ВОЗМОЖНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО И ТРАНСИЛЛЮМИНАЦИОННОГО ПУЛЬСОПТОМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ОСТЕОАРТРОЗЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА

Полный текст

Остеоартроз (ОА) - это хроническое прогрессирующее дегенеративно-дистрофическое заболевание суставов, характеризующееся дегенерацией суставного хряща, изменениями субхондральной кости, развитием краевых остеофитов, а также явным или скрыто протекающим синовитом [1, 3, 4, 7]. ОА нередко, особенно при декомпенсации, сопровождается вторичным синовитом, поэтому в англоязычных странах используется также термин остеоартрит [2]. Частота заболеваемости ОА значительно увеличивается с возрастом. Так, по данным зарубежных исследований в возрасте до 45 лет заболевание встречается у 3-5 % людей, среди лиц 65 лет - у 50 % и старше 75 лет - у 80 % случаев. Женщины страдают в два раза чаще, чем мужчины [14, 15]. В России заболеванию ОА подвержены от 10 до 12 % населения. Прирост ОА за 11 лет составил 57,1 %. По прогнозам Peyron J. G. (1979), Felson D. T. (1988) распространенность ОА к 2020 г. увеличится вдвое, частично за счет увеличения продолжительности жизни населения и нарастания частоты ожирения. Чаще всего встречается ОА коленного сустава. Коленный сустав является вторым по величине крупным суставом организма, играющим в функциональном отношении важную роль. Коленный сустав состоит из трех суставных поверхностей и имеет 17 синовиальных сумок, каждая из них продуцирует синовиальную жидкость, по количеству которой можно судить о состоянии сустава. Синовиоциты образуют поверхностный слой синовиальной сумки, а коллагеновые и эластические волокна придают ей прочность. Несмотря на прочность коленного сустава, из-за его подвижности и динамических нагрузок он занимает одно из лидирующих мест среди деструктивно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного аппарата. В одном из последних крупных исследований, посвященных эпидемиологии ОА в Европе (Zoetermeer Community Servey), распространенность ОА коленного сустава по рентгенологическим данным составила 14 100/100 тыс. у мужчин и 22 800/100 тыс. у женщин старше 45 лет [6]. Диагностика остеоартроза в большинстве случаев, особенно 130 Выпуск 4 (64). 2017 в развернутой стадии заболевания, не представляет больших трудностей и основывается на клинико-рентгенологических проявлениях заболевания [10]. На сегодня для диагностики заболеваний суставов широко применяются различные методы исследования: рентгенография, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), артроскопия, сцинтиграфия и ультразвуковое исследование (УЗИ). Рентгенография пока остается золотым стандартом инструментального обследования больных ОА, однако данный метод исследования имеет ряд недостатков в диагностике поражений суставов, таких как: лучевая нагрузка, дорогая стоимость аппаратуры и расходного материала, невозможность проведения частых исследований для изучения адекватности терапии и динамики заболевания, не отражаются поражения сухожильно-связочного аппарата. Также она не подходит для ранней диагностики, так как изменения проявляются не ранее 3-6 месяцев от дебюта заболевания, эрозивные же изменения, которые достоверно подтверждают заболевание, можно обнаружить не ранее 12-18 месяцев от начала заболевания. КТ имеет те же недостатки, что и обычная рентгенография, но позволяет получать трехмерное изображение и визуализировать хрящ при использовании контрастных препаратов. Исследование при помощи МРТ менее доступно и дороже в сравнении с другими методами инструментальной диагностики, и также для проведения диагностики имеется большое количество противопоказаний (наличие электронных и металлических имплантов, кардиостимуляторов и т. д.). Данная процедура исследования более длительна и, кроме того, оценка результатов проводится в отсроченном времени. Артроскопическая диагностика является одной из самых информативных. Точность этой методики при исследовании коленного сустава достигает 90-100 %, но она имеет существенные недостатки. Во-первых, для проведения процедуры необходимо дорогостоящее оборудование и высококвалифицированные специалисты, прошедшие сертификацию в данной области, а во-вторых, метод инвазивный и может привести к многочисленным осложнениям после процедуры [5]. Сцинтиграфия позволяет оценить метаболическую активность периартикулярной костной ткани. Этот метод считается высокочувствительным на ранних стадиях изменений хряща. Существует вероятность возникновения осложнений. Однако, несмотря на технический прогресс и внедрение в медицинскую практику современных методов диагностики, диагноз ОА из-за большой доли безболевого развития заболевания устанавливается часто на поздних стадиях [3]. Исследователи продолжают поиск маркеров для выявления лиц с высокой степенью риска возникновения гонартроза, определения прогрессирования и прогноза заболевания, оценки эффективности лечения [12]. Например, установлен при исследовании синовиальной жидкости основной маркер артроза - веретенообразные структуры в промежуточной ее зоне. О деструкции костно-хрящевой ткани сустава и накоплении продуктов деградации свидетельствует повышение содержания фосфора и кальция в дегидратированной синовиальной жидкости у больных артрозом [6]. Применение УЗИ в артрологии - относительно новое направление, но достаточно перспективное. Высокоразрешающее ультразвуковое исследование в режиме реального времени является эффективным диагностическим методом прижизненного морфологического изучения заболеваний коленного сустава [9, 13]. УЗИ коленного сустава при различных патологиях обладает рядом несомненных достоинств. Метод неинвазивный (в отличие от ар-троскопии), доступен и экономичен (в сравнении с КТ и МРТ). Однако исследования, сравнивающие ультразвуковую диагностику и рентгенографию, показали, что специфичность УЗИ является низкой и составляет от 39 % до 61 %.[8]. В связи с этим возникает потребность в разработке новых методов диагностирования и предупреждения патологии суставов. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Разработка нового диагностического способа исследования коленного сустава. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Наблюдения проведены у 1608 человек (87 % (1405 человек) - ОА, 13 % (203 человека) - здоровые, в возрасте от 19 до 75 лет. Дифференциальный диагноз верифицировался по биохимическим показателям крови, рентгенографии, ультразвуковому исследованию, магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии, артроцентезу и клиническим данным. Исследование коленных суставов проводилось на ультразвуковых сканерах датчиком линейного сканирования 7,5 Мгц. Использование ультразвукового исследования позволило оценить состояние синовиальных сумок коленного сустава и количество синовиальной жидкости в них. Пульсооптометрия для регистрации параметров гемодинамики проводилась с помощью устройства и метода З. М. Сигала [11]. Щуп состоит из двух светодиодов АЛ 107В и фотодатчика ФКД-155, размещенных в герметичном цилиндрическом корпусе. Используется излучение, определяющее полезный сигнал и функционирующее в широком диапазоне спектральных и силовых характеристик. Продолжительность одномоментной регистрации функциональных показателей колебалась от 10 до 30 секунд. Во время исследования определяли оптическую плотность и пульсовые характеристики (АПО - амплитуда пульсовых осцилляций) у пациентов с патологией коленного сустава. Пульсооптометрию проводили с помощью наложения оптопары на исследуемую область с задержкой дыхания пациента. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Microsoft Excel 2010. Оценку различий между выборками проводили с использованием f-критерия Стьюдента, различия достоверны (p < 0,05). Выпуск 4 (64). 2017 131 ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Для диагностики остеоартроза в данном исследовании проводилась эхография супрапателярной сумки коленного сустава, как наибольшей топографической области, как для накопления синовиальной жидкости, так и для возможности ультразвуковой эхолокации. В норме синовиальной жидкости в супрапателлярной сумке составляет (3,29 ± 4,90) мл, а при остеоартрозе -в 1,5-2 раза меньше (табл. 1). Таблица 1 Сравнительная характеристика количества синовиальной жидкости в супрапателлярной сумке при ОА и в норме, мл X ± dx Sx Эффект сравнения t y ± dy Sy A ± dA; SA P 1 3,29 ± 4,90 1,16 1,44 ± 4,96 1,17 2 1,85 ± 1,86 0,44 1,17 > 0,05 Примечание. 1 - норма; 2 - остеоартроз; X ± dx, y ± dy -среднее значение; Sx, Sy - стандартная ошибка; А ± dA -нижние и верхние доверительные границы; SA - среднеквадратическое отклонение; t - достоверность; p - уровень значимости (вероятность ошибки); t < 2 ^ p > 0,05 -различия статистически не значимы; t > 2 ^ p < 0,05 -различия статистически значимы. Исследование оптической плотности параартику-лярных областей также проводили в супрапателярной сумке после визуализации ее при ультразвуковом исследовании. В проекции нахождения жидкости по данным УЗИ накладывали оптопару пульсооптометра на кожные покровы параартикулярных областей для получения значений оптической плотности параартикуляр-ных тканей коленного сустава у здоровых пациентов, у здоровых пациентов и у больных с ОА. При трансиллюминационном гемодинамическом мониторинге определяли оптическую плотность коленного сустава (табл. 2). Таблица 2 Сравнительная характеристика оптической плотности в супрапателлярной сумке при ОА и в норме X ± dx Sx Эффект сравнения t y ± dy Sy A ± dA; SA P 1 1,51 ± 0,5 0,41 -0,13 ± 1,79 -0,30 2 1,63 ± 0,39 0,09 0,42 > 0,05 Примечание. 1 - норма; 2 - остеоартроз; X ± dx, y ± dy -среднее значение; Sx, Sy - стандартная ошибка; А ± dA -нижние и верхние доверительные границы; SA - среднеквадратическое отклонение; t - достоверность; p - уровень значимости (вероятность ошибки); t < 2 ^ p > 0,05 -различия статистически не значимы; t > 2 ^ p < 0,05 -различия статистически значимы. Исследование гемодинамики параартикулярных областей в данном исследовании проводили также в супрапателярной сумке после визуализации ее при ультразвуковом исследовании. В проекции нахождения жидкости по данным УЗИ накладывали оптопару пуль-сооптометра на кожные покровы параартикулярных областей для получения значений АПО параартикулярных тканей коленного сустава у здоровых пациентов и у больных с ОА. При ОА АПО в 9,02 раз больше чем в норме (табл. 3). Таблица 3 Сравнительная характеристика АПО в супрапателлярной сумке при ОА и в норме, мм X ± dx Sx Эффект сравнения t y ± dy Sy A ± dA; SA P 1 0,85 ± 0,69 0,16 -58,82 ± 18,67 -67,70 2 7,67 ± 1,62 0,8 4,40 < 0,05 Примечание. 1 - норма; 2 - остеоартроз; X ± dx, y ± dy -среднее значение; Sx, Sy - стандартная ошибка; А ± dA -нижние и верхние доверительные границы; SA - среднеквадратическое отклонение; t - достоверность; p - уровень значимости (вероятность ошибки); t < 2 ^ p > 0,05 -различия статистически не значимы; t > 2 ^ p < 0,05 -различия статистически значимы. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В результате исследований установлено уменьшение количества синовиальной жидкости в супрапателлярной области при остеоартрозе по сравнению с нормой, что может быть связано с дегенеративными изменениями в суставе, но данный показатель не является достоверным. Также недостоверно отличались показатели оптической плотности в норме и при ОА из-за незначительного изменения объема синовиальной жидкости и отсутствия изменений со стороны состава синовиальной жидкости. При изучении гемодинамики сустава получены показатели АПО в супрапателярной сумке в норме (0,85 ± 0,69) мм) и при ОА (7,67 ± 1,62) мм, имеющие достоверную разницу при сравнении. Так как при ОА в первую очередь происходят изменения в питании сустава по типу дегенеративных, то есть с изменением кровотока. Из-за отсутствия единого метода диагностики ОА возникает потребность в разработке новых методов диагностирования и предупреждения патологии, так как ОА приводит к значительному дискомфорту для человека, стойкому снижению трудоспособности, а при длительном течении процесса - к инва-лидизации. Основными ультразвуковыми признаками ОА считаются: неравномерное истончение гиалиновых хрящей, наличие краевых остеофитов, сужение суставной щели. Такие диагностические сведения могут быть важными в предсказании результатов и эффективности лечения. Однако имеется большой недостаток при использовании данного метода - нет количественных характеристик, поэтому эхография является субъективной. В связи с этим возникает потребность в разработке новых методов диагностирования и предупреждения 132 Выпуск 4 (64). 2017 патологии суставов. Известно, что динамика проявлений ОА сустава тесно связана с изменением его кровотока и, как следствие, снижением жизнеспособности тканей. В настоящее время мало внимания уделяется гемодинамическому мониторингу, а также изменению оптической плотности околосуставных тканей при ОА. Оптический метод, учитывающий локальность процесса, создает условия для раннего предупреждения патологических заболеваний суставов и, как следствие, снижения частоты их осложнений [6]. Ультразвуковая диагностика, в первую очередь, позволяет изучить топографическую анатомию или патотопографическую анатомию при появлении патологического процесса. Но именно с помощью более специфических функциональных методик, таких как трансиллюминационный пульсооптометрический мониторинг, можно повысить чувствительность и достоверность метода ультразвуковой диагностики [6]. Мы считаем возможным включить ультразвуковое исследование мышц, сухожилий, суставов, сосудов и нервов в скрининговое исследование населения при проведении I этапа диспансеризации взрослого населения. Разработка мониторинга функциональных и морфологических изменений при различных заболеваниях может иметь значение для выявления специфических признаков патологии, оценки эффективности различных лекарственных препаратов, способов их введения и оптимальных дозировок, разработки новых методов лечения. Для уточнения состояния сустава необходимо использовать более специфические показатели, такие как показатели трансиллюминационной пульсооптометрии - амплитуда пульсовых осциляций и оптическая плотность мягких тканей области сустава супрапателярной сумки, сумки латерального и медиального заворота. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Установлены показатели АПО в супрапателляр-ной сумке коленного сустава в норме и при остеоартрозе (0,85 ± 0,69) мм и (7,67 ± 1,62) мм соответственно. Эти показатели являются практически важными для своевременной, неинвазивной постановки диагноза остеоартроза. 2. Оптическая плотность околосуставного мягко-тканного компонента коленного сустава в проекции суп-рапателлярной сумки практически не отличается при остеоартрозе

Об авторах

З. М. Сигал

ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России

г. Ижевск

Ольга Владимировна Сурнина

БУЗ УР «Республиканский клинико-диагностический центр МЗ УР»

Email: uzd-ur@mail.ru
к. м. н., доцент кафедры топографической анатомии и оперативной хирургии г. Ижевск

Список литературы

Дополнительные файлы