Мониторинг деформации позвоночника методом компьютерной оптической топографии Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

горизонтальной проекции, сагиттальной проекции; графики наклона и кривизны сагиттальной проекции ("Наклон", "Кривизна"). Графическое представление

горизонтальной проекции представляет из себя вид на пациента сверху и включает:

• линию остистых отростков позвоночника;

• отрезок, соединяющий проксимальные точки левой и правой подмышечных складок;

• отрезок, соединяющий вершины левой и правой подвздошных остей;

• горизонтальное сечение поверхности на уровне шеи (С7);

• горизонтальную проекцию сечения поверхности на уровне плечевого пояса;

• горизонтальное сечение на уровне проксимальной точки межягодичной складки.

На представленных выходных формах помимо графической информации выводится большое число количественных параметров (в градусах, миллиметрах и относительных единицах), которые определяют ориентацию и взаиморасположение отдельных частей дорсальной поверхности туловища. Для упрощения анализа столь большого объема информации используется специально разработанная иерархическая система интегральных индексов и дескрипторов, описывающих отклонения формы дорсальной поверхности от нормы, как по отдельным плоскостям, так и суммарно в целом. Это позволяет быстро ориентироваться в результатах топографического обследования и определять общую степень отклонения от нормы формы дорсальной поверхности с выявлением определяющих эти отклонения факторов.

Разработанный метод компьютерной оптической топографии является первым отечественным неинвазивным методом объективного количественного описания ортопедического статуса пациентов. Помимо объективности другим главным его достоинством является существенное снижение трудоемкости и рутинности ортопедического обследования пациентов и описания их состояния благодаря высокому уровню автоматизации процессов обработки, сохранению полных данных о результатах обследования в электронной базе и возможности дальнейшей "безбумажной технологии".

В Новосибирском НИИТО на основе данного метода разработаны методики скрининга и мониторинга деформаций позвоночника, а также контроля результатов оперативного лечения сколиозов, которые показали свою высокую эффективность и могут быть широко применены в практическом здравоохранении уже сегодня.

УДК: 535.8:681.3:616.711-007.2-71.3

МОНИТОРИНГ ДЕФОРМАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ТОПОГРАФИИ

В. Н. Сарнадский, Н. Г. Фомичев

НИИТО МЗ РФ, Россия, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, тел/факс (383 2)111-552,

E-mail: metos@online.nsk.su

1. Введение

На протяжении последних десятилетий 20 века специалисты-вертебрологи приложили немалые усилия для поисков прогностических признаков течения такого тяжелого ортопедического заболевания у детей и подростков как сколиоз. Несмотря на это до настоящего времени так и не найдено достаточно надежных признаков выявления прогрессирующих форм сколиозов, и, поэтому, для каждого больного даже с начальной степенью сколиоза до окончания формирования его скелета

существует определенный риск прогрессирования деформации. Это требует проведения динамических наблюдений таких больных на протяжении всего периода их роста. Для объективной и точной оценки состояния больных сколиозом нужна количественная мера, в качестве которой общепринято использовать угол дуги латерального искривления позвоночника по Коббу. Однако, для определения этого угла необходимо рентгенологическое обследование позвоночника, что не безвредно для растущего организма ребенка, а количество снимков за полный период наблюдения может превышать несколько десятков.

Для уменьшения числа рентгенологических обследований больных сколиозом при динамических наблюдениях в Новосибирском НИИТО была разработана методика топографического мониторинга на основе метода компьютерной оптической топографии.

2. Материалы и методы

Исследования были проведены с использованием клинической базы Новосибирского НИИТО: школы-интерната №133 санаторного типа для детей больных сколиозом, где, начиная с 1995 года, проводились ежегодные топографические обследования 165 детей больных сколиозом с разным характером течения заболевания. При этом параллельно проводились рентгенологические обследования по общепринятой методике. Топографические обследования выполнялись с использованием естественной позы пациентов в положении стоя по стандартной методике. Оценка динамики состояния пациентов осуществлялась с одной стороны посредством рентгенологического угла Кобба, с другой стороны -угла латеральной асимметрии (определяющего латеральную кривизну позвоночника по топографическим данным) и интегральных индексов нарушения формы дорсальной поверхности с оценкой отклонений от гармоничной осанки как по отдельным плоскостям так и суммарно в целом.

3. Результаты

Анализ динамики течения заболевания позволил выделить четыре клинических группы:

• с регрессирующим течением заболевания (в ходе лечения дуга уменьшалась более чем на 5°);

• со стабильным течением заболевания (дуга искривления оставалась постоянной или увеличивалась не более, чем на 5-10° в течение всего периода роста);

• с умеренным прогрессированием заболевания (дуга увеличивалась в среднем не более чем на 7° в год и концу роста скелета ее величина не превышала 45-50°);

• с быстрым прогрессированием заболевания (дуга увеличивалась более чем на 7° в год и к концу роста скелета без хирургического вмешательства может достигать 70° и более).

Пример динамического наблюдения больной с быстро прогрессирующим течением заболевания приведен на рис.1, где на рис.1а-д показан динамический ряд снимков больной в момент топографического обследования с указанием над соответствующим рисунком текущего возраста, а на рис.1е-к - рентгеновские снимки позвоночника больной в прямой проекции. Больная поступила в школу в возрасте 7 лет с диагнозом: правосторонний грудной сколиоз II степени с противоискривлением в грудопоясничном отделе. Из-за быстрого прогрессирования деформации (в среднем на 12° в год) к 14 летнему возрасту основная дуга искривления достигла 73° и больная была прооперирована.

Возраст, лет: 9.5

10.5

12.3

13.3

13.5

е) ж) з) и) к)

Рис.1. Динамические наблюдения больной сколиозом с быстро прогрессирующим течением заболевания

Для сравнения рентгенологических и топографических характеристик динамики прогрессирования деформации на рис.2а приведен график угла Кобба основной дуги, а на рис.2б-в - графики угла латеральной асимметрии и общего интегрального индекса нарушения формы дорсальной поверхности соответственно для четырех больных сколиозом - представителей каждой описанной выше клинической группы. Как видно из рисунка, поведение всех трех графиков для каждой больной достаточно точно повторяется. Это свидетельствует о том, что топографические данные адекватно отражают состояние деформации позвоночного столба и могут быть использованы для проведения мониторинга больных со сколиотической деформацией позвоночника.

4. Заключение

Проведенные исследования показали, что топографические параметры: угол латерального искривления позвоночника и общий интегральный индекс нарушения формы дорсальной поверхности могут быть использованы для мониторинга состояния больных сколиозом, что позволит до минимума сократить необходимость в рентгенологических обследованиях для большинства больных. Рентгенологическое подтверждение величины дуги и ее локализации для впервые выявленных или наблюдаемых в режиме топографического мониторинга больных можно проводить при значении угла латеральной асимметрии более 20° и общего интегрального индекса PTI более 1.5. Дальнейший мониторинг можно осуществлять топографически вплоть до достижения дугой величины 45°, и только тогда проводить повторное рентгенологическое обследование для уточнения величины дуги и оценки показаний к хирургическому лечению.По сравнению с рентгеном использование топографического метода для задач мониторинга больных сколиозом имеет ряд несомненных преимуществ:

• полная безвредность для обследуемых и обслуживающего персонала;

• отсутствие дорогостоящих расходных материалов;

• отсутствие ограничений на число обследований пациента в год;

• полная автоматизация процесса ввода снимков пациентов и их обработки;

• высокая оперативность (получение результата в присутствии пациента);

• получение комплексного количественного описания формы дорсальной

• поверхности для выявления динамики постуральных изменений;

• сохранение всех результатов обследований в электронной базе данных.

Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать метод топографического мониторинга деформации позвоночника для широкого применения в медицинской практике.

Динамика дуги искривления по Коббу больных сколиозом с разным характером течения заболевания

- Регрессирующая форма Стабильная форма Умеренно прогресс. форма Быстро прогресс. форма

Период наблюдения, лет

а)

Динамика дуги искривления по Коббу больных сколиозом с разным характером течения заболевания

Регрессирующая форма Стабильная форма Умеренно прогресс. форма Быстро прогресс. форма

Период наблюдения, лет

б)

Динамика дуги искривления по Коббу больных сколиозом с разным характером течения заболевания

- Регрессирующая форма Стабильная форма Умеренно прогресс. форма Быстро прогресс. форма

Период наблюдения, лет

в)

Рис.2. Графики динамики больных сколиозом с разным характером течения

заболевания