Новая методика оценки заживления очага рассекающего остеохондрита у детей с помощью магнитно-резонансной томографии

Полный текст

ОБОСНОВАНИЕ

Рассекающий остеохондрит (РО) — это ограниченный некроз участка субхондральной кости с последующим формированием костно-хрящевого фрагмента и дальнейшей его миграцией в полость коленного сустава [1]. В детской популяции, по данным современных литературных источников, на 100 тыс. пациентов приходится от 2,3 до 31,6 случая РО [2]. Первичные клинические проявления РО наблюдаются преимущественно в возрасте от 13 до 18 лет [2]. Точная концепция патогенеза и причин заболевания не определена до сих пор [3]. Ведущими факторами патогенеза заболевания считают механическое повреждение, биологические и анатомические особенности структуры хряща и кости [3]. Для оценки и диагностики поражений при РО разработаны многочисленные системы классификации на основе данных рентгенографии (классификация Berndt и Harty), магнитно-резонансной томографии (МРТ) (классификации De Smet и соавт., Hefti и соавт., Dipaola и соавт., Chen и соавт) и артроскопии (классификации Guhl, Ewing-Voto) [4, 5], показавшие свою эффективность в клинических исследованиях.

Существует два основных способа лечения РО: консервативный и хирургический. Согласно литературе консервативное лечение РО оказывается эффективным только в 33 % случаев [6], в то время как при оперативном лечении данный показатель достигает в ряде исследований 100 % [3]. По данным Eismann и соавт., консервативное лечение РО успешно примерно в 50–67 % стабильных поражений. Для нестабильных поражений и тех стабильных поражений, которые не разрешены при консервативном лечении, используют различные хирургические вмешательства, при этом показатели положительных результатов составляют не менее 62 % для всех методик хирургического лечения, за исключением удаления фрагментов [7]. Стоит отметить, что в настоящее время одной из актуальных проблем в лечении РО является оценка восстановления анатомических структур в зоне мыщелка бедренной кости, где ранее располагался очаг РО, после лечения. Ramski и соавт. предложили оценивать потенциал положительного исхода заболевания по полу, возрасту, расположению поражения, рентгенологической картине [8]. Однако по данным обследования 489 пациентов статистически значимых закономерностей выявить не удалось [8]. Eismann и соавт. разработали методику оценки результатов лечения РО, основанную на комплексной оценке рентгенологической картины, информации, полученной при проведении диагностической артроскопии и МРТ. Однако малая выборка пациентов (39 случаев), сложность междисциплинарной оценки результатов лечения не позволяют в настоящее время эффективно использовать данную методику.

Для оценки степени заживления повреждений при РО самой достоверной считается методика E.J. Wall и соавт. В исследование были включены такие характеристики очага РО, как контур суставной поверхности, связь с материнской костью, склероз материнской кости, оссификация зоны очага, а также общее заживление [5]. Ключевыми характеристиками при оценке эффективности лечения, по мнению исследователей, являются локализация поражения, степень зрелости зоны роста кости, ширина мыщелка, размер поражения, наличие фрагментации, смещения, границы очага, контур пораженной кости, рентгенологическая плотность пораженного фрагмента [5]. Методика доказала свою надежность при применении современных статистических методов, но обладает рядом существенных недостатков: с ее помощью невозможно оценить состояние суставного хряща над зоной очага РО, а также провести сравнение между степенью отека костного вещества, который регулярно встречается в костной ткани мыщелка бедренной кости вне зоны очага и косвенно отражает изначальную степень тяжести течения РО.

Для комплексной оценки заживления очагов РО на кафедре детской хирургии разработана шкала оценки заживления очагов по данным МРТ.

Цель — определение надежности методики оценки заживления патологического очага рассекающего остеохондрита по МРТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для подтверждения гипотезы о надежности методики оценки результатов лечения РО по МРТ решено было использовать коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC). Полноценный анализ любой новой диагностической методики состоит из оценки надежности ее показателей между разными исследователями, а также между показателями одного и того же исследователя, сделанными с определенным временным интервалом.

Состав экспертной группы исследователей, участники которой оценивали МРТ пациентов с РО, был определен до начала исследования: 1 студент медицинского университета, обучающийся на 6-м курсе, 3 ординатора 2-го года обучения по специальности «детская хирургия», врач — травматолог-ортопед, врач-рентгенолог высшей категории. Студент и ординатор для оценки МРТ привлечены с целью доказательства надежности и воспроизводимости новой методики при ее использовании специалистами с разным уровнем подготовки, что широко применяется в практике зарубежных исследований.

Для определения количества анализируемых МРТ (выборка пациентов) выполнен предварительный тест на оценку силы исследования. В рамках базовых значений мощности были установлены альфа на уровне 0,05 и сила (1-бета) 80 % — классические параметры при расчете необходимого числа пациентов [4, 5].

В исследование были включены 10 детей с подтвержденным диагнозом «рассекающий остеохондрит мыщелка бедренной кости», которым проводили оперативное лечение на базе отделения травматологии и ортопедии ДГКБ им. Н.Ф. Филатова. Родители были проинформированы о дизайне исследования, авторами исследования получены информированные согласия на участие в исследовании. Диагностический протокол РО включал рентгенографию коленного сустава, компьютерную томографию, МРТ.

В послеоперационном периоде всем детям был назначен курс консервативного лечения препаратами, усиливающими реоссификацию, препаратами кальция и витамина D, курс гипербарической оксигенации. МРТ выполняли по следующему протоколу: первое контрольное исследование — в период 2 мес. с момента операции; если на контрольной томограмме через 2 мес. отмечали признаки значительного улучшения, следующую МРТ проводили в срок 4 мес. с момента операции с целью ранней мобилизации в случае разрешения очага РО. Если выраженной динамики в виде уменьшения гипоинтенсивной полоски в очаге РО и уменьшения отека костного вещества не наблюдалось, следующую МРТ выполняли через 6 мес. с момента операции. Описанную тактику применяли с целью снижения нагрузки на кабинет МРТ, а также бюджетных средств на его проведение. Дальнейшее обследование пациентов включало компьютерную томографию в срок 6 мес. с момента операции. МРТ в «позднем» послеоперационном периоде (6–12 мес. с момента операции) проводили в сроки 9 и 12 мес. с момента операции для пациентов с продолжающимся процессом и только в срок 12 мес. с момента операции для пациентов с зажившими ранее очагами с целью контроля возможного рецидива в связи с ранним началом спортивной нагрузки у этой категории пациентов.

МРТ коленного сустава выполняли на базе отделения лучевой диагностики ДГКБ им. Н.Ф. Филатова на аппарате Toshiba Medical Systems “Excelart Vantage” 1,5Т. Результаты МРТ анализировал один врач-рентгенолог — эксперт в области диагностики патологии костно-мышечной системы. В связи с различными факторами, в числе которых проведение МРТ вне ДГКБ им. Н.Ф. Филатова по другим протоколам и пропуск контрольной МРТ пациентами, суммарно для оценки экспертной группе были представлены результаты всего 34 МРТ-исследований коленных суставов 10 детей на разных стадиях развития РО. В состав МР-томограмм входили для каждого пациента не менее 1 исследования на момент до оперативного вмешательства, а также ряд послеоперационных МРТ в течение срока наблюдения со следующей периодичностью: 2–4, 6, 9 и 12 мес. с момента операции. Все МРТ-исследования были представлены в качестве статичных срезов с наиболее четко различимым и максимально большим по размерам очагом РО. Каждое из 34 МР-исследований включало сагиттальную и фронтальную проекции. Режим работы аппарата при МРТ-исследовании был следующим: толщина среза (slice thickness) — 3,0 мм; разрешение — 0,56 мм; размер матрицы (PE-matrix) — 320; размер поля (PE-FOV) — 18,0 см; время повторения (repetition time, TR) — 2800 мс, время эхо (echo time, TE) — 18,0 мс, матрица сбора данных (acquisition matrix) — 384/288. Размеры очагов РО у пациентов оценивали в режиме PDFS с помощью инструмента «оценка площади внутри кривой» в программе RadiAnt DICOM Viewer 2021.2.

Клинические результаты лечения анализировали с помощью шкалы Pedi-IKDC, специально разработанной для оценки функций коленного сустава у детей и валидизированной для применения в практике детской спортивной травматологии [9].

Стадирование очага проводили по общепринятой международной классификации Общества по изучению рассекающего остеохондрита (ROCK) [5]. Всем детям, кроме одного, выполнена артроскопия коленного сустава с реваскуляризирующими остеоперфорациями и биостимуляцией PRP (platelet rich plasma — плазма, обогащенная тромбоцитами) внутрь очага РО — у этих детей отмечали очаги остеохондрита стабильных стадий (I–III) по классификации ROCK — без повреждения суставного хряща. Трансхондральные остеоперфорации очага РО с последующим внутрисуставным введением плазмы, обогащенной тромбоцитами, осуществляли спицами 1,6 мм с расстоянием до 5 мм между каждой точкой входа спицы на глубину не менее 2 см. Плазму, обогащенную тромбоцитами, получали путем двойного центрифугирования крови пациента перед оперативным вмешательством, вводили в сустав после аспирации изотонического раствора натрия хлорида в конце оперативного вмешательства. Одному ребенку с полнослойным хрящевым дефектом (стадия ROCK VIB) удалили фрагмент с остеоперфорациями и биостимуляцией PRP внутрисуставно.

Новая шкала оценки МРТ была разработана научной группой, определявшей состав экспертной группы, но не входившей в нее, на основе шкалы E.J. Wall [5], адаптированной для оценки МР-исследований очагов РО с несколькими измененными критериями оценки. Участникам экспертной группы было предложено оценить все МР-картины очагов по четырем отдельным параметрам, присуждая от 0 до 100 баллов каждому из них на свое усмотрение. Участники экспертной группы оценивали МРТ только после прохождения двухэтапного обучения с клиническими примерами. Ниже представлено подробное описание каждого из параметров разработанной шкалы.

1. Степень отека костного вещества. Параметр представляет собой площадь интактной костной ткани мыщелка бедренной кости и оценивается ориентировочно в процентном соотношении к площади костной ткани с перифокальным отеком костного вещества, который представлен зоной костной ткани материнской части мыщелка над очагом с увеличенной интенсивностью сигнала. Совокупный показатель для сагиттальной и фронтальной проекций получают путем вычисления среднего арифметического. Пример: эксперт ориентировочно определил, что величина отека костного вещества над очагом составляет 30 % мыщелка бедренной кости в сагиттальной и 50 % во фронтальной проекциях. В среднем поражение мыщелка — 40 %. Интактная зона мыщелка, таким образом, равняется 100 – 40 = 60 %. В таком случае эксперту предлагается оценить данный параметр в 60 баллов.

На рис. 1 представлена МРТ коленного сустава ребенка с очагом РО в режиме PDFS в сагиттальной проекции. Непрерывной линией отмечен участок повышенной интенсивности в материнской части кости, соответствующий отеку костного вещества. Последний занимает приблизительно 25 % части мыщелка.

 

Рис. 1. Магнитно-резонансная томограмма коленного сустава ребенка с очагом рассекающего остеохондрита в режиме PDFS в сагиттальной проекции. Непрерывной линией отмечен участок повышенной интенсивности в материнской части кости, соответствующий отеку костного вещества. Последний занимает приблизительно 25 % части мыщелка. Стрелкой указана гипоинтенсивная полоска между остеохондральным фрагментом и материнской костью. Последняя занимает около 80 % длины всего очага спереди назад, с мозаично расположенными гиперинтенсивными участками, соответствующими костной ткани, все еще частично соединяющей фрагмент с материнской костью

 

2. Степень консолидации. Параметр отражает протяженность связи между материнской костью и костно-хрящевым фрагментом. Материнская часть кости — это костная ткань мыщелка бедренной кости, не входящая в состав остеохондрального фрагмента, но прилегающая к очагу, обычно на рентгенографии она представлена ободком склероза. Показатель степени консолидации — процентное отношение протяженности гипоинтенсивной линии между материнской костью и остеохондральным фрагментом к общей протяженности очага по линии материнской части кости. По методике вычисления среднего арифметического между показателями в сагиттальной и фронтальной проекциях рассчитывают общий показатель степени консолидации. К примеру: если протяженность гипоинтенсивной линии 70 % в сагиттальной и 60 % во фронтальной плоскостях по отношению ко всей длине очага по материнской части кости, то в среднем показатель составляет 65 %. Это означает, что фрагмент на 65 % отделен от материнской части кости, 65 % занимает зона нарушенной консолидации. Поскольку показатель 100 баллов представляет собой полную консолидацию, в таком случае предлагается выставить 100 – 65 = 35 баллов.

На рис. 1 стрелкой указана гипоинтенсивная полоска между остеохондральным фрагментом и материнской костью. Последняя занимает около 80 % длины всего очага спереди назад, с мозаично расположенным гиперинтенсивными участками, соответствующими костной ткани, все еще частично соединяющей фрагмент с материнской костью.

3. Структура костного вещества. Параметр оценивают по степени интенсивности сигнала от костной части очага РО и фрагментированности очага, что косвенно отражает степень структурных изменений костной ткани в очаге РО. За основу принята степень интенсивности сигнала по черно-белой шкале между суставным хрящом (0 баллов — наиболее интенсивный сигнал — наиболее белая окраска) и интактной костной тканью, видимой на данной МР-картине (100 баллов — наименее интенсивный сигнал — наиболее черная окраска). Степень фрагментированности — дополнительный признак, добавляющий достоверность оценки костной ткани в очаге. При выраженной фрагментированности или костном дефекте показатель приближается к 0 баллов, при полном отсутствии — к 100 баллам. К примеру: костная ткань в очаге по степени сигнала почти полностью соответствует сигналу интактного суставного хряща мыщелка в обеих проекциях, расположенного на отдалении от очага РО. Одна костная часть очага присутствует. В таком случае ставят оценку от 0 до 10 баллов. Если по степени интенсивности костная ткань в очаге по оттенку находится между суставным хрящом и интактной костной тканью и выраженной фрагментированности костной части очага не отмечается, предлагается поставить 50 баллов. В случае фрагментированности костной части очага количество баллов не может превышать 20.

На рис. 2 головками стрелок указана зона костной части остеохондрального фрагмента в очаге РО, последний гиперинтенсивной окраски, по серо-черной цветовой шкале ближе к суставному хрящу. Предлагается поставить 10 баллов.

 

Рис. 2. Магнитно-резонансная томограмма коленного сустава ребенка с очагом рассекающего остеохондрита в режиме PDFS в сагиттальной проекции. Головками стрелок указана зона костной части остеохондрального фрагмента в очаге рассекающего остеохондрита, последний гиперинтенсивной окраски, по серо-черной цветовой шкале ближе к суставному хрящу

 

4. Оценку суставного хряща проводили по шкале ICRS [10], которая предусматривает четыре стадии нарушения хряща по МР-картине. Шкала для удобства исчисления в новой методике переведена в балльный расчет: I стадия — 85 баллов, II стадия — 65 баллов, III стадия — 30 баллов, IV стадия (суставной хрящ отсутствует) — 0 баллов (рис. 3).

 

Рис. 3. Классификация повреждения суставного хряща Общества по изучению восстановления хряща (ICRS). Шкала адаптирована для удобства применения в 100-балльной системе. Grade I — 85 баллов. Одиночные участки гипоинтесивности среди неизмененной толщины хряща. Grade II — 60 баллов. Увеличение толщины/нерегулярность краев хряща. Grade III — 30 баллов. Истончение и нерегулярность хряща. Grade IV — 0 баллов. Отсутствие хряща в зоне — полнослойный дефект

 

На рис. 4 отмечаются истончение и гипоинтенсивность сигнала от суставного хряща в зоне очага РО. МР-картина соответствует III стадии повреждения хряща по ICRS. Предлагается поставить 30 баллов.

 

Рис. 4. Магнитно-резонансная томограмма коленного сустава ребенка с очагом рассекающего остеохондрита в режиме PDFS в сагиттальной проекции. Истончение и гипоинтенсивность сигнала от суставного хряща в зоне очага рассекающего остеохондрита. Магнитно-резонансная картина соответствует III стадии повреждения хряща по ICRS

 

5. Общее заживление очага. В отличие от оригинального исследования E.J. Wall [5], данный параметр рассчитывали как среднее арифметическое от четырех вышеописанных.

В качестве отдельного показателя на МРТ оценивали полное исчезновение очага, что характеризовалось отсутствием изменений в субхондральной кости в виде повышения сигнала или изменения ее структуры, интактным суставным хрящом на всем протяжении мыщелка бедренной кости.

Перед проведением исследования все врачи были проинструктированы об особенностях использования предложенной шкалы, дизайне исследования. Все основные тезисы и подробная инструкция к оценке исследования были представлены в виде презентации на базе Microsoft PowerPoint. Инструктаж проводили дважды с интервалом 3 дня, в том числе решение типовых клинических задач по оценке МР-картин очагов РО у детей: было представлено четыре клинических случая разных типов очагов РО. Эксперты не участвовали в отборе, подготовке и в лечении пациентов, МР-исследования которых использовали в этой научной работе. Отбор срезов МР-исследований для представления экспертной группе выполнял врач-рентгенолог, не входивший в состав экспертной группы по оценке исследований. Все клинические случаи были сортированы в случайном порядке с целью объективизации оценки каждым участником исследования.

Каждый из экспертов отдельно оценивал 34 исследования и выставлял количество баллов за каждый из четырех указанных параметров, кроме «общего заживления», после чего заполнял электронную таблицу с личным доступом к ней. Оценку всех 34 исследований каждый участник выполнял дважды с интервалом в 4 нед., чтобы можно было понять степень надежности между одним и тем же исследователем.

Данные объединяли в отдельные таблицы для каждого параметра с оценками от всех экспертов. Вычисляли ICC для определения согласованности между экспертами и согласованности индивидуальных оценок каждого эксперта, поставленных с временным интервалом 4 нед. ICC, количественно показывающий степень согласованности оценок, рассчитывали в SPSS 26 (IBM) по двухфакторной смешанной методике. Результаты значений ICC интерпретировали согласно принятой методике J.R. Landis и соавт. [11]. Показатели ICC между группами пациентов с «полностью зажившими очагами» и «зажившими с минимальными изменениями» сравнивали непараметрическим методом Манна – Уитни. За статистически значимые принимали значения p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для верификации надежности новой шкалы оценки использовали МРТ 10 детей с РО мыщелков бедренных костей в разные периоды их наблюдения. Средний возраст пациентов составил 12,7 года (от 7 до 16 лет), среди них шестеро — мальчики, четверо — девочки. У 7 пациентов выявлены очаги РО в центральных отделах (нагружаемых) мыщелка бедренной кости, у 3 пациентов — в заднем отделе мыщелка бедренной кости. У 5 детей очаги РО располагались в латеральном, у 5 — в медиальном мыщелке.

Размеры очагов на МРТ в среднем составили 1,04 см² в сагиттальной и 0,86 см² во фронтальной плоскостях. Среднее количество баллов по шкале-опроснику IKDC до оперативного вмешательства — 58 (от 36 до 82 баллов), к концу наблюдения — 83 (от 52 до 98 баллов).

Предварительный анализ данных показал, что для определения коэффициента внутриклассовой корреляции с максимальным значением и отклонением не более 0,1 необходимо предоставить экспертной группе не менее 19 исследований МРТ, если количество экспертов равно шести. Было решено включить в исследование 34 результата МРТ коленных суставов у 10 детей с РО для повышения надежности расчетов и увеличения силы исследования.

Результаты исследования надежности новой методики оценки заживления по МРТ оценивали поэтапно.

На первом этапе анализировали результаты лечения пациентов по показателю «общее заживление» новой шкалы. Согласно общей оценке заживления у 2 пациентов получено значение 100 баллов, у 2 пациентов — 97,5 и 98,5 балла. На контрольной МРТ при таком показателе полностью отсутствуют структурные изменения кости и наблюдают одинаковую интенсивность сигнала всего суставного хряща мыщелка бедренной кости, такую картину расценивают как «полное заживление очага». У остальных 6 пациентов на момент наблюдения через год с момента операции (остеоперфорация с введением плазмы, обогащенной тромбоцитами) отмечены следующие показатели параметра общего заживления очага: 77, 86, 91, 95, 82, 38 баллов. Один из пациентов, у которого обнаружен полнослойный хрящевой дефект, получил 38 баллов по новой шкале оценки преимущественно за счет отсутствия части субхондральной кости и полного отсутствия суставного хряща над зоной очага РО. Согласно методике оценки E.J. Wall, для признания процесса в очаге РО необходимо 75 баллов и более. Несмотря на различия между методикой оценки по МРТ и рентгенологической, в текущем исследовании использованы те же границы: при показателе параметра общего заживления более 75 баллов не отмечалось остаточной клинической симптоматики, ребенку разрешены осевая нагрузка и повседневная деятельность в полном объеме. Именно поэтому очаги РО у 5 вышеописанных пациентов считали «зажившими с минимальными изменениями», у одного из пациентов заживления не произошло, что было ожидаемо исходя из клинической формы РО. Учитывая параметры рентгенологической шкалы E.J. Wall, процесс РО мы определяли как завершенный при достижении 75 баллов по новой шкале оценки, в среднем среди всех исследований такое значение было достигнуто за 6,6 мес.

Все 34 МРТ были разделены на исследования «раннего послеоперационного периода» (2–6 мес. с момента операции) и «позднего послеоперационного периода» (9–12 мес. с момента операции). Это связано с тем, что при выявлении клинических различий между пациентами их можно разделить на две основные категории: с «полным заживлением» очагов и с «зажившими с минимальными изменениями». Полное заживление было достигнуто в сроки до 6 мес. с момента операции. Таким образом, значения параметров МРТ для таких пациентов в срок 12 мес. с момента операции не различаются и равны 100 баллам, что может вносить вклад в значение показателя коэффициента внутриклассовой корреляции при межэкспертной оценке. Для того чтобы определить степень вмешательства этого фактора, рассчитывали коэффициент внутриклассовой корреляции за первые 2–6 мес. наблюдения за пациентами (контрольные МРТ через 2, 4 и 6 мес. с момента операции), а также в период от 9 до 12 мес. с момента оперативного вмешательства (контрольные МРТ через 9 и 12 мес. с момента операции). В период с 2 до 6 мес. суммарно вошло 21 исследование у 10 пациентов, с 9-го по 12-й месяц наблюдения — 15 исследований у 10 пациентов. Разница в количестве выполненных исследований обусловлена тем, что пациентам, у которых установлено «полное заживление очага», МРТ в связи с быстрой динамикой заживления проводили в периоды 2, 4 и 6 мес. с момента операции, а далее — только в срок 12 мес. с момента операции.

На втором этапе рассчитывали ICC для общей выборки (34 исследования МРТ). Отмечен общий высокий уровень согласованности между исследователями по всем показателям, наивысшее значение при оценке общего заживления очага — 0,993. Результаты представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Значения коэффициента внутриклассовой корреляции для каждого параметра оценки заживления очага рассекающего остеохондрита по магнитно-резонансной шкале

 

Коэффициент	Степень отека костного вещества	Степень консолидации	Структура костного вещества	Оценка суставного хряща	Общее заживление очага
Внутриклассовой корреляции	0,972	0,984	0,977	0,977	0,993

 

На третьем этапе рассчитан ICC для каждой из двух групп пациентов согласно срокам контрольной МРТ с момента операции.

ICC для показателя отека костного вещества в подгруппе с максимальным сроком наблюдения до 6 мес. составил 0,974 — по-прежнему остался на высоком уровне сравнительно с показателем, вычисленным при анализе общей выборки. Значение ICC для уровня консолидации составило 0,968 — незначительно снизилось относительно результатов в общей выборке. Показатель для структуры костной ткани в очаге составил 0,935, для структуры суставного хряща — 0,986, для общего заживления — 0,989. Результаты оценки коэффициента внутриклассовой корреляции в раннем послеоперационном периоде, а также данные в сравнении с показателями в позднем послеоперационном периоде представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Коэффициент внутриклассовой корреляции для каждого параметра оценки заживления очага рассекающего остеохондрита по результатам магнитно-резонансной томографии в ранний (2–6 мес. с момента операции) и поздний (9–12 мес. с момента операции) периоды. В случае статистически значимых различий между параметрами в двух группах в скобках указано значение p

Период	Степень отека костного вещества	Степень консолидации	Структура костного вещества	Оценка суставного хряща	Общее заживление очага
Ранний послеоперационный (2–6 мес.)	0,974	0,968	0,935	0,986	0,989
Поздний послеоперационный (9–12 мес.)	0,537 (p < 0,05)	0,987	0,987 (p < 0,05)	0,988	0,988

 

Становится заметным снижение общей согласованности между исследователями при анализе подгруппы со сроками наблюдения от 9 до 12 мес. после операции, что может быть объяснено двумя факторами — уменьшением выборки (для оценки МРТ очагов РО в период 9–12 мес. с момента операции проанализированы лишь 13 исследований по сравнению с 34 для общего анализа), а также синхронным повышением полярности между некоторыми показателями с увеличением сроков послеоперационного наблюдения. К примеру, для показателя отека костного вещества коэффициент внутриклассовой корреляции составил лишь 0,537 — это напрямую связано с полным отсутствием отека костного вещества у заживших очагов и сохранности такового у пациентов с неудовлетворительным результатом лечения. Тем не менее другие показатели статистически значимо не различались: величина ICC для показателя консолидации составила 0,987, для структуры кости — 0,987, для структуры хряща — 0,988, для общего заживления — 0,988 (табл. 2).

На четвертом этапе определяли согласованность индивидуальных оценок каждого исследователя, полученных с интервалом 4 нед. При расчете ICC выявлена отличная степень согласованности оценок каждого исследователя — общее значение ICC составило 0,86. При расчете степени согласованности в подгруппе раннего послеоперационного периода (МРТ от 2 до 6 мес. с момента операции) значение ICC составило 0,81, что также является отличным показателем надежности. В группе позднего послеоперационного периода (от 9 до 12 мес.) значение ICC равнялось 0,92. Разница в результатах при оценке по коэффициенту Манна – Уитни была статистически значимой (p < 0,05), различия объясняются тем, что в позднем послеоперационном периоде в большинстве очагов наблюдалась картина заживления, что упрощало ранжирование таких очагов по новой шкале. Тем не менее при определении внутриэкспертной надежности наиболее трудно оцениваемых очагов подгруппы раннего послеоперационного периода значение ICC 0,81 все же говорит о применимости новой шкалы в любой срок после оперативного вмешательства.

На основании разработанной шкалы оценки заживления очагов РО определена степень заживления очагов по новой классификации, основным параметром для оценки был показатель «общего заживления очага» (рис. 5).

 

Рис. 5. Общая схема оценки заживления, представленная четырьмя основными параметрами оценки заживления очага рассекающего остеохондрита: отеком костного вещества (обведен на рисунке слева непрерывной линией), степенью консолидации (линия между костно-хрящевым фрагментом очага и материнской костью — указана стрелкой на рисунке слева), структурой кости (оценивается по плотности и структуре костной ткани), структурой суставного хряща (указан стрелками на картинке справа)

 

Показатель общего заживления рассчитывают как среднее арифметическое четырех параметров новой шкалы оценки очага РО: отека костного вещества, степени консолидации, структуры кости и суставного хряща. Показатель через 2 мес. с момента операции в среднем составил 58 баллов, а через 12 мес. с момента операции увеличился до 70 баллов (вариация от 30 до 100 баллов). Согласно экспертной оценке определено количество баллов по новой классификации, необходимых для признания очага зажившим по МР-картине, — порог 75 баллов. Такого порога достигли 6 из 10 детей — очаги у них к концу года наблюдения были признаны зажившими.

У всех пациентов с 75 баллами отмечалась выраженная положительная динамика по шкале-опроснику Pedi-IKDC: среди 6 пациентов с показателем общего заживления более 75 баллов средняя оценка общей функциональности вовлеченного коленного сустава по шкале-опроснику составила 89 %, что отражает положительную корреляцию клинической шкалы-опросника и новой методики оценки заживления очагов РО по МРТ. Однако эти данные необходимо интерпретировать с осторожностью, так как для оценки силы и направленности корреляции следует прибегать к методам анализа корреляций на выборке с большим количеством пациентов, чем в данном исследовании. Оценка степени корреляции между клинической и МРТ-шкалой оценки не была целью данного исследования.

ОБСУЖДЕНИЕ

Рассекающий остеохондрит преимущественно поражает молодых активных пациентов — спортсменов-подростков с довольно высокой заболеваемостью в возрастной группе 11–14 лет [2]. Течение заболевание характеризуется стадийностью, при переходе в фазу отрыва костно-хрящевого фрагмента данное заболевание приводит к повышению риска формирования артроза коленного сустава [12].

Предоперационное обследование ребенка с РО включает рентгенографию и МРТ коленного сустава для получения данных о величине костного дефекта, площади поверхности повреждения суставного хряща, а также данных о стабильности очага РО для определения тактики лечения.

Тактика лечения РО зависит от стадии заболевания, длительности клинической симптоматики, возраста пациента и его спортивной активности. Общепринятым лечением на ранних стадиях в настоящее время является консервативная терапия в течение 6 мес., которая приводит к положительным результатам в 50–67 % случаев [2]. При ее неэффективности применяют оперативное лечение [1–8, 13–19]. Среди оперативных методик на ранних стадиях выполняют биостимуляцию регенерации зоны очага РО с помощью остеоперфораций с высокой эффективностью — до 91 % [20], фиксацию остеохондрального фрагмента винтом или пинами с эффективностью до 100 % [21] при остеосинтезе фрагмента. На поздних стадиях в зависимости от величины хрящевого и костного дефекта используют различные виды хондропластики: мозаичную хондропластику остеохондральными столбиками, взятыми из ненагружаемых участков мыщелков бедренных костей пациента, либо хондропластику с помощью мезенхимных стволовых клеток [22, 23].

В рамках наблюдения за пациентом с РО для контроля заживления очага ортопеды применяют различные методики: рентгенографию, компьютерную томографию и МРТ. Это осложняет объединение данных при систематическом обзоре для оценки эффективности лечения РО.

Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению результатов лечения РО на ранних стадиях, до сих пор нет единого протокола послеоперационного обследования пациентов. Единственной общепринятой методикой оценки заживления очага с доказанной надежностью является шкала оценки послеоперационных результатов на основании рентгенографии коленного сустава Общества по изучению рассекающего остеохондрита (ROCK) [5, 6]. Несмотря на то что разработанная методика удобна в связи с общедоступностью рентгенографии, она не позволяет достоверно оценить суставной хрящ в зоне очага РО, состояние мыщелка бедренной кости вне зоны очага РО, а также сопровождается получением пациентом дозы гамма-излучения.

В связи с указанными недостатками на базе отделения травматологии и ортопедии ДГКБ им. Н.Ф. Филатова совместно с сотрудниками кафедры детской хирургии РНИМУ им. Н.И. Пирогова была разработана методика оценки заживления очага РО по МРТ. Потенциальные преимущества методики перед существующей рентгенологической — отсутствие радиационного облучения, возможность косвенно определять активность процесса заживления или персистенции очага РО (по степени отека костного вещества мыщелка бедренной кости вне зоны очага РО), а также оценивать суставной хрящ над очагом РО. Следует упомянуть еще об одном преимуществе МРТ. В ряде случаев при наблюдении за заживлением очага РО по МРТ после остеоперфораций процесс РО продолжается, переходя в стадию частичного отделения костного-хрящевого фрагмента от материнского ложа. МРТ позволяет выявить ранние признаки нестабильности очага РО: гиперинтенсивную линию между материнской костью и костно-хрящевым фрагментом, повреждения субхондральной пластинки по периферии очага, множественные субхондральные кисты или большую субхондральную кисту более 5 мм в диаметре [24]. В случае дестабилизации очага можно провести раннее повторное оперативное вмешательство с фиксацией остеохондрального фрагмента винтом.

Надежность любой диагностической методики необходимо подтверждать. Методику считают надежной и широко применяют, если с ее помощью разные исследователи одинаково интерпретируют полученные данные, а также один исследователь одинаково оценивает данные с временным интервалом не менее чем месяц. Это подтверждают современными статистическими методами. Согласно большинству исследований наилучшей методикой определения надежности диагностической методики или шкалы является ICC [16]. По общепринятым правилам методику признают эффективной, если ICC 0,6 и больше — это говорит о существенной надежности при использовании методики разными врачами. Если коэффициент 0,8 и более, надежность превосходная [11].

В настоящем исследовании методика оценки заживления очага РО по МРТ показала превосходный уровень надежности при определении согласованности между экспертами. За основу системы оценки заживления очага РО взята методика оценки по рентгенографии, поэтому ряд критериев имеет схожее значение для клинициста: это степень консолидации, отражающая достижение заживления по зоне костно-хрящевого фрагмента, и структура костного вещества. Надежность критерия «консолидация», предложенного Wall и соавт., по ICC составила 0,89 по сравнению с показателем 0,984 критерия «степень консолидации» новой МРТ-классификации. Для критерия «структура костного вещества» ICC равнялся 0,977 (для аналогичного критерия «оссификация» по E.J. Wall — 0,88). Можно отметить, что оба показателя достигли превосходной оценки надежности согласно критериям Landis и Koch [11], что говорит о согласованности между двумя методиками.

Помимо критериев оценки структуры кости и нарушений консолидации в зоне материнской кости в оригинальном исследовании E.J. Wall рассмотрены еще три критерия — оценка контура мыщелка, степень склероза материнской кости в зоне, прилегающей к очагу РО, а также размер очага. Эти критерии характеризовались ICC 0,75; 0,84 и 0,77 соответственно. Размер очага и контуры мыщелка считают хорошими показателями, но степень их надежности ниже показателей консолидации и структуры кости при оценке этих параметров по разработанной шкале с помощью МРТ. Показатель общего заживления очага по методике ROCK показал высокую надежность с ICC 0,94, при этом ICC по МРТ — 0,99. Недостатки рентгенологической шкалы оценки результатов заключаются в отсутствии возможности определить степень отека костного вещества, а значит, выраженность нарушений в материнской кости и суставного хряща.

В дополнение к оценке костных структур в новой методике оценки заживления очага с помощью МРТ использованы еще два параметра: «оценка суставного хряща», который характеризовался величиной ICC 0,97, а также «степень отека костного вещества» (ICC — 0,972). Эти показатели в значительной степени отличают новую методику от старой — благодаря оценке отека костного вещества можно косвенно судить о степени поражения мыщелка бедренной кости и активности процесса. Выраженный отек костного вещества наблюдается у детей с РО после оперативного вмешательства и сохраняется еще в среднем до 4–6 мес., а в ряде случаев и дольше и свидетельствует о продолжающемся процессе перестройки костной ткани мыщелка бедренной кости. Оценка суставного хряща на МРТ необходима для возвращения к спортивной активности. У большинства детей в отдаленном периоде отмечается выраженный болевой синдром при занятиях спортом — это обнаружено в ходе настоящего исследования, а также описано в мировой литературе: до 16 % детей после РО с потерей участков суставного хряща могут испытывать болевой синдром даже через 14 лет после оперативного лечения [12].

Авторы рентгенологической методики ROCK сравнивали показатели ICC для критериев оценки между одними и теми же исследователями по каждому критерию после оперативного вмешательства, а по показателю общего заживления — еще и по временным интервалам от 2 до 24 мес. с момента операции. Показатели консолидации, склероза материнской кости и общего заживления прошли порог величины 0,8 и продемонстрировали превосходную надежность, тогда как показатели размера очага, контуров кости и степени оссификации кости в очаге составили 0,77; 0,75 и 0,74 соответственно. Для показателя общего заживления очага во временном интервале от 2 мес. до 2 лет установлен умеренный прирост от 0,65 до 0,7 с незначительным падением к концу второго года наблюдения до 0,69. В настоящем исследовании показатель надежности критерия общего заживления также постепенно возрастал (от 0,81 до 0,92) к концу первого года после операции и был существенно выше такового у E.J. Wall и соавт.

В целом методика оценки заживления очага по МРТ показала превосходную надежность на разных сроках с момента оперативного вмешательства как при оценке разными исследователями, так и при оценке одним и тем же исследователем с временными интервалами (см. табл. 3).

 

Таблица 3. Оценка коэффициента корреляции в динамике

Показатель	Степень отека костного вещества	Степень консолидации	Структура костного вещества	Оценка суставного хряща	Общее заживление очага
Общие значения (без разделения на группы)	0,972	0,984	0,977	0,977	0,993
Ранний послеоперационный период	0,974	0,968	0,935	0,986	0,989
Поздний послеоперационный период	0,537	0,987	0,987	0,988	0,988

 

Применительно к выборке из 10 пациентов, включенных в исследование, у всех, кроме одного, достигнуто заживление очага через год с момента оперативного вмешательства. Таким образом, для 90 % очагов РО зафиксировано заживление (более 75 баллов по шкале МРТ) при средних размерах очага 3,11 см². K. Davidson и соавт. выполняли лечение стабильных очагов РО по методике антеградных остеоперфораций с введением к зоне очага концентрата аспирата костного мозга (BMAC). Эффективность лечения оценивали по шкале E.J. Wall: для 76,5 % очагов получен показатель 75 баллов — они были признаны зажившими. Средний срок заживления составил 10,6 мес. при средних размерах очагов 4,07 см² [25]. В связи с малой выборкой в нашем исследовании сделать заключение о том, какая из методик более эффективна, не представляется возможным. Тем не менее, в связи с тем, что в исследовании K. Davidson и соавт. cредние размеры очагов были больше, меньшее количество удовлетворительных результатов объяснимо с позиций уже изученных особенностей течения РО. Других исследований в зарубежной литературе с помощью шкалы оценки ROCK с полным текстом при поиске по базам данных PubMed, Medline, Embase найдено не было.

Таким образом, новая шкала оценки заживления очагов РО по МРТ обладает высокой степенью надежности и воспроизводимости как между разными исследователями, так и при оценке одним исследователем с временным интервалом. Из отрицательных сторон следует отметить слишком малый объем выборки для проверки взаимосвязи между данными клинических шкал оценки выздоровления после РО и показателями оценки заживления очагов РО по новой шкале МРТ. Для введения шкалы в диагностический протокол послеоперационного наблюдения необходимо проведение исследования с применением шкалы на большем количестве пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью разработанной шкалы оценки заживления очагов РО по МРТ можно оценить не только заживление костной части очага, но и состояние суставного хряща и его динамику, степень распространения процесса на костную ткань всего мыщелка бедренной кости и динамику процесса восстановления кости всего мыщелка, на ранних стадиях определить признаки нестабильности очага для своевременного вмешательства в случае неудовлетворительного результата лечения РО с дестабилизацией очага. Согласованность индивидуальных оценок исследователей, а также между разными исследователями позволяет утверждать, что методика обладает высокой степенью надежности, но для широкого применения в клинической практике и научной деятельности шкала должна пройти испытание на большей выборке пациентов с РО.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Отсутствует.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Исследование выполнено в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации с поправками Минздрава РФ, одобрено этическим комитетом ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава РФ (протокол № 194 от 16.03.2020). Авторы в письменной форме получили добровольное согласие пациентов (или их законных представителей) на участие в исследовании и публикацию медицинских данных.

Вклад авторов. А.В. Семенов — планирование дизайна исследования, поиск литературы, анализ публикаций, статистическая обработка данных, описание результатов работы, формирование выводов, участие в проведении статистического анализа, написание публикации. М.С. Зубцов — поиск литературы, отбор, анализ публикаций, описание результатов работы, формирование выводов, участие в оценке заживления очагов РО, написание публикации. Ю.Г. Липкин — определение стратегии поиска литературы, анализ публикаций, статистическая обработка данных, описание результатов работы. Г.С. Дибривный — оценка и описание исследований МРТ детей с РО, составление параметров для оценки заживления очагов РО, экспертная оценка по результатам исследования, формулирование результатов и выводов исследования. И.Н. Исаев — формулирование выводов и результатов исследования, консультирование по оперативным методикам лечения заболевания, выполнение операций по поводу РО у детей. В.В. Коротеев — формулирование выводов и результатов исследования, консультирование по оперативным методикам лечения заболевания и по методам оценки заживления очагов РО, выполнение операций по поводу РО у детей. Н.И. Тарасов — формулирование выводов, оценка результатов, консультирование по оперативным методикам лечения заболевания. Ю.И. Лозовая — участие в планировании исследовательской работы, формулирование результатов исследования, выводов, редакция публикации. Д.Ю. Выборнов — планирование дизайна исследования, осуществление общего руководства над проведением исследования и написанием публикации, общая редакция публикации.

Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Благодарности. Авторы выражают благодарность ординаторам кафедры детской хирургии ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Х.П. Мачихильяну, Р.Ф. Аскерову, А.М. Чмыховой, Т.А. Колесниченко за помощь в проведении исследования.

Об авторах

Андрей Всеволодович Семенов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Автор, ответственный за переписку.
Email: dru4elos@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6858-4127

аспирант

Россия, Москва

Михаил Сергеевич Зубцов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: zumi19979@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6845-5253

ординатор

Россия, Москва

Юрий Германович Липкин

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: lyg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3306-0523
SPIN-код: 6396-4125

канд. мед. наук

Россия, Москва

Григорий Степанович Дибривный

Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: dibrivniy11091976199@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6263-5488

врач-рентгенолог

Россия, Москва

Иван Николаевич Исаев

Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: i.n.isaev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7899-5800

врач — травматолог-ортопед

Россия, Москва

Владимир Викторович Коротеев

Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: 9263889457@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4502-1465

канд. мед. наук

Россия, Москва

Николай Иванович Тарасов

Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: tarasov_doctor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9303-2372

канд. мед. наук

Россия, Москва

Юлия Ивановна Лозовая

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова; Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: u.lozovaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3899-1420

канд. мед. наук

Россия, Москва; Москва

Дмитрий Юрьевич Выборнов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова; Детская городская клиническая больница имени Н.Ф. Филатова

Email: dgkb13@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8785-7725

д-р мед. наук

Россия, Москва; Москва

Список литературы

Дополнительные файлы