УЗИ признаки заболеваний и повреждений коленного сустава

Особенности анатомического строения и функциональные нагрузки в коленном суставе создают большую вероятность его перегрузки и травматизации, развития различных заболеваний. Даже незначительные нарушения функции этого сустава приводят к значительному дискомфорту для человека, к потере трудоспособности, а при значительном поражении и к инвалидности. Все патологические изменения в коленном суставе можно условно разделить на несколько основных групп.

1. Повреждения сухожильно-связочного аппарата:
   • повреждения сухожилия четырехглавой мышцы бедра;
   • повреждения собственной связки надколенника;
   • повреждения внутренней боковой связки;
   • повреждения наружной боковой связки;
   • повреждения передней крестообразной связки;
   • повреждения задней крестообразной связки.
2. Патологические изменения менисков:
   • дегенеративные изменения;
   • разрывы;
   • оперированный мениск;
   • кисты;
   • дисплазии.
3. Патологические изменения синовиальной оболочки:
   • гиперплазия синовиальной складки;
   • вилонодулярный синовит;
   • остеохондроматоз;
   • синовиальная саркома;
   • ревматический синовит.

Разрывы сухожилия четырехглавой мышцы бедра

Повреждения сухожилия четырехглавой мышцы бедра возникают вследствие компрессии или чрезмерного сокращения мышцы. Выделяют частичные и полные разрывы. Чаще всего разрывы локализуются в зоне перехода сухожильной части в мышечную или в месте перехода сухожилия четырехглавой мышцы бедра в собственную связку надколенника, реже в месте прикрепления сухожилия к кости. Причинами разрывов являются травмы, дегенеративные процессы или системные заболевания, такие как сахарный диабет, ревматоидный артрит, эритематозы, гиперпаратиреоидиты. Клинически в момент разрыва больной ощущает треск, который иногда слышен на расстоянии. Функция четырехглавой мышцы при полных разрывах выпадает, при частичных разрывах в остром периоде невозможно разгибание колена. При частичных разрывах пациенты обращаются с жалобами на боли, припухлость колена и ограничение при разгибании колена.

При ультразвуковом исследовании полный разрыв сухожилия четырехглавой мышцы бедра при компрессии датчиком выглядит как полное нарушение целостности волокон и фибриллярной структуры сухожилия. Дефект замещается гематомой, появляется выпот в переднем завороте. Когда разрыв сухожилия сопровождается разрывом суставной сумки возникает гемартроз. При частичном разрыве имеется локальное нарушение целостности волокон и фибриллярной структуры с появлением на их месте гипоэхогенных участков. Контуры сухожилия при этом обычно не изменяются, само сухожилие не утолщено.

При внутриствольных - частичных разрывах, контуры сухожилия сохраняются, однако в месте разрыва визуализируется гипоэхогенный участок, где имеется перерыв в фибриллярной структуре сухожилия. При МРТ на Т2-взвешенных изображениях в проекции волокон четырехглавой мышцы бедра визуализируется сигнал высокой интенсивности. После проведенного курса лечения волокна сухожилий и связок не регенерируют полностью и не восстанавливают свою первоначальную структуру. При рецидивирующих частичных разрывах, несмотря на сохранившиеся контуры сухожилия, в месте повреждения происходит замещение фибриллярных волокон на соединительно­тканные. В месте разрыва образуется рубцовая ткань, которая при УЗИ выглядит как гиперэхогенная зона фиброза.

Перелом надколенника

При спортивной травме очень часто встречаются разрывы четырехглавой мышцы бедра и его сухожилия, иногда в сочетании с переломом надколенника. Механизмом данной травмы является форсированное сокращение четырехглавой мышцы, например, у тяжелоатлетов или у футболистов.

Чаще всего встречают поперечные переломы надколенника, реже - оскольчатые, сегментарные, звездчатые, вертикальные и другие. Расхождение отломков всегда указывает на разрывы боковых связок коленного сустава. При целостности боковых связок расхождения отломков не наблюдается. Всегда отмечается выраженной в различной степени гемартроз, распространяющийся в верхний заворот. При ультразвуковом исследовании перелом надколенника выглядит как нарушение целостности контуров надколенника с различной степенью расхождения краев отломков, зависящей от типа перелома и сопутствующего разрыва боковых связок.

Разрывы собственной связки надколенника

Разрывы собственной связки надколенника происходят в результате прямой травмы, например при падении, на согнутое колено. Разрыв локализуется под надколенником, чаще ближе к бугристости большеберцовой кости. Повреждение связки сочетается с выпотом в области поднадколенной сумки. Коленная чашечка, вследствие сокращения четырехглавой мышцы, смещается кверху. При полном разрыве исчезает фибриллярная структура связки, на ее месте возникает гематома и выпот в поднадколенную сумку. При частичном разрыве фибриллярная структура связки частично сохранена. Также разрывы связки легко возникают на фоне хронического тендинита.

[1], [2], [3]

Супрапателлярный бурсит

Надколенная сумка является самой большой сумкой. Она распространяется на 6 см вверх от проксимального отдела надколенника и получила название верхнего заворота. С 5 месяца внутриутробного развития в стенке сумки могут возникать отверстия, с помощью которых осуществляется связь между сумкой и полостью коленного сустава. Такое явление встречается у 85% взрослых. Любые изменения внутри коленного сустава отражаются в виде выпота в надколенной сумке.

При УЗИ супрапателлярный бурсит довольно часто выглядит как треугольной формы участок пониженной эхогенности. В зависимости от содержимого эхогенность сумки может повышена или понижена.

Полуперепончатый, тибиально-коллатеральный бурсит

Полуперепончатый, тибиально-коллатеральный бурсит - это сумка, наполненная жидкостью, в форме буквы «U», которая закрывает сухожилие полуперепончатой мышцы с медиальной и передней стороны. Воспаление сумки вызывает местную боль на уровне медиальной линии сустава и клинически напоминает разрыв мениска.

Бурсит внутренней коллатеральной связки

Сумка внутренней коллатеральной связки расположена между медиальным мениском и внутренней боковой связкой. Выпот возникает вследствие воспалительного процесса, мениско-капсулярной сепарации или повреждения внутренней боковой связки. Воспаление сумки вызывает локальную боль по медиальной поверхности сустава, напоминающей клинически разрыв медиального мениска.

[4], [5], [6], [7], [8]

Выпот в полости сустава

Повреждения коленного сустава часто сопровождаются кровоизлияниями внутрь сустава. Геморрагический выпот, образовавшийся спустя два часа после травмы, может указывать на разрыв боковых или крестообразных связок, менисков, дислокации надколенника, внутрисуставного перелома мыщелков бедра. Количество крови при гемартрозе коленного сустава бывает различным. Кровь в полости сустава стимулирует продукцию синовиальной жидкости, приводя к еще большему растяжению сумки и капсулы сустава. Чем больше жидкости в суставе, тем сильнее боль.

Для лучшей визуализации жидкости в суставе проводят функциональные пробы в виде напряжения четырехглавой мышцы бедра или компрессии латерального синовиального заворота. Жидкость в полости сустава лучше определяется при медиальном и латеральном доступе.

[9], [10], [11], [12],

Тендиниты

Наиболее часто встречаются тендиниты сухожилия четырехглавой мышцы бедра, надколенника, двуглавой мышцы. При тендините сухожилие утолщается, эхогенность его снижается. Исчезает эффект анизотропии, свойственный для сухожилия. По ходу волокон сухожилия отмечается усиление васкуляризации.

Тендинит сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Пациенты жалуются на локальные боли и припухлость в области связки или сухожилия. В зависимости от локализации симптомы схожи с симптомами заболевания менисков и надколенника. При тендините сухожилие четырехглавой мышцы бедра в месте прикрепления к надколеннику утолщается, эхогенность его снижается. При хроническом тендините могут возникать микроразрывы, фиброзные включения в волокнах сухожилия, участки кальцификации. Эти изменения объединяют под общим названием дегенеративные изменения сухожилия.

Тендинит собственной связки надколенника. Наиболее часто возникает тендинит собственной связки надколенника. Он может быть: локальным (в области прикрепления к надколеннику или к большеберцовой кости) или диффузным. Локальный тендинит часто встречается при постоянной нагрузке у прыгунов, бегунов на длинные дистанции, при игре в волейбол и баскетбол. Он получил название "колено прыгуна" и "перевернутое колено прыгуна". При тендините преимущественно поражаются глубокие отделы связки в месте прикрепления. Однако, любая часть связки может вовлекаться в патологический процесс. При этом связка утолщается либо в области ее прикрепления к надколеннику, либо в области прикрепления к большеберцовой кости. При хроническом тендините в месте прикрепления связки к кости появляются кальцификаты, участки фиброза.

При хроническом процессе наблюдается наличие дистрофической кальцификации в поврежденном сегменте. Жировая подушка Гоффа может увеличиваться за счет ущемления и воспаления. При УЗИ гипертрофия жировой подушки Гоффа, как следствие мукоидной дегенерации, определяется в виде гиперэхогенной структуры.

Синдром трения илиотибиального тракта

Синдром трения илиотибиального тракта или "колено бегуна" является скорее фасцитом, чем тендинитом. Он возникает из-за постоянного механического трения илиотибиального тракта об деформированный латеральный надмыщелок бедра, что и приводит к воспалению фасции, формирующей илиотибиальный тракт. Данный синдром чаще всего встречается у бегунов, в особенности у спринтеров, для которых характерен бег с высоким поднятием ног.

Ультразвуковое исследование следует проводить непосредственно после физической нагрузки, вызывающей боль. На УЗИ над латеральным мыщелком бедра будет видна увеличенная фасция, сниженной эхогенности.

Болезнь Осгуд-Шляттера

Это разновидность хондропатий, поражающих собственную связку надколенника и бугристость болынеберцовой кости. Она возникает в результате повторяющихся микротравм этой области. При данном заболевании у пациента возникают спонтанные боли в колене, усиливающиеся при сгибании коленного сустава.

УЗИ-признаки те же, что и при воспалении связки, но при данной патологии имеются костные включения в связке.

Дистальная часть собственной связки надколенника утолщается и в ней определяются гипоэхогенные участки с фрагментами передней бугристости большеберцовой кости.

Разрыв внутренней боковой связки

Повреждения внутренней боковой связки являются наиболее частыми. Механизм ее травматизации: при согнутом колене и фиксированной стопе происходит резкая наружная ротация голени при ротации бедра кнутри. Клинически возникает боль и припухлость в области повреждения.

Наблюдается симптом бокового качания голени, когда при давлении на наружную поверхность коленного сустава одновременно отводят голень. При повреждении внутренней боковой связки заметно усиливается вальгусное положение колена. Повреждение может произойти в любом месте связки: в проксимальном отделе, в области ее прикрепления к внутреннему мыщелку бедренной кости; в дистальном отделе, где связка прикрепляется к мыщелку большой берцовой кости, и в месте прикрепления к внутреннему мениску - над линией сустава. Если разрыв возникает на уровне линии сустава, где внутренняя связка сращена с мениском, то такая травма может сочетаться с одновременным повреждением внутреннего мениска и передней крестообразной связки. Разрывы внутренней боковой связки возможны на различных уровнях, в связи со сложностью строения ее волокон. Различают частичный и полный разрыв боковых связок коленного сустава. Могут наблюдаться разрывы только поверхностных волокон, либо поверхностных и глубоких, а также разрывы с отрывом костного фрагмента. Полный разрыв одной из боковых связок приводит к нестабильности в коленном суставе. При ультразвуковом исследовании выявляют: нарушение целостности волокон связки, смещение волокон при функциональной нагрузке, гипоэхогенный участок (гематома), снижение эхогенности за счет отека мягких тканей.

Разрыв наружной боковой связки

Наружная боковая связка повреждается реже, чем внутренняя. Ее разрывы вызваны сильной внутренней ротацией голени. Иногда вместо разрыва связки отрывается костный фрагмент головки малоберцовой кости с прикрепляющейся здесь боковой связкой. Нередко повреждается проходящий рядом малоберцовый нерв. УЗИ-признаки такие же, как и при разрыве внутренней боковой связки: нарушение целостности волокон связки, смещение волокон при функциональной нагрузке, образование гипоэхогенного участка (гематомы), снижение эхогенности за счет отека мягких тканей и подкожно-жировой клетчатки.

Дистрофическая кальцификация наружной боковой связки встречается преимущественно у спортсменов, в частности, у бегунов на длинные дистанции.

Кальцификация Пеллегрини-Стиеда

Синдром представляет собой посттравматическую оссификацию параартикулярных тканей, возникающую в области внутреннего мыщелка бедра. Заболевание обычно наблюдается у мужчин молодого возраста, перенесших травматическое повреждение коленного сустава. Повреждение может быть легким или тяжелым, прямым или непрямым. После исчезновения острых симптомов повреждения может наступить период улучшения, но полного восстановления коленного сустава не происходит. Разгибание в коленном суставе остается ограниченным. На УЗИ в структуре внутренней боковой связки определяются множественные оссификаты в виде мягкого гиперэхогенного фокуса, располагающиеся преимущественно в зоне прикрепления связки к надмыщелку бедренной кости.

[13]

Повреждения передней крестообразной связки

Травма передней крестообразной связки является наиболее распространенной. Механизмом повреждения является перенапряжение в условиях ротации, падение при фиксированной стопе и чрезмерное переразгибание в коленном суставе. Разрывы встречаются чаще в сочетании с другими повреждениями: например, с разрывом внутренней боковой связки и внутреннего мениска.

Основными симптомами травмы являются ощущение неустойчивости в суставе, отек и болезненность при движении в первичный посттравматический период. Наиболее ценным клиническим симптомом при разрыве передней крестообразной связки является симптом "переднего выдвижного ящика". Для этого у больного необходимо согнуть колено до прямого угла, при этом голень можно легко выдвинуть вперед по отношению к бедру. Чаще всего, связка повреждается в проксимальных и реже в центральных отделах. Очень важно вовремя выявить разрыв связки, так как это будет определять характер операции.

МРТ является более точным и надежным методом диагностики повреждений передней крестообразной связки. На MP-томограммах при свежей травме в зоне разрыва отмечается повышение интенсивности сигнала, который в норме имеет умеренную интенсивность на Т1- и более интенсивен на Т2-взвешенных изображениях. Поврежденные волокна передней крестообразной связки четко не дифференцируются или вообще не определяются. МРТ диагностика частичного разрыва при свежей травме может быть затруднена вследствие локального отека и прерывистости хода волокон. Существуют косвенные признаки для диагностики разрыва передней крестообразной связки: смещение ее ниже 45° по отношению к плато большеберцовой кости, локальное изменение ее траектории и смещение назад наружного мениска более чем на 3,5мм по отношению к плато большеберцовой кости. При застарелых разрывах отмечается истончение связки без отека синовиальной оболочки.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]

Разрыв задней крестообразной связки

Разрыв задней крестообразной связки встречается достаточно редко. Основным механизмом разрыва является гиперфлексия во время прыжка. Чаще разрыв локализуется в самом теле связки или на уровне прикрепления ее к большеберцовой кости.

Повреждения менисков

Разрывы менисков считаются наиболее частым видом травмы коленного сустава. Повреждения менисков могут возникать в любом возрасте. С возрастом мениски становятся слабыми и хрупкими. Любое неправильное и резкое движение может спровоцировать их разрыв. Медиальный мениск повреждается в 10 раз чаще, чем латеральный. Это обусловлено анатомическими и морфо-функциональными особенностями внутреннего мениска. Механизмом изолированной травмы является падение с высоты на выпрямленные в коленном суставе ноги, при резком и глубоком сгибании в коленных суставах в момент приседания и попытке при этом выпрямиться. Однако чаще мениск повреждается при резком ротационном движении в коленном суставе - вращении бедра внутрь при фиксированной голени и стопе. Предрасполагающим моментом несомненно являются предшествующие микротравмы. Основным клиническим симптомом повреждения менисков является "блокада" коленного сустава. Часть мениска, оторванная при повреждении, может сместиться и занять в суставе неправильное положение, ущемившись между суставными поверхностями большеберцовой и бедренной костей. Ущемление блокирует сустав в вынужденном согнутом положении. Отрыв и ущемление переднего рога внутреннего мениска блокируют коленный сустав так, что конечные 30° разгибания делаются невозможными. Ущемление при разрыве по типу "ручки лейки" ограничивает последние 10-15° разгибания. Блокада сустава при ущемлении разорванного мениска не ограничивает сгибания коленного сустава. Оторванный задний рог очень редко блокирует сустав. Блокада сустава бывает обычно временной. Разблокирование восстанавливает все движения в суставе.

При ультразвуковом исследовании при разрыве мениска, как правило, наблюдается выпот в области поврежденного мениска. Мениск приобретает неправильную форму с наличием гипоэхогенной полосы в месте разрыва. Следует учесть, что в норме мениск может иметь гипоэхогенную полосу в средней части мениска.

Применение режима тканевой гармоники улучшает визуализацию разрывов менисков, за счет улучшения контрастной проработки деталей. Трехмерная реконструкция имеет определенное значение в определении протяженности. Следует подчеркнуть также значение энергетического картирования для диагностики разрыва мениска. Наличие локального усиления васкуляризации вокруг пораженной области, помогает заподозрить и определить локализацию разрыва.

К основным признакам повреждений менисков относят:

• нарушение целостности контуров мениска;
• фрагментация или наличие гипоэхогенных участков;
• появление гипоэхогенной полосы в структуре мениска;
• образование выпота;
• отек мягких тканей;
• смещение боковых связок коленного сустава;
• усиление степени васкуляризации в области разрыва мениска.

Некоторые типы разрывов менисков могут быть выявлены при ультразвуковом исследовании. К ним относятся трансхондральный и паракапсулярный разрывы. Чаще всего встречается типичное, продольное повреждение мениска, при котором отрывается средняя часть мениска, а концы, передний и задний, остаются неповрежденными. Этот разрыв получил название разрыва по типу "ручки лейки". Разрыв, проходящий вдоль радиально идущего волокна до внутреннего свободного края, называется разрывом по типу "клюв попугая". Повторные микротравмы мениска приводят к вторичному разрыву с повреждением передней, средней и задней частей мениска.

Разрывы переднего рога и по типу "ручки лейки" протекают нередко с рецидивирующими блокадами, возникающими при ротации голени, т.е. при том же механизме, при котором наступил разрыв. Иногда колено "выскакивает", по словам больного, без известной причины при ходьбе по ровной поверхности и даже во сне. Смещение оторванного заднего рога иногда вызывает у больного ощущение "подгибания" коленного сустава.

Разрыв мениска сопровождается выпотом в коленном суставе, который появляется через несколько часов после повреждения. Он обусловлен сопутствующим повреждением синовиальной оболочки сустава. Последующие рецидивы атак блокады и "подгибания" также протекают с выпотом в суставе. Чем чаще происходят блокады и "подгибания", тем меньше последующая транссудация в суставе. Может наступить такое состояние, когда после привычной блокады выпот уже не определяется. Разрыв наружного мениска возникает по тому же механизму, что и внутреннего, с той лишь разницей, что ротационное движение голени совершается в противоположном направлении, т.е. не наружу, а внутрь. Блокада сустава при разрыве наружного мениска наступает редко, а если и наступает, то не сопровождается выпотом в суставе.

На MP-томограммах при истинном разрыве интенсивность сигнала увеличивается к периферии мениска. Истинный разрыв хорошо виден, когда ось слоя сканирования перпендикулярна оси поражения. Если разрыв косой, то возникающие артефакты могут маскировать повреждение.

[23], [24], [25], [26]

Дегенеративные изменения и кисты менисков

При дегенеративных изменениях менисков отмечается неоднородность их структуры, фрагментация, гиперэхогенные включения и кисты. Аналогичные изменения наблюдаются при застарелых повреждениях менисков. Чаще наблюдаются кисты наружного мениска. Кисты вызывают боль и припухлость по линии сустава. Кисты внутреннего мениска достигают большего размера, чем наружного, и менее фиксированные. Киста мениска выглядит как округлая структура с ровными четкими внутренними и наружными контурами, с анэхогенной внутренней структурой и эффектом дистального усиления УЗ-сигнала. Дополнительные режимы сканирования (тканевая гармоника и адаптивный колорайзинг) улучшают визуализацию контуров кисты. С течением времени жидкость в кисте становится неоднородной, с густым содержимым. С увеличением размера кисты имеют склонность размягчаться.

[27], [28], [29], [30], [31]

Кисты Бейкера

Кисты Бейкера - одна из наиболее частых патологий у атлетов. Как правило, эти кисты асимптомны и являются ультразвуковой или клинической находкой. Субстратом для возникновения этой кисты является растяжение сумки, расположенной между сухожилиями полуперепончатой и икроножной мышц. Дифференциально-диагностическим признаком кисты Бейкера является визуализация шейки кисты, коммуницирующей с полостью коленного сустава в области медиальной части подколенной ямки: между медиальной головкой икроножной мышцы и сухожилием полуперепончатой мышцы. Как проявление воспалительной реакции в окружающих тканях возникает усиление васкуляризации, которое регистрируется в режиме энергетического картирования. Увеличение жидкости в полости сустава приводит к накоплению жидкости в сумке и возникновению кисты. Кисты имеют различные размеры и протяженность. Содержимое кист различное: "свежие" кисты имеют анэхогенное содержимое, застарелые - неоднородное. При свежих кистах Бейкера содержимое жидкостное, тогда как при застарелых формах - желеобразное. Разрыв кисты Бейкера диагностируется при наличии характерного заостренного края и полоски жидкости по ходу волокон сухожилия икроножной мышцы. Более характерны разрывы в нижней части кисты. Режим панорамного сканирования позволяет на всем протяжении визуализировать кисту.

[32], [33], [34], [35]

Деформирующий артроз

Заболевание возникает в результате нарушений метаболизма в суставном хряще, механических нагрузок при избыточной массе тела, физических перегрузок. Вне зависимости от причины возникновения клинические проявления артроза сходны и зависят от фазы: обострение, подострая фаза или ремиссия. УЗИ позволяет выявить самые начальные изменения в костных структурах, которые не выявляются при рентгенологическом исследовании. Основными УЗ-признаками, позволяющими установить наличие деформирующего артроза, считаются: неравномерное истончение гиалинового хряща, неровные контуры бедренной и большеберцовой костей, наличие краевых остеофитов, сужение суставной щели и пролабирование менисков. Наличие гиперэхогенных краевых остеофитов при нормальных размерах суставной щели и толщины гиалинового хряща характеризуют ранние проявления болезни. Прогрессирование болезни характеризуется формированием краевых остеофитов с акустической тенью, сужением суставной щели и выраженным истончением гиалинового хряща. В дальнейшем наступает истончение гиалинового хряща (менее 1 мм) с образованием грубых остеофитов и пролабирование мениска на треть ширины. В стадии выраженных изменений наблюдается полное пролабирование мениска, деформация его внутрисуставной части, отсутствие суставной щели, грубые массивные остеофиты по всем краям суставной поверхности.

[36], [37], [38]

Патология хрящевой ткани

Патологические изменения гиалинового хряща характеризуются нарушением его обычной толщины и обызвествлениями. Истончение гиалинового хряща чаще встречается у людей старшего возраста. При воспалительном синовите или септическом артрите также происходит резкое разрушение протеогликанов и истончение хряща. При прогрессировании патологического процесса происходит образование зон некроза, формирование кист и оссификатов. Единичные остеофиты образуются первично по краю гиалинового хряща в кортикальном слое кости. Такие изменения являются нормой для людей старшего возраста.

Истончение хряща наблюдается при остеоартритах. Хрящ разрушается, а новый хрящ образуется уже в виде остеофитов. Некоторые дефекты поверхности хрящевой ткани замещаются рубцовой тканью, которая по своему морфологическому составу близка к хрящевой. Это происходит в результате локальных поражений с образованием так называемого фиброзного хряща. Такие изменения хорошо определяются на MP-томограммах из-за низкой интенсивности сигнала в зоне поражения. Утолщение хряща возникает при акромегалии. Это первые признаки заболевания. Также хрящ может увеличиваться в размерах при микседеме и некоторых мукополисахаридозах, при обширных эрозиях.

Болезнь Кенига

Заболевание возникают в молодом возрасте и поражает эпифиз большеберцовой кости, хрящ, сухожилие и серозную сумку. Поражение обычно одностороннее. Участок суставного хряща вместе с прилегающей костью отделяется от суставной поверхности.

Типичным местом поражения является внутренний мыщелок бедра, реже - другие участи суставных концов и надколенник. У взрослых расслаивающий остеохондрит может иногда возникнуть после механического повреждения. Отторгнутое свободное тело в суставе может расти и достигает довольно крупных размеров.