CC BY
13
УДК 616-073.756.3, 621.384.6
A. Ю. Васильев, д-р мед. наук, проф., Д. В. Бойчак, ассистент,
B. В. Петровская, канд. мед. наук,
ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» МЗ РФ Н. Н. Потрахов, д-р техн. наук, проф., А. Ю. Грязнов, канд. техн. наук, Е. Н. Потрахов, аспирант,
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
C. В. Горюнов, канд. мед. наук,
Городская клиническая больница № 15 им. О. М. Филатова
Малодозовая микрофокусная компьютерная рентгенография в диагностике изменений костной ткани при различных заболеваниях
Ключевые слова: изменение костной ткани, малодозовая микрофокусная рентгенография, мультиспиральная компьютерная томография, стандартная рентгенография.
Key words: changes of bone tissue, low dose microfokus radiography, computed multuaxial tomography, traditional radiography.
В настоящее время стандартная рентгенография остается базовым методом в исследовании патологии костно-суставной системы. Однако данная методика имеет ряд ограничений и не всегда способствует выявлению малоконтрастных патологических изменений костной ткани. Поиск новых путей совершенствования рентгенологического исследования является актуальной задачей и предполагает получение изображения более высокого качества для диагностики ранних патологических процессов в костной структуре. Совершенствование технологии микрофокусной рентгенографии, в том числе в сочетании с цифровыми приемниками рентгеновского излучения, позволяет значительно улучшить качество диагностики различных поражений костной ткани.
Введение
Рентгенодиагностика по-прежнему занимает важнейшее место в исследовании патологии костно-суставной системы. Недостатки и достоинства выявления симптоматики патологических процессов дали возможность определить направления развития и модернизации рентгенологического метода исследования.
В связи с этим малодозовая микрофокусная рентгенография (ММР) с прямым увеличением является новым этапом развития рентгенологического иссле-
дования [1]. В основу цифровой микрофокусной рентгенографии положено применение маломощных (мощностью менее 100 Вт) источников рентгеновского излучения, у которых фокусное пятно составляет менее 0,1 мм, совместно с цифровыми приемниками рентгеновского изображения различных типов [2].
Как известно, в целях увеличения резкости рентгеновских изображений при стандартной рентгенографии (СР) необходимо использовать приемники изображения с меньшими размерами элементарной чувствительной площадки — пикселя [3]. Однако линейное уменьшение одного пикселя, например, в два раза приводит к снижению чувствительности приемника в четыре раза, поэтому для СР приходится использовать мощные рентгеновские аппараты, увеличивая тем самым дозу облучения пациента. Бытует мнение, что за информацию надо платить. В данном случае за дополнительную диагностическую информацию «платит» пациент.
В отношении ММР складывается иная ситуация. Очевидно, что на увеличенном изображении будут больше и представляющие особый интерес для диагностики мелкие детали объекта. Следовательно, нет необходимости уменьшать размер пикселя для их резкой визуализации, наоборот, в зависимости от степени увеличения изображения размеры пикселя могут быть увеличены без ущерба для качества получаемых снимков. Увеличение размеров пикселя позволяет повысить чувствительность приемника изображения в квадратичной зависимости и снизить мощность рентгеновского аппарата, что является одним из дополнительных
биотехносфера
| № 3(15)/2Ш
Рис. 1 Рентгенодиагностический цифровой микрофокусный комплекс «Пардус-Травма» в стационарном (а) и портативном (б) исполнении
факторов уменьшения дозы облучения пациента при ММР.
В процессе экспериментальных исследований выявлены и описаны эффекты, наблюдаемые на микрофокусных рентгеновских изображениях [4]:
• эффект увеличения глубины резкости;
• эффект повышения контраста;
• эффект снижения радиационной нагрузки;
• фазоконтрастный эффект;
• эффект снижения потребляемой мощности.
В настоящее время разработано, освоено в серийном производстве и успешно применяется в клинической практике целое семейство микрофокусных рентгеновских аппаратов, в том числе для применения в травматологии (рис. 1) [5].
Материалы и методы
На базе городской клинической больницы им. О. М. Филатова (Москва) было обследовано 30 пациентов в возрасте от 36 до 72 лет с различными заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Обследованные больные были распределены следующим образом: синдром диабетической стопы наблюдался у 20 пациентов, в том числе у 15 больных в сочетании с воспалительными изменениями одной из конечностей. Хронический гематогенный остеомиелит диагностирован у 2 пациентов, посттравматический остеомиелит был заподозрен у 3 больных. С подозрением на остеомиелит грудины обследовано 5 больных.
На первом этапе всем пациентам была проведена СР конечностей в двух взаимоперпендикулярных проекциях на аппарате Diagnost 56 (Phillips). Рентгенограммы в двух стандартных проекциях не всегда позволяют определить наличие патологи-
№ 3(15)/2011 |
ческого процесса. ММР позиционируется как полипроекционное исследование с возможностью получения увеличенных рентгенограмм без потери качества изображения, что значительно облегчает выполнение поставленной задачи. Выполнение увеличенных рентгенограмм в разных проекциях относительно исследуемой области дает возможность получить более полную информацию о патологии костной структуры.
На втором этапе исследования выполнялась ММР исследуемой области с пятикратным увеличением изображения. 10 больным она была сделана как самостоятельное исследование без предварительной стандартной рентгенографии. Исследование проводилось на микрофокусном рентгеновском аппарате «Пардус-Травма» (ЗАО «Элтех-Мед») при следующих параметрах съемки: область стопы и голеностопного сустава — напряжение 120 кВ, экспозиция 0,25 мАс, область грудины — соответственно, 120 кВ, 0,45 мАс. Так же как при СР, в качестве приемника рентгеновского излучения применялась цифровая система визуализации CR-30X (Agfa).
Мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) использовалась как контрольный этап исследования. Она была выполнена 20 пациентам, преимущественно для оценки патологических процессов в мягких тканях. Исследования проводились на аппарате Somatom Sensation 40 (Siemens). Все обследованные пациенты были прооперированы.
Результаты и обсуждение
Результаты сравнительного анализа показали, что ММР позволяет заподозрить и выявить начальные проявления патологического процесса в костной тка-
биотехносфера
Рис. 2 Больной Д. Результаты лучевой диагностики патологических изменений правой стопы: а — стандартная
рентгенография: визуализируются зоны деструкции диафиза 2-4-й плюсневых костей, патологический перелом средней трети диафиза 2-й плюсневой кости, участок резорбции костной ткани латеральной клиновидной кости (показаны стрелками); б, в — малодозовая микрофокусная рентгенография пяточной кости с 7-кратным прямым увеличением: отчетливо видны те же участки деструкции; дополнительно определяется малый участок деструкции дистального метафиза 2-й плюсневой кости и деструкция проксимального эпифиза 2-й плюсневой кости (показаны стрелками). Хорошо визуализируется нарушение дифференциации мягких тканей. Буква «П» обозначает правую сторону снимка
Рис. 3
Больной Ф. Результаты лучевой диагностики патологических изменений пяточной кости: а — стандартная рентгенография: патологических изменений в области пяточного бугра не определяется, мягкие ткани плохо дифференцируются; б — малодозовая рентгенография пяточной кости с 7-кратным увеличением: отчетливо визуализируются: зоны деструкции пяточного бугра и латерального отростка пяточного бугра (показаны стрелками). Хорошо визуализируется нарушение дифференциации мягких тканей с наличием воздуха в подкожно-жировой клетчатке; в, г — мультиспиральная компьютерная томография: те же участки деструкции в области пяточного бугра и латерального отростка пяточного бугра (показаны стрелкой ). Мягкие ткани не структурны
биотехносфера
I № 3(15)/2Q11
V '49
\
Рис. 4 Больная Б. Результаты лучевого обследования, с подозрением на остеомиелит
грудины: а — стандартная рентгенография левой ключицы: костнодеструктивной патологии не выявлено; б — малодозовая микрофокусная рентгенография исследуемой зоны с 5-кратным увеличением: в проекции грудино-ключичного сочленения по суставной поверхности грудинного конца левой ключицы определяются участки деструкции (показаны стрелкой); в, г — мультиспиральная компьютерная томография в аксиальном (в) и фронтальном (г) срезе: дополнительно выявлено формирование секвестра со стороны грудино-ключичного сочленения по суставной поверхности грудинного конца левой ключицы (показано стрелкой)
ни в виде малых очагов деструкции, определить наличие и количество мелких секвестров (рис. 2).
ММР с 5-кратным увеличением дополнительно позволила выявить начальные проявления реакции надкостницы, дать характеристику направлению роста костных балок, определить их деформацию или разрушение при наличии патологического процесса.
Благодаря ММР более отчетливо, чем на стандартных рентгенограммах, проявлялся краевой эффект, когда на одном изображении хорошо дифференцировались костная структура и мягкие ткани. ММР позволила получить изображение всех слоев мягких тканей: кожи, подкожной клетчатки и мышечного слоя. Было также установлено, что при наличии воспалительных изменений дифференциация различных слоев мягких тканей нарушается, у части больных
было отмечено наличие воздуха, что является плохим прогностическим признаком (рис. 3).
Сравнительная характеристика ММР и мульти-спиральной компьютерной томографии (МСКТ) относительно оценки состояния костной ткани показала некоторое преимущество последней — объемное представление о характере патологического процесса за счет построения мультипланарных реконструкций. При использовании обеих методик данные по объему деструкции, количеству секвестров и характеру воспалительных изменений были сравнимы. В то же время при исследовании крупных костных структур, например грудины, результаты МСКТ позволили получить больше информации как о самом характере процесса, так и о состоянии смежных анатомических структур (рис. 4).
№ 3(15)/20Т[
биотехносфера
Выводы
Л и т е р а т у р а
1. ММР может рассматриваться как самостоятельная методика первого этапа при съемке контактным способом (без увеличения) и как прицельная рентгенография при съемке с увеличением изображения для детальной оценки исследуемой области.
2. В случае необходимости оценки мягкоткано-го компонента при наличии воспалительного процесса ММР может быть дополнена МСКТ.
3. Наиболее полезными для клинической практики представляются степень увеличения изображения до 5-7 раз и обязательное полипроекционное исследование.
4. Представляется целесообразной постепенная замена СР на ММР для съемки конечностей при заболеваниях и травмах костно-суставного аппарата.
1. Васильев А. Ю. Рентгенография с прямым многократным увеличением в клинической практике. М.: ИПТК «Логос», 1998. 195 с.
2. Коваленко Ю. Н., Мирошниченко С. И., Балашов С. В. и др. Цифровая микрофокусная рентгенография: оценка перспектив клинического применения // V Межнациональный конгресс «Невский радиологический форум», 2—5 апреля 2011 года: Сб. материалов. СПб.: СПбГМУ, 2011. С. 109—112.
3. Основы рентгенодиагностической техники / Под ред. Н. Н. Блинова: Уч. пособ. М.: Медицина, 2002. 392 с.
4. Потрахов Н. Н. Микрофокусная рентгенография в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. СПб.: ООО «Техномедиа», 2007. 184 с.
5. Потрахов Е. Н. Портативные рентгенодиагностические комплексы семейства «ПАРДУС» // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2009. № 4 (28). С. 99—101.
биотехносфера
| № 3(15)/2011
