способ оценки степени сращения переломов трубчатой кости

Формула изобретения

Способ оценки степени сращения переломов трубчатой кости методом компьютерной томографии, включающий динамическое измерение денситометрических показателей интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя, выполняют определение индекса костной мозоли ИКМ, отличающийся тем, что используют математическое выражение: ИКМ=HP(HU)/KC(HU)×100,

где ИР - плотность интермедиарного регенерата, HU;

КС - плотность кортикального слоя прилежащего отдела кости, HU;

после чего при ИКМ от 21 до 40 оценивают как недостаточную степень сращения,

при ИКМ от 41 до 60 - достаточную степень сращения,

при ИКМ от 61 до 100 - завершенную степень сращения,

при ИКМ в диапазоне от 0 до 20 - отсутствует сращение трубчатой кости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой диагностике и используется для определения количественной оценки степени сращения перелома у больных с повреждениями трубчатых костей методом компьютерной томографии.

Известен способ диагностики степени сращения переломов трубчатых костей, который основан на измерении скорости прохождения ультразвука (СПУ) через симметричный участок интактной конечности. Начало формирования костной мозоли через 4-6 недель с момента травмы требует повышенного расхода пластического материала из периферических отделов костного аппарата, что регистрируют с помощью эхоостемометра в виде снижения СПУ на 10-12%, а при отсутствии сращения свидетельствует сохранение СПУ на прежнем уровне или повышение более чем на 5% в симметричных участках интактной конечности (патент №2181031, РФ, опубл. 10.09.2000).

Однако применение известного способа не позволяет провести качественную и количественную оценку степени сращения кости непосредственно в зоне перелома и позволяет судить о процессе сращения лишь косвенно.

Известен способ диагностики сращения переломов длинной кости, включающий лучевое и ультразвуковое исследование, при котором сопоставляют количественную динамику звукопроводимости по кости и наклонение активности радиофармпрепарата в зоне перелома. При увеличении показателей прохождения ультразвуковой волны свыше 89% с содержанием радиофармпрепарата в зоне формирования регенерата от 870 до 930% диагностируют выраженный репаративный процесс (патент №2194448, РФ, опубл. 20.12.2002).

Однако применение данного способа включает два обследования и подразумевает инвазивное вмешательство, что делает способ длительным по времени и связано с известным риском.

Известен программно-цифровой способ определения степени сращения переломов костей, включающий рентгенологическое исследование. При этом проводят в динамике количественную оценку оптической плотности (РОП) места перелома и кортикального слоя места перелома и по показателю РОП судят о завершенности процесса консолидации и выражения его в цифровом виде. О завершенном процессе консолидации судят по тому, чем меньше будет разница оптической плотности области перелома и кортикального слоя области перелома (заявка №2003109143, РФ, опубл. 27.09.04.).

Однако единицы оптической плотности не являются общепринятыми, также рассчитываемая плотность места перелома имеет относительные значения вследствие суперпозиции костных отломков, мягких тканей, что не позволяет считать данный способ достаточно объективным.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа количественной оценки степени сращения перелома трубчатых костей методом компьютерной томографии в зависимости от денситометрических характеристик зоны интермедиарного сращения и смежного с ним участка кортикального слоя.

Поставленная задача достигается тем, что в способе оценки степени сращения переломов трубчатой кости методом компьютерной томографии, включающем динамическое измерение денситометрических показателей интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя, выполняют определение индекса костной мозоли ИКМ, используя математическое выражение: ИКМ=ИР(HU)/KC(HU)×100,

где ИР - плотность интермедиарного регенерата, HU;

КС - плотность кортикального слоя прилежащего отдела кости, HU;

после чего при ИКМ от 21 до 40 оценивают как недостаточную степень сращения, при ИКМ от 41 до 60 - достаточную степень сращения, при ИКМ от 61 до 100 - завершенную степень сращения, при ИКМ в диапазоне от 0 до 20 - отсутствует сращение трубчатой кости.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 - томограмма больной Л., 40 лет, с винтообразным переломом правой большеберцовой кости через 1 месяц фиксации аппаратом внешней фиксации.

Фиг.2 иллюстрирует измерение денситометрической плотности интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя места перелома через 1 месяц фиксации. Аксиальный срез выполнен на уровне средних отделов зоны перелома большеберцовой кости.

Фиг.3 - томограмма той же больной сразу после демонтажа аппарата внешней фиксации.

Фиг.4 иллюстрирует измерение денситометрической плотности интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя места перелома сразу после демонтажа аппарата внешней фиксации. Аксиальный срез выполнен на том же уровне.

Фиг.5 иллюстрирует измерение денситометрической плотности интермедиарной зоны регенерата и кортикального слоя места перелома сразу после демонтажа аппарата внешней фиксации. Мультипланарная реконструкция (MPR).

Способ осуществляют следующим образом.

Укладку больного для проведения компьютерной томографии осуществляют в положении лежа на спине, ногами в сторону Гентри. Начальный уровень сканирования устанавливают в соответствии с зоной исследования. Исследование начинают с томограммы (обзорной цифровой рентгенограммы) сегмента, при этом протяженность поля сканирования 256-512 мм. По томограмме выделяют область (диапазон) сканирования, соответствующую зоне перелома.

Обработку аксиальных срезов проводят в аксиальных и параксиальных плоскостях, производят мультипланарные реконструкции. На полученных изображениях в интерактивном режиме высчитывают плотность зоны интермедиарной мозоли и кортикального слоя, с помощью полученных значений высчитывают индекс костной мозоли (ИКМ), используя математическое выражение ИКМ=ИР(HU)/KC(HU)×100;

где ИР - плотность интермедиарного регенерата, HU; КС - плотность кортикального слоя прилежащего отдела кости, HU; после чего при ИКМ от 21 до 40 оценивают как недостаточную степень сращения, при ИКМ от 41 до 60 - достаточную степень сращения, при ИКМ от 61 до 100 - завершенную степень сращения, при ИКМ в диапазоне от 0 до 20 - отсутствует сращение трубчатой кости.

Пример 1: Больная Л., 40 лет. Диагноз: закрытый винтообразный перелом нижней трети большеберцовой кости, верхней трети малоберцовой кости, справа, со смещением отломков. Компьютерная томография правой голени №0153 от 21.01.05 г., 1 месяц фиксации аппаратом внешней фиксации; №0277 от 17.02.2005 г. сразу после снятия аппарата внешней фиксации.

Укладку больного осуществляли в положении лежа на спине. Начальный уровень сканирования устанавливали на уровне суставной щели голеностопного сустава. Исследование начинали с томограммы (обзорной цифровой рентгенограммы) сегмента, протяженность поля сканирования 256 мм. По томограмме выделяли область (диапазон) сканирования, соответствующую зоне перелома.

Обработку аксиальных срезов проводили в аксиальных и параксиальных плоскостях. На полученных изображениях в интерактивном режиме высчитывали плотность интермедиарной зоны регенерата, плотность кортикального слоя прилежащих отделов кости.

При сравнительной оценке плотности интермедиарной мозоли и кортикального слоя, полученные значения 475 HU и 1771,6 HU (среднее арифметическое показателей плотностей в трех точках) соответственно, рассчитывали по формуле 475/1771,6×100, получая ИКМ=26,8. По нашей шкале эти данные соответствуют оценке недостаточной степени сращения.

При динамическом исследовании, после снятия аппарата (через 64 дня фиксации): ИКМ=872,7/1846,7×100, ИКМ=47,3, что соответствует оценке достаточной степени сращения, приемлемой для демонтажа аппарата в количественном выражении.

Исследование, проведенное в динамике, позволяет сравнивать значения индекса костной мозоли (ИКМ) в процессе лечения и соответственно определять оптимальные сроки для снятия аппарата внешней фиксации, возможное применение способа после демонтажа аппарата внешней фиксации позволяет определить дальнейшую тактику реабилитации больного.

Предлагаемый способ позволяет при помощи прямого исследования плотности зоны интермедиарной костной мозоли количественно оценить степень ее зрелости, что служит критерием для прекращения фиксации и демонтажа аппарата внешней фиксации. Данный способ применим при исследовании травматологических больных с повреждением трубчатой кости любой локализации.

Предлагаемый способ применяется в отделе лучевых методов исследований Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А.Илизарова.