Способ оценки дисфункции височно-нижнечелюстных суставов с помощью магнитно-резонансной томографии в режиме реального времени

Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии.

Заболевания височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС) являются широко распространенными и встречаются у 25-65% населения [Hasan М.А., Abdelrahman T.E.F. MRI evaluation of TMJ internal derangement: Degree of anterior disc displacement correlated with other TMJ soft tissue and osseous abnormalities. The Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine, 2014; 45(3): 735-744; Яременко А.И., Королев В.О. Малоинвазивные хирургические методики лечения заболеваний височно-нижнечелюстного сустава. Обзор научной литературы. Вестник Новгородского государственного университета 2015; 2(85): 93-95]. Дисфункция этих сочленений является наиболее частым состоянием среди этой группы расстройств и составляет около 80-90% от общего числа пациентов [Devaraj S.D., Pradeep D. Internal Derangement of Temporomandibular Joint - a review IOSR. Journal of Dental and Medical Sciences. 2014; 13 (3): 66-73]. Наиболее часто поражение характеризуется наличием болей в суставе, распространяющихся на область глаз и виска, которые могут усугубиться при широком открытии рта и привести к рефлекторному спазму жевательных мышц.

Под дисфункцией ВНЧС принято понимать изменение положения и формы внутрисуставного диска (мениска). Объективная визуализация структур сустава производится с помощью целого ряда различных методов исследования. Однако наиболее информативной технологией является магнитно-резонансная томография (МРТ). Определение положения внутрисуставного диска во время жевательных движений позволяет установить степень дисфункции сочленений, что повышает эффективность проводимого лечения.

Известен метод визуализации положения диска с использованием статической и динамической МРТ, выполняемой с помощью поверхностной двусторонней катушки для исследования ВНЧС (Farghally М.А., Hassan М.А., Barakat K.I. The accuracy of dynamic Magnetic Resonance Imaging in evaluation of internal derangement of the temporomandibular joint; comparison with arthroscopic findings. The Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine Volume 43, Issue 3, September 2012, Pages 429-436 - прототип). Статический протокол включает сагиттальные Т1 взвешенные изображения (ВИ), Т2ВИ в положении открытого и закрытого рта. Динамическое исследование проводят с получением изображений, взвешенных по протонной плотности (PD). Первые томограммы получают в положении закрытого рта, затем в премолярно-молярную область устанавливают один блок специального роторасширителя толщиной 2 мм и производят сканирование. Далее добавляют два аналогичных блока, подходящих друг к другу как ключ к замку, для постепенного максимального открытия рта. После каждой манипуляции проводят сканирование. В последующем блоки роторасширителя в обратном порядке убирают до полной окклюзии. Полученные изображения загружают в специальную программу, которая позволяет просматривать томограммы в режиме CINE. Такое исследование представляется эффективным для оценки положения диска в различные моменты открытия рта, однако, не показывает синхронного движения мыщелка и мениска в реальном времени и требует значительной продолжительности для получения изображений и последующей постпроцессинговой обработки. Кроме того, применение специальной катушки для ВНЧС сужает круг используемых томографов, так как не все аппараты оснащены таким дополнительным оборудованием.

Также известно проведение динамического исследования с получением сверхбыстрых Т1ВИ (Beer A, Kolk A, Neff A, Hof N, Treumann Т, Rummeny EJ. Cine-MRT des Kiefergelenks im Vergleich zur konventionellen MRT und Achsiographie. RoFo 2004; 176: 506-512). Обследование проводится с использованием специальной поверхностной катушки для ВНЧС. На каждое движение челюсти пациента выполняется три томограммы за 12 секунд, что позволяет обойтись без использования роторасширителей. Однако выбор импульсной последовательности, толщина среза и размер матрицы, соответствуют низкому качеству изображения с плохой дифференцировкой окружающих мягкотканых структур, а также затрате значительного количества времени на полный цикл открытия и закрытия рта.

Известно проведение исследования в реальном режиме времени на добровольцах на аппарате с индукцией магнитного поля 3 Т и использованием поверхностной катушки для ВНЧС с получением FLASH импульсной последовательности за 50 секунд на каждый сустав [Shuo Z., Gersdorff N., Frahm J. Real-Time Magnetic Resonance Imaging of Temporomandibular Joint Dynamics. The Open Medical Imaging Journal, 2011, 5: 1-9]. Такое исследование позволяет получить изображения в высоком разрешении, однако использование FLASH последовательности не дает высокой дифференцировки тканей, а также структур биламинарной зоны. Кроме того, малое количество медицинских учреждений оснащено подобными высокотехнологичными томографами.

Решаемой нами технической проблемой являлось получение изображения с синхронным движением мыщелка и мениска в реальном времени.

Достигаемым техническим результатом является одновременная визуализация всех структур ВНЧС (в т.ч. мыщелка и мениска) в режиме реального времени, что позволяет получить точную характеристику расположения анатомических структур и их соотношения друг с другом во время естественного жевания.

Точность получаемых результатов исследования также обусловлена получаемыми Т2ВИ, которые обладают высоким пространственным разрешением и отличной дифференцировкой мягких тканей.

Получаемые изображения представляют последовательность движений мыщелка и диска в течение 10 секунд, что сопоставимо с актом естественного жевания.

Проведение МРТ в режиме реального времени позволяет оценить взаиморасположение внутрисуставных структур, синхронность или нарушение движения мыщелка и диска.

Разработанная методика позволяет четко определить конфигурацию внутрисуставного диска с получением объективных данных о его перемещении на всех этапах активного движения челюсти, что в свою очередь позволяет сделать корректное заключение о степени дисфункции сустава.

Указанные аспекты технического результата достигаются благодаря осуществлению следующей совокупности существенных признаков:

Получают Т1-взвешенные изображения (Т1ВИ) и Т2-взвешенные изображения (Т2 ВИ) при открытом и закрытом рте. При этом, после статического протокола сканирования в положении закрытого рта, производят оценку бокового смещения внутрисуставного диска, для чего дополнительно проводят косо-корональное Т2ВИ, которое позиционируют параллельно ветви нижней челюсти и перпендикулярно мениску. Затем проводят исследование с открытым ртом, фиксируя челюсть пациента с помощью стоматологического прикусного роторасширителя. Стоматологический прикусный роторасширитель, представляет собой пластиковое устройство в форме параллелепипеда, боковые стороны которого представлены уплощенными площадками для фиксации зубов. Подбор нужного по длине устройства производят перед исследованием исходя из степени раскрытия рта пациентом. В процессе исследования с открытым ртом с получением Т2ВИ пациент разделяет движения от полного открытия до полного закрытия рта на двадцать частей: 10 на открытие и 10 на закрытие, при этом все движения пациент производит самостоятельно, без указаний оператора, используя для определения длительности каждого движения звуки работы томографа, соответствующие длительности каждого движения - менее секунды. Суммарное время сканирования в условиях естественных движений с полным открытием и затем закрытием рта на один сустав составляет до 10 секунд.

При этом МРТ проводят на аппарате с индукцией магнитного поля 1,5 Т, со стандартной матричной 16-канальной приемно-передающей катушкой для головы.

Способ осуществляется следующим образом.

Магнитно-резонансная томография выполняется на аппарате с индукцией магнитного поля 1,5 Т. Проведение исследования не требует специальной предварительной подготовки пациента. Процедура проводится с использованием стандартной матричной 16-канальной приемно-передающей катушкой для головы. Укладка пациента в положении лежа на спине, центрация лазерного луча на область переносицы.

Обследование начинается с получения локаторов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Статический протокол сканирования в положении закрытого рта включает разметочные Т2ВИ в аксиальной и корональной плоскостях.

Позиционирование сагиттальных Т2ВИ производится по полученным томограммам параллельно ветви нижней челюсти. Аналогичным образом производится разметка Т1ВИ.

Для оценки бокового смещения внутрисуставного диска проводят косо-корональное Т2ВИ, которое позиционируется параллельно ветви нижней челюсти и перпендикулярно мениску.

Для проведения исследования с открытым ртом используются стоматологические прикусные роторасширители, которые представляют собой пластиковые устройства в форме параллелепипеда, боковые стороны представлены уплощенными площадками для фиксации зубов. Подбор нужного по длине устройства производится перед исследованием исходя из степени раскрытия рта пациента. Благодаря прикусному роторасширителю удается легко зафиксировать челюсть в открытом состоянии. Протокол сканирования аналогичен исследованию с закрытым ртом.

Оценка положения диска в режиме реального времени проводится с получением Т2ВИ, которое имеет как высокое пространственное разрешение, - так и отличную дифференцировку окружающих мягкотканых структур.

Пациенту предлагается разделить движения от полного открытия до полного закрытия рта на двадцать частей: 10 на открытие и столько же на закрытие. На каждое движение отводится менее секунды, что соответствует громкому звуку томографа во время сканирования. То есть все движения пациент производит самостоятельно, без указания оператором, ориентируясь на работу томографа.

Таким образом, суммарное время сканирования с полным открытием и затем закрытием рта на один сустав занимает до 10 секунд. Это позволяет оценить движение суставного мыщелка и диска в условиях естественных движений.

Пример №1

Пациентка, 40 лет, обратилась в клинику с жалобами на боль в обоих ВНЧС при жевании, а также ощущения заклинивания в области суставов.

При проведении МРТ обнаружено смещение обоих суставных дисков во фронтальной плоскости, изменение их формы в виде прямоугольника, а также диффузные изменения в структуре. При исследовании с открытым ртом правый внутрисуставной диск представляется клиновидным, левый сохранял прямоугольную форму. Оценка изображений в режиме реального времени позволила определить практически полную неподвижность менисков во время движений и ограниченность смещения суставных головок мыщелков. Такие изменения характерны для подвывиха обоих суставных дисков без редукции.

Пример №2

Пациентка, 27 лет, обратилась в клинику с жалобами на боль в области правого ВНЧС при жевании, а также ощущения «щелчка» справа. При проведении МРТ обнаружено вентральное смещение правого суставного диска в сагиттальной плоскости в положении привычной окклюзии, деформация формы мениска в виде прямоугольника. Левый внутрисуставной диск имел физиологическое положение, однако, неправильную прямоугольную форму. При исследовании с открытым ртом оба мениска определялись на вершине суставных отростков. В режиме реального времени отмечено правильное движение суставных мыщелков, отслежено перемещение суставных дисков синхронно за суставной головкой. Такие изменения характерны для подвывиха правого суставного диска с редукцией.