Рентген диагностика остеоартроза коленных суставов (гонартроза)

Снимок, выполненный в положении максимального разгибания колена, является стандартным для переднезадней проекции. Он позволяет исследовать переднюю часть рентгеносуставной щели.

Прямые снимки, выполненные при сгибании колена на 30° (укладка Шусса) или на 45° (укладка Фика), производятся для оценки состояния задних отделов рентгеносуставной щели, на уровне которой чаще всего и обнаруживаются повреждения субхондральных отделов костей (остеонекрозы) и хрящевых структур (остеохондриты).

Эти укладки удобны для изучения межмыщелкового пространства, которое в этом положении оказывается максимально доступным обзору, а также позволяют выявлять свободные инородные тела в полости сустава, образующиеся как следствие повреждения суставных хрящей.

Снимок коленного сустава в прямой проекции можно выполнять в положении больного лежа и стоя. Когда патология имеет механическую природу и предполагается повреждение связочного аппарата, предпочтительно выполнять рентгенографию стоя как при нагрузке, так и в расслабленном состоянии для исследования рентгеносуставной щели и оси сустава.

Рентгенологическое исследование коленного сустава в прямой проекции обязательно дополняется снимком в боковой проекции.

При боковой рентгенографии центральный луч проходит по суставной щели с уклоном на 10° в каудокраниальном направлении. При этом края мыщелков бедренной кости накладываются друг на друга, а их суставные поверхности смещаются в своей задней нижней части. Это позволяет хорошо различать их контуры и оценить состояние ПФО сочленения.

Снимок коленного сустава в боковой проекции производится либо в положении пациента лежа на боку, при полном расслаблении сустава, либо стоя, без нагрузки на исследуемый сустав. Легкое сгибание колена (30° или 15°) позволяет определить состояние ПФО сочленения. Сгибание предназначено для визуализации надколенника в момент его внедрения в межмыщелковую область.

Проведение рентгенографии в боковой проекции позволяет выявить транзиторную нестабильность (задержку вхождения надколенника в межмыщелковую ямку), которая может исчезнуть при 30° сгибании или не выявляться на аксиальном снимке, когда минимальное сгибание равно 30°, а также оценить высоту надколенника и состояние его суставной поверхности.

Различные зоны суставной поверхности колена на боковом снимке имеют характерные отличительные особенности. Эти различия связаны с функциональными особенностями каждого участка. Форма мыщелков бедренной кости представляет зеркальную картину передней части соответствующего тибиального плато, с которой устанавливается контакт при крайнем разгибании колена.

При наличии транзиторной нестабильности надколенника или при подозрении на повреждение крестообразных связок необходимо дополнительное проведение нагрузочных тестов.

Особенно велико значение бокового снимка для изучения ПФО сочленения.

В оценке топографии надколенника применяются различные коэффициенты измерения, из которых наиболее используемый - индекс Катона. Для измерения этого индекса требуется снимок, произведенный при сгибании коленного сустава на 30°.

Индекс Катона является соотношением расстояния от нижнего края надколенника до передневерхнего угла большеберцовой кости (а) к длине суставной поверхности надколенника (b). В норме это соотношение обычно равно 1,0±0,3.

Слишком высокое расположение надколенника (patella alta) приводит к запоздалому его внедрению в трохлеарное устье, что может являться причиной надколенниково-бедренной нестабильности. Для диагностики такой нестабильности используется надколенниковый индекс.

На боковом снимке профиль надколенника имеет две задние линии, одна из которых соответствует гребню надколенника, а другая, более плотная, - его наружному краю. Расстояние между этими двумя линиями (а-а) и является надколенниковым индексом (в норме - 5 мм). Значения <2 мм свидетельствуют о нестабильности, которая, однако, может быть транзиторной, исчезающей при сгибании под углом более 15-30°.

Трохлеарный индекс измеряется от дна межмыщелковой ямки до суставной поверхности надколенника, а именно до его гребня, и определяется на расстоянии 1 см от верхнего края межмыщелковой поверхности, что соответствует зоне внедрения надколенника в самом начале сгибания. В норме он должен равняться 1 см. Значения < 1 см свидетельствуют о дисплазии надколенника, которая часто сочетается с недоразвитием суставной поверхности надколенника. При больших значениях индекса следует думать об излишней глубине межмыщелковой ямки, что повышает риск развития хондропатии надколенника.

Определенная роль в диагностике поражений коленного сустава отводится пателлофеморальным аксиальным проекциям.

Рентгенография при 30° сгибании наиболее информативна для изучения рентгеносуставной щели ПФО. При меньшем сгибании толщина мягких тканей, через которые проходит луч, велика, что отрицательно сказывается на качестве изображения. Данная аксиальная проекция отличается от других, с большим углом сгибания, визуализацией краев трохлеарной вырезки. Внутренний край межмыщелковой ямки очень короткий, внутренний и наружный края имеют угловатый вид, значительно более острые, чем в нижнем и среднем сегментах трохлеи. Наружная часть ПФО сустава подвергается более значительным нагрузкам, чем внутренняя. Поэтому субхондральная кость плотнее на уровне наружного участка, а костные трабекулы ориентированы кнаружи.

Аксиальный снимок при 30° наиболее удобен для выявления нестабильности надколенника (наружные транзиторные подвывихи надколенника происходят только в самом начале сгибания) и начального остеоартроза латерального ПФО сустава.

Традиционно для определения рентгенологической стадии остеоартроза коленных суставов используется классификация I. Kellgren и I. Lawrence (1957), усовершенствованная М. Lequesne в 1982 г., основанная на оценке степени выраженности сужения рентгеносуставной щели, субхондрального остеосклероза и величины краевых костных разрастаний, в ней выделяются 4 стадии.

Стадии остеоартроза (по Kellgren I. и Lawrence L, 1957)

• 0 - Отсутствие рентгенологических признаков
• I - Сомнительная
• II - Минимальная
• III - Средняя
• IV - Выраженная

Несмотря на определенную условность подобного деления остеоартроза на рентгенологические стадии, данная методика успешно применяется в современной рентгенологии при соблюдении ряда условий. В частности, для своевременного выявления гонартроза необходимо исследовать сустав в трех проекциях: передней, боковой и аксиальной, что позволяет оценить медиальный, латеральный, ПФО и ТФО сустава.

Для более точной оценки рентгенологических изменений при остеоартрозе A. Larsen (1987) предложил более сложную методику, позволяющую количественно оценить степень тяжести остеоартроза.

Критерии остеоартроза (Larsen A., 1987)

• 0 - Отсутствие рентгенологических признаков
• I - Сужение рентгеносуставной щели менее чем на 50%
• II - Сужение рентгеносуставной щели более чем на 50%
• III - Слабая ремодуляция
• IV - Средняя ремодуляция
• V - Выраженная ремодуляция

Ранние рентгенологические признаки (соответствуют I-II стадиям артроза по Kellgren):

• вытягивание и заострение краев межмыщелкового возвышения большеберцовой кости (в месте прикрепления крестообразной связки);
• небольшое сужение суставной щели (чаще в медиальном отделе сустава);
• заострение краев суставных поверхностей мыщелков бедренной и большеберцовой кости, чаще в медиальном отделе сустава (связано с большей нагрузкой на этот отдел сустава), особенно при наличии варусной деформации; реже - в латеральной части или одновременно в обеих половинах суставной поверхности.

Рентгенологические признаки прогрессирования артроза коленных суставов (соответствуют III-IVстадии артроза по Kellgren):

• увеличение сужения рентгеносуставной щели;
• развитие субхондрального остеосклероза в самой нагруженной части сустава;
• появление множественных крупных остеофитов на боковых, передних и задних краях суставных поверхностей;
• субхондральные кисты (обнаруживаются редко);
• вторичный синовит с развитием субпателлярной или подколенной кисты Бейкера;
• уплощение и неровность суставных поверхностей бедренной и большеберцовой кости, потеря их анатомо-функциональной дифференциации;
• многогранная неправильная форма сесамовидной кости (fabella);
• возможно обнаружение обызвествленныххондром;
• возможно развитие асептических некрозов мыщелков костей (редко).

Достаточно часто остеоартроз коленных суставов проявляется в виде артроза

ПФО (почти всегда наружного, иногда наружного и внутреннего, редко только внутреннего).

Наружный остеоартроз коленного сустава обычно проявляется в начале своего развития на уровне верхнего хрящевого сектора межмыщелковой борозды и нижнего хрящевого сектора надколенника, соответствующего той части коленного сустава, которая визуализируется в этой проекции. Наибольшая нагрузка на субхондральные отделы костей отмечается в самом начале сгибания коленного сустава, в тот момент, когда надколенник начинает входить в межмыщелковую ямку. Поэтому изменения в ПФО сустава встречаются довольно часто, но, как правило, редко диагностируются вовремя. Основной причиной несвоевременной диагностики является то, что на практике рентгенографические аксиальные проекции не используются в достаточной мере. Следовательно, прямую рентгенографию коленных суставов необходимо обязательно дополнять прицельным снимком надколенника в боковой или аксиальной проекции.

К рентгенологическим признакам остеоартроза коленного сустава в боковой и аксиальной проекциях относятся:

• сужение рентгеносуставной щели между надколенником и бедренной костью;
• ОФ на задних углах надколенника и мыщелков бедренной кости;
• субхондральный остеосклероз надколенника;
• единичные субхондральные кисты со склеротическим ободком. Следует отметить, что рентгенологически различают три стадии остеоартроза

Субхондральная остеоконденсация и усиление трабекулярного рисунка наружного края надколенника, испытывающего наибольшие внешние нагрузки («синдром гипердавления»), соответствуют I стадии артроза. При II стадии наблюдается ущемление (локальное сужение) суставной щели, даже при отсутствии признаков подвывиха надколенника. III стадия артроза коленного сустава характеризуется практически полным исчезновением рентгеносуставной щели, уплотнением субхондрального кортикального слоя, в толще которого образуются участки разрежения - кортикальные кисты, и появлением перихондральных остеофитных клювовидных образований. Выявление краевых остеофитов надколенника позволяет с большой долей достоверности предполагать повреждение суставного хряща. Наличие их по контурам наружного и внутреннего мыщелков бедренной и большеберцовой костей указывает на повреждение мениска соответствующей стороны. Выраженный артроз чаще всего возникает при смещении оси надколенника вследствие наружного его подвывиха, возникающего в результате дисплазии или нарушения суставных взаимоотношений ПФО сочленения.

Использование аксиального снимка при 30° позволяет также рассчитать индекс Бернажо - расстояние между передней бугристостью большеберцовой кости и межмыщелковой ямкой, в норме составляющее от 10 до 15 мм. Уменьшение или увеличение этого расстояния обычно свидетельствует о дисплазии мыщелков бедренной кости или надколенника, что выражается в нестабильности ПФО сочленения.

Изучение рентгеносуставной щели ПФО при сгибании колена на 60 и 90° позволяет детально изучить среднюю и нижнюю части межмыщелкового пространства и верхнюю часть надколенника. Обычно патологические изменения в этих зонах наблюдаются позже, чем в верхних отделах межмыщелковой ямки.

Стандартная оценка рентгенограмм суставов по Kellgren и Lawrence подходит главным образом для использования в повседневной клинической практике. При проведении клинических и эпидемиологических исследований часто требуется более подробная классификация тяжести остеоартроза. С этой целью высоту суставной щели ТФО коленного сустава измеряют тонкой пластиковой линейкой, градуированной по 0,5 мм, или кронциркулем. Такая количественная оценка будет более точной, если использовать специальные компьютерные программы обработки рентгенограмм.

J.C. Buckland-Wright и соавторы (1995) предложили измерять высоту рентгеносуставной щели (в мм) на макрорентгенограммах коленных суставов в наружной, средней и внутренней третях ТФО медиально и латерально.

Очевидно, что в оценке рентгенограмм суставов больных с остеоартрозом нельзя ограничиваться лишь исследованием высоты суставной щели, поэтому более предпочтительным являются методики полуколичественной оценки, которые широко используются при проведении масштабных клинических и эпидемиологических исследований. Все эти методики имеют общий принцип - наиболее важные рентгенологические симптомы остеоартроза (высота суставной щели, остеофитоз, субхондральный склероз, субхондральные кисты) оцениваются в баллах либо в степенях (обычно от 0 до 3).

Одним из первых полуколичественную оценку рентгенограмм коленных суставов предложил S. Аbаск (1968). Согласно этой методике, четыре вышеназванных рентгенологических критерия остеоартроза оценивают в баллах от 0 до 3 в ПФО и ТФО. Основными недостатками этой шкалы являются: отсутствие оценки ПФО коленного сустава и высокая вероятность двусмысленной трактовки рентгенологических симптомов разными специалистами. Аналогичную систему разработали R.D. Altaian и соавторы (1987). Учитывая основной недостаток этих двух систем (оценка только ТФО коленного сустава), TD. Spector и соавторы (1992) предложили метод полуколичественной оценки рентгенограмм коленных суставов в проекции «sunrise», которая позволяет оптимально исследовать ПФО. В «Рентгенографическом атласе остеоартроза» S. Barnett и соавторов (1994) к оценке ПФО сустава в проекции «sunrise» добавлена оценка в стандартной боковой проекции.

Мы предлагаем свой метод полуколичественной оценки прогрессирования гонартроза:

1. Снижение высоты суставной щели:

• 0 - отсутствует,
• 1 - незначительное,
• 2 - умеренное,
• 3 - полная облитерация межкостного пространства;

2. Остеофиты:

• 0 - отсутствуют,
• 1 - 1-2 мелких остеофита,
• 2 - один крупный или 3 мелких остеофита и более,
• 3 - 2 крупных остеофита и более;

3. Субхондральные кисты:

• 0 - отсутствуют,
• 1 - 1-2 мелкие кисты,
• 2-1 крупная или 3 мелкие кисты и более, 3 - 2 крупные кисты и более;

4. Субхондральный склероз:

• 0 - отсутствует,
• 1 - незначительный, локальный (в медиальной или латеральной части ТФО или ПФО сустава),
• 2 - умеренный,
• 3 - значительно выраженный, распространенный.

R.D. Altman и соавторы (1995) объединили в единую систему полуколичественную оценку обоих отделов коленного сустава и издали «Атлас индивидуальных рентгенологических симптомов остеоартроза», который получил второе название «Атлас ORS». К преимуществам этой системы можно также отнести то, что в ней приведены реальные рентгенограммы коленных суставов с остеоартрозом. Наряду с этим «Атлас ORS» имеет ряд недостатков. Среди них можно выделить следующие:

• градации сужения суставной щели и увеличения размеров остеофитов имеют неравные интервалы,
• на некоторых рентгенограммах коленных суставов представлены редкие типы остеофитов,
• качество рентгеновских снимков варьирует, что затрудняет их сравнение,
• наличие нескольких рентгенологических симптомов (сужение суставной щели, остеофитоз и др.) на одном рентгеновском снимке, что затрудняет работу с «Атласом» и может привести к предвзятой оценке реальных рентгенограмм,
• большой объем «Атласа», что осложняет его использование.

Y Nagaosa и соавторы (2000) учли недостатки предыдущих систем полуколичественной оценки рентгенограмм коленных суставов и разработали свой атлас, иллюстративный материал в котором представляет собой графическое изображение контуров составляющих коленного сустава в прямой проекции (ТФО сустава) и в проекции «sunrise» (ПФО сустава). Важным преимуществом системы Y Nagaosa и соавторов является не только то, что они отдельно рассматривают медиальную и латеральную части ТФО и ПФО коленного сустава, но и то, что рентгенологические симптомы остеоартроза представлены отдельно для мужчин и для женщин.

При обследовании 104 больных с достоверным остеоартрозом коленных суставов (согласно критериям ACR, 1990) нами изучены размеры и направление роста остеофитов и оценены возможные связи между их размерами и другими рентгенологическими данными, имеющими связь с ростом остеофитов.

Анализировали стандартные рентгенограммы обоих коленных суставов (за исключением больных, перенесших пателлэктомию или артропластику). Рентгенологически гонартроз определяли как наличие равномерного или неравномерного сужения рентгеносуставной щели и краевых остеофитов (критерии ACR, 1990). Рентгенографию коленных суставов выполняли в стандартных проекциях: переднезадней с полным разгибанием нижних конечностей и аксиальной.

При оценке рентгенограмм коленный сустав условно разделяли на отделы в соответствии с современными рекомендациями: латеральный и медиальный ТФО, латеральный и медиальный ПФО. Сужение рентгеносуставной щели в каждом из этих отделов, а также размеры остеофитов на каждом из 6 участков: латеральная и медиальная суставные поверхности бедренной кости (соответственно ЛБ и МБ), большеберцовой кости (ЛББ и МББ), надколенника (ЛН и МН), а также остеофитов латерального и медиального мыщелков бедренной кости (ЛМ и ММ) оценивали по шкале от 0 до 3 по аттестационной системе Logically derived line drawing atlas for grading of knee osteoarthritis. Направление роста остеофитов разделяли визуально на 5 категорий - вверх (восходящий рост), вверх латерально, латерально, вниз латерально или вниз (нисходящий рост).

Нарушение коркового слоя кости (локальная деформация или «изнашивание» кости) и хондрокальциноз в ТФО и ПФО оценивали по 2-балльной системе (0 - отсутствует, 1 - имеется). Тибиофеморальный угол, индикатор варусной деформации, оценивался в переднезадней проекции. Подвывих надколенника на снимках колена в аксиальной проекции медиально оценивался 0-1, латерально 0-3. Сужение рентгеносуставной щели в каждом изучаемом отделе и латеральный подвывих надколенника были также соответственно разделены на степени 0-3.

У 92 пациентов обнаружена тесная корреляция между данными рентгенографии правого и левого коленных суставов.

Остеофиты обнаруживались во всех исследуемых областях, причем были отмечены различные формы и направления их роста.

Коэффициент корреляции (г) некоторых рентгенологических показателей между правым и левым коленными суставами