Способ ультразвуковой диагностики степени оссификации костного скелета у детей раннего возраста

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано в работе детских поликлиник и ортопедических отделений детских больниц для оценки и определения степени зрелости костного скелета. Производят ультразвуковое исследование кисти и тазобедренных суставов ребенка. Если у ребенка в возрасте 1-3 месяцев визуализируются ядра окостенения двух костей запястья (головчатой и крючковатой), а также ядра окостенения головок бедренных костей, то диагностируют раннее окостенение хрящевой ткани. При визуализация ядер окостенения перечисленных костей в возрасте 3-5 месяцев диагностируют нормальные сроки оссификации скелета. При отсутствии визуализации одного или нескольких перечисленных ядер окостенения у ребенка старше 5 месяцев диагностируют замедление процесса формирования костной ткани. Способ позволяет с высокой степенью точности и специфичности оценить процессы оссификации костного скелета в наиболее активный период роста ребенка. 10 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано в работе детских поликлиник и ортопедических отделений детских больниц для оценки и определения степени зрелости костного скелета, для диагностики рахита и других системных заболеваний скелета, для диагностики дисплазии тазобедренных суставов.

Известен прототип оценки степени оссификации костного скелета у детей первых месяцев жизни путем ультразвукового исследования тазобедренных суставов и, в частности, выявления ядер окостенения проксимальных эпифизов (головок) бедренных костей, срок появления которых относят к 8-16 неделям жизни ребенка, а средний возраст появления сигнала ядра оссификации у доношенного ребенка составляет 7,5 месяцев (Рейнгард Граф. Сонография тазобедренных суставов новорожденных. Диагностические и терапевтические аспекты // Издательство Томского университета. - 2005. - С.46-48.) Автор предлагает способ ультразвукового исследования тазобедренных суставов путем фронтального сканирования при положении сонографического датчика на уровне больших вертелов бедренных костей с последующей сонографической документацией и графической оценкой углов наклона крыши и дна вертлужных впадин. Одновременно отмечается наличие или отсутствие ядер окостенения головок бедренных костей.

Недостатком этого способа является то, что автором указывается очень большой временной диапазон формирования ядра окостенения головки бедренной кости (2-8 месяцев), что не позволяет решить вопрос о соответствии костного возраста календарному возрасту ребенка.

Существует рентгенологический метод определения степени зрелости костного скелета путем визуализации ядер окостенения костей запястья головок бедренных костей (Королюк И.П. Рентгеноанатомический атлас скелета. - М., 1996. - С.42). Так, время появления на рентгенограмме ядер окостенения головчатой и крючковатой костей приходится на 2-4 месяц жизни ребенка, а ядро окостенения головки бедренной кости при рентгенологическом исследовании выявляется у девочек в период от 4 до 8 месяцев, а у мальчиков - в 6-8 месяцев. Недостатком рентгенологического способа определения степени оссификации костного скелета является лучевая нагрузка на растущий организм ребенка, особенно при исследовании тазобедренных суставов, поскольку при этом происходит облучение не только костного мозга бедренных костей, но и зоны половых желез. По той же причине рентгенологический метод не может применяться как скрининг-метод и метод динамического наблюдения.

Задача изобретения: повышение точности диагностики нормального и патологического формирования костного скелета у детей первых месяцев жизни.

Поставленная задача достигается тем, что у детей в возрасте от 3 месяцев жизни проводится последовательное ультразвуковое исследование тазобедренных суставов и костей запястий линейным датчиком с частотой 7,5 МГц или 5,0 МГц, которое документируется эхографически. Если у ребенка в возрасте от одного до трех месяцев визуализируются ядра окостенения двух костей запястья (головчатой и крючковатой), а также ядра окостенения головок бедренных костей, то диагностируется раннее окостенение хрящевой ткани. Определение ядер окостенения в период от трех до пяти месяцев жизни является признаком нормальной оссификации скелета. Если у ребенка старше 5 месяцев в результате ультразвукового исследования ядра окостенения всех или некоторых из перечисленных ранее костей не визуализируются, то диагностируется замедленное формирование костной ткани или локальная дисплазия костного скелета.

Ультразвуковое исследование начинают с исследования тазобедренных суставов в стандартной боковой проекции, на уровне большого вертела бедренной кости при фронтальном распространении ультразвуковых волн и дополняют поперечным сканированием костей запястья линейным датчиком с частотой 7,5 МГц или 5,0 МГц при аксиальном распространении ультразвуковых волн.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 изображена ультразвуковая картина запястья ребенка А. в возрасте 3 месяцев. Хорошо видны изображения головчатой (10) и крючковатой (11) костей. Следовательно, степень оссификации соответствует календарному возрасту.

На фиг.2 изображена ультразвуковая картина левого и правого тазобедренных суставов того же пациента А. Визуализируются ядра окостенения головок обеих бедренных костей (9). Следовательно, степень оссификации соответствует календарному возрасту ребенка.

На фиг.3 изображена ультразвуковая картина запястья ребенка Б. в возрасте 3 месяцев, на снимке отсутствует изображение головчатой (10) и крючковатой (11) костей, следовательно, степень оссификации не соответствует календарному возрасту.

На фиг.4 изображена ультразвуковая картина правого и левого тазобедренных суставов того же ребенка Б. На снимке отсутствует изображение ядер окостенения головок бедренных костей (9). Следовательно, степень их оссификации не соответствует календарному возрасту ребенка.

На фиг.5 изображена ультразвуковая картина запястья и тазобедренных суставов ребенка В. 3 месяцев, у которого ультразвуковая картина запястья соответствует календарному возрасту - видны изображения головчатой (10) и крючковатой костей (11), в то время как эхографическая картина тазобедренных суставов показывает замедленное формирование ядер окостенения головок бедренных костей - признак локальной замедленной оссификации, то есть дисплазии тазобедренных суставов.

На фиг.6 представлена ультразвуковая картина продольного сканирования боковой поверхности бедра в области правого тазобедренного сустава по средней линии, на которой визуализируются все элементы тазобедренного сустава.

На фиг.7 представлена ультразвуковая картина продольного сканирования боковой поверхности бедра в области левого тазобедренного сустава по средней линии, на которой визуализируются элементы вертлужной впадины и мягких тканей сустава.

На фиг.8 представлена ультразвуковая картина продольного сканирования боковой поверхности бедра в области левого тазобедренного сустава по средней линии, на которой визуализируются элементы вертлужной впадины и головка левой бедренной кости.

На фиг.9 представлены схемы определения углов наклона крыш и дна вертлужных впадин правого (слева) и левого (справа) тазобедренных суставов.

На фиг.10 представлены эхограммы правого запястья и правого тазобедренного сустава, на которых видны ядра окостенения крючковатой и головчатой костей, а также ядро окостенения головки бедренной кости.

Способ осуществляется следующим образом.

Ультразвуковую диагностику начинают с изучения тазобедренных суставов. Исследование проводят линейным ультразвуковым датчиком с частотой 7,5 МГц. Пациент укладывается на бок, противоположный исследуемому суставу, исследуемая конечность несколько ротирована кнутри и согнута в коленном и тазобедренном суставах под углом примерно 50-60 градусов. Датчик с акустическим гелем помещают продольно на уровне большого вертела бедренной кости. Под контролем монитора датчик устанавливают таким образом, чтобы тело подвздошной кости располагалось строго по горизонтальной линии. В таком положении хорошо видны все элементы тазобедренного сустава: крыша, лимб, дно вертлужной впадины, головка бедренной кости, а также проксимальный отдел шейки бедра и тело подвздошной кости. Производится снимок (фиг.1). У части детей в возрасте от 2 месяцев визуализируются ядра окостенения головок бедренных костей. Ребенка укладывают на другой бок и таким же способом исследуют второй тазобедренный сустав.

Ребенок поворачивается на спину. Мама или помощник удерживает руку ребенка за кисть и предплечье. Проводится поперечное сканирование тыльной поверхности правого, а за тем левого запястий датчиком с частотой 7,5 МГц. Результат документируется эхограммой (фиг.2). У части детей от 2 месяцев визуализируются два гиперэхогенных сигнала от головчатой и крючковатой костей.

Если развитие костного скелета соответствует календарному возрасту ребенка, то у детей в возрасте 3 месяца и старше при эхографическом исследовании запястья визуализируются головчатая (10) и крючковатая (11) кости, а УЗИ тазобедренных суставов демонстрирует ядра окостенения головок бедренных костей (9), а также нормальные углы наклона дна и крыши вертлужных впадин. Ранняя оссификация определяется у 16,9% детей в возрасте от 1,5 месяцев. При этом визуализируются ядра окостенения одной, двух, трех или четырех перечисленных ранее костей. При замедленном формировании костного скелета, выявленном у 18,3% детей старше 5 месяцев, отсутствуют отдельные ядра окостенения головок бедренных костей и одной из костей запястьев.

Проведенное таким образом исследование позволяет дифференцировать такие заболевания, как дисплазия тазобедренных суставов, связанная с нарушением питания головок бедренных костей, и системные заболевания, сопровождающиеся замедлением процессов формирования костной ткани, такие как рахит, паратиреоидная остеодистрофия, нарушение минерального обмена в результате дефицита йода и другие.

Пример конкретного применения: ребенок Н., 3,0 месяца. Девочка родилась от первой беременности и родов. Роды в головном предлежании на сроке 40 недель. Беременность протекала благополучно. В детском отделении родильного дома девочка была осмотрена ортопедом. Патологические изменения со стороны опорно-двигательной системы не найдены. В три месяца девочка была осмотрена невропатологом и ортопедом. Было обнаружено затруднение отведения левого бедра. Поставлен предварительный диагноз: Дисплазия тазобедренных суставов? Вывих в левом тазобедренном суставе?

Проведено ультразвуковое исследование на диагностическом ультразвуковом аппарате SonoRex Acuson - 4800, производства Южной Кореи, с использованием линейного датчика с частотой 7,5 МГц, работающего в режиме реального времени. Проведена последовательная визуализация правого и левого запястий, левого и правого тазобедренных суставов.

Продольное сканирование боковой поверхности бедра в области правого тазобедренного сустава по средней линии позволило визуализировать следующие элементы тазобедренного сустава (фиг.6):

1. Тело подвздошной кости

2. Надкостница и место фиксации ягодичной мышцы

3. Костный навес

4. Хрящевой навес

5. Labrum acetabulare

6. Суставная капсула

7. Y-образный хрящ

8. Ligamentum capitis femoris

9. Головка бедренной кости

10. Ядро окостенения головки бедренной кости

11. Граница шейки бедренной кости

12. Нижний край подвздошной кости

13. Ягодичные мышцы

Продольное полипозиционное сканирование боковой поверхности бедра в области левого тазобедренного сустава позволило визуализировать следующие элементы тазобедренного сустава (фиг.7, фиг 8):

1. Тело подвздошной кости

3. Костный навес

4. Хрящевой навес

5. Labrum acetabulare

6. Суставная капсула

9. Головка бедренной кости

13. Ягодичные мышцы

14. Шейка бедренной кости

Ядро окостенения головки бедренной кости не визуализируется.

После проведения эхограмм, изображающих тело подвздошной кости и элемента сустава (фиг.9), проводится базальная линия, проходящая через тело подвздошной кости, и две касательные к головке бедренной кости. Касательная линия, проходящая через крышу вертлужной впадины и базальную линию, формирует угол альфа, демонстрирующий глубину впадины. Вторая линия, проходящая через хрящевой навес и базальную линию, демонстрирует величину хрящевого и костного навеса, то есть степень покрытия головки вертлужной впадиной, и формирует угол бета. Измерение углов по системе Р. Графа (1980) установило нормальные взаимоотношения в правом тазобедренном суставе: <α=75°, а <β=55°, в то время как в левом тазобедренном суставе наблюдались следующие величины углов:<α=65°, a <β увеличен до 75°, что свидетельствовало о децентрации головки левого бедра.

Заключение ультразвукового исследования: Дисплазия левого тазобедренного сустава, децентрация головки левого бедра.

После окончания ультразвуковой визуализации тазобедренных суставов ребенку проведено УЗИ правого и левого запястий тем же датчиком с частотой 7,5 МГц. На эхограмме правого запястья и правого тазобедренного сустава хорошо видны гиперэхогенные сигналы от крючковатой и головчатой костей, а также от ядра окостенения головки бедренной кости, что свидетельствует об удовлетворительной степени оссификации скелета (фиг.10).

Проведенное исследование, выявившее наличие всех ультразвуковых маркеров нормальной оссификации скелета, к которым мы относим ядра окостенения головок бедренных костей, ядра окостенения головчатой и крючковатой костей обеих кистей, позволило исключить системное нарушение костеобразования, как причину замедленного формирования левого тазобедренного сустава. Причиной развития вывиха явилось недостаточное развитие элементов крыши и дна вертлужной впадины левого тазобедренного сустава.

Таким образом, предложенный способ диагностики степени оссификации костного скелета у детей раннего возраста путем визуализации ядер окостенения двух костей кистей (головчатой и крючковатой) и ядер окостенения головок бедренных костей позволяет с высокой степенью точности и специфичности оценить процессы оссификации костного скелета в наиболее активный период роста ребенка. Предлагаемый способ основан на научных результатах, суть которых заключается в том, что по результатам исследования более 500 детей в возрасте от 10 дней до 8 месяцев жизни были определены сроки появления ультазвукового изображения ядер окостенения в шести костях скелета (2 головчатых, 2 крючковатых и 2 бедренных). Сроки оссификации, о которых можно судить по времени ультазвуковой визуализации ядер окостенения, были квалифицированы следующим образом:

1. Ранняя оссификация (1-2 месяца)

2. Своевременная - нормальная оссификация (3-5 месяцев)

3. Поздняя оссификация (5 и более месяцев)

Способ ультразвуковой диагностики степени оссификации костного скелета у детей раннего возраста, включающий визуализацию ядер окостенения ядер окостенения головок бедренных костей, отличающийся тем, что дополнительно производится ультразвуковое сканирование кисти ребенка; и если при ультразвуковом исследовании кисти и тазобедренных суставов ребенка в возрасте 1-3 месяцев визуализируют ядра окостенения головчатой и крючковатой кости, а также ядра окостенения головок бедренных костей, то диагностируют раннюю оссификацию костного скелета; при визуализации ядер окостенения перечисленных костей в возрасте 3-5 месяцев диагностируют нормальные сроки оссификации и при отсутствии визуализации одного или нескольких перечисленных ядер окостенения у ребенка старше пяти месяцев диагностируют замедление процесса формирования костной ткани.