Оптическая томография с выполнением функциональных проб. Современные проблемы науки и образования

Компьютерная оптическая топография – это современный метод обследования позвоночника, который является прекрасной альтернативой рентгеновскому методу обследования. Оптическая топография позвоночника – это новая процедура, которая исключает вредное воздействие на пациента, т.к. не предполагает облучения. Её можно применять неограниченное количество раз. Основными достоинствами метода оптической топографии позвоночника является абсолютная безвредность для пациента, бесконтактная форма обследования и объективизация результатов.

История создания

Неинвазивные методы ранней диагностики деформации позвоночника способны решить проблему сколиотической болезни у подростков и детей. Оптико-топографические методы исследования начали применяться еще с начала 70-х годов, когда впервые метод муаровой топографии был применен для диагностического обследования больных. Наряду с высокой эффективностью метода были выявлены и существенные недостатки – это высокий процент ложно-положительных результатов. Кроме того, обработка муаровых топограмм отличается высокой трудоемкостью.

С начала 80-х годов муаровый метод был потеснен альтернативными оптическими методами, которые основаны на проецировании структурированных изображений. Эти аппараты осуществляли мониторинг и позволяли оценить результаты лечения позвоночника.

В 1994 году в Новосибирском НИИТО был разработан метод Компьютерной Оптической Топографии (КОМОТ) Данная установка для обследования поверхности туловища не имеет аналогов в России и странах СНГ, а также во многом превосходит по своим возможностям зарубежные аналоги.

Применение метода

Многие отклонения от нормы позволяет обнаружить эта технология. С её помощью происходит диагностика формирующегося или уже имеющегося искривления позвоночника. Оптическая топография позвоночника определяет следующие отклонения:

• сколиоз;
• лордоз и кифоз, их прогрессирование;
• перекос таза;
• ассиметрия мышц;
• разворот позвонков;
• скрученность туловища в целом.

Кроме выявления патологий позвоночника метод позволяет сделать прогноз на будущее.

Как работает метод

Компьютерная топография была изобретена в 90-х годах. Новейший способ диагностики достаточно прост. Действие оптической топографии основывается на бесконтактном обследовании больного оптическим методом.

Топограф не просвечивает насквозь пациента. С помощью этого аппарата создаются условия, при которых изгибы тела можно соотнести с эталонными показателями. При обследовании больной стоит спиной к камере, а сбоку расположен проектор. С помощью диапроектора на спину пациента выводится изображение вертикальных полос, которые располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга. Полосы отображаются на теле и повторяют все изгибы. Таким образом создается определенная картинка, которую записывает камера. После этого информация в цифровом формате обрабатывается на компьютере.

Специальная программа обработки информации демонстрирует изображение позвоночника в трёх плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. Это позволяет определить состояние позвоночника и сделать прогноз по развитию диагностированных патологий. Причем, высокая степень автоматизации диагностики позволяет при помощи программы, которая выдаёт готовый результат, составить прогнозы для пациента.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ ТОПОГРАФИЯ - НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ В ОБЬЕКТИВИЗАЦИИ ДИАГНОСТИКИ И ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ В РАБОТЕ МАНУАЛЬНОГО ТЕРАПЕВТА

Публикация в журнале "Медицинский алфавит. Больница", 4/2011

Фигуренко Александр Александрович - мануальный терапевт OOO
Колташёв Юрий Борисович - член межрегиональной ассоциации прикладной кенезиологии, директор OOO «Научно-исследовательская лаборатория движения»
Сарнадский Владимир Николаевич - к.т.н., академик РАМТН, генеральный директор ООО «МЕТОС»

Введение
На сегодняшний день основным средством диагностики состояния опорно-двигательного аппарата (ОДА) пациентов на приеме мануального терапевта является визуальный осмотр и мануальная диагностика. Основные принципы визуальной диагностики для мануальной терапии описаны различными авторами . Д анная технология весьма трудоемка, требует высокой квалификации врача, специального обучения и всегда несет в себе определенную долю субъективизма, которая не позволяет дать унифицированное описание состояния ОДА, а также не обеспечивает возможность оперативно документировать результаты обследования пациента.

Мы глубоко убеждены в том, что перед началом работы мануального терапевта необходимо наглядно показать пациенту существующие у него проблемы с ОДА, понятно и доступно объяснить эти проблемы, чтобы пациент активно включился в лечебный процесс. Поэтому до недавнего времени в нашей лаборатории первичный прием начинался с визуального осмотра, который проводился перед зеркалом, при этом мы оценивали состояние пациента и показывали ему выявленные отклонения. Пациент без затруднений визуально воспринимает нарушения осанки во фронтальной плоскости, ему сложно оценить свое состояние в горизонтальной плоскости, а в сагиттальной - пациент практически не может увидеть имеющиеся у него отклонения.

Эти данные представляют и описывают форму и ориентацию туловища в трехмерном пространстве, что позволяет мануальному терапевту всесторонне анализировать все имеющиеся у пациента проблемы с ОДА и оценивать динамику его состояния в процессе лечебных мероприятий. При этом вся эта информация доводится до сведения пациента для его активного вовлечения в лечебный процесс. Немаловажно для нас и то, что с помощью топографии мы без лишней рутины можем документировать историю состояния ОДА пациента, доступную для анализа и сравнения при его повторном обращении.

Цель исследования
Изучить возможности применения компьютерной оптической топографии для диагностики нарушений ОДА и объективной оценки результатов лечения пациентов в работе мануального терапевта.

Для осуществления поставленной цели выполнены совместно с ООО «МЕТОС» исследования, в рамках которых на приеме пациентов в ООО «Научно-исследовательская лаборатория изучения движения» (НИЛИД) мы использовали серийную систему ТОДП (Топограф оптический деформаций позвоночника).

Материал и методы
Метод КОМОТ базируется на бесконтактном оптическом обследовании посредством проецирования на тело пациента структурированной подсветки в виде вертикальных черно-белых полос с последующей компьютерной обработкой полученного изображения с восстановлением 3 D -модели поверхности туловища и определением качественно-количественных показателей тела в пространстве. Данный вид исследования сочетался с традиционными методами мануальной терапии и прикладной кинезиологии с использованием мануального мышечного тестирования по методике Кенделл.

В рамках настоящего исследования было обследовано 566 пациентов, в том числе женщин 271, мужчин 295. Возраст пациентов варьировался от 4 до 70 лет. Средний возраст пациентов составил 32 года. Большинство пациентов обращалось к нам с болевым синдромом в различных областях ОДА, в том числе, с болями в поясничном, грудном и шейных отделах позвоночника, а также во всех суставах (чаще в крупных суставах конечностей).

Результаты и их обсуждение
Проведенные исследования позволили нам убедиться, что КОМОТ может служить для мануального терапевта эффективным средством при решении следующих задач:

1. Первичная диагностика состояния ОДА пациента.
2. Планирование лечебных мероприятий и психологическая подготовка пациента.
3. Объективизация результатов лечебных мероприятий.
4. Динамического наблюдения за состоянием ОДА пациента.

Первичная диагностика
При обследовании пациентов нами использовались четыре стандартных позы: П1 - «естественная» (привычная) поза, П2 - «активная» поза с выпрямленным позвоночником, П5 - «плечи вперед» с максимально раздвинутыми лопатками за счет приведения рук кпереди до касания предплечий, П10 - «естественная вентральная» поза . Данный метод обследования позволил нам дополнить визуальный осмотр состояния пациента объективными количественными и качественными характеристиками состояния ОДА пациента в ортостатическом положении в привычной позе, а именно:

• отклонения тела от вертикальной оси во фронтальной (отклонение влево, вправо) и сагиттальной плоскостях (отклонение кпереди, кзади);
• скручивание плечевого пояса и таза (разворот плечевого пояса относительно таза по или против часовой стрелки);
• перекос таза (наклоны влево, вправо);
• асимметричное положение лопаток;
• боковое отклонение линии остистых отростков позвоночника;
• наличие асимметрий мышц (постуральный дисбаланс мышц туловища спереди и сзади с локализацией зон выраженности, их перегрузки или ослабления).

На рис.1 приведены основные графические формы системы ТОДП, иллюстрирующие описанные выше нарушения осанки конкретного пациента:

• на рис.1а выявляется выраженный перекос таза влево (3,36º), умеренный перекос плечевого пояса (3,63º) и нижних углов лопаток (3,45º) и боковое отклонение линии остистых отростков влево (5,9 мм), баланс туловища во фронтальной плоскости не нарушен (0,11º);
• на рис.1б - физиологические изгибы с состоянием близким к гармоничному без нарушения баланса в сагиттальной плоскости;
• на рис.1в - умеренный разворот плечевого пояса вправо (3,65º) и таза влево (2,82º), что привело к выраженному скручиванию плечевого пояса относительно таза (6,47º);
• на рис.1г - выраженная асимметрия мышц слева в поясничной, справа в грудной, а также умеренная асимметрия в правой ягодичной областях.

Рис.1. Основные графические формы системы ТОДП: а - фронтальная проекция дорсальной поверхности туловища, б - сагиттальная, в - горизонтальная, г - 3D-модель дорсальной поверхности туловища с раскраской мышечной асимметрии

Рис.2. Пример пациентки с выявленным неоптимальным двигательным стереотипом в виде патологической функциональной взаимосвязи поясничных мышц спины и мышц передней брюшной стенки: а, в - в естественной позе; б, г - в активной позе; д - 3D-модель вентральной поверхности туловища с раскраской мышечной асимметрии

Опыт применения топографии в нашей лаборатории показал нам, что раскрашенная 3Д модель рельефа туловища дает врачу возможность обнаружить у пациента проблемные зоны и позволяет сразу нацелено проводить мануальное мышечное тестирование, существенно сокращая общее время обследования пациента. При этом топографически выявленные проблемные зоны подтверждаются мануальным мышечным тестом в виде ослабления индикаторной мышцы, реагирования ее на провокацию и терапевтической локализации.

Планирование лечебных мероприятий и психологическая подготовка пациента
Первичное топографическое обследование позволяет нам сформулировать примерный план лечебных мероприятий, не только мануального терапевта, но и массажиста - для проведения массажных процедур с дифференциацией характера и степени воздействия на мягкие ткани с учетом раскрашенной 3 D -модели туловища.

Например, для пациента, приведенного на рис.1г, может быть назначен лечебный массаж с целью расслабления напряженных мышц в грудном отделе и ягодичной области справа, в поясничном отделе - слева, а для противоположных сторон соответствующих отделов - тонизирующее воздействие.

Немаловажным фактором для успешного лечения является психологический настрой пациента, о чем уже говорилось во введении. В этом отношении топография открыла для нас новые возможности психологического воздействия на пациента для активного включения его в лечебный процесс за счет наглядных, понятных и доступных для восприятия графических изображений, по которым нам без труда удается разъяснить пациенту его проблемы с ОДА во всех трех плоскостях. Наш опыт показывает, что подтверждение топографических данных результатами мануального мышечного тестирования, которые пациент может ощутить на себе сам, убеждает его в необходимости серьезного отношение к лечению.

Объективизация результатов лечебных мероприятий
Мы считаем, что сегодняшний уровень развития медицины и запросов пациентов к качеству оказываемых медицинских услуг требует объективизации результатов лечения. Однако, в области мануальной терапии до сих пор основными методами диагностики и оценки результатов лечения является визуальный осмотр и мануальная диагностика, что всегда имеет субъективный характер. Поэтому, на наш взгляд, компьютерная оптическая топография может стать именно тем методом обследования, который даст для мануальной терапии столь недостающую ей объективность оценки результатов лечения, так как данный метод предоставляет достаточно точную информацию о состоянии костно-мышечной системы, недоступную для других существующих методов инструментальной диагностики.

Пример оценки результатов лечения пациента с болевым синдромом на фоне асимметричного положения правой лопатки с применением обследования на системе ТОДП приведен на рис.3.

Рис.3. Пример пациентки с выраженным перекосом нижнего угла правой лопатки: а, б - до лечения; в, г - после сеанса мануальной терапии

Пациентка обратилась с жалобами на боли в области грудного отдела позвоночника и лопаток преимущественно с правой стороны. Топографическое обследование показало косое стояние лопаток (перекос более 5º).

При мануальном мышечном тестировании выявлено: слабость передней зубчатой и средней трапециевидной мышц справа, в которых были определены терапевтической локализацией триггерные зоны, функциональные блоки Т h 5- Th 7 и 6-го ребра справа, явления фасциита поясничной области справа. Проведена однократная мануальная коррекция имеющихся нарушений. После проведенного лечения болевой синдром купирован, при этом по результатам топографического обследования положение лопаток нормализовалось (перекос нижних углов лопаток около 2º). Для стабилизации положительного результата был проведен курс массажа и физиотерапевтических процедур.

Другой пример оценки результатов лечения с помощью топографии проиллюстрирован на рис.4, на котором приведены результаты обследования на системе ТОДП пациента с компенсаторным (статическим) сколиозом на фоне перекоса таза.

Рис.4. Пример компенсаторного сколиоза на фоне перекоса таза (верхний ряд - фронтальная проекция, нижний - 3D-модель дорсальной поверхности туловища): а, б - до лечения (а - без коска, б - с коском под левую стопу 10 мм); в, г - после курса из трех сеансов мануальной терапии (в - без коска, г - c коском слева 6 мм); д, е - через год после мануальной терапии и постоянного ношения коска слева 6 мм (д - без коска, е - с коском слева 4 мм)

Пациент в возрасте 38 лет (более 15 лет назад) предпринимал самостоятельные попытки коррекции перекоса таза коском слева 10 мм и в течение недели ходил с таким коском. Однако по причине возникшего дискомфорта и отсутствия уверенности в успешном результате с учетом своего возраста пациент отказался от дальнейшего ношения коска.

В возрасте 53 года он прошел в нашей лаборатории 3 сеанса мануальной терапии с использованием принципов прикладной кинезиологии, направленной на устранение постурального мышечного дисбаланса. Перед лечением пациент был обследован на системе ТОДП с подбором коска (рис.4а, б). Без коска был выявлен перекос таза влево 3,5º и боковое отклонение линии остистых отростков влево на 7 мм в грудопоясничном отделе позвоночника с наличием выраженного мышечного валика на том же уровне справа. С оптимально подобранным коском слева 10 мм перекос таза был компенсирован до 0,2º, а боковое отклонение линии остистых отростков уменьшилось до 2 мм, но при этом выраженность мышечного валика практически осталась без изменений (окраска в сиреневый цвет мышечного валика справа на 3 D -модели соответствует его высоте более 5 мм). После курса мануальной терапии (рис.4в, г) перекос таза без коррекции коском уменьшился до 2,9º, боковое отклонение линии остистых отростков - до 3,8 мм, а также уменьшилась выраженность мышечного валика (желтый цвет валика на 3 D -модели соответствует высоте от 2,5 до 5 мм), при этом оптимальная коррекция перекоса таза достигалась коском 6 мм, при которой величина отклонения остистых отростков составила 1,6 мм.

Пациенту было назначено ношение коска под левую ногу 6 мм. Через 1 год ношения коска пациент был повторно обследован (рис.4.д - без коска, рис.4.е - с оптимально подобранным коском), при этом без коррекции коском перекос таза составил 1,1º, боковое отклонение остистых отростков 3,4 мм, произошло дальнейшее уменьшение выраженности мышечного валика (серый цвет валика на 3 D -модели соответствует высоте валика от 1 до 2,5 мм). При этом высота оптимально подобранного коска уменьшилась с 6 мм до 4 мм, что обеспечило коррекцию перекоса таза до нуля и бокового отклонения остистых отростков до 1,1 мм.

Приведенный пример наглядно иллюстрирует положительный лечебный эффект ношения коска. С другой стороны, этот пример доказывает очевидную необходимость перед назначением коска проведения мануальной коррекции имеющихся у пациента мышечно- тонических нарушений, за счет которой достигается коррекция нарушений постурального мышечного дисбаланса. В данном примере удалось снизить высоту коска на 40% (с 10 мм до 6 мм).

По нашему мнению именно такой подход при назначении коска является оптимальным, так как позволяет полностью задействовать механизм саногенеза. В тоже время, мы считаем, что применения коска показано не для всех пациентов, у которых выявлен перекос таза, как клинически, так и по данным компьютерной оптической топографии. Перед назначением коска необходимо разобраться в причинах перекоса таза и устранить их, по мере возможности, что, по нашему мнению, лучше всего может сделать квалифицированный мануальный терапевт. И только после этого надо решать вопрос о назначении коска и подборе его высоты.

Так же мы считаем, что при назначении коска необходим регулярный топографический контроль, так как существует риск неадекватной реакции организма на ношение коска.

Заключение
За год работы с компьютерной оптической топографией в НИЛИД эта методика превратилась в неотъемлемый атрибут клинической практики, и на сегодня все наши пациенты проходят данное обследование. Эта методика помогает нам на всех этапах работы с пациентами: она дает детальную и объективную информацию о состоянии ОДА пациента на этапе первичной диагностики, облегчает включение пациента в лечебный процесс, упрощает планирование лечебных мероприятий (раскрашенная 3 D -модель может служить основой для массажной карты, понятной для массажиста), позволяет мануальному терапевту реально оценить результаты своей работы, а так же наглядно показать их самому пациенту, дает возможность вести документированную историю состояния ОДА пациента, доступную для анализа и сравнения при его повторном обращении.

Опыт применения системы ТОДП в нашей лаборатории позволяет рекомендовать компьютерную оптическую топографию к широкому применению в клинической практике врача-мануального терапевта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Васильева Л.Ф. Визуальная диагностика нарушений статики и динамики опорно-двигательного аппарата человека. Иваново: МИК, 1996. -112с.
2. Веселовский В.П. Практическая вертеброневрология и мануальная терапия. Рига, 1991. -344с.
3. Иваничев Г.А. Мануальная медицина: Учебное пособие. -М.: МЕДпресс-информ. 2005. -486с.
4. Сарнадский В.Н., Садовой М.А., Фомичев Н.Г. Способ компьютерной оптической топографии тела человека и устройство для его осуществления. Заявл. 26.08.96. Евразийский патент № 000111.
5. Сарнадский В.Н., Фомичев H.Г., Садовой М.А. Мониторинг деформации позвоночника методом компьютерной оптической топографии. -Пособие для врачей МЗ РФ. Новосибирск: НИИТО. 2001. -44с.

Posted on Jan. 21st, 2012 at 05:51 pm | | |

Функциональное состояние опорно-двигательного аппарата наглядно может быть объективизировано методом оптической топографии. Исследование проведено на компьютерном оптическом топографе Новосибирского НИИТО

И соавт. (2003, 2007).

Компьютерная оптическая топография является бесконтактным высокоточным методом и позволяет определить форму дорсальной поверхности туловища. Количественное описание данного параметра позволяет определить угол латеральных искривлений позвоночного столба. Этот метод позволяет получить достоверную информацию о состоянии позвоночника и о постуральных изменениях, которые происходят в ходе динамического наблюдения.

Обследование проводилось с использованием естественной позы пациента, что необходимо для оценки его привычной осанки и выявления деформации позвоночника в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях. Для этого при проведении съемки пациент фиксировал свою позу на 1-2 секунды.

Для объективизации и максимально достоверной оценки топографических результатов съемку проводили преимущественно в первой половине дня, при этом пациенты были проинструктированы о необходимости исключения большие физические нагрузки накануне исследования.

Пациент устанавливался перед эталонной плоскостью и на его спину проецировалось изображение картины вертикальных полос. Данный метод позволяет получить детальную и полную информацию о форме поверхности спины пациента в виде фазовой модуляции полос, благодаря деформации картины полос пропорционально рельефу поверхности спины. После ввода этого изображения компьютер рассчитывает цифровую модель восстановленной формы спины соответственно каждой точки исходного изображения обследуемого (Рисунок 11).

Рисунок 11 – Оптическая схема системы компьютерной оптической топографии

(Сарнадский В.Н.

И соавт., 2003, 2007)

Рисунок 12 – Клинический пример пациента с передним типом и отклонением вправо

Для проведения съемки дорсальная поверхность туловища обследуемого маркируется светоотражательными маркерами. Проводиться последовательная маркировка вершины остистого отростка С7, линии остистых отростков от С7 до L3. (каждый второй или третий позвонок, в зависимости от формы фронтальной деформации), левой и правой задних верхних подвздошных остей подвздошной кости.

После компьютерного восстановления поверхности и выделения на ней анатомическим ориентирам костных структур проводиться расчет параметров, которые количественно описывают форму дорсальной поверхности туловища и позволяют оценить деформацию позвоночника в трех плоскостях:

Для оценки деформации позвоночника применялись следующие топографические параметры:

O индекс смещения тела во фронтальной плоскости (FT);

O индекс смещения тела в сагиттальной плоскости (ST);

O общий интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности (PTI);

O угол скручивания туловища - поворот плечевого пояса относительно таза (GT);

O угол латеральной асимметрии дуги искривления (LA);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности в горизонтальной плоскости (PTI-G);

O угол поворота таза (GP);

O угол поворота плечевого пояса (GH);

O угол наклона плечевого пояса относительно горизонтали (FH);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности во фронтальной плоскости (PTI-F);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности в сагиттальной плоскости (PTI-S).

Функциональные нарушения позвоночника и таза у детей и подростков остаются актуальной проблемой для диагностики и реабилитационного лечения. Методика рентгенографии позвоночника (спондилография) давно используется в медицинской практике и дает основную информацию для диагностики функциональных нарушений со стороны опорно-двигательного аппарата, так как позволяет оценить осанку в естественной позе, а именно в положении стоя. В последнее время находит широкое применение метод компьютерной оптической топографии. Данный метод не связан с использованием ионизирующего излучения и позволяет дистанционно и бесконтактно с помощью ТВ-камеры описывать состояние поверхности туловища и позвоночного столба пациента в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. Целью исследования является сравнение данных неионизирующего метода компьютерно-оптической топографии с рентгенографическими показателями в группе детей и подростков, имеющих сходную клиническую симптоматику нарушений опорно-двигательного аппарата. В результате проведенного обследования выявлена высокая степень корреляции показателей, как при первичной диагностике, так и после реабилитационного лечения. Полученные результаты позволили рассматривать компьютерно-оптическую топографию, как неинвазивную альтернативу рентгенографии.

рентгенография при сколиозах

оптическая компьютерная топография

перекос таза

опорно-двигательный аппарат

1. Гайдук А.А., Потапчук А.А. Диагностика, классификация и медицинская реабилитация функциональных нарушений опорно-двигательного аппарата у детей и подростков. – С-Пб.: Эко-вектор, 2013. – 126 с.

2. Ишал В.И. Ортоспондилография и так называемый физиологический сколиоз // Ортопедия, травматология и протезирование. – 1983. – № 5. – С. 6-20.

3. Малахов О.А., Цыкунов М.Б., Федорова С.Л. Диагностика статических деформаций позвоночника методами фотографической топометрии: сравнительная оценка // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова – 2007. – № 1. – С.60-65.

4. Орел А.М. Системный анализ рентгенограмм позвоночника. – М.: Логос, 2001. – 100 с.

5. Садофьева В.И. Рентгенофункциональная диагностика заболеваний опорно-двигательного аппарата у детей. – Л.: Медицина,1986. – С.219-220.

6. Сарнадский В.Н. Компьютерно-оптическая топография. Объективная диагностика структуральных сколиозов – неинвазивная альтернатива рентгену // Поликлиника. – 2008. – № 4. – С.30-32.

7. Сотникова Е.А., Гайдук А.А., Бобко А.Я. Рентгенография как метод диагностики при статических нарушениях позвоночника и таза у детей и подростков // Медицинская визуализация. – 2012. – № 1. – С.108-114.

8. Суслова Г.А., Львов С.Н., Земляной Д.А. Особенности состояния здоровья и физического развития школьников Санкт-Петербурга» // Педиатр. – 2013.–Т.4, №1. – С.26-32.

9. Ульрих Э.В., Мушкин А.Ю. Вертебрология в терминах, цифрах, рисунках. – С-Пб.: Элсби-СПб, 2002. – С.60-61.

Методика рентгенографии давно известна и широко используется до настоящего времени при обследовании пациентов с заболеваниями позвоночника. Спондилография дает основную информацию для диагностики функциональных нарушений позвоночника, т.к. позволяет оценить осанку в естественной позе, т.е. положении стоя. Следует отметить, что высокотехнологичные методики лучевого исследования, такие как мультиспиральная компьютерная томография и магнитно-резонансная томография, редко применяются для диагностики функциональных нарушений позвоночника и таза у детей, в связи с тем, что они не позволяют проводить исследований в положении стоя. К ним прибегают лишь при наличии болевого синдрома или при подозрении на воспалительные, опухолевые или дегенеративно-дистрофические изменения позвоночника и спинного мозга.

В последнее время находит широкое применение компьютерная оптическая топография (КОТ) - метод трехмерной фотофиксации поверхности спины пациента, не связанный с использованием ионизирующего излучения. Метод позволяет дистанционно и бесконтактно с помощью ТВ-камеры описывать состояние поверхности туловища и позвоночного столба пациента в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной.

Сравнительному анализу данных КОТ и рентгенограмм уделяется большое внимание . На примере обследования больших групп детей выявили высокую степень корреляции между топографическими и рентгенографическими результатами обследования пациентов с медленно, быстро и непрогрессирующим течением сколиоза. Полученные результаты позволили рассматривать КОТ как неинвазивную альтернативу рентгенографии .

По данным нашего исследования, коэффициент корреляции между результатами КОТ и рентгенографии при первичной диагностике функциональных нарушений позвоночника и таза составил от 0,79 до 0,9, а после курса реабилитационного лечения этих нарушений - от 0,61 до 0,91. Такие высокие коэффициенты корреляции были выявлены при сравнении информации, полученной с помощью КОТ и рентгенографии во всех отделах позвоночника, кроме шейного .

Причины развития нарушений осанки очень разнообразны, начиная от деформации позвоночника до плоскостопия. По данным различных авторов, наиболее часто выявляемые изменения со стороны осанки и стоп проявляются более чем у трети школьников младших классов. Преимущественно эти нарушения осанки имеют функциональную основу, но в ряде случаев связаны с патологией пояснично-крестцового отдела и области таза .

Нормально сформированный позвоночник имеет ряд особенностей. По мере роста ребенка формируются поясничный лордоз и кифоз крестца. Пояснично-крестцовый угол составляет около 140°. Пояснично-крестцовый отдел состоит из пяти поясничных и пяти крестцовых позвонков. Иногда встречаются случаи увеличения или уменьшения количества позвонков из-за люмбализации или сакрализации. Форма и высота межпозвонковых дисков также имеет определенные особенности. К подростковому возрасту последовательно увеличивается высота тел позвонков и межпозвонковых дисков. Тазовое кольцо не всегда бывает симметричным, что зависит от состояния соответствующих отделов позвоночника, положения подвздошных костей и положения головок бедренных костей в вертлужных впадинах. Другая причина функциональных нарушений позвоночника вызвана разной длиной нижних конечностей и положением таза .

Коррекция длины нижних конечностей с помощью ортопедических стелек с компенсатором дает возможность консервативного лечения детей и подростков с функциональными нарушениями позвоночника и таза у .

Цель исследования

Оценка информативности метода КОТ при функциональных нарушениях позвоночника и таза у детей и подростков. Определение степени корреляции результатов КОТ с данными рентгенографии при диагностике и лечении этого вида патологии.

Материалы и методы

В течение 2012 г. на базе Консультативно-диагностического центра Санкт-Петербургского педиатрического медицинского университета с помощью аппарата FORMETRIC было обследовано 850 детей и подростков с различными нарушениями опорно-двигательного аппарата (ОДА) в возрасте от 6 до 17 лет. Функциональные нарушения позвоночника и таза выявлены у 723 пациентов, что составило 85% от общего числа обследуемых. Для углубленного сравнительного обследования с помощью рентгенографии была выделена группа детей и подростков в количестве 110 (15%) человек со схожими клиническими проявлениями. У всех 110 пациентов при первичном обращении были жалобы на нарушение осанки, усталость и боли в спине при физических нагрузках. В ортопедическом статусе выявляли косое положение таза, разную длину нижних конечностей, функциональные деформации стоп. Рентгенологически определялась сколиотическая дуга позвоночника с углом Кобба от 5° и более с ротацией позвонков на вершине дуги. Эта группа детей и подростков с функциональными нарушениями позвоночника и таза была отобрана для дальнейшего наблюдения и обследования после подбора ортопедических стелек для коррекции выявленных нарушений.

Характеристика обследованных детей по полу и возрасту представлена в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика детей и подростков по возрасту и полу

Пациентам данной группы были выполнены рентгенограммы грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника с использованием отвеса и контрастных меток в естественной позе стоя и с применением компенсатора под укороченную нижнюю конечность. Высоту компенсатора определяли с помощью КОТ. Рентгенологическое обследование детей сопровождалось рядом метрических построений для изучения статико-динамических характеристик данного отдела позвоночника. Эти показатели предназначались для анализа перспектив использования методов, не связанных с рентгеновским излучением, с целью диагностики функциональных нарушений позвоночника и таза, а также контроля за лечением детей с указанной патологией опорно-двигательной системы.

Для упрощения рентгенометрического анализа рентгенограмм использовали рентгеноконтрастный отвес и контрастные метки, которые располагали на задне-верхних остях гребней подвздошных костей (PSIS) (рис. 1).

Рис. 1. Рентгенограмма с отвесом и рентгеноконтрастными метками

Методика обследования проста и не является обременительной для пациента и для персонала рентгенокабинета. Отвес из металлической проволоки с грузом вмонтирован в потолок процедурной. Рентгеноконтрастные метки с помощью пластыря крепятся на теле пациента в проекции анатомических ориентиров, которые позволяют осуществлять пространственно-визуальную оценку имеющейся деформации и являются отправными точками для её количественной оценки.

По полученным рентгенограммам рассчитывали следующие показатели: угол сколиоза по методу Кобба, пояснично-крестцовый угол, высоту стояния гребней подвздошных костей и угол перекоса таза, как представлено на рисунках 2-5.

Для измерения угла отклонения оси позвоночника без компенсации или с компенсацией использовали угол сколиоза, полученный при измерении угла, образованного пересечением касательных к краниальным замыкательным пластинам верхнего и нижнего нейтральных позвонков, как представлено на рисунке 2.

Рис. 2. Измерение угла отклонения оси позвоночника на рентгенограмме

Разность высоты стояния гребней подвздошных костей выявляли методом измерения расстояния между самыми высокими выступающими точками гребней подвздошных костей относительно линии горизонта, причем, линия горизонта проводилась в виде перпендикуляра к рентгеноконтрастному (из медной проволоки) отвесу, как представлено на рисунке 3.

Рис. 3. Измерение высоты стояния гребней подвздошных костей на рентгенограмме

Измеряли пояснично-крестцовый угол, образованный пересечением линий, проведенных через оси позвонков L5 и S1, как представлено на рисунке 4. Данное измерение информативно в отношении спондилолистеза и важно у пациентов с гиперлордозом.

Рис. 4. Измерение поянично-кресцового угла на рентгенограмме в боковой проекции

Угол перекоса таза (АВС) определяли с помощью ряда построений, основанных на проведении линии горизонта и касательной к гребням подвздошных костей, как представлено на рисунке 5. Модификация построения этого угла может быть выполнена с помощью дополнительных приспособлений - рентгеноконтрастного отвеса и контрастных меток, которые упоминались ранее.

Рис. 5. Измерение угла перекоса таза на рентгенограмме

Результаты

Количество больных, у которых встречаются выявленные методом КОТ различные функциональные нарушения позвоночника и таза, представлено в таблице 2.

Таблица 2

Количество больных с выявленными методом КОТ проявлениями функциональных нарушений позвоночника и таза

Частота встречаемости тех или иных проявлений функциональных нарушений различных отделов позвоночника и таза у наблюдаемых больных, полученная по данным рентгенографии, продемонстрирована в таблице 3.

Таблица 3

Количество больных с выявленными рентгенографически проявлениями функциональных нарушений позвоночника и таза

Далее нами был проведен анализ степени корреляции ряда метрических показателей, полученных с помощью КОТ и рентгенографии. При наличии изменения пространственного положения тела во фронтальной плоскости коэффициент корреляции составил +0,81, в сагиттальной - -0,72, а при перекосах таза - +1,0.

На примере группы пациентов (10 человек) было проведено сравнение величины сколиотической дуги в градусах, измеренной с помощью КОТ (угол латеральной асимметрии) и рентгенометрически (угол сколиоза по Коббу), и определено положение ее вершины (апекса). Полученные данные представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты топографических и рентгенометрических данных пациентов, сравнительная характеристика

Примечание: ГП - грудопоясничная дуга; П - поясничная дуга; Th, L - обозначение грудных и поясничных позвонков.

Для иллюстрации результатов нашего исследования представляем клинический пример пациента с функциональными нарушениями позвоночника и таза.

Клиническое наблюдение: Пациент Г., 15 лет. Жалобы на усталость в спине при физических нагрузках, асимметрию осанки.

При осмотре ортопед выявил асимметрию «треугольников» талии, правостороннюю грудопоясничную дугу, перекос таза вправо, усиление физиологических изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости. Было рекомендовано выполнить КОТ для подтверждения выявленных при осмотре нарушений осанки.

После выполнения КОТ больному, находящемуся в естественной позе, на топограмме (рис. 6а) визуализируется правостороннее сколиотическое искривление оси позвоночника и перекос таза вправо. На топограмме в режиме измерения угла латеральной асимметрии - аналога угла Кобба (рис. 6б) определяется деформация позвоночного столба на уровне грудопоясничного отдела позвоночника до 17°.

Рис. 6. Топограммы позвоночника пациента Г., 15 лет:

а - в естественной позе, б - в естественной позе в режиме измерения угла латеральной асимметрии (аналога угла Кобба)

В процессе выполнения КОТ врач-ортопед подобрал оптимальную высоту компенсатора (+0,6 см) под правую нижнюю конечность для исправления перекоса таза и деформации позвоночного столба. На рисунке 7а представлена топограмма задней поверхности туловища больного, на которой четко видно, что компенсация длины правой нижней конечности на +0,6 см позволила ликвидировать перекос таза вправо. На топограмме в режиме измерения аналога угла Кобба (рис. 7б) фиксируется уменьшение степени искривления позвоночного столба на грудопоясничном уровне с 17°до 12°.

Рис. 7. Топограммы позвоночника пациента Г., 15 лет: а - в естественной позе при компенсации +0,6 см справа, б - естественной позе с компенсацией +0,6 см справа в режиме измерения угла латеральной асимметрии (аналога угла Кобба)

Подробно все параметры топографических данных пациента Г., 15 лет, в естественном положении и с компенсатором +0,6 см под правую стопу представлены в таблице 5.

Таблица 5

Результаты топографических данных пациента Г., 15 лет, сравнительная характеристика в естественной позе и с компенсацией +0,6 см справа

Примечание: R - справа, L - слева, mm - мм, DL , DR - автоматически определяемые анатомические ориентиры для выявления перекоса таза, тазового наклона, скручивания таза.

После выполнения КОТ врач-ортопед в связи с выявленной сколиотической деформацией 2-й степени назначил рентгенологическое обследования позвоночника для визуализации его структуральных изменений. Было сделано 2 рентгенограммы. Обе выполнялись стоя в прямой проекции с захватом грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника, первая - в естественном положении, вторая - с компенсатором высотой 0,6 см под правую нижнюю конечность.

На рисунке 8а представлена рентгенограмма в прямой проекции без компенсации: ось позвоночника отклонена вправо на уровне Th9-L3, угол Кобба - 20°, высота стояния гребней подвздошных костей - D