Optimization of Ultrasound Examination in Diagnosis of Knee Injuries

Full Text

Введение. Коленный сустав (КС) - самый анатомически сложный и часто травмируемый сустав нижней конечности. На его повреждения приходится до 25% всех повреждений опорно-двигательного аппарата [1, 2]. С ростом популярности активного отдыха, развитием игровых и экстремальных видов спорта увеличивается и частота травм КС [3]. Повреждения связочного аппарата занимают первое место и составляют до 50% среди травм КС, до 24% повреждений нижней конечности. У спортсменов частота внутрисуставных повреждений КС достигает 75% от общего числа травм. Из них на повреждение крестообразных связок приходится до 92% [4], а на повреждения менисков - до 84% от всех повреждений мягкотканных структур КС. Застарелые повреждения хряща, менисков и крестообразных связок, которые регистрируют с частотой, достигающей 79%, являются причиной развития дегенеративно-дистрофических изменений в КС [3]. Одним из залогов успешного лечения повреждений внутрисуставных структур КС является их своевременная диагностика [4-7]. Неспецифичность клинических симптомов повреждений внутрисуставных структур КС обусловливает необходимость применения дополнительных методов исследования. В настоящее время с целью уточнения диагноза используют рентгенографию, УЗИ, КТ, МРТ. Наиболее информативным методом определения патологических изменений внутрисуставных структур КС является артроскопия [8]. Проводя непосредственную визуализацию, пальпацию и оценку функции вовлеченных в патологический процесс структур можно установить связи между конкретными повреждениями и их клиническими проявлениями и получить наиболее достоверную информацию [9]. Однако артроскопия с целью лечения повреждений КС выполняется лишь у 20% пациентов, а с диагностической целью - крайне редко. В последние годы для диагностики патологии КС широко используется УЗИ. Сонография неинвазивна, позволяет выполнять многоплоскостное сканирование, оценивать в соответствии с клиническими проявлениями структуру и функцию некоторых внутрисуставных структур КС однократно и в динамике [10]. К недостаткам метода можно отнести высокую операторозависимость [11, 12]. Несмотря на успехи в совершенствовании методов исследования удельный вес диагностических ошибок достигает 83% [4, 9, 13-16]. На амбулаторном этапе лишь у 20-23% пациентов с травмой КС устанавливается правильный диагноз [3]. Сорок пять процентов пациентов поступает в стационары с застарелыми повреждениями и хронической нестабильностью КС, из них верный топический диагноз повреждения связок КС амбулаторно установлен только у 20-40% пострадавших [17]. Неточность и несвоевременность диагностики повреждений в 45-75% случаев приводят к неадекватному лечению и, как следствие, к ухудшению качества жизни из-за функциональной неполноценности КС, что обусловливает развитие посттравматического деформирующего артроза, нестабильности КС и является причиной временной или стойкой нетрудоспособности [1, 2, 4, 14, 18-20]. Проведено немало исследований с целью определения диагностических возможностей УЗИ при повреждениях и заболеваниях КС, однако единого мнения относительно диагностической эффективности сонографии нет. По разным данным, точность УЗИ варьирует от 61 до 84% [2, 22]. До сих пор при интерпретации ультрасонограмм возникают затруднения в использовании принятых международных классификаций повреждений внутрисуставных структур КС, сохраняются разногласия в отношении достоверности дифференциально-диагностических признаков патологии отдельных внутрисуставных структур КС; нередко имеются несоответствия заключений различных специалистов УЗ-диагностики при обследовании КС у одного и того же пациента, особенно в отношении повреждений передней крестообразной связки и менисков. В связи с этим возникает вопрос: «Какова же истинная диагностическая эффективность УЗИ?». В доступной нам литературе мы не встретили работ по применению принципа «обратной связи» (взаимодействия) специалистов смежных областей с целью улучшения качества диагностики. Цель исследования: с помощью артроскопической верификации и использования принципа обратной связи специалистов оценить истинную эффективность УЗИ в дифференциальной диагностике патологии внутрисуставных структур КС. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Проанализированы результаты артроскопического обследования 392 пациентов (400 коленных суставов) с травматическим анамнезом, которые в период с 2006 по 2011 г. находились на оперативном лечении в ортопедическом отделении КБ №2 г. Ярославля. Перед госпитализацией амбулаторно всем пациентам было выполнено УЗИ КС в другой клинике другим специалистом (отделение функциональной диагностики НУЗ ДКБ на станции Ярославль ОАО «РЖД»). В ходе лечебной артроскопии мы проводили сравнительную оценку достоверности данных УЗИ для каждой внутрисуставной структуры КС. Специалисты, проводившие УЗИ и артроскопию, были постоянными (100% АС выполнены автором статьи). Среди обследованных было 173 мужчины и 219 женщин в возрасте от 14 до 76 лет. Исследовано 210 правых и 190 левых суставов в сроки от 5 дней до 6 мес с момента получения травмы. Все наблюдения по временному принципу разделены на четыре группы: первые 100 изученных суставов составили 1-ю группу, каждые 100 последующих - 2, 3 и 4-ю соответственно. Группы были сопоставимы по полу и возрасту. Артроскопию выполняли в стационаре по стандартной методике на оборудовании фирмы «Karl Storz» с использованием 30° оптики и набора инструментов. Ультразвуковое исследование проводили на сканере Philips EnVisor линейным датчиком с частотой 10-12 МГц по стандартной методике в соответствии с принципами полипозиционности, контралатерального сравнения и дополняли функциональными тестами. Среди выявленных в ходе артроскопии изменений внутрисуставных структур доминировали патология синовиальной оболочки - 386 (96,5%), гиалинового хряща - 315 (78,75%), разрывы медиального мениска - 316 (79%), структурные изменения суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей - 281 (70,25%). Реже диагностировали патологию надколенника - 125 (31,25%), патологическую медиопателлярную складку - 124 (31%), повреждения передней крестообразной связки - 139 (34,75%) и разрывы латерального мениска - 121 (30,25%), в единичных наблюдениях - внутрисуставные тела и повреждения задней крестообразной связки (табл. 1). Осуществляя артроскопическую верификацию данных УЗИ, мы использовали принцип «обратной связи» (взаимодействия) специалистов, который заключался в: • само- и взаимообучении специалистов. Доктор лучевой диагностики изучал специализированную литературу по диагностической артроскопии, семиотике и классификации повреждений внутрисуставных структур КС, видеоматериалы проведения артроскопии с целью истинного представления возможной анатомической картины внутрисуставных повреждений с последующей правильной их лучевой интерпретацией. Врач, выполнявший артроскопию, изучал литературу по ультразвуковой диагностике, чтобы понимать, как конкретный вид повреждения внутрисуставных структур КС может быть описан в протоколе УЗИ на «лучевом» языке. Также специалисты присутствовали во время проведения исследований друг у друга; • совместном анализе данных артроскопии и УЗИ, выяснении и устранении возможных причин их несоответствия; • оптимизации протоколов УЗИ в соответствии с классификациями повреждений отдельных внутрисуставных структур. В каждой группе исследования мы рассчитали показатели, наиболее часто используемые в оценке эффективности диагностических мероприятий: чувствительность, специфичность, точность, прогностическую ценность положительного теста (ПЦПТ) и прогностическую ценность отрицательного теста (ПЦОТ) по стандартной методике [23]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Анализируя результаты нашего исследования, мы обратили внимание на то, что диагностическая эффективность УЗИ для отдельных внутрисуставных структур коленного сустава различна (табл. 2), причем основные показатели информативности УЗИ в 3-й и 4-й группах достигли своего максимума (табл. 2). В связи с тем что количество наблюдений с повреждением задней крестообразной связки и наличием внутрисуставных тел было небольшим (см. табл. 1), наши данные по указанным нозологиям имеют лишь относительную статистическую значимость. В литературе представлены различные мнения относительно диагностической эффективности УЗИ в оценке состояния отдельных внутрисуставных структур. Так, в исследовании И.В. Меньшиковой [24] чувствительность и специфичность УЗИ в диагностике синовита составила 70,2 и 87% соответственно. Аналогичные показатели при верификации поражений гиалинового хряща составили 83,2 и 76,5%, а в работе [25] они оказались немного выше - 92,2 и 83,2%. По данным [4], информативность сонографии в диагностике повреждений костных структур, синдрома медиопателлярной складки сведена к минимуму: показатель специфичности УЗ-диагностики болезни Кенига составляет 20%, субхондральных переломов, хондромаляции надколенника и мыщелков бедренной и большеберцовой костей - 0%. В исследованиях Б.Г. Самбатова [2] по артроскопической верификации данных УЗИ применительно к повреждениям медиального мениска чувствительность ультразвукового метода составила 89%, специфичность - 64%, точность - 74%, ПЦПТ - 62%, ПЦОТ - 96%; при диагностике повреждений латерального мениска УЗ-метод показал хорошие результаты с чувствительностью 78%, специфичностью 90%, точностью 87%, ПЦПТ 81% и ПЦОТ 90%; при травматических изменениях гиалинового хряща в доступных для эхолокации областях показатели составили 66, 97, 89, 88 и 89% соответственно; относительно патологии суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей точность УЗИ в доступных для локации зонах составила 89%, ПЦПТ - 88%, ПЦОТ - 89%; чувствительность УЗИ в диагностике патологической медиопателлярной складки составила 28%, точность - 87%, ПЦПТ - 66% [2]. Сравнительный анализ данных УЗИ и результатов инвазивных методов исследования, проведенный С.П. Мироновым и соавт. [14], продемонстрировал высокую чувствительность (93,7-96%) и специфичность (80-100%) УЗ-метода в диагностике патологии менисков; точность УЗ-диагностики в верификации повреждений медиального мениска составила 62%, латерального мениска - 55%. Между тем в исследовании [26] чувствительность и специфичность УЗИ применительно к повреждениям латерального и медиального мениска у больных без перелома костных структур составила 61 и 93% соответственно, а у больных остеоартрозом КС - 85 и 91% соответственно. Данные об эффективности УЗИ в диагностике повреждений передней крестообразной связки весьма противоречивы. Ряд авторов полагает, что из-за невысокой чувствительности этого метода использование его для выявления рассматриваемого вида повреждений ограничено [27-29]. В то же время по данным [2, 4 30-34] чувствительность метода варьируется от 66 до 95%, специфичность - от 90 до 98%, точность - от 79 до 83,2%, ПЦПТ - от 66 до 98,2%, ПЦОТ - от 84,3 до 96%. Чувствительность и специфичность УЗИ при диагностике повреждений крестообразных связок у больных без перелома костных структур составляет 10 и 84%, а у пациентов с остеоартрозом - 47 и 85% соответственно [26]. Показатели чувствительности, специфичности и точности УЗ-метода для пациентов в повреждениями задней крестообразной связки составляют 87,5, 100 и 98,5% соответственно; специфичность метода для выявления внутрисуставных тел - 66,7% [4]. В ходе настоящего исследования удалось достичь высоких показателей эффективности сонографии, причем отмечалась положительная динамика параметров диагностической ценности УЗИ в верификации патологии синовиальной оболочки, надколенника, в доступных локации зонах суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей, в доступных локации областях гиалинового хряща, латерального и медиального менисков, что свидетельствует об оправданности использованного нами принципа «обратной связи» специалистов и является доказательством высокой эффективности УЗИ. По нашему мнению, причины несоответствия данных артроскопии и УЗИ можно разделить на объективные и субъективные. Объективные (обусловленные особенностями методов диагностики): - конституциональные и/или посттравматические особенности анатомии КС. Так, малая протяженность визуализируемого участка передней крестообразной связки вследствие глубокого ее расположения не позволяет адекватно оценить ее структуру даже в отсутствие отека. Выраженный подкожно-жировой слой, отек сустава при острой травме, при венозной недостаточности или лимфостазе ограничивают возможности УЗ-визуализации глубоко расположенных внутрисуставных структур. В то же время структурные изменения в синовиальной оболочке при наличии внутрисуставного выпота дифференцируются лучше. При синовите, гипертрофии жирового тела, болевом синдроме после травмы ограничена максимальная флексия КС, что обусловливает значительное затухание эхосигнала и дополнительно ограничивает локацию передней крестообразной связки; - физические особенности методов исследования • особенности УЗИ: эффект анизотропии (мнимое снижение эхогенности), ограниченная проникающая способность ультразвука (не проникает через костную ткань, поэтому затруднена УЗ-визуализация гиалинового хряща, суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей, обращенных в межмыщелковую область, а также большей части суставной поверхности надколенника. По причине затухания сигнала ограничивается УЗ-визуализации свободного края менисков и передней крестообразной связки); ошибочное использование низкочастотных УЗ датчиков (только при использовании датчиков с частотой 7-12 МГц и оптимальных режимов сканирования удается визуализировать неполные повреждения, дегенеративные структурные изменения менисков в «красной» зоне, дистального сегмента передней крестообразной связки, тогда как эндоскопически возможно обнаружить дегенеративные изменения мениска лишь в «белой» зоне. Малая разрешающая способность УЗ-сканера не позволяет четко дифференцировать поверхностную зону гиалинового хряща и объективно оценить его структуру). • ограничения артроскопии: сложность артроскопической визуализации заднего рога медиального мениска, заднего отдела сустава, дистального отдела задней крестообразной связки, неполных повреждений, дегенеративных изменений менисков и передней крестообразной связки; - несовершенство классификаций повреждений внутрисуставных структур КС: отсутствует единая классификация повреждений внутрисуставных структур КС, учитывающая как артроскопические, так и ультразвуковые признаки, что не позволяют травматологу-ортопеду и специалисту лучевой диагностики разговаривать на одном, понятном для обоих, языке; отсутствуют четкие критерии УЗ оценки повреждений менисков, поэтому проводится только качественная, субъективная оценка структурных изменений без использования более объективных количественных критериев. Субъективные (обусловленные действиями специалистов): - недооценка клинической информации, - непонимание особенностей анатомии КС (анатомическое «окно» для сухожилия подколенной мышцы в области заднего рога латерального мениска на начальных этапах исследования интерпретировалось врачом УЗИ как признак его повреждения, булавовидная культя передней крестообразной связки принималась за новообразование, параартикулярные оссификаты трактовались как внутрисуставные тела); - неверное использование терминологии и классификаций повреждений внутрисуставных структур КС (дегенеративные изменения менисков и связок расцениваются как их повреждение), - субъективность в оценке функциональных тестов во время УЗИ (без контралатерального сравнения, а большая часть врачей вообще их не проводят); - несоблюдение методики полипозиционного сканирования; - незнание эффекта анизотропии (естественные гипоэхогенные зоны в структуре менисков и связок принимаются за участки повреждения), - невнимательность специалистов. Выводы 1. Использование принципа «обратной связи» в работе специалистов артроскопии и УЗ-диагностики позволяет определять ошибки и уменьшать их частоту, соблюдать особенности исследований, тем самым повысить эффективность, качество диагностики и квалификацию специалистов. 2. Ультразвуковой метод исследования эффективен в диагностике патологии синовиальной оболочки, надколенника, суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей, гиалинового хряща, медиального и латерального мениска, задней крестообразной связки, за исключением недоступных для эхолокации сегментов передней крестообразной связки, гиалинового хряща, суставных поверхностей, что позволяет широко использовать его в клинической практике. 3. Диагностическая эффективность УЗИ зависит от опыта специалиста, понимания особенностей анатомии и клинических признаков повреждения внутрисуставных структур КС, точности соблюдения методики исследования, наличия современного оборудования. 4. Не только внедрение в практику новых методов обследования, современного оборудования, но и непрерывное само- и взаимообучение специалистов позволит достигнуть максимальной эффективности диагностических мероприятий.

About the authors

I. A Pitsyn

Clinical Hospital №2, Yaroslavl’, Russia

Email: igor.pitsyn@mail.ru

References

Supplementary files