
43. Мёллер Т.Б., Райф Э. Атлас секционной анатомии человека на примере КТ- и МРТ-срезов. В 3 т. Т. 3 Позвоночник, конечности, суставы. / под общ. ред. Г.Е. Труфанова. М. : МЕДпресс-информ, 2010. 344 с.
44. Associations between pQCT-based fat and muscle area and density and DXA-based total and leg soft tissue mass in healthy women and men / V.D. Sherk, R.S. Thiebaud, Z. Chen, M. Karabulut, S.J. Kim, D.A. Bemben // J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 2014. Vol. 14, No 4. P. 411-417.
45. Automated muscle segmentation from CT images of the hip and thigh using a hierarchical multi-atlas method / F. Yokota, Y. Otake, M. Takao, T. Ogawa, T. Okada, N. Sugano, Y. Sato // Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2018. Vol. 13, No 7. P. 977-986. DOI: 10.1007/s11548-018-1758 y.
46. Muscle analysis using pQCT, DXA and MRI / M.C. Erlandson, A.L. Lorbergs, S. Mathur, A.M. Cheung // Eur. J. Radiol. 2016. Vol. 85, No 8. P. 1505-1511. DOI: 10.1016/j.ejrad.2016.03.001.
Информация об авторах:
1. Галина Викторовна Дьячкова - доктор медицинских наук, профессор
2. Александр Леонидович Шастов - кандидат медицинских наук
4. Николай Михайлович Клюшин - доктор медицинских наук
5. Вячеслав Дмитриевич Гаюк
6. Илья Вячеславович Сутягин
7. Татьяна Адиславовна Ларионова - кандидат медицинских наук
Теги: длинные кости
234567 Начало активности (дата): 08.05.2022 16:29:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: хронический остеомиелит, длинные кости, МСКТ, мышцы бедра и голени
12354567899
МСКТ-семиотика мышц при хроническом остеомиелите бедра и голени
Полученные данные свидетельствуют о том, что рентгеноморфологические изменения мышц имеют место у всех больных хроническим остеомиелитом бедра и голени.
Остеомиелит бросал вызов хирургам-ортопедам на протяжении многих десятилетий, и, скорее всего, в ближайшее время проблема хронического остеомиелита останется актуальной и сложной для специалистов самого различного профиля [1-5]. Увеличение количества травм, хирургических вмешательств при ортопедической патологии, появление устойчивых и мультирезистентных бактерий создает новые проблемы при посттравматическом и послеоперационном хроническом остеомиелите, который остается камнем преткновения современной ортопедии [6-8]. Однако улучшение визуализации, особенно лучевая диагностика, вероятно, решит многие диагностические проблемы, а дальнейшее развитие иммунологии, микробиологии, фармакотерапии, несомненно, поможет в лечении [9]. На роль лучевой диагностики в улучшении результатов профилактики и лечения хронического остеомиелита указано в сравнительно небольшом количестве работ [10, 11]. О роли лучевой диагностики вообще применительно к хроническому остеомиелиту, а именно о влиянии грамотного и полноценного ее использования для улучшения результатов лечения, конкретных указаний практически нет. Несомненно, максимальное внимание ортопедов и рентгенологов при изучении клинической картины и данных лучевых методов исследования у больных хроническим остеомиелитом приковано к изменению кости, поскольку во многих случаях именно состояние кости определяет тактику и методику лечения этой сложной патологии [11]. По классификации G. Ciemy еt al., 2003, вторая, третья и четвертая стадии могут развиться как после гематогенного, так и вторичного остеомиелита [12]. Это известный факт, но суть, в данном случае, заключается в том, что в обоих случаях повреждается кость и изменяются мягкие ткани, мышцы в том числе, только в различной последовательности [13].
Характер и степень изменения кости при хроническом остеомиелите изучаются на протяжении многих десятков лет, и полученные данные используются для решения вопроса о методах лечения [2, 12].
Что касается изменения мышц или мягких тканей при хроническом остеомиелите, то в единичных исследованиях изучены анатомические, гистологические и иммунологические изменения в них без анализа того, как эти изменения влияют на структуру кости, поскольку анатомически и биомеханически они тесно связаны [14]. Проведенные нами исследования показали, что при любой локализации остеомиелитического процесса структура кости изменяется на всем ее протяжении [10]. Причин для этого несколько: влияние воспаления, ограничение нагрузки на конечность или отсутствие ее функции, нарушение функции мышц, о чем свидетельствуют данные Zhan Shi et al., 2018 [15]. Выраженные изменения кости при хроническом рецидивирующем остеомиелите, неоднократные оперативные вмешательства, ограничение функции конечности приводят к изменению мышц, характер которых (атрофия, дистрофические изменения), в свою очередь, сказывается на состоянии кости, особенно субхондральных отделов, апофизов, приводя к вторичным изменениям кости. [16].
Проведенные Zhan Shi et al., 2018, исследования показали, что, когда степень атрофии мышц после введения ботакса в жевательные мышцы превышала метаболический баланс, деградированное ремоделирование не ограничивалось хрящом, это также приводило к заинтересованности субхондральной кости [15]. Это крайне важное заключение, которое отчасти можно применить для объяснения изменений кости на всем протяжении у больных хроническим остеомиелитом при условии локализации очага воспаления на ограниченном участке кости. Кроме того, есть большое количество работ, в которых указано на снижение функции мышц и их гипотрофии при различных заболеваниях кости, в том числе, при остеоартрозе [17, 19]. Доказано наличие изменений в ягодичных мышцах у больных асептическим некрозом головки бедренной кости и болезнью Легга-Кальве-Пертеса, которые проявляются анатомическими (площадь, толщина, длина) и рентгеноморфологическими нарушениями, зависят от стадии болезни, возраста больных и давности заболевания, свидетельствуют о тесной взаимосвязи анатомии и функции сустава (его костной составляющей) и мышц [19]. Во многих других работах показана тесная взаимосвязь функции кости и мышц и, несмотря на недостаточно изученные пути, которые регулируют эти гомеостатические механизмы, очевидно двунаправленное перекрестное взаимодействие между остеоцитами и мышцами [20-24]. Взаимосвязь между мышцами и костью долгие годы считалась самоочевидной, но только в последние десятилетия это подтверждено прямым измерением мышечной и костной массы. В ряде работ показано, что аппендикулярная масса скелетных мышц и CSA мышц положительно коррелируют с BMD на некоторых участках тела [25-31]. Кость адаптирует свою морфологию и силу к долгосрочным нагрузкам, вызываемым сокращением мышц в результате физических нагрузок и сил гравитации [32]. Между костью и мышцами существует тесная взаимосвязь от эмбриогенеза, роста и развития до старения. На протяжении всей жизни кости и мышцы интегрируют друг с другом и работают физически и биохимически как одно целое. Заболевания, связанные с мышцами, обычно затрагивают кости и наоборот. Понимание механических, клеточных и молекулярных механизмов, ответственных за биохимическую связь между костью и мышцами, важно как средство для определения потенциальных новых методов лечения, которые могут одновременно положительно влиять на кости и мышцы [23, 24, 33]. Поскольку мышцы играют жизненно важную роль в развитии прочности костей, обеспечении механической защиты, а также сохранении или восстановлении скелетной ткани важно одновременно изучать мышцы и кости при скрининге, мониторинге или изучении здоровья скелета или потенциального риска перелома, а также при разработке профилактических или лечебных интервенционных программ [22, 34-37].
Цель исследования. Изучить методом МСКТ состояние мышц бедра и голени у больных хроническим остеомиелитом.
Дизайн исследования. У 112 больных хроническим остеомиелитом бедренной и большеберцовой костей, поступивших на лечение в клиники ФГБУ «НМИЦ ТО имени академика Г.А. Илизарова» в 20182020 гг., изучено методом МСКТ состояние мышц бедра и голени. Исследование ретроспективное, одноцентровое, уровень доказательности - IV (по UK Oxford, версия 2009). Критерий включения - хронический остеомиелит длинных костей нижних конечностей у больных в возрасте от 18 до 65 лет, МСКТ-архив с возможностью изучения мышц при постпроцессорной обработке данных. Критерии исключения: возраст старше 65 лет, тотальное поражение кости, отсутствие полного МСКТ-архива с наличием специального алгоритма реконструкции «Sft Tissue». Материалы для исследования были получены при соблюдении этических стандартов Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации с поправками Минздрава РФ. Все больные, участвовавшие в исследовании, оформили информированное согласие на публикацию полученных данных без идентификации личности.
Группа обследованных пациентов состояла из 112 больных. У 20 больных был хронический остеомиелит в области чрескостных элементов (спицевой). Средний возраст больных составил 48,5 ± 9,8 года. Среди пациентов преобладали мужчины (87,5 %). Причиной остеомиелита в 107 случаях была травма или хирургическое вмешательство, у пяти больных - последствия гематогенного остеомиелита.
Полипозиционная рентгенография и мультисре-зовая компьютерная томография (МСКТ) выполнена 112 больным. Исследования выполняли на компьютерных томографах «Toshiba Aquilion-64», «GE Lihgt Speed VCT». МСКТ проводили с использованием специального алгоритма реконструкции «Sft Tissue». Обработку аксиальных срезов проводили в режиме мультипланарной реконструкции (MPR) в корональной и сагиттальной плоскостях. Для изучения мышц до лечения на аксиальных срезах измеряли площадь, общую и локальную плотность (единицы Хаунсфилда (HU)) большеберцовой и икроножной мышц, длинного разгибателя пальцев в верхней и средней трети бедра или голени с построением гистограмм. При измерении общей площади оконтуривали на аксиальном срезе исследуемую мышцу с автоматическим определением площади и плотности. По возможности определяли аналогичные показатели для контралатеральной конечности (рис. 1).
РЕЗУЛЬТАТЫ
На основании анатомических исследований известно, что в норме поперечное сечение брюшка большеберцовой и икроножной мышц, длинного разгибателя пальцев, прямой и промежуточной, портняжной, тонкой мышц, двуглавой мышцы бедра в верхней и средней трети бедра или голени имеет определенную форму [38], которая может изменяться в связи с гипо- или атрофией мышцы, что сопровождается увеличением или уменьшением плотности, уменьшением площади, изменением структуры (рис. 2).
Анализ плотности мышц голени показал, что у 89,4 % больных увеличивалась плотность передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (84,7 %), малоберцовых мышц (78,5 %) и уменьшалась плотность головок икроножной мышцы (91,3 %). У 10,6 % обследованных, в разной степени отмечено уменьшение плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (рис. 3).
У больных с длительным течением хронического остеомиелита изменялись не только показатели плотности, но и архитектоника мышц, их форма (рис. 4).
В таблице 1 представлены данные об общей плотности мышц голени у больных хроническим остеомиелитом (табл. 1).
Изучение локальной плотности указанных мышц не выявило определенной закономерности, и плотность отдельных участков большеберцовой мышцы или длинного разгибателя пальцев могла достигать 65-80 HU, а внутренней головки икроножной мышцы находиться в отрицательном спектре шкалы Хаунсфилда, что обусловлено выраженными изменениями структуры мышц (рис. 5).
В таблице 2 представлены данные о плотности мышц бедра у больных хроническим остеомиелитом.
Кроме умеренных дистрофических изменений отмечались выраженные жировые и фиброзные изменения мышц и подкожно-жировой клетчатки (рис. 7).
Результаты исследования показали, что мышцы бедра и голени у больных хроническим остеомиелитом имели выраженные дистрофические изменения, которые у 89,4 % больных проявлялись увеличением плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (84, %), малоберцовых мышц (78,5 %) и уменьшением плотности головок икроножной мышцы (91,3 %). У 10,6 % обследованных, в разной степени, отмечено уменьшение плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев. У всех больных хроническим остеомиелитом бедра была снижена плотность мышц передней и задней группы, кроме промежуточной, для которой были характерны фиброзные изменения с повышением плотности.
ОБСУЖДЕНИЕ
Обоснование метода визуализации для изучения скелетных мышц зависит от доступности, технических возможностей, опыта специалиста, анатомической области интереса и уровня структурной детализации. Необходимо учитывать возможные риски для пациента, воспроизводимость протоколов получения и анализа изображений, а также ценность проводимых измерений для диагностики заболеваний. Использование методов лучевой диагностики в качестве стандартного исследования мышц не может применяться из-за экономических проблем и лучевой нагрузки. Но есть возможность «оппортунистического» скрининга, применения данных исследований, проводимых в обычной медицинской деятельности (не для исследования мышц, а, например, изучая суставы или позвоночник), для определения площади и плотности мышц, что позволяет получать объективные данные и более эффективно использовать результаты МСКТ или МРТ [44].
Для изучения мышц бедра и голени у больных хроническим остеомиелитом исследовали площадь поперечного сечения и плотность мышцы в верхней и средней третях сегмента конечности. В ряде работ было рекомендовано изучать мышцы в средней трети, но, учитывая, что нужно было оценить состояние икроножной мышцы, наиболее быстро реагирующей на ограничение функции, изучали поперечные срезы также на границе верхней и средней третей, поскольку наиболее массивная часть латерального и медиального брюшка приходится на этот уровень [44-46]. Как показали данные МСКТ, которую выполняли пациентам до лечения для выявления уровня и степени поражения кости, степень изменения мышц зависела от многих факторов: давности заболевания, количества перенесенных хирургических вмешательств, характера и протяженности деструктивных изменений бедренной или большеберцовой костей. Анализ выявленных изменений показал, что мышцы бедра и голени у больных хроническим остеомиелитом имеют выраженные дистрофические изменения, которые у 89,4 % больных проявлялись увеличением плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев (84,7 %), малоберцовых мышц (78,5 %) и уменьшением плотности головок икроножной мышцы (91,3 %). У 10,6 % обследованных, в разной степени, отмечено уменьшение плотности передней большеберцовой мышцы, длинного разгибателя пальцев. У всех больных хроническим остеомиелитом бедра была снижена плотность мышц передней и задней группы, кроме промежуточной, для которой были характерны диффузные и выраженные локальные фиброзные изменения с повышением плотности до 56,41 ± 11,32 HU, в отдельных участках до 100-110 HU.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные данные свидетельствуют о том, что рентгеноморфологические изменения мышц имеют место у всех больных хроническим остеомиелитом бедра и голени. Наиболее выражены нарушения архитектоники в передней большеберцовой и икроножной мышцах, промежуточной широкой мышце бедра.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Губин А.В., Клюшин Н.М. Проблемы организации лечения больных хроническим остеомиелитом и пути их решения на примере создания клиники гнойной остеологии // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 2. С. 140-148. DOI: 10.18019/1028-4427 - 2019-25-2-140-148.
2. Новые технологии лечения больных хроническим остеомиелитом - итог сорокалетнего опыта применения метода чрескостного остеосинтеза / Н.М. Клюшин, А.М. Аранович, В.И. Шляхов, А.В. Злобин // Гений ортопедии. 2011. № 2. С. 27-33.
3. Infection after fracture fixation: current surgical and microbiological concepts / W.J. Metsemakers, R. Kuehl, T.F. Moriarty, R.G. Richards, M.H.J. Verhofstad, O. Borens, S. Kates, M. Morgenstern // Injury. 2018. Vol. 49, No 3. P. 511-522. DOI: 10.1016/j.injury.2016.09.019.
4. Zimmerli W., Trampuz A., Ochsner P.E. Prosthetic-joint infections // N. Engl. J. Med. 2004. Vol. 351, No 16. P. 1645-1654. DOI: 10.1056/ NEJMra040181.
5. Insights into treatment and outcome of fracture-related infection: a systematic literature review / H. Bezstarosti, E.M.M. van Lieshout, L.W. Voskamp, K. Kortram, W Obremskey, M.A. McNally, W.J. Metsemakers, M.H.J. Verhofstad // Arch. Orthop. Trauma Surg. 2019. Vol. 139, No 1. P. 61-72. DOI: 10.1007/s00402-018-3048-0.
6. Post-traumatic osteomyelitis in Middle East war-wounded civilians: resistance to first-line antibiotics in selected bacteria over the decade 20062016 / F. Fily, J.B. Ronat, N. Malou, R. Kanapathipillai, C. Seguin, N. Hussein, R.M. Fakhri, C. Langendorf // BMC. Infect. Dis. 2019. Vol. 19, No 1. P. 103. DOI: 10.1186/s12879-019-3741-9.
7. Epidemiology, microbiology and therapeutic consequences of chronic osteomyelitis in northern China: A retrospective analysis of 255 patients /
X. Ma, S. Han, J. Ma, X. Chen, W. Bai, W. Yan, K. Wang // Sci. Rep. 2018. Vol. 8, No 1. P. 14895. DOI: 10.1038/s41598-018-33106-6.
8. The AO trauma CPP bone infection registry: Epidemiology and outcomes of Staphylococcus aureus bone infection / M. Morgenstern, C. Erichsen, M. Militz, Z. Xie, J. Peng, J. Stannard, W.J. Metsemakers, D. Schaefer, V. Alt, K. S0balle, M. Nerlich, R.E. Buckley, M. Blauth, M. Suk, F. Leung, J.D. Barla, K. Yukata, B. Qing, S.L. Kates // J. Orthop. Res. 2021. Vol. 39, No 1. P. 136-146. DOI: 10.1002/jor.24804.
9. Миронов С.П., Цискарашвили А.В., Горбатюк Д.С. Хронический посттравматический остеомиелит как проблема современной травматологии и ортопедии (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. С. 610-621. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-610-621].
10. «Многоликий» хронический остеомиелит: лучевая диагностика / Г.В. Дьячкова, К.А. Дьячков, Н.М. Клюшин, Т.А. Ларионова, А.Л. Ша-стов // Гений ортопедии. 2020. Т. 26, № 3. С. 385-391. DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-385-391.
11. Treatment strategies for chronic osteomyelitis in low- and middle-income countries: systematic review / J. Geurts, A. Hohnen, T. Vranken, P. Moh // Trop. Med. Int. Health. 2017. Vol. 22, No 9. P. 1054-1062. DOI: 10.1111/tmi.12921.
12. Cierny G. 3rd, Mader J.T., Penninck J.J. A clinical staging system for adult osteomyelitis // Clin. Orthop. Relat. Res. 2003. No 414. P. 7-24. DOI: 10.1097/01.blo.0000088564.81746.62.
13. Гаюк В.Д., Клюшин Н.М., Бурнашов С.И. Воспаление мягких тканей вокруг чрескостных элементов и спицевой остеомиелит: литературный обзор // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 3. С. 407-412. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-3-407-412.
14. Дьячкова Г.В. Митина Ю.Л. Компьютерная томография в диагностике изменений мягких тканей у больных хроническим остеомиелитом бедренной кости // Вестник рентгенологии и радиологии. 2006. № 1. С. 44-48.
15. Condylar Degradation from Decreased Occlusal Loading following Masticatory Muscle Atrophy / Z. Shi , J. Lv, L. Xiaoyu, L.W. Zheng, X.W. Yang // Biomed. Res. Int. 2018. Vol. 2018. Р. 6947612. DOI: 10.1155/2018/6947612.
16. Сорокин, А.П. Общие закономерности строения опорного аппарата человека. М. : Медицина, 1973. 264 с.
17. Atrophy of hip abductor muscles is related to clinical severity in a hip osteoarthritis population / A. Zacharias, R.A. Green, A. Semciw, D.J. English, T. Kapakoulakis, T. Pizzari // Clin. Anat. 2018. Vol. 31, No 4. P. 507-513. doi: 10.1002/ca.23064.
18. Comparison of gluteus medius and minimus activity during gait in people with hip osteoarthritis and matched controls / A. Zacharias, T. Pizzari, A.I. Semciw, D.J. English, T. Kapakoulakis, R.A. Green // Scand. J. Med. Sci. Sports. 2019. Vol. 29, No 5. P. 696-705. DOI: 10.1111/sms.13379.
19. МРТ-семиотика ягодичных мышц у больных асептическим некрозом головки бедренной кости и болезнью Легга-Кальве-Пертеса / Г.В. Дьячкова, М.П. Тепленький, К.А. Дьячков, Т.А. Ларионова // Гений ортопедии. 2019. Т. 25, № 4. С. 481-486. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-481-486.
20. Interaction between bone and muscle in older persons with mobility limitations / L. Ferrucci, M. Baroni, A. Ranchelli, F. Lauretani, M. Maggio, P. Mecocci, C. Ruggiero // Curr. Pharm. Des. 2014. Vol. 20, No 19. P. 3178-3197. DOI: 10.2174/13816128113196660690.
21. Chen Z., Bemben M.G., Bemben D.A. Bone and muscle specific circulating microRNAs in postmenopausal women based on osteoporosis and sarcopenia status // Bone. 2019. Vol. 120. P. 271-278. DOI: 10.1016/j.bone.2018.11.001.
22. Burkhart K., Allaire B., Bouxsein M.L. Negative Effects of Long-duration Spaceflight on Paraspinal Muscle Morphology // Spine (Phila Pa 1976). 2019. Vol. 44, No 12. P. 879-886. DOI: 10.1097/BRS.0000000000002959.
23. Associations of muscle force, power, cross-sectional muscle area and bone geometry in older UK men / A. Zengin, S.R. Pye, M.J. Cook, J.E. Adams, R. Rawer, F.C.W. Wu, T.W. O'Neill, K.A. Ward // J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017. Vol. 8, No 4. P. 598-606. DOI: 10.1002/jcsm.12198.
24. Structure, function, and control of the human musculoskeletal network / A.C. Murphy, S.F. Muldoon, D. Baker, A. Lastowka, B. Bennett, M. Yang, D.S. Bassett // PLoS Biol. 2018. Vol. 16, No 1. P. e2002811. DOI: 10.1371/journal.pbio.2002811.
25. The effect of body composition on bone density in pre- and postmenopausal women / T. Douchi, T. Oki, S. Nakamura, H. Ijuin, S. Yamamoto,
Y. Nagata // Maturitas. 1997. Vol. 27, No 1. P. 55-60. DOI: 10.1016/s0378-5122(97)01112-2.
26. Muscle mass and fat mass in relation to bone mineral density in very old men, women: the Framingham Heart Study / M. Visser, D.P. Kiel, J. Langlois, J. Langlois, M.T. Hannan, D.T. Felson, P.W. Wilson, T.B. Harris // Appl. Radiat. Isot. 1998. Vol. 49, No 5-6. P. 745-747. DOI: 10.1016/ s0969-8043(97)00101-2.
27. Influence of muscle strength and body weight and composition on regional bone mineral density in healthy women aged 60 years and over / H. Blain, A. Vuillemin, A. Teissier, B. Hanesse, F. Guillemin, C. Jeandel // Gerontology. 2001. Vol. 47, No 4. P. 207-212. DOI: 10.1159/000052800.
28. Relative influence of physical activity, muscle mass and strength on bone density / D.N. Proctor, L.J. Melton, S. Khosla, C.S. Crowson, M.K. O’Connor, B.L. Riggs // Osteoporos. Int. 2000. Vol. 11, No 11. P. 944-952. DOI: 10.1007/s001980070033.
29. Walsh M.C., Hunter G.R., Livingstone M.B. Sarcopenia in premenopausal and postmenopausal women with osteopenia, osteoporosis and normal bone mineral density // Osteoporos. Int. 2006. Vol. 17, No 1. P. 61-67. DOI: 10.1007/s00198-005-1900-x.
30. Correlates of bone quality in older persons / F. Lauretani, S. Bandinelli, C.R. Russo, M. Maggio, A. di Iorio, A. Cherubini, D. Maggio, G.P. Ceda, G. Valenti, J.M. Guralnik, L. Ferrucci // Bone. 2006. Vol. 39, No 4. P. 915-921. DOI: 10.1016/j.bone.2006.03.014.
31. Low appendicular muscle mass is correlated with femoral neck bone mineral density loss in postmenopausal women / F.L. Orsatti, E.A. Nahas, J. Nahas-Neto, C.L. Orsatti, M. Marocolo, O. Barbosa-Neto, G.R. da Mota // BMC. Musculoskelet. Disord. 2011. Vol. 12. P. 225. DOI: 10.1186/1471-2474-12-225.
32. Rubin J., Rubin C., Jacobs C.R. Molecular pathways mediating mechanical signaling in bone // Gene. 2006. Vol. 367. P. 1-16. DOI: 10.1016/j. gene.2005.10.028.
33. Mechanical basis of bone strength: influence of bone material, bone structure and muscle action / N.H. Hart, S. Nimphius, T. Rantalainen, A. Ireland, A. Siafarikas, R.U. Newton // J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 2017. Vol. 17, No 3. P. 114-139.
34. Link T.M. The Founder's Lecture 2009: advances in imaging of osteoporosis and osteoarthritis // Skeletal Radiol. 2010. Vol. 39, No 10. P. 943-955. DOI: 10.1007/s00256-010-0987-0.
35. Weber M.A., Wolf M., Wattjes M.P. Imaging Patterns of Muscle Atrophy // Semin. Musculoskelet. Radiol. 2018. Vol. 22, No 3. P. 299-306. DOI: 10.1055/s-0038-1641574.
36. Proposal for new diagnostic criteria for low skeletal muscle mass based on computed tomography imaging in Asian adults / Y. Hamaguchi, T. Kaido, S. Okumura, A. Kobayashi, A. Hammad, Y. Tamai, N. Inagaki, S. Uemoto // Nutrition. 2016. Vol. 32, No 11-12. P. 1200-1205. DOI: 10.1016/j. nut.2016.04.003.
37. Chen Z., Bemben M.G., Bemben D.A. Bone and muscle specific circulating microRNAs in postmenopausal women based on osteoporosis and sarcopenia status // Bone. 2019. Vol. 120. P. 271-278. DOI: 10.1016/j.bone.2018.11.001.
38. Синельников Р.Д., Синельников Я.Р., Синельников А.Я. Атлас анатомии человека. В 3 т. Т. 1. Остеология. Артрология. Миология. М. : Новая волна, 2020. 488 с.
39. Способ оценки методом компьютерной томографии морфофункциональной перестройки мышц у больных с повреждениями и заболеваниями нижних конечностей : пат. № 2327418 Рос. Федерация А 61 В 17/56 / Дьячкова Г.В., Степанов Р.В., Суходолова Л.В. ; заявитель и патентообладатель РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова». № 2006144421/14 ; заявл. 12.12.2006 ; опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18.
40. Изменения костных и мышечных структур при коксартрозе по данным компьютерной томографии : материалы IV Междунар. (XIII Всероссийской) Пироговской студенческой науч. мед. конф., 19 марта 2009 г., Москва / Н.А. Плахотина, С.Г. Сизых, Е.П. Тарасов, Р.Ю. Моно-вцов // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2009. № 3. С. 34-35.
41. Лучевые методы диагностики саркопении / В.Л. Масенко, А.Н. Коков, И.И. Григорьева, К.Е. Кривошапова // Исследования и практика в медицине. 2019. Т. 6, № 4. С. 127-137. DOI: 10.17709/2409-2231-2019-6-4-13.
42. Ахондроплазия : рук. для врачей / под ред. А. В. Попкова, В. И. Шевцова. М. : Медицина, 2001. С. 271-281.
43. Мёллер Т.Б., Райф Э. Атлас секционной анатомии человека на примере КТ- и МРТ-срезов. В 3 т. Т. 3 Позвоночник, конечности, суставы. / под общ. ред. Г.Е. Труфанова. М. : МЕДпресс-информ, 2010. 344 с.
44. Associations between pQCT-based fat and muscle area and density and DXA-based total and leg soft tissue mass in healthy women and men / V.D. Sherk, R.S. Thiebaud, Z. Chen, M. Karabulut, S.J. Kim, D.A. Bemben // J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 2014. Vol. 14, No 4. P. 411-417.
45. Automated muscle segmentation from CT images of the hip and thigh using a hierarchical multi-atlas method / F. Yokota, Y. Otake, M. Takao, T. Ogawa, T. Okada, N. Sugano, Y. Sato // Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2018. Vol. 13, No 7. P. 977-986. DOI: 10.1007/s11548-018-1758 y.
46. Muscle analysis using pQCT, DXA and MRI / M.C. Erlandson, A.L. Lorbergs, S. Mathur, A.M. Cheung // Eur. J. Radiol. 2016. Vol. 85, No 8. P. 1505-1511. DOI: 10.1016/j.ejrad.2016.03.001.
Информация об авторах:
1. Галина Викторовна Дьячкова - доктор медицинских наук, профессор
2. Александр Леонидович Шастов - кандидат медицинских наук
3. Константин Александрович Дьячков - доктор медицинских наук
5. Вячеслав Дмитриевич Гаюк
6. Илья Вячеславович Сутягин
7. Татьяна Адиславовна Ларионова - кандидат медицинских наук
Теги: длинные кости
234567 Начало активности (дата): 08.05.2022 16:29:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: хронический остеомиелит, длинные кости, МСКТ, мышцы бедра и голени
12354567899
Похожие статьи
Эндоскопическое удаление травматических внутримозговых гематом в остром периодеРентген на дому 8 495 22 555 6 8
Трабекуляризация корковой пластинки при хроническом остеомиелите
Новые лабораторные тесты для оценки эффективности лечения больных с хроническим остеомиелитом костей стопы в условиях использования метода чрескостного остеосинтеза
Мониторинг ведущей грамположительной микрофлоры и ее антибиотикочувствительности у лиц с хроническим остеомиелитом за трехлетний период