Способ функциональной мультиспиральной компьютерно-томографической диагностики нестабильности поясничного отдела позвоночника

Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой диагностике, травматологии и ортопедии, и предназначено для определения нестабильности в поясничном отделе позвоночника с помощью функциональной мультиспиральной компьютерной томографии (далее МСКТ).

Функциональной единицей позвоночника на любом его уровне является позвоночно-двигательный сегмент (далее ПДС) - понятие, введенное Iunghanus в 1930 г. ПДС включает в себя два смежных позвонка, диск между ними, соответствующую пару дугоотростчатых суставов и связочный аппарат на этом уровне. С точки зрения биомеханики, позвоночник подобен кинематической цепи, состоящей из отдельных звеньев. Подвижность позвоночника, его эластичность и упругость, способность выдерживать большие нагрузки в значительной мере обеспечиваются межпозвоночными дисками, которые находятся в тесной анатомо-функциональной связи со всеми структурами позвоночника.

Дегенеративно-дистрофические заболевания позвоночника занимают лидирующее место (41,1%) среди причин первичной инвалидности по заболеваниям опорно-двигательной системы [Хвисюк Н.И. Нестабильность поясничного отдела позвоночника: дис. - Харьков, 1976, 1977]. Одним из распространенных проявлений дегенеративных поражений позвоночника является нестабильность ПДС поясничного отдела. (Епифанов В.А., Епифанов А.В. Остеохондроз позвоночника [(диагностика, лечение, профилактика) // М.: МЕДпресс-информ. - 2004. - С. 11]. При дистрофических изменениях позвоночника риск травматизации рецепторов окружающих тканей и корешков спинномозговых нервов увеличивается при наличии задних и задне-боковых остеофитов, протрузии и пролапсе диска, особенно в условиях гипермобильности и нестабильности пораженного позвоночно-двигательного сегмента [Манвелов Л.С., Кадыков А.С., 1999; Петрухин А.С., Зыкова О.В., 2006]. Актуальность диагностики обусловлена не только распространенностью данного заболевания, поражающего людей в наиболее работоспособном возрасте, но и, главным образом, полиморфизмом синдромов [«ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ СПОНДИЛОЛИСТЕЗА. Клинические рекомендации» - Новосибирск 2013 г. авт. - доктор мед. наук А.В. Крутько, кандидат мед. наук А.А. Байкалов, кандидат мед. наук Д.М. Козлов, кандидат мед. наук С.П. Маркин, ФГБУ «ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна» МЗ РФ].

Нестабильность ПДС поясничного отдела позвоночника - это патологическая подвижность позвоночно-двигательного сегмента, вызванная повреждением его основных структурных элементов (диска, фасеток дугоотростчатых суставов, связок). Причинами могут быть травмы, дегенеративно-дистрофические процессы, опухоли, воспалительные заболевания, последствия оперативных вмешательств на позвоночнике, аномалии развития и др. В результате нестабильности ПДС может развиться сдавление корешков спинномозговых нервов, спинного мозга и питающих их сосудов.

Известен способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночник (патент РФ №2328216), включающий выполнение функциональной рентгенографии в боковой проекции в положении сгибания туловища, отличающийся тем, что предварительно измеряют расстояние от остистого отростка C_VII до S_I позвонка и вес пациента, а функциональную рентгенографию проводят в положении пациента стоя при наклоне туловища вперед под углом 90° с использованием груза до 7 кг, распределяя груз поровну в каждой руке пациента, и определяют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах позвоночника, при выявлении смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего тела позвонка определяют показатель нестабильности в позвоночно-двигательном сегменте по формуле:

N=a+b⋅M-c⋅L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов, мм;

М - вес тела пациента, кг;

L - расстояние от остистого отростка C_VII до S_I, см;

а, b, с - коэффициенты линейной зависимости, а=25,3, b=0,3, с=0,7.

Способ имеет ряд недостатков в диагностике нестабильности ПДС поясничного отдела позвоночника:

- не позволяет осуществить точную оценку патологических изменений ПДС поясничного отдела позвоночника;

- не обеспечивает достаточную визуализацию в боковой проекции за счет эффекта суммации теней (фиг.1);

- не обеспечивает возможности проведения оценки пространственного расположения структур, составляющих ПДС;

- не дает возможность качественной диагностики определения ротационной нестабильности.

Известен также способ магнитно-резонансной (MP) диагностики для выявления смещения позвонков относительно друг друга (патент US 2016/0093093 AI), включающий получение MP изображения структур ПДС в двух положениях. Способ включает регистрацию набора изображений с измерением кинематических параметров. Данный способ позволяет оценить мягкотканые, а также костные структуры только в одном плоскостном срезе и на моносегментарном (L5-S1) уровне, без возможности целостной визуализации и пространственного представления соотношения всех структур.

Задача изобретения - повышение точности диагностики нестабильности позвоночно-двигательных сегментов L3-L4 поясничного отдела позвоночника путем построения пространственной картины нестабильности ПДС.

Технический результат состоит в определении взаимоотношений сочленяющихся поверхностей ПДС поясничного отдела позвоночника во время проведения функциональной пробы.

Поставленная задача решается способом функциональной мультиспиральной компьютерно-томографической диагностики нестабильности поясничного отдела позвоночника, заключающимся в том, что проводят объемное сканирование с толщиной среза 1 мм в аксиальной проекции при положении исследуемого на боку с максимальным сгибанием в поясничном отделе позвоночника, далее при положении на спине с валиком из рентген-неконтрастного материала под поясницей на уровне L3-L4, после чего производят построение мультипланарных и трехмерных реконструкций, при визуализации патологических изменений взаиморасположения костных структур позвоночно-двигательного сегмента поясничного отдела позвоночника определяют наличие патологии.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят объемное сканирование в режиме «Volume lumbal spine» с толщиной среза 1 мм в аксиальной проекции при положении исследуемого на боку с максимальным сгибанием в поясничном отделе позвоночника, далее при положени на спине с валиком, идущим в комплектации томографа (размеры: динна 56 см, ширина 35 см, высота 22 см) под поясницей на уровне L3-L4, после чего производят построение мультипланарных и трехмерных реконструкций, при визуализации патологических изменений взаиморасположения костных структур ПДС поясничного отдела позвоночника и определяют наличие патологической подвижности.

1. Пациента укладывают на стол томографа головой в сторону апертуры гентри на бок в положении максимального сгибания в поясничном отделе позвоночника. Далее выполняют исследование.

2. Пациента укладывают в положении на спине, головой в сторону апертуры гентри. На уровне тела L3-4 позвонка под спину пациента устанавливают специальный валик из рентген-неконтрастного материала и выполняют исследование.

3. Для разметки области исследования выполняют сканограмму. Томографирование начинают от Th12 и заканчивают на уровне S2.

Томографирование проводят по протоколу:

4. После выполнения топограммы в сагиттальной и фронтальной проекциях проводят серию срезов в аксиальной проекции (Фиг. 2).

5. Затем проводят реконструкцию исследованного поясничного отдела позвоночника с реконструкцией среза 1 мм.

7. После получения срезов в аксиальной проекции выполняют мультипланарную реконструкцию в аксиальной, коронарной и сагиттальных проекциях (Фиг. 3, 4).

8. Проводят измерение передне-заднего и ротационного смещения позвонков.

Для отработки методики было обследовано 14 пациентов с вертеброгенными болями в пояснице с наличием или без корешкового синдрома на мультиспиральном компьютерном томографе Aquilion ONE 640 фирмы Toshiba предложенным способом.

Приводим клинический пример осуществления способа.

Пациент Ж., 67 лет. Направляющий диагноз: Остеохондроз поясничного отдела позвоночника. Грыжа диска L3-L4. Фасет синдром. Вертеброгенный болевой синдром. Двусторонний деформирующий артроз тазобедренных суставов. Комбинированная контрактура. Болевой синдром. Асептический некроз головки левой бедренной кости. Нестабильность позвоночно-двигательных сегментов поясничного отдела позвоночника? Планируемая операция: Декомпрессивная ляминэктомия L3. Дискэктомия L3-L4. Для уточнения диагноза в рамках предоперационной подготовки пациенту была проведена функциональная МСКТ поясничного отдела позвоночника. Исследование проводили на 640-спиральном компьютерном томографе Aquilion ONE фирмы Toshiba с объемным сканированием с толщиной среза 1 мм. На основании данных функциональной МСКТ, выявлена нестабильность позвоночно-двигательного сегмента L3-L4. Реконструкция, выполненная на основе функциональной МСКТ, показала, что имеющаяся нестабильность вышеуказанного сегмента помимо удаления грыжевых выпячиваний, требует проведения стабилизации ПДС. Учитывая данные, полученные в результате исследования, было принято решение об изменении тактики хирургического вмешательства в пользу декомпрессивно-стабилизирующего с установкой имплантов. В послеоперационном периоде пациенту выполнена контрольная функциональная МСКТ поясничного отдела позвоночника. Отмечается отсутствие признаков нестабильности на уровне оперативного вмешательства. Наблюдение пациента в срок 3, 6, 12 месяцев после выполнения операции позволило сделать вывод об отличных функциональных результатах лечения. Ввиду отсутствия корешковой симптоматики, смежной с болями в тазобедренных суставах, пациентом было принято решение о воздержании от оперативного лечения эндопротезирование тазобедренного сустава.

МСКТ позволяет оценивать состояние, расположение и целостность структур ПДС поясничного отдела позвоночника с большей точностью и дифференцировкой от гипермобильности.

Разработанный способ функциональной МСКТ поясничного отдела позвоночника позволяет повысить точность диагностики за счет визуализации пространственного взаимоотношения структур, составляющих ПДС; устранить дефект визуализации, обусловленный наложением других структур. Способ дает возможность оперирующим травматологам-ортопедам более точно определять тактику и объем хирургического вмешательства при данной патологии.