Способ прицельной рентгенографии пояснично-крестцового отдела позвоночника с функциональной нагрузкой

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике. Способ включает проведение двухэтапного исследования прицельной рентгенографии поясничного отдела позвоночника в вертикальном положении больного с функциональной нагрузкой на сегменты позвоночника. Для этого на первом этапе осуществляют рентгенографию пояснично-тазового комплекса в боковой проекции. На полученной рентгенограмме измеряют истинный угол наклона крестца. На втором этапе проводят прицельную рентгенографию поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции. Источник рентгеновского излучения располагают под углом, точно соответствующим углу наклона крестца. Рентгеновский луч направляют в краниальном направлении параллельно верхней замыкательной пластинке тела позвонка S1 в центр рентгеновской кассеты. Кассету располагают позади пациента так, чтобы ее поверхность была перпендикулярна направлению рентгеновского луча. Способ повышает достоверность рентгенологической диагностики за счет точного определения угла наклона крестца под функциональной нагрузкой, обеспечивая при этом визуализацию анатомических структур позвоночника без проекционного наслоения их друг на друга, что позволяет получить информацию об истинном состоянии позвонков и межпозвонковых пространств. 19 ил.,3 пр.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к лучевой диагностике, и может быть использовано для исследования больных травматологического, ортопедического и неврологического профиля с патологией позвоночно-двигательных сегментов пояснично-крестцового отдела позвоночника.

Известны несколько способов рентгенографической диагностики заболеваний позвоночника на поясничном уровне с использованием различных укладок пациента. В большинстве руководств по рентгенологии классическую укладку больного для выполнения передне-задней (прямой) проекции описывают следующим образом (фиг.1). Больной лежит на спине. Для выпрямления поясничного лордоза ноги согнуты в коленных и тазобедренных суставах. Кассета 30×40 см или 24×30 см расположена в кассетодержателе. Пучок рентгеновского излучения направляют отвесно и центрируют на пупок, что соответствует уровню 4 поясничного позвонка. [Greenspan, A. Orthpedic radoligy a practical approach / A.Greenspan - 3rd ed. - Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2000. - P.1200.]. Однако, как правило, изображения тел нижних поясничных позвонков проекционно накладываются друг на друга и плохо видны на снимке, а межпозвонковые диски не выявляются вовсе. Контуры замыкательных пластинок «раздваиваются» (фиг.2).

В учебнике для рентгенолаборантов Glenda J.Bryan (1979) описана классическая укладка в горизонтальном положении пациента с наклоном рентгеновской трубки краниально на 20 градусов. В то же время предложено измерять угол наклона крестца на рентгенограмме в боковой проекции, выполненной в вертикальном положении пациента. Снимок в прямой передне-задней проекции предлагается производить в горизонтальном положении больного с наклоном трубки краниально на величину измеренного угла [Glenda, J.B. Diagnostic Radiography / a concise practical manual / J.B. Glenda - 3rd ed. - Edinburgh London and New York.: Churchill Livingstone, 1979. - 398 р.]. Недостатком является несоответствие угла наклона крестца, измеренного в положении стоя, углу наклона крестца у больного, лежащего на спине, согнув ноги в коленных и тазобедренных суставах.

Рентгенография позвоночника в вертикальном положении пациента (при направлении луча строго горизонтально) позволяет запечатлеть взаимоотношения тел поясничных позвонков под воздействием функциональной нагрузки [Dietze, R. Physik und Praxis der Rontgenaufhahmetechnik [Article in German] / K. Dietze, E., Kocher // Veb Gustav Fischer Verlag - Jena, 1977. - Р.903]. Как и в положении больного лежа, такой рентгеновский снимок не обеспечивает четкой визуализации замыкательных пластинок нижних поясничных позвонков и межпозвонковых пространств вследствие физиологического или патологического лордоза (кифоза) из-за наслоения рентгеновского изображения тел позвонков. Это приводит к большому количеству ошибок в интерпретации лучевых данных, обусловленных значительной вариабельностью патологических изменений, и требует выполнения большого количества рентгеновских снимков в других укладках для получения информации о состоянии пояснично-крестцовых сегментов позвоночника (фиг.6).

В руководствах описаны еще 2 способа рентгенографии пояснично-крестцового отдела позвоночника в вертикальном положении больного: диагностика подвывихов межпозвонковых суставов [United States Patent №5,582,189; Date of Patent: Dec. 10, 1996] и рентгенологическая укладка по Samuel-Barsoni, предназначенная для рентгенологического исследования позвоночника с учетом его физиологических изгибов [Ульрих Э.В. Словарь вертебрологических терминов / Э.В.Ульрих, А.Ю.Мушкин // Хирургия позвоночника. - 2007, №4. - С.87-101.]. Однако, несмотря на выполнение рентгенологического исследования в положении больного стоя (под действием физиологической нагрузки), недостатком первого способа является расположение рентгеновской кассеты позади испытуемого строго вертикально, что неизбежно приведет к возникновению геометрических искажений (фиг.7), а недостатком второго - отсутствие предварительного измерения угла наклона крестца, что не позволяет направить рентгеновский луч строго перпендикулярно к исследуемой зоне.

В авторитетном Российском руководстве А.Н.Кишковского с соавторами предложено проводить рентгенографию нижнепоясничных позвоночно-двигательных сегментов в прямой проекции в положении лежа на спине с наклоном рентгеновской трубки параллельно плоскости замыкательных пластинок тел исследуемых позвонков, то есть с отклонением рентгеновского луча от вертикали приблизительно на 5-15 градусов, а при выраженном лордозе - на 20-25 градусов (фиг.3). В этом же руководстве рекомендуется при выраженном лордозе выполнять рентгенограммы в горизонтальном положении больного лежа на животе с наклоном рентгеновской трубки краниально или каудально (фиг.4 и фиг.5) в зависимости от наклона поясничных позвонков [Кишковский, А.Н. / Атлас укладок при рентгенологических исследованиях. / А.Н.Кишковский, Л.А.Тютин, Г.Н.Есиновская - Л.: Медицина, 1987. - 261 с].

Установленное приблизительное значение наклона рентгеновской трубки не всегда совпадает с истинным наклоном поясничных позвонков и крестца, а исследование выполняется без функциональной нагрузки. Такие рентгеновские снимки не обладают достаточной информативностью.

Таким образом, в настоящее время не существует способа рентгенологической диагностики патологических изменений пояснично-крестцовых сегментов позвоночника с функциональной нагрузкой и оптимальной визуализацией взаимоотношений структур позвоночника.

Технический результат изобретения состоит в повышении достоверности и эффективности способа рентгенологической диагностики патологии пояснично-крестцовых сегментов позвоночника путем выполнения прицельной рентгенографии пояснично-крестцового отдела позвоночника при вертикальном положении пациента, что обеспечивает естественную функциональную нагрузку массы тела и дает возможность визуализировать истинные взаимоотношения структур позвоночника. Прицельная рентгенография обеспечивается поворотом рентгеновской трубки в краниальном направлении под углом, точно соответствующим углу наклона крестца, величина которого должна быть предварительно рассчитана на рентгенограмме в боковой проекции, выполненной также в вертикальном положении больного. Данный способ позволяет:

1. соблюсти основной принцип рентгенологического исследования - выполнить снимки, как минимум, в двух взаимных перпендикулярных проекциях;

2. направить рентгеновский луч параллельно или перпендикулярно основной оси исследуемой структуры (тела позвонков и межпозвонкового пространства);

3. обеспечить визуализацию анатомических структур позвоночника без проекционного наслоения их друг на друга, чем существенно повысить информативность исследования;

4. зафиксировать на рентгенограммах истинные взаимоотношения структур позвоночника в поясничном отделе за счет физиологической нагрузки массы тела;

5. уменьшить дозу рентгеновского облучения больного за счет высокой информативности выполняемого исследования и сокращения количества дополнительных рентгеновских снимков;

6. уменьшить экономические затраты на обследование больного, так как предложенная методика рентгеновской визуализации нижних поясничных позвоночных сегментов в ряде случаев является конкурирующей с более дорогим КТ и МРТ-исследованием.

Результат достигается тем, что проводят рентгенологическое исследование, состоящее из двух этапов. При рентгенографии позвоночно- тазового комплекса в боковой проекции в вертикальном положении больного (наряду со стандартной оценкой) производят измерение истинного угла наклона крестца. Затем выполняют прицельную рентгенографию в передне-задней (прямой) проекции с наклоном рентгеновской трубки и кассеты на величину измеренного угла наклона крестца.

На фигурах изображены:

Фиг.1 - укладка для рентгенографии поясничного отдела позвоночника в прямой проекции (Greenspan А., 2000).

Фиг.2 - рентгенограмма пояснично-крестцового отдела позвоночника в передне-задней (прямой) проекции. Отмечается проекционное «раздвоение» замыкающих пластинок тела пятого поясничного позвонка (Greenspan А., 2000).

Фиг.3 - способ укладки пациента при рентгенографии пояснично-крестцового отдела позвоночника в передне-задней (прямой) проекции для изолированного изображения тел позвонков и межпозвонковых дисков при выраженном поясничном лордозе (Кишковский А.Н., 1987).

Фиг.4 - схематичное изображение хода пучка рентгеновского излучения при рентгенографии позвоночника в передне-задней (прямой) проекции в случае выраженного поясничного лордоза (Кишковский А.Н., 1987).

Фиг.5 - рентгенография нижних поясничных позвоночно-двигательных сегментов в прямой проекции в положении лежа с наклоном рентгеновской трубки (Кишковский А.Н., 1987).

Фиг.6 - функциональная рентгенография позвоночника в положении стоя в прямой проекции (Dietze R., 1977).

Фиг.7 - функциональная рентгенография позвоночника в положении стоя в прямой проекции (United States Patent №5,582,189; Date of Patent: Dec. 10, 1996).

Фиг.8 - рентгенография пояснично-крестцового отдела позвоночника в боковой проекции в вертикальном положении пациента (стоя).

Фиг.9 - пример вычисления переменного тазового параметра Sacral slope (угол наклона крестца), отражающего наклон верхней замыкающей пластинки тела S1 позвонка к горизонтальной поверхности.

Фиг.10 - прицельная рентгенография с функциональной пробой поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции в вертикальном положении пациента с наклоном рентгеновской трубки краниально с учетом истинного угла наклона крестца.

Фиг.11 - больная К., 51 год. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в передне-задней (прямой) проекции. На рентгенограмме отмечается наложение изображений тел позвонков друг на друга, отсутствие межпозвонковых пространств, затрудняющих интерпретацию изображения и диагностику патологических изменений.

Фиг.12 - больная К., 51 год. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в боковой проекции.

Фиг.13 - больная К., 51 год. Прицельная рентгенограмма с функциональной пробой поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции при вертикальном положении пациента с наклоном рентгеновской трубки. Отсутствие наслоения структур позвоночника позволяет получить наиболее полную информацию о состоянии четвертого и пятого поясничных и первого крестцового позвонков в условиях функциональной осевой нагрузки. Определяется небольшое снижение высоты межпозвонкового пространства L5-S1, контуры замыкательных пластинок ровные.

Фиг.14 - пациент С., 61 год. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в передне-задней (прямой) проекции. На рентгенограмме визуализируется наслоение изображений тел L5 и S1 позвонков друг на друга, что затрудняет диагностику патологических изменений.

Фиг.15 - пациент С., 61 год. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в боковой проекции.

Фиг.16 - пациент С., 61 год. Прицельная рентгенограмма с функциональной нагрузкой поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции при вертикальном положении пациента с наклоном рентгеновской трубки. Визуализируется снижение высоты межпозвонкового пространства L5-S1. Контуры смежных замыкательных пластинок тел L5 и S1 позвонков неровные, визуализируются боковые краевые костные разрастания.

Фиг.17 - пациент К., 65 лет. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в передне-задней (прямой) проекции. На рентгенограмме визуализируется наслоение изображений тел L5 и S1 позвонков друг на друга, затрудняющее диагностику патологических изменений.

Фиг.18 - пациент К., 65 лет. Рентгенограмма позвоночно-тазового комплекса в боковой проекции. На рентгенограмме отмечается смещение тела L4 позвонка кпереди относительно тела L5 позвонка на 4 мм. Визуализируются передние краевые костные разрастания вдоль смежных замыкательных пластинок тел L5 и S1 позвонков, снижение высоты L4-L5 и L5-S1 межпозвонковых пространств.

Фиг.19 - пациент К., 65 лет. Прицельная рентгенограмма с функциональной пробой поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции при вертикальном положении пациента с наклоном рентгеновской трубки. Визуализируется снижение высоты межпозвонкового пространства L5-S1. Контуры смежных замыкательных пластинок тел L5 и S1 позвонков неровные, визуализируются боковые краевые костные разрастания смежных замыкательных пластинок.

Способ осуществляют следующим образом. Рентгенографию пояснично-крестцового отдела позвоночника в боковой проекции выполняют в вертикальном положении пациента (стоя) при кожно-фокусном расстоянии 115 см. Исследуемый стоит строго боком к кассете, руки сложены над головой или на груди. Кассета 30×40 см располагается в кассетодержателе. Луч центрируют на верхней ости подвздошной кости - уровень 4 поясничного позвонка (фиг.8).

На полученной рентгенограмме в боковой проекции производят вычисление переменного тазового параметра «Sacral slope» (угол наклона крестца), отражающего наклон верхней замыкательной пластинки тела позвонка S1 к горизонтали. Для вычисления угла наклона крестца на рентгенограмме пояснично-крестцового отдела позвоночника в боковой проекции проводят две линии. Первую линию проводят через крайнюю переднюю и заднюю точки краниальной поверхности тела первого крестцового позвонка. Вторую линию проводят строго горизонтально. Угол, образованный пересечением указанных линий, соответствует наклону крестца (фиг.9).

Вторым этапом осуществляют рентгенографию нижних поясничных позвоночно-двигательных сегментов в передне-задней проекции в вертикальном положении пациента (стоя) при кожно-фокусном расстоянии 115 см. Источник излучения располагают под углом к горизонтали с поворотом его в краниальную сторону (кверху), равным измеренному углу наклона крестца. Центральный луч при этом ориентируют параллельно верхней замыкательной пластинке тела позвонка S1 и направляют в центр кассеты, которую устанавливают позади пациента перпендикулярно направлению рентгеновского луча (фиг.10).

Выполнение рентгенографии поясничного отдела позвоночника таким способом позволяет увеличить информативность рентгенограммы, позволяет избежать дополнительных рентгеновских исследований и уменьшить дозу рентгеновского излучения для больного. При этом способе достоверность изображения всех исследуемых структур позвоночника достигается визуализацией без наложения изображения позвонков друг на друга в формате естественной физиологической нагрузки.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ

Больная К., 51 год. Диагноз при поступлении: двусторонний диспластический коксартроз, фиброзный анкилоз тазобедренных суставов. В результате клинического обследования диагностировано дегенеративно-дистрофическое заболевание поясничного отдела позвоночника (ДДЗП) с болевым вертеброгенным синдромом. Пациентке был выполнен комплекс диагностических процедур, включающий рентгенографию поясничного отдела позвоночника в прямой (фиг.11) и боковой (фиг.12) проекциях.

На рентгенограммах диагностированы признаки ДДЗП, а также выявлен компенсаторный гиперлордоз (76° по Cobb), ставший причиной низкой информативности передне-задней рентгенограммы (наложение изображений тел позвонков друг на друга, отсутствие межпозвонковых пространств).

При выполнении рентгенографии по предложенной методике (фиг.13) значимых дегенеративно-дистрофических изменений в виде остеофитов, узурации замыкающих пластинок, а также значительного снижения высоты межпозвонковых пространств не обнаружено.

По результатам повторного обследования было принято решение о преобладании дегенеративных изменений в задних отделах позвоночно-двигательных сегментов, развившихся вследствие длительно существующего компенсаторного гиперлордоза. При назначении этиотропной лекарственной терапии и физиотерапевтических процедур удалось достичь значительного уменьшения болевого синдрома, улучшения качества жизни пациентки.

Пациент С., 61 год. Диагноз при поступлении: дисплазия левой вертлужной впадины степени D (IV) по классификации Crowe, врожденный вывих левого бедра, укорочение левой нижней конечности на 4 см. В результате клинического обследования диагностировано дегенеративно-дистрофическое заболевание поясничного отдела позвоночника (ДДЗП) с болевым вертеброгенным синдромом. Пациенту был выполнен комплекс диагностических процедур, включающий рентгенографию поясничного отдела позвоночника в прямой (фиг.14) и боковой (фиг.15) проекциях.

При выполнении рентгенографии по предложенной методике (фиг.16) определялись признаки выраженных дегенеративно-дистрофических изменений в сегменте L5-S1 позвоночника, сопровождающихся значительным снижением высоты межпозвонкового пространства, неровностью контуров замыкающих пластинок за счет их узурации и краевых костных разрастаний.

Выявленные признаки на рентгенограмме свидетельствовали о наличии выраженных дегенеративных изменений в сегменте L5-S1 позвоночника, возникших на фоне избыточной компенсаторной антеверсии таза. При назначении этиотропной лекарственной терапии и физиотерапевтических процедур удалось достичь значительного уменьшения болевого синдрома, улучшения качества жизни пациента.

Пациент К., 65 лет. Диагноз при поступлении: дегенеративно-дистрофическое заболевание позвоночника, функционирующие эндопротезы тазобедренных суставов. После выполнения двустороннего последовательного тотального эндопротезирования тазобедренных суставов больной предъявлял жалобы на боль в пояснице. В результате клинического обследования диагностировано дегенеративно-дистрофическое заболевание поясничного отдела позвоночника с болевым вертеброгенным синдромом. Пациенту был выполнен комплекс диагностических процедур, включающий рентгенографию поясничного отдела позвоночника в прямой (фиг.17) и боковой (фиг.18) проекциях.

При выполнении рентгенографии по предложенной методике (фиг.19) определялись признаки выраженных дегенеративно-дистрофических изменений в сегменте L5-S1 позвоночника: значительное снижение высоты межпозвонкового пространства, неровность контуров замыкательных пластинок за счет их узурации и краевые костные разрастания.

Выявленные изменения на рентгенограмме позволили диагностировать наличие остеохондроза, спондилеза в сегменте позвоночника L5-S1, являвшиеся причиной болевого синдрома.

На основании результатов рентгенологического обследования пациента была произведена коррекция лекарственной терапии, назначение физиотерапевтических процедур и комплекса лечебной физкультуры, что позволило достичь значительного уменьшения болевого синдрома, улучшения качества жизни.

Таким образом, предложенный способ рентгенографического исследования позволяет установить истинное состояние пояснично-крестцовых сегментов позвоночника. Выявление причины болевого синдрома, точная диагностика заболевания позвоночника на поясничном и крестцовом уровнях имеют ключевое значение для выбора тактики лечения и прогноза заболевания.

Способ прицельной рентгенографии поясничного отдела позвоночника под углом, точно соответствующим углу наклона крестца, заключающийся в проведении рентгенографии в вертикальном положении пациента, отличающийся тем, что проводят двухэтапное рентгенологическое исследование с функциональной нагрузкой, на первом этапе которого осуществляют рентгенографию позвоночно-тазового комплекса в боковой проекции, после чего на полученной рентгенограмме измеряют истинный угол наклона крестца, на втором этапе исследования проводят прицельную рентгенографию поясничного отдела позвоночника в передне-задней проекции, причем источник рентгеновского излучения располагают под углом, точно соответствующим углу наклона крестца, а рентгеновский луч направляют в краниальном направлении параллельно верхней замыкательной пластинке тела позвонка S1 в центр рентгеновской кассеты, которую располагают позади пациента таким образом, чтобы ее поверхность была перпендикулярна направлению рентгеновского луча.