Рентгенограмма, КТ, МРТ при остром остеомиелите у детей

Обновлено: 09.05.2024

Проведен анализ результатов применения различных методов лучевой диагностики острого гематогенного остеомиелита у 108 пациентов от 3 до 17 лет и у 97 пациентов с острым метаэпифизарным остеомиелитом, возраст которых составлял от 0 до 3 лет, проходивших лечение в период с 2003 по 2018 гг. в детской областной клинической больнице г. Твери. Представлены недостатки и преимущества, оценены ранние диагностические возможности с учетом возраста и фазы воспалительного процесса таких методов, как рентгенография, ультразвуковое исследование, магнитно-резонансная томография, компьютерная томография. Наиболее эффективными и надежными у детей раннего возраста в интрамедуллярную фазу являются ультразвуковое исследование и магнитно-резонансная томография. В данной возрастной группе МРТ требует проведения анестезиологического пособия. В экстрамедуллярную фазу показаны рентгенография и компьютерная томография. Компьютерная томография оказывает высокую лучевую нагрузку на детский организм. У пациентов в возрасте от 3 до 17 лет в интрамедуллярную фазу предпочтение отдается магнитно-резонансной томографии и эхографическому исследованию. В экстрамедуллярную фазу наиболее результативны компьютерная томография (при сроке заболевания более 7 суток) и рентгенологическое исследование.

1. Гришаев В.В. Отдаленные результаты комплексного лечения метаэпифизарного остеомиелита у детей раннего возраста // Новые технологии в детской хирургии: сб. науч. труд., посвящ.100-летию мед. образования в Пермском крае. Пермь, 2014. С. 42-46.

3. Руселик Е.А. Факт внутриутробного инфицирования в развитии гнойно-септических заболеваний у новорожденных и детей грудного возраста // Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии: материалы Всероссийской конференции. М., 2011. С.409.

4. Carmody O, Cawley D, Dodds M. Acute haematogenous osteomyelitis in children. Ir. Med. J. 2014. V. 107(9). Р. 269-270.

5. Цыбин А.А., Бояринцев В С., Машков А.Е., Слесарев В.В., Султонов Ш.Р. Остеомиелит у детей. Тула: Издательство «Аквариус», 2016. 384 с.

6. Лабузов Д.С., Салопенкова А.Б., Прощенко Я.Н. Методы диагностики острого метаэпифизарного остеомиелита у детей.// Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2017. Т. 5. Выпуск 2. С.-59-64.

8. Гумеров А.А., Лапиров С.Б., Гайнанов Ф.Х. Организация помощи детям с острым гематогенным остеомиелитом в республике Башкортостан // Актуальные вопросы хирургической инфекции у детей: материалы Всероссийского симпозиума детских хирургов. Воронеж, 2004. С. 73-74.

9. Гаркавенко Ю.Е., Семенов М.Г., Трощиева Д.О. Комплексное лечение детей с последствиями гематогенного остеомиелита: на стыке проблем // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2016. Т. 4, № 2. С. 29-36.

10. Fayad L.M., Carrino J.A., Fishman E.K. Musculoskeletal infection: role of CT in the emergency department. Radiographics. 2007. V. 27. Р. 1723-1736.

12. Ковалинин В.В., Клещевникова К.Ю., Джанчатова Б.А. Лучевая диагностика остеомиелита. // Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2014. Т. 4. № 3. С. 66-76.

13. Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Seventh Edition. James D. Cherry, Gail J. Harrison, Sheldon L. Kaplan, William J. Steinbach, and Peter J. Hotez. Chapter. 2014. V. 55. Р. 711-727.

14. Завадовская В.Д., Полковникова С.А. , Масликов В.М. // Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2017. № 7(2). С. 94 - 101.

15. Pineda C, Espinosa R, Pena A. Radiographic imaging in osteomyelitis: the role of plain radiography, computed tomography, ultrasonography, magnetic resonance imaging, and scintigraphy. Semin Plast Surg. 2009. V. 23(2). Р. 80-89. DOI: 10.1055/s-0029-1214160.

16. Щелоченкова Т.Д. Комплексная диагностика и лечение гематогенного остеомиелита у детей: дис…канд. мед. наук. Тверь, 2018.159 с.

Острый гематогенный остеомиелит (ОГО) - тяжелое гнойно-септическое заболевание, встречающееся в детской хирургической практике [1, 2]. За счет многообразия клинических проявлений, наличия атипичных форм, а также патоморфоза возбудителя последних лет оно представляет собой одно из наиболее опасных проявлений воспалительного процесса [3, 4]. Острому гематогенному остеомиелиту принадлежит одно из доминирующих мест по трудностям диагностики, тяжести течения и неблагоприятным исходам [5]. У детей раннего возраста (от 0 до 3 лет) процент осложнений с развитием ортопедической патологии (такой как деформации и укорочения конечностей, вывихи, анкилозы и контрактуры суставов), по данным ряда авторов, варьирует от 31% до 71% [6]. Инвалидность формируется от 10% до 40% случаев [7]. У детей более старшей возрастной группы (от 3 до 17 лет) наблюдается хронизация процесса в разбросе значений от 3,1% до 40%. Развиваются как ранние осложнения, так и осложнения отдаленного периода (секвестры, свищи, ограничение функции пораженного сегмента) [8].

Доля ортопедических осложнений ОГО в данной возрастной группе составляет 22-71,2%, инвалидности - 16,2-53,7%. Остается высоким процент диагностических ошибок в ранний период болезни (от 25% до 58,3%) [9]. Сроки диагностики оказывают существенное влияние на своевременность оказания хирургической помощи и прогноз заболевания. Ранняя диагностика (в первые 2-3 суток) и адекватное лечение могут привести к выздоровлению в 95% случаев [10]. Лучевые методы диагностики в постановке диагноза «острый гематогенный остеомиелит» на современном этапе развития медицины являются приоритетными [11, 12]. Однако, учитывая анатомо-физиологические особенности развития и строения костной ткани в онтогенезе, остаются дискутабельными вопросы об информативности и диагностической ценности тех или иных методов [13] в разные фазы остеомиелита у детей разных возрастных групп [14, 15].

Цель исследования: определить диагностическую ценность различных методов медицинской визуализации, последовательность их применения с учетом стадии воспалительного процесса у детей разных возрастных групп.

Материал и методы исследования

За период 2003-2018 гг. во II хирургическом отделении ГБУЗ ДОКБ г. Твери с диагнозом «острый гематогенный остеомиелит» находилось 108 детей. Мальчиков было 71 (66%), девочек - 37 (34%), возраст пациентов - от 3 до 17 лет. С метаэпифизарным остеомиелитом (МЭО) - 97 детей: мальчики - 59 (60%), девочки - 38 (40%), возраст - от 0 до 3 лет.

На диагностическом этапе применяли различные методы медицинской визуализации, представленные в таблице 1.

Количество обследованных пациентов с ОГО и МЭО лучевыми методами диагностики

Метод лучевой диагностики

Количество обследованных детей с ОГО

Количество обследованных детей с МЭО

Результаты исследования и их обсуждение

Рентгенологическое обследование выполнялось всем пациентам в качестве стандартизированного лучевого метода исследования патологии костной системы при поступлении, через 2 недели и через 21 день (отслеживались динамика процесса деструкции костной ткани и эффективность лечения). Чувствительность метода - 43-75%, специфичность - 50%, точность - 50-60%. На 3-5-й день заболевания у 19 (25%) пациентов от 0 до 3 лет обнаружены: увеличение объема мягких тканей на стороне поражения, расширенная суставная щель, неровность эпифизарного контура, остеопороз метафизарной зоны. На 10-14-й день заболевания регистрировались реакция периоста и очаги деструкции в метаэпифизарной зоне (n=48; 84,31%). Рентгенография не обладает достаточной чувствительностью к визуализации хрящевых структур, в связи с чем в начальные периоды заболевания является малоинформативным методом.

У детей возрастной группы от 3 до 17 лет на 5-7-е сутки болезни рентгенологически деструктивных костных изменений не определялось. Первые рентгенологические проявления в виде увеличения объема и плотности мягких тканей, линейного периостита, нечеткости костной структуры, утолщения и разрыхления коркового слоя отмечались в среднем на 10-14-е сутки (n=43; 39%). Периостит, разрыхление коркового слоя, остеопороз и остеосклероз, деструкция определялись на более поздних сроках. Таким образом, рентгенография не может рассматриваться в качестве метода диагностики остеомиелита на ранних сроках (рис. 1).

Рис. 1. Острый гематогенный остеомиелит плечевой кости - 11-е сутки заболевания

Ультразвуковая диагностика проводилась всем пациентам с МЭО (n=97; 100%), в дебюте заболевания выполнена у 29 детей (29,89%). Методика высоковерифицируема во время операции. Чувствительность метода - 92,5%, специфичность - 84,6%, точность - 91,04%. Определялись следующие эхографические признаки: увеличение толщины мягкотканых структур, скопление жидкости вокруг сустава, со стороны полости сустава наблюдались утолщение капсулы, присутствие внутрисуставной жидкости; изменения структуры эпифизарного хряща, формы и структуры ядра, окостенения эпифиза, изменения эхогенности зоны метаэпифиза, размытость ее границ, гиперэхогенность надкостницы и ее утолщение, нарушение границ наружного контура. Изменения в метаэпифизарной зоне - основной эхографический признак МЭО - регистрировались на 4-7-й день болезни. У пациентов в интрамедуллярной фазе обнаружены: отек параоссальных мягких тканей (n=15; 51%), утолщение капсулы сустава (n=10; 34%), жидкость в полости сустава (n=11; 37%). В экстрамедуллярной фазе на 4-7-й день МЭО: изменения эпифизарного хряща в виде участков повышенной эхогенности (n=31; 64%), нечеткость контура метафиза (n=35, 72%), утолщение надкостницы (n=26; 51%) (рис. 2).

Рис. 2. Сонограммы левой бедренной кости. УЗ-картина деструктивного процесса

У пациентов с ОГО в старшей возрастной группе в интрамедуллярную фазу выявлялись изменения объема мягких тканей, периостальная реакция, изменения эхогенности поверхностей суставов и кортикального слоя. УЗ-признаки остеомиелита выявлялись уже на 4-е сутки (n=28; 41%) в виде явлений периостита (гиперэхогенные участки, располагающиеся параллельно кортикальному слою кости). На 7-е сутки визуализировалось четкое утолщение коркового слоя с участками фрагментации (n=30; 44%). Причем при рентгенологическом исследовании, выполненном в том же временном интервале, каких-либо патологических признаков обнаружено не было. Периостальная реакция выявлялась в период разгара клинических проявлений болезни. В остром периоде заболевания проводился УЗ-мониторинг с целью оценки динамики воспалительного процесса и контроля эффективности проводимой терапии, что влияло на выбор тактики лечения (хирургическая или консервативная).

С 2010 г. при диагностике острого гематогенного остеомиелита у детей в возрасте от 3 до 17 лет стала применяться магнитно-резонансная томография. В период с 2012 по 2018 гг. показания к применению данного метода были расширены, обследование выполнено 26 пациентам.

В острой стадии на 1-3-и сутки МРТ выполнялась у 10 (38%) пациентов, на 5-7-е сутки от начала заболевания - у 16 (61%) детей. Чувствительность метода - 82-98%, специфичность - 75-99%. Использовался МР-томограф i-Open 0,36 Т, режимы исследования Т1, Т2, STIR плоскости: аксиальная, коронарная и сагиттальная. Полученные результаты сопоставимы с литературными описаниями. Патологические процессы в костном мозге выглядели в виде участков так называемой патологической гидратации. Для отека костного мозга были характерны уменьшение сигнала на Т1 локусах и его повышение на Т2 изображениях. Для инфильтрации мягких тканей первоначально отмечено серозное воспаление, затем по мере прогрессирования процесса - его переход в гнойный миозит. Изменения в мягких тканях отображались регистрацией увеличения сигнала на Т1 взвешенных изображениях, на Т2 определялись нечеткость границ мышечной ткани, изменения в структуре, выявлялись скопления жидкости в очаге поражения. При повреждении кортикального слоя кости в мягкие ткани через гаверсовы каналы проникал жир.

В более поздние сроки при МРТ определялась веретенообразная деформация трубчатых костей на уровне поражения за счет выраженного неравномерного утолщения коркового слоя. В костномозговом канале определялись полости деструкции различных размеров, в ряде случаев с наличием внутренних перегородок и неоднородным содержимым. Реакция со стороны надкостницы характеризовалась ее неравномерным утолщением [16].

При поражении зоны эпифиза выявлялись патологические изменения суставных структур, нарушение их формы, уменьшение толщины, «изъеденность» хряща, признаки остеосклероза субхондральной зоны. На поздних сроках заболевания секвестры отчетливее определяются на КТ, МРТ несколько уступает в визуализации кортикального слоя кости. У пациентов с метаэпифизарным остеомиелитом в возрасте от 0 до 3 лет выполнено 21 исследование (21,6%). МРТ проводилось в 3 случаях при септической форме заболевания. В 10 (47%) случаях МРТ-исследование использовалось в качестве уточняющей методики в интрамедуллярную фазу на 1-3-и сутки от момента поступления при недостаточной информативности УЗ и рентгенологического методов. В 8 (38%) случаях МРТ применялось при поступлении пациентов на 4-7-е сутки заболевания (рис. 3, 4).

Рис. 3. Томограмма (МРТ) тазобедренных суставов. МЭО левой бедренной кости. 3-и сутки

Рис. 4. Томограмма (МРТ) тазобедренных суставов. ОГО левой подвздошной кости, 7-е сутки

Компьютерная томография внедрена в работу клиники с 2013 г. Чувствительность метода - 67%, специфичность - 75-83% [11]. При проведении КТ выявлялись зоны остеосклероза, имеющие высокую плотность. Визуализировались участки остеопороза с очагами резорбции костной ткани, определялась неоднородность кортикальной пластинки в области диафизарного перехода. Определялись деформации суставных поверхностей в случаях вовлечения суставов в патологический процесс. Наши исследования согласуются с данными литературы о высокой лучевой нагрузке и низкой информативности КТ в интрамедуллярную фазу остеомиелита у детей старше 3 лет. КТ применялась нами у 16 пациентов (14%) на 7-10-й день заболевания, признана одним из лучших методов визуализации секвестров.

У детей с метаэпифизарным остеомиелитом КТ выполнена в 15% случаев, так как сопряжение с высокой лучевой нагрузкой и необходимость анестезиологического пособия ограничивают применение данного метода. Наиболее достоверные результаты были получены в экстрамедуллярную фазу.

Таким образом, результаты исследования свидетельствуют о необходимости применения рассмотренных методов лучевой диагностики с учетом стадии остеомиелитического процесса и возраста пациента. У пациентов от 3 до 17 лет в интрамедуллярную фазу острого гематогенного остеомиелита наиболее информативны магнитно-резонансная томография и несколько уступающий, но широкодоступный ультразвуковой метод. Рентгенография и компьютерная томография в данный период применяются с целью дифференциальной диагностики с другими заболеваниями костно-мышечной системы, так как не позволяют в полной мере выявить патологические изменения в костном мозге. В экстрамедуллярную фазу диагностически значимы компьютерная томография (срок заболевания более 7 суток) и рентгенологическое исследование, сохраняет высокую информативность и УЗИ.

В начальную фазу МЭО у детей от 0 до 3 лет целесообразно применять такие методы лучевой диагностики, как УЗИ и МРТ. Рентгенография используется в качестве стартового метода с целью дифференциальной диагностики остеомиелита с повреждениями и другими заболеваниями опорно-двигательного аппарата. В экстрамедуллярную фазу сохраняет свою значимость УЗИ, становятся информативными рентгенография и компьютерная томография.

Рентгенограмма, КТ, МРТ при остром остеомиелите у детей

а) Определение:
• Инфекция кости, проявляющаяся в первые 14 дней заболевания

б) Визуализация:

1. Общая характеристика:
• Лучший диагностический критерий:
о Нечеткая область деструкции, обычно внутри метафизов
• Локализация:
о Чаще всего поражаются метафизы длинных костей:
- Бедренная, большеберцовая, плечевая кости
о Остеомиелит позвонков составляет 25% случаев
о Метафизарный эквивалент костей таза в 10% случаев
о Множественные образования в 5-10% случаев

2. Рентгенологические данные острого остеомиелита у детей:
• Рентгенография:
о Ранние признаки: отек глубоких мягких тканей
о Заболевание на поздней стадии: очаговая остеопения, периостит, нечеткая или размытая область деструкции кости:
- Приблизительно в 20% случаев отмечается в течение 10-14 дней

(Слева) На фронтальном срезе отсроченной сцинтиграфии костей у ребенка с болью в руке определяется диффузное накопление радиометки по всей правой плечевой кости, включая метафиз и диафиз. Сцинтиграфия костей иногда используется как метод первой линии, вследствие ее относительно низкой стоимости и стремительного поглощения, а также отсутствия необходимости в седации. Однако метод не позволяет визуализировать тонкие анатомические детали.
(Справа) МРТ, постконтрастные Т1ВИ, режим подавления сигнала от жира, сагиттальный срез: у этого же пациента определяется диффузное контрастирование костного мозга и надкостницы. Сцинтиграфия костей и МРТ имеют равную чувствительность в выявлении остеомиелита. МРТ может использоваться для выявления абсцедирования, если состояние пациента не улучшается. Абсцессы лучшего всего распознаются по периферическому контрастированию. (Слева) МРТ Т2ВИ, режим подавления сигнала от жира, коронарный срез: определяется ↑ интенсивности сигнала от гребня подвздошной кости справа, задней ости подвздошной кости слева, правой седалищной костив. Признаки неспецифичны и характерны для остеомиелита. Скорость оседания эритроцитов будет ускорена почти во всех случаях остеомиелита, повышение количества лейкоцитов и смещение лейкоцитарной формы слева менее достоверны. Остеомиелит таза иногда возникает у детей старшего возраста и имеет более неспецифическую картину с большей частотой абсцедирования.
(Справа) Рентгенография позвоночника в боковой проекции: у пациента 15 лет определяется сужение межпозвонкового пространства, деструкция концевой пластинки и склероз позвонков. Позвоночник является характерным местом гематогенного остеомиелита у детей. Медленный кровоток в концевых пластинках имитирует кровоток в метафизах. У маленьких детей диск пронизан сосудами и может быть обсеменен напрямую.

3. КТ при остром остеомиелите у детей:
• ↑ чувствительности при деструкции кости, периостите
• Ограниченная роль в алгоритме визуализации, в частности, учитывая лучевую нагрузку у детей

4. МРТ при остром остеомиелите у детей:
• Отечные изменения костного мозга и мягких тканей
о Т1 ВИ: ↓ сигнала от костного мозга, нечеткие жировые срезы
о Последовательности, чувствительные к жидкости: ↑ сигнала от костного мозга и от мягких тканей
о Постконтрастные изображения: диффузное контрастирование по всей области отека
• Абсцессы
о ↓ сигнала на Т1, ↑ сигнала на последовательностях, чувствительных к жидкости
о Периферическое контрастирование
о Внутрикостные, поднадкостничные, мягкотканные и эпидуральные:
- В большей степени характерны при инфекции таза, чем при заболевании длинных костей

5. Радионуклидная диагностика:
• Сцинтиграфия костей:
о Трехфазовая сцинтиграфия костей является как чувствительным, так и специфическим методом:
- ↑ активности от кровотока и депо крови
- Очаговое накопление радиометки на отсроченных изображениях
- Положительные данные в >90% случаев в течение 48 часов
- Ограничение: анатомические особенности
- Седация не требуется, метод относительно недорог
- Позволяет выполнить скрининг всего тела
- Холодные очаги (ложнонегативные): ↑ у очень маленьких детей:
Изначально может отмечаться снижение поглощения радиометки, вследствие сосудистой окклюзии, длится • Серный коллоид, меченный Тс-99m:
о Обычно негативные данные в первую неделю
о Комбинированное исследование с меченными лейкоцитами:
- Положительные данные: накопление радиометки на лейкоцитарной сцинтиграфии с его отсутствием на сцинтигра-фии костного мозга
• Сцинтиграфия с меченными лейкоцитами:
о Изолированное использование этого метода затруднительно, вследствие различного распределения в костном мозге

6. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод визуализации:
о МРТ или сцинтиграфия костей при очаговых симптомах
о Сцинтиграфия костей предпочтительней при нелокализованных симптомах
о Рентгенография лучше всего позволяет оценить консолидацию

в) Дифференциальная диагностика:

1. Саркома Эвинга:
• Меньшая вероятность возникновения + сцинтиграфия костей, ↑ количества лейкоцитов

г) Патология. Общая характеристика:
• Этиология:
о Гематогенный занос инфекции в метафиз, где кровоток становится замедленным
о Бактериальная инфекция наиболее распространенная:
- Наиболее часто отмечается Staphylococcus aureus
- Редко встречаются туберкулезная, грибковая и паразитарная инфекции:
Иногда отмечаются у пациентов с иммуносупрессией и у тех, кто живет в развивающихся странах
- Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumonia у очень маленьких детей
- В 30% случаев возбудитель определить не удается

(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: определяется обширный остеомиелит. Отмечается раз мытая область деструкции кортикального и медуллярного слоев по всей лучевой кости, дополняемая формированием незрелой периостальной кости.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции, этот же пациент, динамическое наблюдение: периостит, уже обширный и более зрелый. Отмечается увеличение области склероза по всей кости, что лучше определяется в кортикальном слое. Такие изменения являются результатом реактивного формирования новой кости во время консолидации. В первые 7-10 дней изменения при рентгенографии, более вероятно, прогрессируют, даже с учетом адекватной терапии. Для развитии изменений, определяемых на этом изображении, необходимо около двух недель эффективного лечения. (Слева) МРТ, полученная во время первоначального обследования, постконтрастные Т1ВИ, аксиальный срез: у этого же пациента определяется небольшое контрастирование костною мозга и диффузное воспаление мягких тканей. Неконтрастируемый, относительно гипоинтенсивный очаг периферическою контрастирования характерен для абсцесса.
(Справа) МРТ, постконтрастные Т1ВИ, режим подавления сигнала от жира, сагиттальный срез: у этою же пациента определяется обширное контрастирование вдоль утолщенной надкостницы, которое лучше визуализируется на данном срезе. И вновь определяется неровное контрастирование костною мозга лучевой костив, а также абсцесс в соседних мягких тканях. Для подтверждения абсцедирования очаг должен быть ярким на последовательностях, чувствительных к жидкостям. Если очаг останется гипоинтенсивным более вероятно, что он окажется омертвевшей (деваскуляризированной) тканью, которая изредка наблюдается при обширных инфекционных процессах.

д) Клинические особенности:

1. Проявления:
• Типичные признаки/симптомы:
о Боль, лихорадка, ограничение нагрузки, раздражительность
о Маленькие дети: раздражительность, отказ наступать на ногу
• Другие признаки/симптомы:
о Бактериемия, положительная гемокультура
о Ускорение СОЭ в >90% случаев
о В

2. Демография:
• Возраст: чаще всего возникает у детей о Остеомиелит таза наблюдается в более старшей группе

3. Течение и прогноз:
• При отсутствии лечения → обширная костная деструкция, абсцесс мягких тканей, дренируемые синусы, смерть
• Осложнения: нарушение роста, деформация
• Отсутствие лечения может привести к хроническому остеомиелиту
• У маленьких детей сосуды пересекают зону роста; остеомиелит может быть ассоциирован с септическим артритом

4. Лечение:
• Парентеральное введение антибиотиков после перорального приема
• При постоянстве симптомов рекомендуется выполнение МРТ для оценки абсцессов

е) Список использованной литературы:
1. Yoo WJ et al: Primary epiphyseal osteomyelitis caused by mycobacterium species in otherwise healthy toddlers. J Bone Joint Surg Am. 96( 17):e145, 2014

В статье представлен анализ различных методов диагностики эпифизарного остеомиелита — рентгенография, ультразвуковая диагностика, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, радиоизотопная остеосцинтиграфия. Приводятся недостатки и преимущества, а также оцениваются возможности каждого из методов с позиций ранней диагностики остеомиелита у детей.

По данным литературы, наиболее эффективными и надежными методами ранней диагностики эпифизарного остеомиелита в педиатрической практике являются магнитно-резонансный и ультразвуковой, у представленных методов отсутствует лучевая нагрузка, в то же время при использовании ультразвукового метода не требуется полная неподвижность пациента, его можно применять с момента новорожденности и в любом количественном режиме, а общедоступность и относительная низкая стоимость ультразвуковой аппаратуры позволяет иметь ее в любых медицинских учреждениях.

Ключевые слова

Полный текст

Острый эпифизарный гематогенный остеомиелит (ОГО) возникает у детей в раннем возрасте и сопровождается частой инвалидизацией по причине развития различной тяжелой ортопедической патологии. Возникающие ортопедические осложнения (вывихи, деформации, укорочение конечности, контрактуры и анкилозы крупных суставов) наблюдаются в 31-71 % случаев 5, в то же время ранняя диагностика и своевременно начатое лечение позволяют снизить количество осложнений и способствуют полному выздоровлению в 95 % случаев [6].

Цель исследования — провести анализ литературных данных о методах диагностики эпифизарного остеомиелита и определить наиболее перспективные, которые обеспечивают качественную, раннюю и доступную диагностику заболевания, направленную на снижение неудовлетворительных исходов.

Анатомические особенности костного строения и кровообращения у детей разных периодов жизни предполагают различную локализацию гнойных очагов с поражением различных отделов кости. Автономность кровообращения каждого отдела кости с более развитой сетью в эпифизе объясняет преобладание эпифизарного остеомиелита у детей младшей возрастной группы. В зависимости от возраста и развития эпиметафизарного отдела кости остеомиелитический процесс может локализоваться в хрящевой ткани эпифиза, ядре окостенения или в метаэпифизарной зоне [7, 8]. У детей старшей возрастной группы кровообращение различных отделов кости становится единым, с более развитой сетью сосудов метафиза, что объясняет преимущественную локализацию гнойных очагов в последнем 6.

В настоящее время ранняя диагностика представляет значительные трудности, так как обусловлена патоморфозом заболевания с появлением стертых форм течения воспалительного процесса [9].

Точность рентгенографии в ранней диагностике остеомиелита составляет не более 50-60 % [23]. Чувствительность метода — 43-75 %, специфичность — 50 % [13, 24]. Кроме поздней диагностики, недостатком этого метода является высокая лучевая нагрузка, низкая специфичность и разрешающая способность [16].

Компьютерная томография (КТ) позволяет повысить информативность рентгенологической диагностики острого эпифизарного остеомиелита у детей и позволяет визуализировать менее выраженные изменения, чем обычная рентгенография [15, 16]. КТ позволяет получить четкое изображение кортикального слоя, оценить состояние окружающих мягких тканей, определить наличие очагов деструкции и периостальных наслоений, детально визуализировать остеолиз кортикального слоя и костных балок [11, 25]. КТ используется для определения признаков эпифизарного остеомиелита костей в сложных суставах и может быть использована для экстренной диагностики остеомиелита [26].

Чувствительность КТ в диагностике остеомиелита составляет 67 %, специфичность — 75-83 % [15]. Недостатком этой методики является значительная лучевая нагрузка, необходимость общей анестезии у детей младшего возраста.

На ранних сроках заболевания в диагностически сложных случаях иногда применяется остеосцинтиграфия [15]. Сцинтиграфия с технецием-99m может быть использована для подтверждения диагноза в течение 24-48 часов с начала развития инфекционного процесса у 90-95 % пациентов [27]. При проведении сцинтиграфии с галлием радиофармпрепарат накапливается в местах скопления лейкоцитов и бактерий. Галлий может накапливаться у пациентов с острым эпифизарным остеомиелитом в тех очагах, в которых отмечалось нормальное или пониженное накопление технеция («холодные очаги») [13], однако при использовании данной методики имеется достаточно большое количество ложноотрицательных и ложноположительных результатов [15]. Также минусами радионуклидных исследований являются их высокая стоимость и длительное время, требуемое для полноценной обработки результатов исследования (в некоторых случаях больше суток).

При подозрении на острый гематогенный остеомиелит у пациентов раннего детского возраста возможно проведение МРТ, а не сцинтиграфии [28]. При МРТ можно диагностировать воспалительные изменения в костном мозге и мягкотканных структурах, развившиеся в течение 1-5 дней после начала болезни. МРТ позволяет оценить зону распространения патологического процесса, благодаря визуализации четкой границы между краем кости и зоной отека мягких тканей [15]. При МРТ можно оценить поражение суставов.

Для диагностики состояния мягких тканей, окружающих кость, и костного мозга МРТ является более точным методом, чем КТ. Периостальная реакция часто не визуализируется на МРТ, однако, если она все-таки определяется, то еще до стадии оссификации, поэтому видна на МРТ раньше, чем при КТ [19].

В случае необходимости более детального исследования можно использовать контрастные препараты, содержащие наночастицы железа, которые обладают суперпарамагнитными свойствами. После введения в организм эти частицы захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы и накапливаются в макрофагах и фибробластах в очаге воспаления. Данные контрастные вещества могут помочь более четко визуализировать область воспаления [29, 30].

Применение контрастов с гадолинием позволяет лучше различить изменения в костном мозге, а также нарушения кровоснабжения кости. Гадолиний накапливается в гиповаскулярных участках кости, что позволяет дифференцировать остеомиелит от флегмоны мягких тканей или абсцесса. Исследования с контрастными препаратами дают возможность с большей уверенностью предполагать наличие эпифизарного остеомиелита, если на МР-томограмме имеются признаки периостального отека или отека мягких тканей [31].

A.M. Davies описал в своей работе определение частиц жира в очаге воспаления, что связано либо с отеком костного мозга, либо с наличием линейных или шаровидных частиц некротизированного костного мозга [32]. Визуализация жировой ткани имеет смысл, так как при остром процессе происходит некроз костного мозга и высвобождение частиц свободного жира, образующих комплексы с гноем, которые могут быть обнаружены. Проникновение жира в мягкие ткани через гаверсовы каналы считается косвенным признаком нарушения целостности кортикального слоя кости [33].

МРТ позиционируется как предпочтительный метод визуализации с высокой чувствительностью (82-100 %) и специфичностью (75-99 %) в отличие от ограниченно применимых КТ и УЗИ [9, 13, 34]. В случае использования последовательности STIR МРТ имеет стопроцентную прогностическую ценность отрицательного результата, и диагноз остеомиелита может быть исключен при отсутствии изменений на МР-томограммах [13]. Недостатками МРТ являются дорогостоящее оборудование, которое не всегда доступно, высокая стоимость процедуры, артефакты в случае наличия металлических конструкций, необходимость применения общей анестезии для исключения движений во время исследования у детей первых лет жизни.

В современных условиях развития медицинских технологий все чаще используют ультразвуковой метод диагностики. Особенностями проведения УЗИ костно-суставной системы у детей является бόльшая, чем у взрослых, проникающая способность ультразвука, связанная с минеральным составом костной ткани и низкой плотностью в результате незавершенного процесса остеогенеза, когда эпифизы костей состоят в основном из хрящевой ткани. Данные особенности строения скелета позволяют судить о степени развития ядер окостенения, патологических изменениях в хрящевых эпифизах и прилежащих отделах костей [4, 6, 14-16]. Уже на ранних стадиях выявляются изменения в костной ткани и окружающих мягких тканях [35].

Изменения мягких тканей при эпифизарном остеомиелите заключаются в их утолщении, изменении эхогенности (чаще повышении) и наличии жидкостных скоплений, располагающихся параартикулярно, усилении венозного сосудистого рисунка [12, 36].

Изменения близлежащих суставов представлены расширением суставной полости с неоднородным мелкодисперсным выпотом и утолщением капсулы с пролиферацией синовиальной оболочки. В большей степени расширение полости и изменение капсулы проявляются при поражении крупных (тазобедренного и коленного) суставов. Неоднородный характер выпота отмечается в первую неделю заболевания с последующим переходом в однородный анэхогенный выпот, что связано с санацией гнойной полости в процессе лечения. Реакция синовиальной оболочки зависит от длительности заболевания: чем дольше болеет ребенок, тем толще и эхогеннее становится синовиальная оболочка [37]. Возможно увеличение толщины капсулы и повышение ее эхогенности без суставного выпота [36].

УЗИ эпифизарных отделов костей показывает неоднородность эпифизарного хряща в виде локальных участков повышенной эхогенности [36].

У младенцев изменения хрящевого эпифиза проявляются в виде анэхогенных включений 2-3 мм. При исследовании ядра окостенения эпифизарного отдела кости обнаруживается изменение его формы и структуры. При этом возможны неровность его наружного контура, деформация в виде неправильной формы гиперэхогенной структуры или в виде кольцевидной формы гиперэхогенной структуры с наличием анэхогенного участка в центре. Ядро окостенения может быть фрагментировано [36]. Эхографический метод позволяет определить жидкость в полости сустава объемом от 0,3-0,5 мл и судить о характере выпота, оценить состояние и положение эпифиза, что дает возможность обнаружить патологический вывих уже в остром периоде [38].

Таким образом, с помощью ультразвукового исследования можно выявить следующие признаки эпифизарного остеомиелита: гетероэхогенность гиалинового эпифизарного хряща, в том числе анэхогенных включений; деформацию; фрагментацию; кольцевидную форму; ядра окостенения; деформацию и неоднородность метаэпифизарной зоны с наличием анэхогенных включений в эпифизе; изменения надкостницы и кортикального слоя кости [36].

УЗИ позволяет установить диагноз ОГО в первые 2-3 дня заболевания. При этом чувствительность эхографии в диагностике эпифизарного остеомиелита составляет 90 %, а специфичность — 100 % [12].

Заключение

На сегодняшний день проблему установления диагноза эпифизарного остеомиелита у детей на ранних стадиях развития процесса нельзя считать окончательно решенной. В диагностике острого эпифизарного остеомиелита на ранней стадии процесса (в первые дни) методом выбора является УЗИ.

УЗИ позволяет на ранней стадии заболевания выявить отек и инфильтративные изменения в мышцах и мягких тканях, а также скопления жидкости в суставе. Метод безопасен, информативен, возможно его частое применение.
МРТ обладает высокой информативностью (в первые 10-14 дней), но требует специального оборудования и анестезиологического пособия.
Более простым и доступным методом остается рентгенография на поздних стадиях острого остеомиелита (через две недели после начала заболевания). Костные изменения более четко определяются при КТ, но, как и при рентгенографии, для визуализации изменений должно пройти больше недели и остается высокая радиационная нагрузка.
Радионуклидное исследование успешно используется как для диагностики острого эпифизарного остеомиелита, так и для оценки эффективности проводимой терапии в послеоперационном периоде, однако в силу возрастных ограничений этот метод невозможно применять у детей младшего возраста.

Информация о вкладе каждого автора

Д.С. Лабузов — сбор материала, анализ полученных данных, написание текста. Концепция и дизайн исследования. А.Б. Салопенкова — сбор и обработка материалов, анализ полученных данных, написание текста. Я.Н. Прощенко — анализ полученных данных, редактирование и написание текста.

Информация о финансировании и конфликте интересов

Работа проведена на базе СГМА и при поддержке ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» Минздрава России. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Читайте также: