АНАТОМИЧЕСКАЯ И РЕНТГЕНОАНАТОМИЧЕСКАЯ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭТАПОВ ПОСТНАТАЛЬНОГО ФОРМИРОВАНИЯ КОСТНО-СУСТАВНОЙ СИСТЕМЫ
Первый этап. Продолжительность — от момента рождения до начала оссификации эпифизов трубчатых ко-стей (от 0 до 6—10 мес). Выделение этого этапа в определенной степени условно, так как единственным проявлением костеобразовательного процесса является продольный и поперечный рост костей. Степень оссифицированности ко-стей остается такой же, какая была достигнута к концу внутриутробного развития. Хрящевое строение на этом этапе сохраняют большая часть тела лопатки, костей таза, тел позвонков и отростков их дужек, кости запястья (кроме цен-тральной, крючковидной и трехгранной, точки окостенения которых появляются примерно к 4-месячному возрасту), кости предплюсны (кроме пяточной и таранной), а также большая часть метафизов и полностью эпифизы длинных и коротких трубчатых костей. Исключение из последних названных анатомических образований представляют дисталь-ный эпифиз бедренной кости и проксимальный эпифиз большеберцовой, наличие ядер окостенения в которых являет-ся, как известно, одним из признаков доношенности плода. Говоря другими словами, костной тканью в этот период образованы, а следовательно, получают отображение на рентгенограммах практически только диафизы трубчатых костей и около 1/2 объема хрящевых моделей костей таза, лопатки, тел и пластинок дужек позвонков.
Небольшое число отображающихся на рентгенограммах анатомических образований определяет крайне ма-лое число показателей анатомического строения костно-суставной системы, доступных для рентгеноанатомического анализа. В отношении трубчатых костей это — истинные размеры, форма, характер контуров и структура только их диафизов. Для позвонков, лопатки, костей таза, эпифиза костей, образующих коленный сустав, пяточный и таранной костей — размеры и структура оссифицированных их частей. К этому перечню можно добавить еще два показателя, оценка которых в принципе осуществима, но либо позволяет получить лишь приблизительное представление, либо требует геометрических построений. Первым из них является состояние метаэпифизарных ростковых зон трубчатых костей, некоторое представление о котором может быть получено на основании анализа их метафизарного контура и ширины и однородности зоны препараторного обызвествления. Второй показатель особенностей анатомического строения костно-суставной системы — характер анатомических соотношений в тазобедренном, коленном и голено-стопном суставах, причем только в одной плоскости. Таким образом не может быть осуществлена оценка истинных размеров, формы, характера контуров плоских костей, костей запястья и переднего отдела предплюсны, позвонков и эпиметафизов трубчатых костей; анатомические соотношения в большинстве суставов конечностей; высота и форма рентгеновской суставной щели суставов; высота и форма метаэпифизарных ростковых зон; особенности простран-ственного положения эпиметафизов бедренной и большеберцовой костей. Определенные трудности представляет также определение локального костного возраста.
Основными общими чертами рентгенологической картины являются отсутствие изображения суставов ко-нечностей (кроме коленного.); рентгенологическая разъединенность костей таза, тел и дуг позвонков и двух половин одной дуги; ровность и плавная закругленность контуров, выявляющихся на рентгенограмме частей костей; равно-мерная мелкоячеистость костной структуры без признаков силовых линий.
Второй этап постнатального формирования костно-суставной системы может быть определен как начальная стадия процесса окостенения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и переднего отдела предплюсны. В связи с рядом обстоятельств (разновременность начала окостенения разных эпифизов, влияние на темпы энхондрального ко-стеобразования генетических, конституциональных, климатических и других факторов) точно определить возрастные границы этого этапа затруднительно. Ориентировочная его продолжительность — с 6—10-месячного возраста до 3 1/2 —4 лет.
Появление центров оссификации подавляющего большинства эпифизов длинных трубчатых костей прихо-дится на возрастной период от 6 мес до 1 года. С интервалом примерно в 1 — l 1/2 года начинается окостенение эпи-физов коротких трубчатых костей и костей переднего отдела предплюсны. Локализация центров оссификации не име-ет строгой закономерности, однако в большинстве случаев они возникают в центральных отделах эпифиза. К 4-летнему возрасту ядра окостенения имеются практически во всех эпифизах трубчатых костей, исключая только меди-альный вал блока дистального эпифиза плечевой кости и головку локтевой. Наблюдаются также центры оссификации и во всех костях переднего отдела предплюсны. Возрастной период начала окостенения костей запястья значительно более продолжительный (до 11-летнего возраста), в связи с чем к 4 годам точки окостенения имеются только в 4 из них.
Кроме начала окостенения эпифизов трубчатых костей и костей переднего отдела предплюсны, во время вто-рого этапа постнатального формирования костно-суставной системы полностью оссифицируются метафизы трубча-тых костей, исключая, однако расположенные на них апофизы: также полностью оссифицируются ветви лобковой и седалищной костей, значительно увеличивается объем костной ткани в плоских костях, телах и дужках позвонков, на значительном протяжении позвоночного столба синостозируют половинки пластинок дужек позвонков.
Хрящевое строение к концу данного этапа сохраняют большая часть эпифизов и полностью апофизы трубча-тых костей, краевые отделы лопатки и костей таза (вместе с их апофизами), около 1/4 объема тел позвонков и отрост-ков дужек, 4 кости запястья.
Несмотря на увеличение степени оссифицированности костей, число новых анатомических образований, по-лучающих отображение на рентгенограммах, относительно невелико. Кроме перечисленных при описании первого этапа постнатального костеобразования, это метафизы трубчатых костей, небольшая часть эпифизов и около 2/3 объе-
ма хрящевых моделей костей переднего отдела предплюсны. На самой ранней стадии процесса окостенения центры оссификации всех эпифизов имеют одинаковую круглую форму при диаметре 1—2 мм, что и послужило основанием для часто употребляемого их обозначения «точки окостенения».
В дальнейшем оссифицированные части разных эпифизов приобретают различную форму, не соответствую-щую, однако, в большинстве случаев анатомической форме эпифиза. Рентгеновские суставные щели суставов конеч-ностей имеют очень большую высоту и разнообразную форму.
Количество показателей анатомического строения костно-суставной системы, доступных для рентгеноанато-мического анализа, хотя и увеличивается по сравнению с первым этапом энхондрального формирования костей, но остается в достаточной мере ограниченным. Кроме перечисленных ранее (форма, размеры, характер контуров и структура диафизов трубчатых костей, структура оссифицированных частей позвонков, плоских костей и костей предплюсны), добавляется только возможность оценки особенностей пространственного положения эпиметафизов трубчатых костей, имеющих физиологические изгибы, и определение общего и локального костного возраста. По-прежнему остаются недоступными для анализа форма и размеры метафизарных отделов трубчатых костей, несмотря на полное окостенение собственно метафизов из-за отсутствия изображения сохраняющих хрящевое строение апофи-зов, состояние эпифизов, костей предплюсны и запястья, костная часть которых еще слишком мала, чтобы представ-лять значимый объект рентгеноанатомического анализа, а также анатомические соотношения в суставах конечностей, высота и форма их рентгеновских суставных щелей и состояние эпиметафизарных ростковых зон.
Общие черты рентгеноанатомической картины костно-суставной системы те же, что и описанные для первого этапа постнатального ее формирования. Отличия заключаются в выявлении на рентгенограммах ядер окостенения эпифизов трубчатых костей, костей переднего отдела предплюсны, ряда костей запястья, а также в исчезновении к концу данного этапа рентгенологической разъединенности половин дуг позвонков (кроме LIV, LV и S1).
Третий этап постнатального формирования костно-суставной системы — это период полного окостенения хрящевых моделей эпифизов трубчатых костей, костей запястья и предплюсны. Ориентировочные возрастные сроки — от 4 до 8—9 лет. Вариабельность названных возрастных сроков связана с тем, что из-за отмеченной выше разно-временности начала оссификации этих анатомических образований невозможно провести четкую границу между кон-цом второго и началом третьего этапов энхондрального костеобразования. В то время, когда оссифицированность эпифизов, начавших окостеневать еще на первом году жизни, достигает степени, соответствующей третьему этапу, в ряде эпифизов только еще появляются центры оссификации. По этой причине возрастной период третьего этапа эн-хондрального костеобразования условно определен в зависимости от среднестатистического возраста появления по-следних центров оссификации основных эпифизов трубчатых костей до возрастного срока полного окостенения всех эпифизов.
В общих чертах процесс полного окостенения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и переднего отде-ла предплюсны проходит следующие стадии. Вначале увеличиваются размеры ядер окостенения при сохранении пер-воначальной их формы, не соответствующей анатомической форме эпифизов и мелких костей. Затем, параллельно с дальнейшим увеличением размеров, оссифицированные части этих анатомических образований приобретают форму, сходную с анатомической. Наконец, хрящевые модели полностью выполняются костной тканью (за исключением гиа-линовых хрящей суставных поверхностей), и в дальнейшем рост и оссификация протекают синхронно.
Наряду с приведенной схемой процесса окостенения (из одного центра оссификации), характерной для по-давляющего большинства эпифизов трубчатых костей и тел позвонков, имеют место еще два варианта. Первый из них заключается в том, что окостенение происходит за счет множественных, равнозначных по величине центров оссифи-кации, которые в результате прогрессивного увеличения в размерах и слияния между собой выполняют к концу треть-его этапа энхондрального костеобразования весь объем хрящевой модели эпифиза. Второй вариант — это окостенение основной центральной части эпифиза за счет единственного ядра окостенения с последующим появлением по его кра-ям множественных дополнительных центров оссификации, формирующих субхондральные отделы. Дополнительные центры оссификации, увеличиваясь в размерах, в дальнейшем сливаются между собой и с основной частью эпифиза.
Кроме полного окостенения эпифизов трубчатых костей и костей переднего отдела предплюсны и запястья, в течение третьего этапа энхондрального костеобразования окостеневают края суставной ямки лопатки и тел позвонков, происходит слияние ветвей лобковой и седалищной костей, тел и дужек позвонков, начинается окостенение краев вертлужной впадины. Происходит также начальное оформление архитектоники костной структуры — создаются си-стемы так называемых статических силовых линий, т. е. линий, формирующихся под действием статико-динамических нагрузок. Силовые линии, обусловленные действием тяги мышц в местах их прикрепления, в этой ста-дии формирования скелета еще не выражены или выражены очень слабо.
Хрящевое строение к концу третьего этапа постнатального формирования костно-суставной системы сохра-няют акромиальный конец ключицы, краевые отделы тела лопатки и костей таза, края вертлужной впадины (посколь-ку окостенеть успевают только небольшие ее участки), апофизы всех костей и метаэпифизарные ростковые зоны.
Соответственно описанной степени оссифицированности костей на рентгенограммах получают отображение все суставы конечностей (после полного окостенения эпифизов трубчатых костей) и все кости, входящие в состав костно-суставной системы, с той оговоркой, что форма, контуры и структура метафизов трубчатых костей, тела и от-ростков лопатки, костей таза, таранной пяточной и ладьевидной костей стопы, тел и поперечных отростков позвонков еще имеют ряд отличий от рентгеноанатомической нормы их у взрослых.
Перечень рентгенологических показателей анатомического строения костно-суставной системы, доступных для анализа, различен для разных степеней оссифицированности эпифизов, поэтому мы разделяем их изложение на две части — до и после завершения окостенения хрящевых моделей.
До наступления полного окостенения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и переднего отдела предплюсны характер и количество показателей анатомического строения костно-суставной системы, доступных для рентгеноанатомического анализа, практически те же, что и во время второго этапа постнатального костеобразования. К приведенному в предыдущем разделе списку добавляется только возможность оценки размеров и структуры ядер окостенения эпифизов трубчатых костей и костей переднего отдела предплюсны,
состояния эпиметафизарных ростковых зон трубчатых костей, а также анатомических соотношений в единичных су-ставах конечностей.
Недоступными для рентгенологической оценки в этот период являются истинные форма, размеры и контуры эпифизов и метафизов трубчатых костей (последних — из-за отсутствия изображения апофизов и бугристостей), кон-цов ключицы, тела, суставной ямки и отростков лопатки, костей таза и краев вертлужной впадины, костей запястья, предплюсны и тел позвонков. Кроме того, невозможно оценить состояние апофизов трубчатых костей, а также анато-мические соотношения в большинстве суставов конечностей и форму их рентгеновской суставной щели.
После завершения окостенения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и переднего отдела предплюсны отображение их полностью существенно увеличивает возможности рентгенодиагно-стики. Рентгеноанатомическому анализу становятся доступными истинные форма, размеры и характер контуров диа-физов и эпифизов трубчатых костей, костей переднего отдела предплюсны (кроме ладьевидной, так как ее бугри-стость еще сохраняет хрящевое строение), костей запястья (кроме гороховидной), структура названных анатомиче-ских образований, а также большая часть плоских костей, позвонков и метафизов трубчатых костей, анатомические соотношения во всех суставах конечностей, ширина и форма их рентгеновской суставной щели, пространственные положения эпиметафизов, состояние эпиметафизарных ростковых зон, общий и локальный костный возраст. Не под-лежат оценке только истинные форма и размеры отделов костей, имеющих апофизы, и состояние последних.
Основными общими чертами рентгеноанатомической картины костно-суставной системы являются ровность и плавная дугообразность контуров метафизов длинных трубчатых костей, тела лопатки и костей таза, обусловленная отсутствием изображения апофизов и бугристостей; непостоянство формы и размеров рентгеновского изображения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и предплюсны (до полного их окостенения); динамическая вариабель-ность формы и ширины рентгеновской суставной щели суставов конечностей (также до наступления полного окосте-нения эпифизов трубчатых костей); полное отображение эпиметафизарных ростковых зон; наличие в структуре ко-стей «статических силовых линий»; рентгенологическая разъединенность костей таза.
Дифференциальная диагностика рентгеноанатомической нормы с проявлениями патологических процессов и травматических повреждений специфична для разных отделов костно-суставной системы и будет изложена в соответ-ствующих главах.
Четвертый этап постнатального формирования костно-суставной системы — окостенение апофизов и бугри-стостей длинных трубчатых костей, отростков лопатки, костей таза и стопы, тел и отростков позвонков. Возрастной срок от 9 до 15 лет.
Первым признаком начала окостенения апофизов является активизация их ростковых зон, характеризующаяся появлением более или менее выраженной бугристости поверхностей костей в местах расположения апофизов. Про-цесс оссификации самих апофизов и бугристостей проходит те же стадии, что и эпифизов, с той лишь разницей, что форма ядер окостенения с самого начала «в достаточной мере соответствует форме хрящевой модели апофиза. Воз-растные сроки начала окостенения различны для разных апофизов разных костей. Еще более различны и темпы их окостенения. Процесс полной оссификации одних апофизов занимает временной промежуток в 5—6 лет, полное око-стенение других успевает произойти всего за несколько месяцев. Сведения о сроках начала окостенения апофизов и бугристостей различных костей будут представлены в гл. 2, 3 и 4. Здесь мы хотим лишь обратить внимание на то, ка-кие из апофизов, бугорков и отростков разных костей окостеневают за счет самостоятельных центров оссификации (перечисляются под номером 1) и какие самостоятельных центров оссификации не имеют (перечисляются под номе-ром 2).
Лопатка: 1) конец акромиального отростка, верхняя поверхность колена клювовидного отростка (место перехода верти-кальной части отростка в горизонтальную); нижний угол тела; 2) надсуставной и подсуставной бугорки, лопаточная ость.
Плечевая кость: 1) медиальный надмыщелок, латеральный надмыщелок; 2) малый и большой бугорки головки, дельто-видная бугристость, надмыщелковые гребни.
Лучевая кость: 1) нет; 2) бугристость лучевой кости, шиловидный отросток;
Локтевая кость: 1) верхушка и дорсальная поверхность локтевого отростка, шиловидный отросток; 2) венечный отросток.
Кости кисти. 1) —нет; 2) бугристость ладьевидной кости, шиловидный отросток II пястной кости.
Подвздошная кость: 1) подвздошный гребень, передние верхняя и нижняя ости; 2) задние верхняя и нижняя ости.
Седалищная кость: 1) апофиз седалищного бугра; 2) седалищная ость.
Лобковая кость: 1) симфизеальная поверхность; 2) нет.
Бедренная кость: I) большой вертел, малый вертел; 2) оба надмыщелка, все гребни и бугристости.
Большеберцовая кость: 1) бугристость большеберцовой кости, верхушка медиальной лодыжки; 2) медиальный и лате-ральный межмыщелковые бугорки.
Кости стопы. Таранная кость: 1) медиальный бугорок заднего отростка; 2) латеральный бугорок заднего отростка, лате-ральный отросток. Пяточная кость: 1) апофиз пяточного бугра; 2) опора таранной кости. Ладьевидная кость: 1) бугристость. V плюсневая кость: 1) бугристость.
Позвонки: 1) верхушка зуба С2, апофизы тел, концы поперечных отростков, апофиз боковой массы C1; 2) сосцевидные и дополнительные отростки.
Наличие костных фрагментов в области анатомических образований, перечисленных под номером 2, является достоверным рентгенологическим признаком отрывного перелома.
Одновременно с окостенением апофизов и бугристостей костей окончательно оформляется архитектоника костной структуры (создаются системы силовых линий в области прикрепления мышц), синостозируют половинки дуг L5 и S1 и крестцовые позвонки.
В начальной стадии процесса оссификации апофизов и бугристостей на рентгенограммах отображаются те же анатомические образования, что и в конце предыдущего этапа. Отличие представляет лишь крупно- или мелковолни-стый характер контуров костей в местах расположения апофизов. Затем появляется изображение центров оссифика-ции перечисленных выше апофизов и бугристостей, и, наконец, после полного их окостенения на рентгенограммах получают отображение все отделы костей плечевого и тазового пояса, костей конечностей и позвонков. Исключение
представляет лишь симфизеальная поверхность лобковой кости, полное окостенение которой заканчивается только к 19—20 годам.
Рентгенологические показатели анатомического строения костно-суставной системы, доступные для анализа, в период, предшествующий появлению центров оссификации апофизов костей, идентичны тем, которые были пере-числены в рентгеноанатомической характеристике третьего этапа постнатального энхондрального костеобразования. К концу четвертого этапа становится возможной оценка истинных форм, размеров, контуров и структуры всех костей костно-суставной системы, состояния как эпиметафизарных, так и апофизарных ростковых зон, анатомических соот-ношений во всех суставах (конечностей и позвоночника), пространственных положений позвоночника и его отделов и эпиметафизов трубчатых костей, локального и общего костного возраста.
Общими чертами рентгеноанатомической картины костно-суставной системы (до завершения окостенения апофизов и бугристостей костей) являются волнистость контуров костей в местах расположения апофизов, изображе-ние центров их оссификации, апофизарных ростковых зон; соответствие рентгеноанатомической норме взрослых ар-хитектоники костной структуры всех отделов костей. После завершения окостенения апофизов рентгеновское изоб-ражение отделов костно-суставной системы отличается от изображения у взрослых только наличием ростковых зон.
Затруднение на этом этапе костеобразовательного процесса может представить дифференциальная диагно-стика ядер окостенения апофизов и бугристостей костей с отрывными переломами и остеоапофизеолизами. Рентгено-логические показатели, позволяющие отличить нормально формирующиеся апофизы от названных видов травматиче-ских повреждений, общие для всех костей, поэтому изложение их мы считаем целесообразным привести в данной вводной главе, чтобы не повторяться в последующих главах.
Возраст ребенка. Оссификация апофизов начинается в определенные возрастные сроки. Выявление костного фрагмента в области расположения того или иного из апофизов у детей в возрасте до 8—9 лет (возрастной срок начала окостенения первых апофизов) дает основание заподозрить отрывной перелом.
Локализация. Выявление костного фрагмента вне анатомического положения апофиза той или иной кости является бес-спорным признаком отрывного перелома.
Состояние контуров. Центры оссификации апофизов (и бугристостей) с первого момента их появления имеют четко вы-раженную замыкающую пластинку. Отсутствие замыкающей пластинки хотя бы на одной поверхности параоссально расположен-ного костного фрагмента является достоверным признаком отрывного перелома или остеоапофизеолиза (в зависимости от возраста ребенка и локализации фрагмента).
Форма и контуры апофизарной ростковой зоны. Полоска просветления между поверхностью кости и основанием ядра (или ядер) окостенения апофизов и бугристостей, являющаяся отображением апофизарной ростковой зоны, в норме имеет одина-ковую ширину на всем ее протяжении и ограничена четкими замыкающими пластинками. Клиновидная форма ростковой зоны, так же как нарушение целости замыкающей пластинки на поверхности кости являются достоверными признаками остеоапофизеолиза.
Положение ядра окостенения апофиза (или полностью окостеневшего апофиза) относительно краев ростковой зоны на поверхности кости. Ростковые зоны на поверхности костей проявляются волнистостью или вогнутостью контура и полоской скле-роза зоны препараторного обызвествления. Протяженность ростковой зоны равняется величине основания хрящевой модели апо-физа или бугристости. В норме края основания ядра окостенения апофиза, т. е. поверхности его, обращенной в сторону кости, рас-полагаются кнутри от краев склерозированного или волнистого контура кости, края полностью окостеневшего апофиза — на одном с ними уровне. Нарушение этих закономерностей (выхождение края основания полностью окостеневшего апофиза или центра его оссификации за край ростковой зоны на поверхности кости или смещение последнего к одному из краев ростковой зоны) является достоверным признаком остеоапофизеолиза.
Пятый, завершающий, этап постнатального формирования костно-суставной системы — синостозирование метаэпифизарных и апофизарных ростковых зон. Ориентировочный возрастной срок начала этого этапа — 15 лет, окончания — 17—18 лет. Ориентировочный характер возрастных сроков связан с уже упоминавшимся влиянием на темпы энхондрального костеобразования генетических, конституциональных и других факторов. Показателем начала синостозирования ростковых зон, а следовательно, и наступающего прекращения роста костей, является синостоз ростковой зоны I пястной кости.
На рентгенограммах в этот возрастной период выявляются все отделы костей плечевого и тазового пояса, ко-нечностей и позвоночного столба. Размеры и форма их полностью соответствуют анатомическим. Архитектоника костной структуры полностью оформлена. Синостозирование метаэпифизарных и апофизарных ростковых зон в зави-симости от стадий этого процесса имеет следующие рентгенологические проявления.
Первым признаком начала процесса синостозирования служит переход умеренно волнистых или дугообраз-ных контуров ростковых зон в почти прямолинейные и исчезновение зоны препараторного обызвествления. Позднее на рентгенограммах выявляется практически полное (без макроскопического диастаза) соприкосновение смежных поверхностей эпифиза и метафиза, сохраняющих еще, однако, каждая свои четко прослеживаемые замыкающие пла-стинки. После завершения синостозирования эпифиз и метафиз представляют единое целое, на месте бывшей ростко-вой зоны прослеживается только узкая горизонтальная полоска склероза — физиологическая костная мозоль, по определению Д. Г. Рохлина. Все вышесказанное относится и к рентгеновскому отображению синостозирования апо-физарных ростковых зон.
Кости и их отделы, отображающиеся на рентгенограммах на различных этапах постнатального формирования скелета
Кости и их отделы Этапы постанатального формирования скелета I II III IV V
Трубчатые кости:
диафизы + + + + +
метафизы — + + + +
эпифизы — — + + +
апофизы — — — + +
Плоские кости:
тела и ветви 1/2 2/3 + + +
апофизы — — — + +
кости запястья 3 из 8 4 7 из 8 + +
Предплюсна:
Передний отдел — Ядра окост. + + +
задний отдел 1/2 2/3 5/6 + +
Позвонки:
тела 1/2 2/3 + + +
апофизы — — — + +
дужки 1/2 2/3 5/6 + +
Примечание: (+) — выявляются на рентгенограммах; (—) не выявляются; дробные числа обозначают часть от общего объема кости, отображающуюся на рентгенограмме.
Рентгеноанатомическому анализу на данном заключительном этапе энхондрального костеобразования досту-пен весь комплекс рентгенологических показателей анатомического строения костно-суставной системы. Критерии нормы этих показателей такие же, как и у взрослых.
В заключение, для облегчения восприятия приведенных в главе сведений о границах возможностей рентгено-логической оценки строения костно-суставной системы ребенка в разные возрастные периоды приводим сводную таблицу выявляемое в рентгеновском изображении костей и их отделов во время каждого из основных этапов постна-тального костеобразования (таблица).
Теги:
234567 Начало активности (дата): 31.10.2014 14:40:00
234567 Кем создан (ID): 645
234567
