Способ диагностики остеомиелита с использованием балльной системы оценки МРТ у пациентов с синдромом диабетической стопы

Способ диагностики остеомиелита с использованием балльной системы оценки МРТ у пациентов с синдромом диабетической стопы.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики остеомиелита у пациентов с синдромом диабетической стопы.

Синдром диабетической стопы (СДС) представляет собой одно из распространенных и тяжелых осложнений социального значимого заболевания - сахарного диабета (СД) (Дедов И.И., 2008). Присоединение инфицирования диабетической стопы (ДС) с последующим развитием остеомиелита вызывает тяжелые клинические последствия, которые приводят к необходимости ампутации конечностей. При этом известна высокая частота летальных исходов у больных с СДС после ампутации . Так, показатели смертности в течение 1 года после оперативного лечения колеблются от 11 до 41%, а в течение 5 лет – от 39 до 68%.

Основными методами в выявлении присоединившейся внутрикостной гнойной инфекции (остеомиелита) являются методы лучевой диагностики, среди которых магнитно-резонансная томография (МРТ) обладает высоким пространственным разрешением, позволяя визуализировать как мягкотканные, так и костные структуры стопы. В то же время, применительно к осложненному течению СДС, общепризнанным недостатком МРТ является невозможность отличия отека костного мозга при нейропатических изменениях и гнойном воспалении костей стопы, что приводит к снижению показателей специфичности метода. Радионуклидные методы исследования широко используются у пациентов с синдромом диабетической стопы, в том числе и сцинтиграфия с мечеными лейкоцитами, которая является высокоспецифичной. Однако общей проблемой для радионуклидных методов исследования является невозможность точной анатомической локализации выявленных воспалительных процессов.

Известен способ диагностики гнойно-воспалительных процессов при помощи сцинтиграфии с мечеными аутологичными лейкоцитами (RU 2290952 С1 от 10.01.2007). Производился забор крови у пациента, выделение лейкоцитов и последующее мечение лейкоцитов радиофармпрепаратом Технефит, ^99mTc. Через 60 минут после реинъекции меченных лейкоцитов оценивались полученные сцинтиграммы. Были получены достаточно высокие диагностические показатели: специфичность, чувствительность и точность, 89%, 83% и 85% соответственно. Но при этом отмечается ряд ограничений: наличие лучевой нагрузки, отказ пациента от реинъекции РФП после манипуляций с аутолейкоцитами, трудность определения локализации воспалительного процесса - в мягких тканях или в костных структурах.

В последние годы разрабатываются и внедряются способы лучевой диагностики различных заболеваний с помощью балльных систем: при оценке спондилоартроза поясничного отдела позвоночника (Ru 2445923 C1 от 27.03.2012), при оценке степени тромбоэмболии легочных артерий (Ru 2526469 C1 от 20.08.2014), при оценке внутричерепного анатомического резерва при дислокации головного мозга (Ru 2517767 С1 от 27.05.2014), оценка активности ревматоидного артрита по данным рентгенографии (метод Sharp в модификации van der Heijde, 1989) и др. При этом, балльной оценки наличия остеомиелита у пациентов с СДС, которая бы позволила поставить диагноз и во время скорректировать лечение, не существует.

Наиболее близким по технической сущности к патентуемому является оценка асептического воспалительного процесса осложненного течения диабетической стопы (стопа Шарко) путем балльной системы анализа МР-изображений (L. Meacock и др., 2017). Но при этом, данную методику нельзя применять для оценки остеомиелита, ввиду недостаточного количества МР-симптомов для диагностики гнойного воспалительного процесса.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности лучевой диагностики остеомиелита на фоне СДС путем применения балльной системы оценки МР-симптомов у пациентов с сахарным диабетом.

Данный метод предполагает выявление МР-симптомов, характерных для остеомиелита, при этом каждый симптом имеет определенное количество баллов: свищ/глубокая язва – 4б, отек костного мозга – 3б, костная деструкция – 3б, отек мягких тканей – 1б, теносиновит – 1б, дезорганизация мягких тканей – 2б. Вероятность наличия остеомиелита значительно увеличивалась при сумме баллов, равной 8 и более (Se=90,9% Sp=85,0%). За основу балльной системы выбрана положительная прогностическая ценность, так как площадь под ROC-кривой у данного показателя оказалась больше, чем площади других диагностических показателей.

Для решения поставленной задачи были рассчитаны показатели диагностической эффективности для каждого симптома у 42 пациентов при СДС с подозрением на остеомиелит (таб. 1). В 22 наблюдениях диагноз был верифицирован последующим морфологическим исследованием операционного материала.

В зависимости от величины показателей диагностической эффективности каждому симптому были присвоены определенные баллы (таб. 2). При этом получились пять разных балльных систем по каждому из показателей диагностической эффективности.

В последующем производилось сравнение пяти математических моделей полученных на основании диагностических показателях (Se, Sp, Ac, PPV, PV) путем сравнения ROC-кривых (фиг. 1). Статистически значимых отличий выявлено не было, но при этом наибольшая площадь под ROC-кривой, равная 0,973, оказалась у положительной предсказательной ценности (PPV) (таб. 3). Площадь под ROC-кривой отражает качество математической модели, чем ближе площадь к 1, тем лучше и информативней модель.

Далее, на основании положительной предсказательной ценности, рассчитаны суммы баллов для каждого пациента. С помощью ROC-анализа определено пороговое значение, равное 7 баллам (фиг. 2), что означает наличие остеомиелита у пациентов с суммой баллов равной либо более 8. (Se=90,9% Sp=85,0%).

Достижение технического результата обосновывается нижеприведенными клиническими примерами.

Клинический пример 1.

Пациент Ж., 62 СД 2 типа, СДС смешанная форма (фиг. 3).

МР-симптомы определяемые у данного пациента:

- свищевой ход (СХ)– 4 балла

- отек костного мозга (ОКМ) – 3 балла

- костная деструкция (КД) – 2 балла

- отек мягких тканей (ОМТ) – 1 балл

- теносиновит (Т) – 1 балл

- дезорганизация мягких тканей (ДМТ) – 2 балла

Итого получается 13 баллов, что с высокой степенью вероятности говорит о наличии остеомиелита. Данному пациенту было проведено оперативное вмешательство – резекция пяточной кости. Диагноз остеомиелит был верифицирован путем гистологического исследования оперативного материала.

Клинический пример 2.

Пациент Л., 27 СД 1 тип, СДС нейропатическая форма (фиг. 4).

МР-симптомы определяемые у данного пациента:

- отек костного мозга (ОКМ) – 3 балла

- костная деструкция (КД) – 2 балла

- отек мягких тканей (ОМТ) – 1 балл

- дезорганизация мягких тканей (ДМТ) – 2 балла

Итоговая сумма баллов равна 8. Данному пациенту был поставлен диагноз остеомиелит, который также верифицирован гистологическим исследованием оперативного материала.

Клинический пример 3.

Пациент Д., 80 СД 2 тип, СДС смешанная форма (фиг. 5).

МР-симптомы определяемые у данного пациента:

- отек мягких тканей (ОМТ) – 1 балл

- теносиновит (Т) – 1 балл

Итого сумма баллов равна 2, что исключает наличие остеомиелита. Данный случай был подтвержден длительным (в течение 1 года) клиническим наблюдением в динамике.