способ ультразвукового определения величины латеральной дислокации надколенника

Формула изобретения

Способ ультразвукового определения величины латеральной дислокации надколенника, включающий визуализацию контура верхней поверхности надколенника и последующее получение изображения ультразвукового среза с помощью датчика сканера, расположенного поперечно на средней, проведенной в направлении от верхушки к основанию линии надколенника на 1-1,5 см проксимально выше края его верхушки с наклоном в контркраниальном направлении под углом к фронтальной плоскости, выбранным в пределах от 40 до 45° из условия визуализации на полученном срезе контура передней поверхности надколенника с акустической тенью, расположенной в области передних контуров медиального и латерального надмыщелков бедренной кости и при латеральном смещении на этом срезе акустической тени относительно контуров надмыщелков так, что визуализируется, по крайней мере, неполный контур межмыщелкового углубления, включающий его нижний уровень, на изображении полученного среза через нижнюю точку этого контура проводят вертикальную линию, а через середину отрезка, соединяющего латеральную и медиальную точки контура надколенника, наиболее удаленные от проведенной в направлении от верхушки к основанию средней линии надколенника, проводят другую вертикальную линию, после чего определяют величину латеральной дислокации надколенника, измеряя расстояние между этими линиями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть использовано для оценки латеральной дислокации надколенника на раннем этапе диагностического процесса.

Повреждения коленного сустава представляют серьезную проблему клинической медицины, так как являются довольно частой причиной потери трудоспособности и инвалидизации.

Патология пателлофеморального сустава (ПФС) - распространенная, однако недостаточно изученная проблема. По данным некоторых авторов, примерно 15% впервые обратившихся пациентов имеют изолированную пателлофеморальную патологию. Еще у 25% пациентов пателлофеморальные симптомы являются вторичным проявлением других заболеваний, таких как нестабильность передней крестообразной связки и разрывы менисков. Латеральная дислокация надколенника и его проявление - как синдром латеральной гиперпрессии надколенника (СЛГН) представляет собой достаточно распространенную патологию пателлофеморального сустава (ПФС), встречающуюся преимущественно среди детей и подростков. СЛГН по данным разных авторов является причиной от 7 до 15% всех обращений по поводу ортопедической патологии коленного сустава.

Синдром латеральной гиперпрессии надколенника - это в той или иной степени выраженная постоянная ноющая боль в переднем отделе коленного сустава (усиливающаяся при сгибании), обусловленная вторичной хондромаляцией, а также раздражением нервных волокон, расположенных непосредственно в латеральном удерживателе надколенника. Отмечается припухлость сустава, рецидивирующие синовиты, хруст при движениях. При прогрессировании гиперпрессии возможно появление чувства неустойчивости, разболтанности в суставе, болевого псевдоблокирования сустава. В большинстве случаев причинами развития синдрома латеральной гиперпрессии надколенника являются аномалии развития коленного сустава: врожденные деформации надколенника, гипоплазия латерального мыщелка бедра, высоко расположенный надколенник - patellaalta, латерально расположенная бугристость большеберцовой кости, повышенная плотность латерального удерживателя надколенника и другие аномалии, приводящие к латеропозиции надколенника. Также возможно развитие данного синдрома после травматических повреждений нормально сформированного сустава, в результате которых происходят фиброзносклеротические изменения поврежденных мышц и связок, растяжение медиального удерживателя надколенника, растяжения капсулы сустава, что не компенсируется в процессе заживления и приводит к смещению надколенника кнаружи. При этом в результате перегрузки латеральных отделов ПФС повышается уровень напряжения в костно-хрящевых и мягкотканых элементах сустава, что ведет к развитию хондромаляции, асимметричному износу сустава с развитием дегенеративно-дистрофических изменений костно-хрящевых структур. Для профилактики осложнений у пациентов с синдромом латеральной гиперпрессии надколенника необходимо уделять особое внимание тщательному обследованию пациентов с целью раннего выявления у них признаков данной патологии. Однако в начальной стадии латеральной дислокации надколенника эти симптомы могут быть слабо выражены. В то же время выявление этого заболевания на ранней стадии важно, так как лечение на ранней стадии проявления заболевания дает наилучшие результаты.

Для диагностики используют такие методы исследования коленного сустава, как:

- рентгенограммы коленного сустава, по которым оценивают его состояние;

- компьютерная томография и магнитно-резонансная томография. Это современные, высокоинформативные, но дорогие методы исследования, при одном из которых неизбежна лучевая нагрузка на пациента. Лучше всего подходят для определения мягкотканых повреждений: связочного аппарата, повреждений менисков, хряща и др. Так, известен Способ определения латерализации собственной связки надколенника (патент RU № 2271148, МПК A61B 6/03). Способ включает определение угла смещения надколенника, при этом определяют угол смещения надколенника и его собственной связки относительно ложа надколенника, для этого производят компьютерную томографию коленного сустава, по томограмме устанавливают уровни сканирования: проксимально - вверх от надколенника до 1,5 см, дистально - на уровне бугристости большеберцовой кости, после чего накладывают томограмму на уровне центральных отделов ложа надколенника и томограмму на уровне прикрепления собственной связки надколенника, затем на созданном изображении производят измерение угла, образованного двумя линиями: прямой, проведенной через центр ложа надколенника и центр бедренной кости, и прямой, проведенной через центр большеберцовой кости и место прикрепления собственной связки надколенника.

- ультразвуковое исследование обладает целым рядом преимуществ перед рентгеновскими методиками. Это прежде всего отсутствие ионизирующего излучения, доступность. Кроме того, это исследование значительно дешевле. Однако при патологии пателлофеморальной зоны УЗИ применяется в основном при острых травмах надколенника, при этом исследуют патологию удерживателя надколенника и прилежащих тканей.

Известны такие способы ультразвукового исследования тканей коленного сустава, как «Способ прогнозирования повреждения хряща на суставной поверхности надколенника у пациентов с феморо-пателлярной патологией коленного сустава путем измерения угла надколенника, отличающийся тем, что проводят скрининговое ультразвуковое исследование коленного сустава, измеряют угол соотношения между плоскостью верхнего полюса надколенника и плоскостью передней неартикулирующей поверхности надколенника и при его значениях более 120°, прогнозируют повреждение хряща на суставной поверхности надколенника» (патент RU № 2400146, МПК A61B 8/08) или «Способ ультразвуковой диагностики повреждений менисков коленных суставов путем полипозиционного исследования сустава при выпрямленной и согнутой голени, отличающийся тем, что датчик ультразвукового сканера с рабочей частотой 5-10 МГц устанавливают перпендикулярно суставной щели коленного сустава с латеральной или медиальной поверхности сустава при согнутой голени под углом 90°, а затем осуществляют тракцию голени кпереди перпендикулярно ее оси и по наличию перерыва контура мениска и линии разрыва диагностируют повреждение переднего рога латерального или медиального мениска» (патент RU № 2282399, МПК A61B 8/00, A61B 8/08).

В публикации, «Ультразвуковая диагностика в травматологии и ортопедии», Еськин Н.А, ЦИТО, Москва, 2009 г., описано ультразвуковое исследование, при котором визуализируют контуры надколенника (ровные, неровные), устанавливают целостность собственной связки (нарушена, не нарушена), ее структуру (однородная, неоднородная, пониженной эхогенности), толщину, наличие бурсита (есть, нет).

Все эти способы относятся к диагностике внутрисуставных элементов колена. Ультразвуковой способ определения величины латеральной дислокации надколенника неизвестен. Кроме того, утверждается, что ультразвуковое исследование позволяет лишь выявить косвенные признаки вывиха надколенника, такие как повреждения медиальных стабилизаторов надколенника в виде диффузного утолщения мягких тканей, неравномерного повышения эхогенности с утратой четкости дифференцировки структур медиального отдела сустава, утолщения синовиальной оболочки, причем указанные признаки можно было выявить лишь в остром периоде травмы (Тимофеев И.В. Автореферат диссертации «Клиника, диагностика и эндоскопические методы лечения острого вывиха надколенника у детей». -Москва - 2004).

Между тем, своевременное выявление в начальном периоде диагностического процесса величины смещения надколенника имеет значение для последующего определения степени смещения надколенника и для выбора тактики лечения такого смещения (легкая и средняя степень, при которых возможно консервативное лечение, тяжелая степень, при которой в большинстве случаев показано оперативное лечение).

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания способа определения величины латеральной дислокации надколенника на раннем этапе диагностического процесса неинвазивным, недорогим способом, исключающим лучевую нагрузку на пациента.

Техническим результатом заявляемого изобретения является возможность неинвазивного быстрого и точного определения латеральной дислокации надколенника, доступность и упрощение диагностики на раннем этапе диагностического процесса при достаточной его достоверности.

Этот технический результат достигается тем, что ультразвуковое определение величины латеральной дислокации надколенника включает визуализацию контура верхней поверхности надколенника. Затем получают изображение ультразвукового среза датчиком, расположенным на средней, проведенной в направлении от верхушки к основанию линии надколенника, на 1-1,5 см проксимально выше края его верхушки. Кроме того, датчик расположен поперечно с наклоном в контркраниальном направлении под углом к фронтальной плоскости, выбранным в пределах от 40 до 45° из условия визуализации на срезе контура передней поверхности надколенника с акустической тенью, расположенной в области передних контуров медиального и латерального надмыщелков бедренной кости. После этого при латеральном смещении акустической тени относительно контуров надмыщелков так, что на срезе визуализируется, по крайней мере, неполный контур межмыщелкового углубления, включающий его нижний уровень, на изображении полученного среза через нижнюю точку этого контура углубления проводят вертикальную линию. Затем на изображении через середину отрезка, соединяющего латеральную и медиальную точки контура надколенника, наиболее удаленные от проведенной в направлении от верхушки к основанию средней линии надколенника, проводят другую вертикальную линию. Определяют величину латеральной дислокации надколенника, измеряя расстояние между проведенными линиями

Способ осуществляют следующим образом.

При положении пациента на спине из переднего доступа визуализируют контуры верхней поверхности надколенника по общепринятой стандартной методике, например, с использованием ультразвукового сканера Accuvix V-10, линейного датчика 5,0-13 МГц. После этого датчик располагают на средней линии надколенника на 1-1,5 см выше нижней точки его верхушки с наклоном в контркраниальном направлении под углом к фронтальной плоскости, выбранным в пределах от 40 до 45° из условия визуализации на срезе контура передней поверхности надколенника с акустической тенью, расположенной в области передних контуров медиального и латерального надмыщелков бедренной кости (рис.1, 2). В режиме стоп-кадра на созданном ультразвуковом изображении, включающем контур передней поверхности надколенника 5 с акустической тенью, в области передних контуров медиального и латерального надмыщелков бедра, визуально определяют местонахождение акустической тени 6 от надколенника, которая в норме накладывается на межмыщелковое углубление 4, перекрывая его и нижнюю точку А углубления, а также частично латеральный и медиальный надмыщелки бедренной кости (рис.1). При отсутствии такого наложения, при латеральном смещении акустической тени 6 так, что визуализируется, по крайней мере, неполный контур межмыщелкового углубления, включающий нижний уровень межмыщелкового углубления с самой нижней точкой углубления, на изображении (рис.2) находят на видимом контуре углубления 4 самую нижнюю точку углубления и отмечают ее как точку А, через которую проводят вертикальную линию 1. После этого на полученном изображении соединяют отрезком 3 латеральную С и медиальную D точки контура 5 надколенника, наиболее удаленные от средней линии надколенника. Отмечают точку В середины этого отрезка, через которую проводят вертикальную линию 2. Как уже отмечалось, в норме визуализируется наложение тени надколенника 6 на межмыщелковое углубление так, что перекрыт его нижний уровень (рис.1), при этом латеральное смещение отсутствует.

Определяют величину латеральной дислокации надколенника, измеряя расстояние L (в мм) между проведенными линиями 1 и 2. Эта качественная характеристика позволяет при необходимости оценить степень смещения надколенника. Чем больше расстояние L, тем больше степень смещения наколенника.

Как показали исследования, при незначительном латеральном смещении (клинический пример 3).

Клинический пример 1

Пациент Р. Возраст 36 л, обратился с жалобами на боли в коленном суставе, постоянный хруст при приседании и занятии спортом. Проведено ультразвуковое исследование сустава, при котором, кроме частичного повреждения внутреннего мениска, выявлена при исследовании в соответствии с заявленным способом латерализация надколенника со смещением в соответствии с заявленным способом 1,45 см - расстояние определяют с использованием программного обеспечения (рис.3, 3а, где изображена ультразвуковая томограмма пациента с признаками латерализации надколенника). На рис.3 для более наглядной иллюстрации все линии графически усилены, на рис.3а - натуральное изображение томограммы с линиями построения). На рис. 3 изображены: точка А, отмеченная в самой нижней точке межмыщелкового углубления и вертикальная линия 1, проведенная в плоскости изображения на стоп-кадре, точка В на середине отрезка, соединяющего латеральную и медиальную точки контура надколенника, наиболее удаленные от средней линии надколенника, а также вертикальная линия 2 проведенная через эту точку. Расстояние между этими линиями 1,45 см.

С целью верификации способа пациенту проведено КТ коленного сустава. По данным КТ-исследования подтверждена латерализация надколенника, а именно (рис.4) результаты следующие:

Суставная щель коленного сустава прослеживается на всем протяжении, незначительно сужена в латеральном отделе. Суставные поверхности ровные и четкие. Костная структура в костях составляющих сустав не изменена. Краевые костные заострения межмыщелкового возвышения слева. Надколенник смещен латерально на 1,5 см.

Угол конгруэнтности пателло-феморального сочленения = 32 гр. (N=11-16 гр.)

Угол наклона надколенника = 2 гр. (N>7 гр.)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Латерализация надколенника

Рекомендовано операционное лечение по месту жительства.

Клинический пример 2. Пациентка Ш. 1999 г.р. поступила на исследование и лечение с диагнозом посттравматическая артропатия в ФГБУ ФЦТОЭ г. Чебоксары с жалобами на боли в левом коленном суставе. В анамнезе травма при занятии спортом в сентябре 2012 г. Ультразвуковое исследование не проводилось.

Консультирована травматологом ФГБУ ФЦТОЭ г. Чебоксары, заподозрено клинически - латерализация надколенника, с застарелым повреждением медиального удерживателя. 23.10.13 г УЗИ левого коленного сустава: признаков повреждения менисков не выявлено. В соответствии с заявленным способом выявлена латерализация надколенника со смещением 1,1 см, нарушение архитектоники медиального удерживателя (на рис.5 изображение томограммы пациентки).

Для верификации 23.10.13 г было проведено МР-исследование коленного сустава. Были обнаружены признаки латерализации надколенника слева (10 мм). Застарелое повреждение медиального удерживателя надколенника (рис.6).

23.10.13 Проведена операция: Артроскопическая стабилизация левого надколенника, пластика внутреннего удерживателя. Осуществлен релиз наружных и внутренних отделов капсулы сустава, дебридмент разрыва медиального удерживателя, надколенник мобилизован, произведено прошивание внутренних отделов с удерживателем тремя подкожными швами по Yamamoto через медиальный край надколенника. Надколенник установлен в правильное положение, швы затянуты в положении умеренного сгибания коленного сустава с формированием дупликатуры.

Клинический пример 3. Пациент П., Возраст 44 г. обратился в диагностическое отделение с жалобами на боли в правом коленном суставе, возникающие при физических нагрузках, больше по внутренней поверхности.

При ультразвуковом исследовании коленного сустава диагностирован умеренный выпот в полости, незначительные дегенеративные изменения менисков, с зоной повреждения в проекции переднего рога внутреннего мениска. Исследован надколенник в соответствии с заявленным способом. При этом тень надколенника незначительно смещена в латеральном направлении, но накрывает область межмыщелкового углубления, включая нижний уровень. Сделан вывод, что надколенник эхографически центрирован.

На рис.7 представлена сонограмма, на которой визуализируется верхний контур надколенника, за которым определяется акустическая тень, которая четко накладывается на всю область межмыщелкового углубления. При этом линия из нижней точки межмыщелкового углубления проведена с ориентацией на анатомическое расположение части контуров надмыщелков, незакрытых тенью.

На рис.8 представлено КТ пациента П. Суставные щели коленных суставов прослеживаются на всем протяжении, не сужены. Суставные поверхности ровные и четкие. Костная структура в костях составляющих суставы не изменена.

СПРАВА:

Индекс Caton-Deschamps = 1,2 (N=0,6-1,2)

Угол конгруэнтности пателло-феморального сочленения = 15 гр. (N=11-16 гр.)

Угол наклона надколенника = 28 гр. (N>7 гр.)

СЛЕВА:

Индекс Caton-Deschamps = 1,1 (N=0,6-1,2)

Угол конгруэнтности пателло-феморального сочленения = 16 гр. (N=11-16 гр.)

Угол наклона надколенника = 29 гр. (N>7 гр.)

Заключение: Патологических изменений не обнаружено.

Заявленным способом исследованы и проанализированы 46 пациентов в возрасте от 14 до 44 лет. Критерием отбора являлись прежде всего жалобы на эпизодический хруст при сгибании и разгибании сустава, непостоянные боли по латеральной поверхности сустава, которые пациент не может внятно охарактеризовать, и наличие у исследуемого в анамнезе эпизода вывиха с самопроизвольным вправлением надколенника (со слов пациента). При этом большинство исследуемых при первичном обращении и клинической интерпритации состояния - имели «маску» повреждения наружного мениска. Лишь у 4-х пациентов имелся четко сформированный клинический диагноз (привычный вывих надколенника с верификацией лучевыми методами), но ультразвуковое исследование, в том объеме которое представляет заявленный способ, не проводилось. Всем пациентам обязательно проводилось МРТ (SIMENS «MAGNETOM Avanto» 1,5 Тл) или КТ («SOMOTOM Emotion 16») исследование, с целью корреляции заявленных параметров ультразвуковой методики и сопоставления с параметрами МРТ и КТ диагностики данной патологии.

Достоверность результатов исследования заявляемым способом была подтверждена во всех случаях исследования.

Использование данного способа инструментальной диагностики позволяет определять величину латерализации надколенника, выявлять среди пациентов с болевым синдромом в коленном суставе группы повышенного риска по развитию заболеваний коленного сустава, определять тактику лечения, используя неинвазивные методы диагностики.