Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4 курс / Лучевая диагностика / Магнитно_резонансная_томография_МРТ

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
18.64 Mб
Скачать

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — общепризнанный высокоинформативный метод диагностики многих заболеваний. Однако относительно характеристики травмы коленного сустава следует отметить, что оценка роли метода еще требует своего уточнения и детализации. Между тем до настоящего времени в отечественной литературе руководств, направленных по применению МРТ для диагностики повреждений коленного сустава, практически нет. Монография Кузиной И.Р. и Ахадова Т.А. касается одной из актуальных проблем травматологии — диагностики травмы коленного сустава. Она основана на опыте МРТ исследований у 364 больных с такой патологией.

В монографии описаны практически все виды травмы коленного сустава и их особенности, выявляемые при МРТ. Авторы излагают технику и методику применения МРТ, что имеет большое значение для практических врачей — лучевых диагностов, занимающихся МРТ, и травматологов. В книге даны клинико-анатомические характеристики каждого из описываемых повреждений и выявление с помощью МРТ в различных импульсных последовательностях (SE, GRE) в зависимости от взвешенности изображения (Т1 и Т2*). Хорошо описано значение различных проекций проводимого исследования для установления повреждения различных структур коленного сустава, что очень важно для клиницистов при определении тактики лечения, прежде всего оперативного. Авторами изложены многие ”незначительные” детали МРТ исследования, которые определяют надежность и его качество, повышают информативность и достоверность выявления всех деталей травмы коленного сустава, включая микропереломы, которые часто не выявляются другими методами диагностики, включая компьютерную томографию и артроскопию. Книга хорошо иллюстрирована. Все рисунки высококачественны, понятны, хорошо воспринимаются и иллюстрируют описываемые авторами положения, что очень важно для подобных изданий.

Монография, безусловно, встретит большой интерес со стороны не только врачей лучевой диагностики, специализирующихся в магнитно-резонанс- ной и компьютерной томографии, но и со стороны травматологов и ортопедов, а также других специалистов, заинтересованных в лечении больных с травмой коленного сустава и ее последствий.

Руководитель отдела лучевой диагностики МОНИКИ, заведующий кафедрой лучевой диагностики ФУВ МОНИКИ, заслуженный деятель науки РСФСР, главный рентгенолог МЗ РФ,

д.м.н., профессор Л. М. ПОРТНОЙ

И. Р. КУЗИНА, Т. А. АХАДОВ

МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ

ТРАВМЫ КОЛЕННОГО СУСТАВА

Новосибирск

2003

УДК 616.728.3-001-073.86 ББК 54.58 К 89

ISBN 5-88399-066-5

Рецензенты:

ПОРТНОЙ Лев Маркович,

главный рентгенолог МЗ РФ, заслуженный деятель наук РФ, д.м.н., проф.,

ГОНЧАРОВ Николай Гаврилович,

д.м.н., проф.

АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ

КУЗИНА Ирина Романовна – доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой лучевой диагностики Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей, директор клиники и заведующая Центром лучевой диагностики ГКБ № 1 г. Новокузнецка;

АХАДОВ Толиб Абдуллаевич – доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач Российской Федерации.

К 89 И. Р. Кузина, Т. А. Ахадов.

Магнитно-резонансная томография травмы коленного сустава. Новосибирск: Издатель, 2003. – с. 113, 78 илл.

Монография представляет собой первую отечественную работу, основанную на МРТ 364 пациентов с травмой коленного сустава, в которой изложены вопросы МР семиотики повреждений костей, внутри- и внесуставных мягких тканей при свежих, несвежих, застарелых и консолидированных переломах. Рассмотрены особенности переломов костей коленного сустава при остеопорозе. Описана МР семиотика консолидации переломов, леченных консервативно и оперативным путем. Определена роль МРТ в оценке перенесенных повреждений и эффективности проведенного лечения при травме коленного сустава.

Монография предназначена для врачей – лучевых диагностов, ортопедов-травма- тологов.

FOREWORD

This monograph is by far the first to be published in our country and it covers magnetic resonance imaging (MRI) studies of 364 patients sustained knee joint trauma. The monograph covers the issues of MR semiotics in case of bone injuries, intra-and extra-articular soft tissue lesions, as well as recent, neglected and consolidated fractures.

It provides research-based specifications of knee joint trauma in patients with osteoporosis. The monograph presents the information on MR semiotics concerning consolidation of fractures following conservative and surgical management. The value MRI application in the evaluation of sustained injuries and the efficacy of treatment in patients with knee joint traumas has been determined. This monograph is designed to assist physicians involved in radiology, orthopedics and traumatology.

© И. Р. Кузина. 2003. © Т. А. Ахадов. 2003.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие ..........................................................................................................................................................................................................................................

4

Введение

.............................................................................................................................................................................................................................................

5

Список сокращений .........................................................................................................................................................................................................................

7

Глава I.

Техника и методика магнитно-резонансной томографии пациентов с повреждениями

 

 

коленного сустава .............................................................................................................................................................................................

8

I.1.

Техника при магнитно-резонансной томографии коленного сустава ..............................................................

8

I.2.

Показания к магнитно-резонансной томографии коленного сустава .............................................................

10

I.3.

Противопоказания к магнитно-резонансной томографии коленного сустава ........................................

10

I.4.

Алгоритм магнитно-резонансной томографии при травме коленного сустава .....................................

11

I.5.

Способ получения изображения передней крестообразной связки .................................................................

13

I.6.

Способ получения изображения задней крестообразной связки ......................................................................

15

Глава II.

Анатомия коленного сустава при магнитно-резонансной томографии ..................................................

18

Глава III.

MPT симптоматика переломов костей, образующих коленный сустав .................................................

44

III.1.

Классификация переломов костей коленного сустава ................................................................................................

44

III.2.

Общая МРТ симптоматика свежих и несвежих переломов ....................................................................................

45

III.3.

Общая МРТ симптоматика застарелых переломов ........................................................................................................

55

III.4.

Общая МРТ симптоматика консолидированных переломов ..................................................................................

65

Глава IV.

МРТ симптоматика повреждений мягкотканных компонентов коленного сустава ..................

72

IV. 1.

Хондромаляция надколенника .........................................................................................................................................................

73

IV.2.

Повреждения менисков ............................................................................................................................................................................

74

IV.3.

Повреждения крестообразных связок ........................................................................................................................................

78

IV.4.

Разрыв связки надколенника .............................................................................................................................................................

82

1V.5.

Разрывы боковых поддерживающих связок надколенника ...................................................................................

83

IV.6.

Разрыв крыловидных складок ..........................................................................................................................................................

84

IV.7.

Разрыв сухожилия четырехглавой мышцы бедра .........................................................................................................

84

IV.8.

Разрыв коллатеральных связок ......................................................................................................................................................

85

IV.9.

Разрыв суставной капсулы ..................................................................................................................................................................

85

IV10.

Разрыв синовиальных сумок ...............................................................................................................................................................

86

IV11.

Разрыв мышц, фасций мышц, подкожной клетчатки ..................................................................................................

87

Глава V.

МРТ переломов костей коленного сустава у пациентов с остеопорозом ................................................

89

Глава VI.

МРТ контроль в динамике консолидации переломов костей коленного сустава...........................

92

VI.1.

МРТ контроль сращения переломов костей коленного сустава при консервативном лечении....

93

VI.2.

МРТ контроль сращения переломов костей коленного сустава после их оперативного

 

 

лечения.....................................................................................................................................................................................................................

99

Заключение

........................................................................................................................................................................................................................................

104

Литература

........................................................................................................................................................................................................................................

109

ПРЕДИСЛОВИЕ

Работа выполнена на базе кафедры лучевой диагностики Новокузнецкого института усовершенствования врачей, центра лучевой диагностики городской клинической больницы № 1 г. Новокузнецка. Обследовались шахтеры, металлурги, строители, получившие производственные травмы колена; спортсмены хоккейной команды «Металлург», футболисты из футбольной команды «Металлург-Кузбасс», школьники со спортивными травмами колена; лица, попавшие в автомобильные аварии, и прочие лица с бытовыми и производственными травмами. В нашей книге обобщены данные магнитно-резонансной томографии 364 пациентов с травмой коленного сустава, лечившихся консервативно и оперативно в клинике ортопедии и травматологии Новокузнецкого ГИДУВа на базе городской клинической больницы № 1, больницах городов Новокузнецка, Междуреченска, Прокопьевска, Ленинска-Кузнецкого, Кемерова, республики Казахстан и Германии. Большая часть операций на коленном суставе выполнена врачом высшей категории, д.м.н. А.Б. Казанцевым.

МРТ исследование проводилось на магнитно-резонансном томографе фирмы General Electric с напряженностью магнитного поля 0,5 Тс.

В своем исследовании мы определили и уточнили диагностические возможности МРТ при повреждениях коленного сустава, разработали и внедрили в практику алгоритм рациональной методики исследования. Мы изучили МРТ симптоматику повреждений костей коленного сустава в зависимости от давности травмы (свежих, несвежих, застарелых переломов и их осложнений, консолидированных переломов), а также повреждений кап- сульно-связочного аппарата у этих же пациентов. Кроме того, мы изучили МРТ симптоматику переломов костей коленного сустава при остеопорозе, установили роль МРТ в контроле за эффективностью лечебных мероприятий. Нами разработаны и внедрены в практику дополнительные протоколы исследования крестообразных связок, защищенных патентами.

Мы пришли к выводу, что только после МРТ возможно более индивидуально и точно планировать вид лечения при травме коленного сустава: лечить консервативно или оперативно, а при оперативном лечении выбрать оптимальный вариант операции.

Авторы выражают благодарность руководству Новокузнецкого ГИДУВа (ректор - проф. А.А. Луцик), городской клинической больницы № 1 (главный врач - к.м.н. Д.Д. Данцигер), сотрудникам центра лучевой диагностики и кафедры лучевой диагностики, д.м.н. А.Б. Казанцеву, к.м.н. В.И. Мичкаевой, референту-переводчику В.В. Кибкало, инже- неру-программисту Р. В. Алейникову.

Авторы выражают надежду, что монография станет практическим руководством в работе лучевых диагностов, ортопедо-травматологов и будет способствовать повышению эффективности диагностики, своевременному и квалифицированному лечению пациентов, получивших повреждения коленного сустава.

Авторы выражают благодарность депутату Государственной Думы РФ Неверову Сергею Ивановичу за поддержку и участие в данной монографии.

4

ВВЕДЕНИЕ

Диагностика повреждений коленных суставов является одной из актуальных и сложных проблем травматологии. Это обусловлено рядом объективных причин.

Клиника острой травмы нередко не соответствует тяжести повреждения, особенно

удетей. За медицинской помощью пациенты обращаются, как правило, с развившимися посттравматическими осложнениями: деформирующим остеоартрозом, хроническим синовитом.

Сложность анатомического строения коленного сустава предопределяет сложность возникших травматических повреждений как костей, так и капсульно-связочного аппарата. В связи с этим прогноз в отношении восстановления функции не всегда благоприятен. Выход на инвалидность после травмы коленного сустава, по данным разных авторов, составляет 25-30%.

Социальная значимость повреждений коленного сустава заключается в том, что переломы мыщелков бедренной и большеберцовой костей возникают в активном и трудоспособном возрасте.

Благоприятный исход лечения при повреждениях коленного сустава определяется не только адекватным лечением, но и ранней и точной диагностикой. Рентгенография, занимающая в настоящее время ведущее место в диагностике повреждений коленного сустава, не всегда позволяет выявить макропереломы мыщелков бедренной и большеберцовой костей и нечувствительна в выявлении «скрытых» или микропереломов и повреждений капсульно-связочного аппарата. Даже при выявленных рентгенологически переломах не всегда можно получить четкое представление о состоянии суставной поверхности большеберцовой кости, что является важным для определения тактики лечения. Широко применяемая для диагностики внутрисуставных повреждений коленного сустава артроскопия является инвазивной, не позволяет выявить внутрименисковые, внутрисвязочные повреждения и субхондральные переломы.

Одним из существующих наиболее информативных, совершенно безвредных в диагностике повреждений костей и мягких тканей является магнитно-резонансная томография (МРТ). Достоинство метода заключается в развитии новых критериев интерпретации

детальной анатомической картины, которую он дает. Магнитно-резонансная томография - это высокое разрешение и выраженный контраст мягкотканных структур в изображении, достоверность, незначительная выраженность артефактов. В настоящее время это один из лучших инструментальных методов для оценки состояния коленного сустава.

В нашей стране МРТ в последние годы все шире внедряется в практику при диагностике повреждений коленного сустава, хотя до сих пор имеются лишь отдельные работы, в которых нашли освещение вопросы повреждений, в основном капсульно-связочного аппарата и посттравматического остеоартроза. Достоинствами МРТ по сравнению с другими методами являются:

1). Магнитный резонанс (МР) в тех диапазонах мощности магнитного поля, которые используются в практической медицине, безвреден для пациентов, а, следовательно, может широко использоваться как для диагностики, так и для динамического контроля за течением заболевания и лечения.

2). МРТ не имеет ограничений в плоскости исследования, следовательно, позволяет получать многоплоскостные изображения с учетом наиболее оптимальной для визуализации всех структур коленного сустава. Возможность многоплоскостного получения изображения решает вопросы топической дифференциальной диагностики с детализацией структур коленного сустава, учитывая лучшую визуализацию в зависимости от проекции исследования.

3). Метод имеет большой дифференциально-диагностический спектр получения изоб-

ражений за счет изменения протоколов исследования: импульсных последовательностей (ИП), времен релаксации, проекций исследования.

4). В большинстве случаев МРТ - неинвазивный метод, а те случаи инвазии (внутривенное введение парамагнетиков), которые могут быть использованы, не связаны с проникновением в полость коленного сустава, а следовательно, не могут вызвать осложнения.

5). Метод практически не имеет противопоказаний, за исключением: а) клаустрофобии, б) наличия ферромагнитных имили трансплантатов.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на явлении ядерного магнитного резонанса. Чтобы не увеличивать объема книги, мы отказались от изложения физических принципов и основ магнитного резонанса, тем более, что они достаточно полно отражены в других трудах, в том числе и в книге Ахадова Т. А., Панова В. О. и Айхофф У. «Магнитно-резонансная томография спинного мозга и позвоночника», изданной в

2000 году.

6

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

MPT

магнитно-резонансная томография

Тс

тесла

Т1

спин-решетчатая релаксация

Т2

спин-спиновая релаксация

ВИ

взвешенные изображения

ИП

импульсная последовательность

РЧИ

радиочастотный импульс

TR

время повтора РЧИ

ТЕ

время эхо

SE

спин-эхо

GRE

градиент-эхо

КСШ

коэффициент сигнал/шум

FOV

поле обзора

NEX

число повторов (усреднений)

Глава I.

ТЕХНИКА И МЕТОДИКА МАГНИТНОРЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ ПАЦИЕНТОВ С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ КОЛЕННОГО СУСТАВА

I.1. Техника при МРТ коленного сустава

МРТ является оптимальным методом исследования в диагностике повреждений коленного сустава, дающим полный набор диагностической информации (59, 66, 68, 71, 97, 98, 109, 132, 135). Способность метода давать дифференцированное изображение костной ткани, костного мозга, связок, хрящей, сухожилий, мышц, нервно-сосудистого пучка выдвигает МРТ на ведущие позиции в диагностике травматических повреждений (10, 29). Выбор оптимальных последовательностей, проекций и режимов позволяет точно оценить патологические изменения (1, 45, 55).

Оптимальным для исследования коленного сустава является использование специальной коленной квадратурной приемно-передающей катушки, которая позволяет выбрать малое поле зрения без артефактов или пространственного искажения и дает возможность увеличения коэффициента сигнал/шум. Это достигается фокусировкой «зоны видимости» приемно-передающей катушки на исследуемой зоне, что позволяет максимально исключить шум от анатомических зон, не включенных в объём исследования.

МРТ коленного сустава выполняется по стандартной методике, включающей в себя

исследование в 3-х плоскостях с получением Т

и Т - взвешенных изображений (Т ВИ и

1

2

1

Т2ВИ) в импульсных последовательностях (ИП)

спин-эхо (SE)

и смешанных по Т1 и Т2 в

ИП градиент-эхо (GRE). Основой для методики МРТ являются протоколы исследования, предложенные фирмой-производителем. Для решения поставленных задач потребовалось внести коррекцию в общепринятые протоколы. При внесении изменений в протоколы исходили из следующих предпосылок:

-максимально возможно сократить суммарное время исследования;

-при этом получить максимально возможную по полноте и достоверности информацию о характере, распространенности повреждений;

-минимально возможные потери качества изображения.

Относительно большая индукция магнитного поля (0,5 - 1,5 Тс) и применение специальной катушки позволяют добиться хороших показателей по всем трем пунктам.

Пояснения некоторых специальных терминов, используемых при МР-исследова-

ниях.

Специальные термины, использующиеся при МРТ исследованиях (3, 4):

-время сканирования (Acquisition time-AT) - время сканирования для получения изображения;

-время спин-решетчатой релаксации - Т1 - характеризует постоянную времени, с которой спины стремятся вернуться к направлению магнитного поля. Намагниченность в

направлении Z, начиная от 0, за время, равное Т1 достигает 63% своей конечной максимальной величины;

-T1-взвешенное изображение (Т1ВИ) - изображение, контрастность которого в основном определяется Т1,но имеет также и некоторый вклад Т2, протонной плотности и потока;

-время спин-спиновой релаксации - Т2 - характеризует постоянную времени потери когерентности спинов, ориентированных под углом к направлению статического магнит-

8

ного поля. Она является результатом взаимодействия между спинами, приводящего к потере поперечной когерентности. В плоскости X за время Т2 намагниченность теряет 63% от своей первоначальной величины;

-Т2 - взвешенное изображение (Т2ВИ) - изображение, контрастность которого в основном определяет Т2, но имеет место и некоторый вклад Т2*, протонной плотности и потока;

-Т2* - постоянная времени потери когерентности спинов, ориентированных под углом к направлению статического магнитного поля вследствие совместного влияния неоднородности магнитного поля и спин-спиновой релаксации, приводящего к ускорению распада поперечной намагниченности и сигнала МР;

-Т2* - взвешенное изображение (Т2*ВИ) - изображение, в контрасте которого превалирует влияние Т2* по сравнению с вкладами от других факторов;

-время повторения импульса - TR (Repetition time) - время повторения радиочас-

тотного (РЧ) импульса или интервал времени между началами циклов ИП;

-время эхо-ТЕ (Time Echo) - интервал времени между центрами 90-градусного импульса и эхо сигналом;

-градиент - величина и направление скорости изменения в пространстве некоей физической величины, такой, как, например, напряженность магнитного поля;

-градиентный импульс - короткое во времени градиентное магнитное поле;

-градиентное магнитное поле - магнитное поле с изменяющейся в определенном пространственном направлении напряженностью, которое используется в МР-томографах для выбора зоны сканирования и пространственного кодирования МР-сигнала, полученного из изображаемого объекта;

-градиентное ЭХО (GRE) - сигнал, получаемый из сигнала затухания свободной индукции посредством биполярного переключения градиента, которое не осуществляет рефокусировки, устраняющей влияние неоднородности основного поля, и поэтому обычно используется с коротким временем ЭХО;

-импульсная последовательность (ИП) - совокупность радиочастотных (или гради-

ентных) электромагнитных импульсов, используемых в сочетании с приемом МР-сигна- ла;

-МР-сигнал - электромагнитный сигнал радиочастотного диапазона, создаваемый прецессией поперечной намагниченности спинов;

-отношение коэффициент сигнал/шум (КСШ) - используется для количественной

оценки искажений истинного сигнала налагающимися на него случайными сигналами, то есть шумом. Наиболее простой метод улучшения КСШ заключается в усреднении нескольких результатов изменения сигнала;

-парамагнетик - материал с небольшой положительной чувствительностью, существенно меняющий времена релаксации;

-протонная плотность - плотность спинов «Н» до некоторой степени представляет содержание воды в объекте;

-по протонной плотности взвешенное изображение - изображение, в котором кон-

траст в основном определяется плотностью протонов, но также имеет вклад Т1, Т2 и потока;

-радиочастотный импульс (РЧИ) - колебания, находящиеся в диапазоне между звуковыми и инфракрасными волнами;

-релаксация - процесс перехода из возбужденного состояния в равновесное;

-спин (S) - собственный угловой момент элементарной частицы или системы частиц (ядра), обусловливающий также и магнитный момент;

-спин-ЭХО (SE) - появление МР-сигнала после затухания сигнала свободной индукции в результате эффективной обратной перефазировки спинов под действием рефокуси-

рующего радиочастотного импульса, подаваемого во время, короче или порядка Т2. Серия SE с различными ТЕ может использоваться для определения Т2, не подверженного влиянию неоднородности или диффузии;

-спин-ЭХО изображение (SEI) - один из способов получения МР-изображения;

-усреднение - суммирование сигналов для улучшения КСШ;