CC BY
37
Vestnik KazNMU №2-2020
ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА RADIATION DIAGNOSTICS
УДК 616.72
Магнитно-резонансная артрография и компьютерно-томографическая артрография в диагностике повреждений суставов (обзор литературы)
Г.С. Айтбай, Ж.Ж. Жолдыбай
Казахский Национальный медицинский университет имени С.Д. Асфендиярова
Актуальность: Травматическим повреждениям суставов наиболее часто подвержены лица трудоспособного возраста, и данная патология может приводить к временной или длительной утрате трудоспособности. Диагностика повреждений суставов является одной из актуальных проблем клиницистов. Магнитно-резонансная и компьютерно-томографическая артрография широко используется во всем мире для диагностики патологии суставов. Он расширяет возможности обычной МР -томографии, поскольку введение контрастного вещества расширяет суставную капсулу, выделяет внутрисуставные структуры и дает хорошую визуализацию повреждении и дефектов связочного аппарата.
Целью данной статьи является обзор литературы возможностей МР- артрографии и КТ-артрографии в диагностике повреждений суставов.
Выводы: МР-артрография и КТ-артрография являются высокоинформативными методами диагностики повреждений суставов. Эти методики преобладают по информативности результаты обычных МРТ и КТ, предоставляя более информативные данные для оценки внутрисуставной патологии, для последующего адекватного планирования лечения пациентов. Ключевые слова: Артрография, Сустав, МРТ суставов, КТ суставов
Введение
Травматическим повреждениям суставов наиболее часто подвержены лица трудоспособного возраста, и данная патология может приводить к временной или длительной утрате трудоспособности. Своевременная и правильная диагностика имеет важное значение в выборе адекватного метода лечения [1].
В диагностике травматических повреждений суставов важное значение имеют лучевые методы исследования: рентгенологические, ультразвуковые исследования (УЗИ), компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ). Каждый метод исследования имеет свои преимущества и ограничения [2,3].
Высокоинформативным, неинвазивным методом диагностики повреждений суставов является магнитно-резонансная томография.
С развитием технических возможностей лучевой диагностики и разработкой новых методик в последние годы в диагностике повреждений суставов стали применяться магнитно-резонансно-томографическая артрография (МР-
артрография) и компьютерно-томографическая артрография (КТ-артрография).
Однако, в доступных литературных источниках имеются разные мнения о диагностических возможностях этих методик в диагностике травматических повреждений суставов. Материалы и методы
Проведен литературный обзор источников из MEDLINE, Google Scholar, PubMed за период 1995-2020гг., по ключевым словам «arthrography», «magnetic resonance imaging of joints, computed tomography of joints». Включены 34 литературных источника, соответствующих критериям отбора - это оригинальные научные статьи, содержащие анализ результатов МРТ и МР-артрографии и КТ-артрографии при диагностике патологии суставов. Результаты
Артрография - техника медицинской визуализации, которая используется для диагностики различных повреждений
суставов. История использования артрографии начинается с начала 1900-х годов, когда для оценки патологии суставов использовались воздух и йодированные контрастные вещества. Широкое применение артрография получила в 1980-х годах, и до сих пор продолжает совершенствоваться [4,5]. Артрография расширяет возможности магнитно-резонансной томографии и компьютерной томографии, поскольку введение контрастного вещества расширяет суставную капсулу, выделяет внутрисуставные структуры и дает хорошую визуализацию повреждений и дефектов связочного аппарата.
Артрография в зависимости от метода введения контрастного вещества подразделяется на прямую и непрямую. Непрямая артрография - введение контрастного вещества внутривенно, прямая - введение контрастного препарата непосредственно в сустав [6]. Прямая артрография предпочтительнее непрямой артрографии, так как она расширяет сустав, позволяя улучшить визуализацию внутренних структур меньших размеров. Это улучшает оценку заболевания и состояния сустава.
Техника артрографии варьируется в зависимости от сустава, который должен быть исследован. При выполнении любой из артрографии, пациент должен быть расположен в удобном положении, которое позволяет оставаться неподвижным, пока лучевой диагност вводит иглу перпендикулярно, без угла наклона рентгеновской трубки.
Вся артрография должна выполняться в условиях стерилизации, который включает в себя асептику и антисептику в месте инъекции. До введения контрастного вещества, рекомендуется использование местного анестетика для уменьшения боли.
Под флюорографией вводиться спинальная игла, в среднем размером 21G-25G, введение иглы выполняется до контакта с костной структурой. Подтверждение внутрисуставной позиции получают путем введения контрастного вещества в внутрисуставное пространство и его контрастированием. Процедура КТ-артрографии выполняется с использованием рентгеноконтрастного препарата основаный на
йодсодержащем контрастном вещесве. Некоторые авторы предлагают использовать димерные контрастные препараты, а не обычные мономерные контрастные препараты, для улучшения удержания йодосодержащих контрастных веществ в суставе [7].
Исследование может быть выполнена с одинарным или двойным контрастированием. Одинарное контрастное исследование проводится с рентгеноконтрастным препаратом; двойное контрастирование проводится путем введения небольшого количества рентгеноконтрастного вещества с последующим введением в полость сустава воздуха. Личные предпочтения и опыт доктора являются руководством, какая именно процедура должна выполняться при том или ином случае. Например, для определения свободных тел и оценки хрящевой пластины использование двойного контраста может быть предпочтительнее[8]. Перед выполнением КТ-артрографии требуется снять обычную рентгенографию сустава, для обнаружения металлических компонентов, хондрокальциноза и других очагов повышенной плотности, такие как гидроксиапатит кальция.
КТ-исследование рекомендуется начинать в течении 30 минут после введения контрастного препарата, потому как контрастное вещество введенное в сустав, начнет рассасываться в около лежащие мягкие ткани, что приведет ухудшению качества обследования[9].
КТ-артрографию рекомендуется проводит с использованием паралельных субмиллиметровых (номинальной толщиной от 0,5 до 0,8 мм) через зону интереса. Для более крупных областей тела, таких как плечи и бедра или очень больших пациентов требуется настройка техники выполнения с высокими показателями в миллиамперах (мАс) для диагностического качества изображения [10]. По окончании исследования создаются многоплоскостные переформатированные изображения с использованием срезов толщиной 1 мм для просмотра сустава в анатомических плоскостях. Они обычно создаются на самой рабочей станции КТ аппарата для облегчения рабочего процесса. Колено было первым суставом, который был исследован с помощью рентгенологической артрографии, первое научное сообщение датируется 1905 годом [4], было выполнено учеными Werndorff K. и Robinson I., они первыми впервые использовали воздух в качестве контрастного вещества, контрастная техника оказалась лучше, чем бесконтрастная рентгенография, была возможность визуализации менисков и гиалинового хряща [11]. На данный момент флюороскопическая техника артрографии устарела ввиду появления современных методов исследования, таких как КТ и МРТ артрографии.
Hajek P. с соавт. представили МР-артрографию в 1987 году, с трупным исследованием нескольких суставов, включая плечо, и обсудили потенциальные контрастные вещества для МР-артрографии [12,13]. В 1993 году Palmer W. с соавт. [14,15] исследовали клиническую значимость МР-артрографии плечевого сустава при оценке вращательной манжеты и комплекса пояснично-связочного аппарата. Практичность и польза МР-артрографии вскоре стала ясной, и большое количество публикаций с начала и середины 1990-х годов сообщает об эффективности МР-артрографии. В нескольких исследованиях плечевого сустава с мета анализом при повреждениях вращательной манжеты плеча продемонстрировали точность этой методики, который показал чувствительность МР-артрографии - 86% и специфичность - 96%, по сравнению с традиционным МРТ с чувствительностью - 64% и специфичностью - 92% [16-19]. Исследования Magee T. с соавт. и Major N. с соавт. в диагностике передних разрывов суставной губы плеча
показали, что чувствительность составляет от 98 до 100% и специфичность 100% для МР-артрографии, тогда как при обычной МРТ чувствительность составляет от 60 до 83% и специфичность от 94 до 100% [20,21].
В исследованиях Czerny C. с соавт., чувствительность МР-артрографии при разрывах суставной губы тазобедренного сустава составила 91%, специфичность 71%, а точность 88%. Тогда как чувствительность традиционного МРТ составила 30%, а его точность составляла 36% [22,23]. По данным исследований, выполненных Kramer J. с соавт., Giovagnoni А. с соавт. и Mathieu L. с соавт. в разные годы, сравнивающие обычное МРТ с МР-артрографией для оценки поражения хряща показали, что для МР артрографии чувствительность варьировалась от 75% до 93%, а специфичность варьировалась от 98% до 100%, когда как для обычной МР визуализации чувствительность варьировалась от 25% до 65 %, а специфичность от 50% до 98% [24-26]. Chandnani V. с соавт. сообщил, что при диагностике разрывов передней таранно-малоберцовой и пяточно-малоберцовой связок чувствительность обычного МРТ составила 50%, тогда как МР-артрография была чувствительной на от 100% до 90%
[27].
Понятие КТ-артрография впервые была введена в литературу в 1982 году как техника для оценки крестообразных связок
[28]. Данный отчет последовал за более ранними публикациями, связанными с компьютерной томографией крестообразных связок в 1978 и 1979 годах Pavlov H. с соавт. [29,30]. В настоящее время прямая КТ-артрография является альтернативным способом оценки внутрисуставного связочного аппарата суставов, при наличии абсолютных противопоказаний для проведения МР-артрографии.
В исследованиях Mutschler C. с соавт. и Vande Berg B. с соавт. было доказано, что КТ-артрография является отличным диагностическим методом для диагностики послеоперационных суставов, в частности одно из исследований доказало, что при послеоперационных повреждениях мениска чувствительность данного метода варьируется от 90% до 98%, а специфичность составляет от 94% до 96% [31,32]. Позже в исследовании De Filippo M. с соавт. с помощью КТ-артрографии было обследовано 68 послеоперационных коленных суставов и было выявлено 24 разрыва мениска [33]. Результаты были сопоставлены с данными артроскопии, и точность выявления повреждений мениска составило 97% .
Показания в большинстве случаев к проведению КТ-артрографии является неудавшаяся МР-артрография. Если йодированный контраст смешать с гадолинием перед инъекцией, КТ-артрографию можно выполнить сразу же после окончания МР-исследования без дополнительной инъекции. Несмотря на усилия пациента и технолога (рентгенлаборанта), бывают неудачные исследования МРТ. Причины неудачного обследования включают проблемы с оборудованием, неспособность пациента выполнения команд, очень большой размер пациента или конечности и металлические или послеоперационные артефакты. Основными причинами выполнения КТ артрографии вместо МР артрографии являются тяжелая степень ожирения или чрезвычайно большой габитус тела, имплантированные МР-несовместимые металлические устройства или аппаратные средства, железосодержащие металлические детали, фрагменты или пули, клаустрофобия и ранее неудачное МР-исследование. В некоторых случаях КТ-артрография выполняется, в связи с ограничениями доступности к МРТ исследованию [3,34].
Как и в случае любой инвазивной процедуры, важно учитывать возможные потенциальные осложнения, риски, ошибки и подводные камни. Использование йодсодержащего
Vestnik KazNMU №2-2020
контрастного препарата при КТ-артрографии и при использовании для подтверждения внутрисуставного размещения игл при МР- артрографии несет небольшой риск реакции, однако большое научное исследование, основанное на анкетировании, не выявило случаев смерти в более чем 126
000 традиционных артрографических процедур [34]. В статье Hugo P. с соавт описывается аналогичный опрос лучевых диагностов, которые сообщили об осложнениях выполненных ими артрограмм, в том числе примерно 13 320 артрографий. Сообщается, что частота осложнений при всех видах артрографии составила 3,6%, хотя только 0,7% из них считались основными реакциями [35]. Внутрисуставной гадолиний обладает очень хорошим профилем безопасности, и было зарегистрировано меньше реакций по сравнению с внутривенным применением. В научном радиологическом сообществе широко обсуждается вопрос об использовании внутрисуставного гадолиния, который в некоторых странах (например, в США и Великобритании) не имеет лицензии на этот конкретный путь введения [36]. Для исследовательских целей требуется одобрение соответствующего комитета по этике или больничного совета и согласие пациента. В клинических условиях его широкое признание
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 О.С.Бекарисов, Н.Д.Батпенов, Е.С.Искаков Разработка стратегического плана развития научно-клинического центра травматологии и ортопедии //Травматология жэне ортопедия. - 2019. - №1-2. - С. 17-21.
2 Филимонова А.М. Возможности магнитно-резонансной томографии и магнитно-резонансной артрографии в диагностике повреждений плечевого сустава: Автореф. дисс. ... канд. мед наук - М., 2015. - 46 с.
3 Крамер Й... МРТ- и КТ-артрография // Лучевая диагностика и терапия. - 2015. - №2. - С. 11-16.
4 Werndorff KR, Robinson I. Uber intraarticulare und intersielle sauerstaff-insufflation zu radiologischen, diagnostichen, und theraputischen zwaken // Kongr Verh Dtsch Ges Orthop. - 1905. -№9. - Р. 88-94.
5 Peterson JJ, Fenton DS, Czervionke LF. Image- guided musculoskeletal interventions. - Philadelphia: Saunder-Elsevier, 2008. - 367 р.
6 Lungu E, Moser TP. A practical guide for performing arthrography under fluoroscopic or ultrasound guidance // Insights Imaging. - 2015. - №6(6). - Р. 601-610.
7 Blum AG,Simon JM,CottonA,et al.Comparison of double-contrast CT arthrography image quality with nonionic contrast agents: isotonic dimeric iodixanol 270 mg I/mL and monomeric iohexol 300 mg I/mL // Invest Radiol. - 2000. - №3(5). - Р. 304310.
8 Buckwalter, Kenneth A. CT Arthrography // Clinics in Sports Medicine. - 2006. - №25. - Р. 899-915. URL: https://doi.org/10.1016/_j.csm.2006.06.002.
9 Choi JY, Kang HS, Hong SH, et al. Optimization of the contrast mixture ratio for simultaneous direct MR and CT arthrography: an in vitro study // Korean J Radiol. - 2008. - №9(6). - Р. 520-525.
10 Osinski T, Malfair D, Steinbach L. Magnetic resonance arthrography // Orthop Clin North Am. - 2006. - №37(3). - Р. 299319.
11 Andren L, Wehlin L. Double contrast arthrography of knee with horizontal roentgen ray beam // Acta Orthop Scand. - 1960. -№29. - Р. 307-314.
12 Hajek PC, Baker LL, Sartoris DJ, et al. MR arthrography: anatomic-pathology investigation // Radiology. - 1987. - №163. -Р. 141-147.
радиологическим сообществом оправдывает его использование, хотя многие рентгенологи получают письменное согласие пациента перед процедурой [37]. С точки зрения возможных ошибок, наиболее распространенной является экстравазация контрастного вещества вне сустава, возможно, в результате чрезмерного введения контрастного препарата, и это можно спутать с патологией синовиальной оболочки и капсулы. Непреднамеренное использование неразбавленного гадолиния приводит к укорочению T1 и T2, при этом жидкость проявляет очень низкий уровень сигнала. Ошибочное введение пузырьков воздуха во время инъекции может имитировать свободные тела, хотя обычно они находятся в независимых положениях [38]. Заключение
МР-артрография и КТ-артрография являются высокоинформативными методами диагностики
повреждений суставов. Эти методики преобладают по информативности результаты обычных МРТ и КТ, предоставляя более информативные данные для оценки внутрисуставной патологии, для последующего адекватного планирования лечения пациентов.
13 Hajek PC, Sartoris DJ, Neumann CH, et al. Potential contrast agents for MR arthrography: in vitro evaluation and practical observations // AJR Am J Roentgenol. - 1987. - №149. - Р. 97-104.
14 Palmer WE, Brown JH, Rosenthal DI. Rotator cuff: evaluation with fat-suppressed MR arthrography // Radiology. - 1993. -№188. - Р. 683-687.
15 Palmer WE, Brown JH, Rosenthal DI. Labral-ligamentous complex of the shoulder: evaluation with MR arthrography // Radiology. - 1994. - №190. - Р. 645-651.
16 de Jesus JO, Parker L, Frangos AJ, Nazarian LN. Accuracy of MRI, MR arthrography, and ultrasound in the diagnosis of rotator cuff tears: a meta-analysis // AJR Am J Roentgenol. - 2009. -№192(6). - Р. 1701-1707.
17 Waldt S, Bruegel M, Mueller D, et al. Rotator cuff tears: assessment with MR arthrography in 275 patients with arthroscopic correlation // Eur Radiol. - 2007. - №17(2). - Р. 491498
18 Stetson WB, Phillips T, Deutsch A. The use of magnetic resonance arthrography to detect partial-thickness rotator cuff tears // J Bone Joint Surg Am. - 2005. - №87, Suppl 2. - Р. 81-88.
19 Meister K, Thesing J, Montgomery WJ, Indelicato PA, Walczak S, Fontenot W. MR arthrography of partial thickness tears of the undersurface of the rotator cuff: an arthroscopic correlation // Skeletal Radiol. - 2004. - №33(3). - Р. 136-141.
20 Magee T. 3-T MRI of the shoulder: is MR arthrography necessary? // AJR Am J Roentgenol. - 2009. - №192(1). - Р. 86-92.
21 Major NM, Browne J, Domzalski T, Cothran RL, Helms CA. Evaluation of the glenoid labrum with 3-T MRI: is intra articular contrast necessary? // AJR Am J Roentgenol. - 2011. - №196(5). -Р. 1139-1144.
22 Czerny C, Hofmann S, Neuhold A, et al. Lesions of the acetabular labrum: accuracy of MR imaging and arthrography in detection and staging // Radiology. - 1996. - №200. - Р. 225-235.
23 Czerny C, Hofmann S, Urban M, et al. MR arthrography of the adult acetabular capsular-labral complex: correlation with surgery and anatomy // AJR Am J Roentgenol. - 1999. - №173. - Р. 345349.
24 Kramer J, Recht MP, Imhof H, Stiglbauer R, Engel A. Postcontrast MR arthrography in assessment of cartilage lesions // J Comput Assist Tomogr. - 1994. - №18(2). - Р. 218-224.
25 Giovagnoni A, Valeri G, Ercolani P, Paci E, Carloni S, Soccetti A. Magnetic resonance arthrography in chondral disease of the knee. [in Italian] // Radiol Med. - 1995. - №90(3). - Р. 219-225.
26 Mathieu L, Bouchard A, Marchaland JP, et al. Knee MR-arthrography in assessment of meniscal and chondral lesions // Orthop Traumatol Surg Res. - 2009. - №95(1). - P. 40-47.
27 Chandnani VP, Harper MT, Ficke JR, et al. Chronic ankle instability: evaluation with MR arthrography, MR imaging, and stress radiography // Radiology. - 1994. - №192. - P. 189-194.
28 Reiser M, Rupp N, Karpf PM, et al. Experience with CT-arthrography of the cruciate ligaments of the knee. Report on 512 examinations // Rofo. - 1982. - №137. - P. 372-379.
29 Pavlov H, Freiberger RH, Deck MF, et al. Computed assisted tomography of the knee // Invest Radiol. - 1978. - №13. - P. 5762.
30 Pavlov H, Hirschy JC, Torg JS. Computed tomography of the cruciate ligaments // Radiology. - 1979. - №132. - P. 389-393.
31 Mutschler C, Vande Berg BC, Lecouvet FE, et al. Postoperative meniscus: assessment at dual-detector row spiral CT arthrography of the knee // Radiology. - 2003. - №228(3). - P. 635-641.
32 Vande Berg BCLF, Lecouvet FE, Poilvache P, et al. Dual-detector spiral CT arthrography of the knee: accuracy for detection of meniscal abnormalities and unstable meniscal tears // Radiology. - 2000. - №216(3). - P. 851-857.
33 De Filippo M, Bertellini A, Pogllacoml F, et al. Multldetector computed tomography arthrography of the knee: diagnostic accuracy and indications // Eur J Radiol. - 2009. - №70(2). - P. 342-351.
34 Newberg AH, Munn CS, Robbins AH. Complications of arthrography // Radiology. - 1985. - №155. - P. 605-606.
35 Hugo PC, Newberg AH, Newman JS, Wetzner SM. Complications of arthrography // Semin Musculoskeletal Radiol. -1998. - №2. - P. 345-348.
36 Schulte-Altedorneburg G, Gebhard M, Wohlgemuth W, et al. MR arthrography: pharmacology, efficacy and safety in clinical trials // Skel Radiol. - 2003. - №32. - P. 1-12.
37 Baheti AD, Thakur MH, Jankharia B. Informed consent in diagnostic radiology practice: Where do we stand? // Indian J Radiol Imaging. - 2017. - №27(4). - P. 517-520. doi:10.4103/ijri.IJRI_157_17
38 Zilkens, C., Miese, F., Kim, Y.-J., Jäger, M., Mamisch, T.C., Hosalkar, H., Antoch, G., Krauspe, R. and Bittersohl, B. (2014), Direct comparison of intra-articular versus intravenous delayed gadolinium-enhanced MRI of hip joint cartilage // J. Magn. Reson. Imaging. - 2014. - №39. - P. 94-102.
F.C. Айтбай, Ж.Ж. Жолдыбай С.Ж. Асфендияров атындат Казак ¥лттык медицина университет'1
МАГНИТТ1-РЕЗОНАНСТ1 АРТРОГРАФИЯ ЖЭНЕ КОМПЬЮТЕРЛ1-ТОМОГРАФИЯЛЫК АРТРОГРАФИЯ
(ЭДЕБИ ШОЛУ)
Тушн: Буын жарак,аттануы ецбекке к,абшетп жас^ы адамдарда жи кездеседi жэне бул патология уакытша немесе узак мерзiмдi мугедекткке экелуi мумюн. Накты диагноз емдеуши дэртерлердщ кекейкест мэселелерУн, бiрi болып табылады. Магнитп-резонанстык жэне компьютерлк томография артографиясы буюл элемде буыннын
патологиясын диагностикалау ушлн ке^нен колданылады.
Контрастты зат капсуланы кенейтп буышшшк курылымды
визуализациялауFа камтамасыз етед^ бул дэстYрлi МР
томографиянын мYмкiндiктерiн кенейтедк
ТYЙiндi сездер: буын артографиясы, буын, буын МРТсы, буын
КТсы.
G.S. Aitbay, J.J. Zholdybay Asfendiyarov Kazakh National medical university
MAGNETIC RESONANCE ARTHROGRAPHY AND COMPUTED-TOMOGRAPHY ARTHROGRAPHY
(LITERATURE REVIEW)
Resume: Joints traumatic injuries are most often affected by people of working age, and this pathology can lead to temporary or long-term disability. The diagnosis of joint damage is one of the important problems of clinicians. Magnetic resonance and computed tomography arthrography are widely used throughout the world to diagnose joint pathology. It expands the possibilities
of conventional MRI tomography since the introduction of a contrast medium expands the joint capsule, highlights intraarticular structures, and gives a good visualization of damage and defects of the ligamentous apparatus. Keywords: Arthrography, Joint, joint MRI, joint CT.
