Способ компьютерно-томографической денситометрии головки бедренной кости

(51) 61 6/03 (2010.01) 61 8/13 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ компьютерно-томографической денситометрии головки бедренной кости для повышения точности диагностики остеопоротических изменений в головке бедренной кости,включает проведение компьютерной томографии тазобедренных суставов,и дополнительно проведение компьютернотомографической денситметрии головки бедренной кости в зонах 1 -7, с составлением денситометрической карты, на основе которой оценивают состояние минерализации костной ткани головки бедра, прогнозируют риск развития остеопоротических изменений в головке бедренной кости, что служит для профилактики развития переломов шейки бедра и, следовательно,асептического некроза головки бедренной кости. При проведении точных измерений головки бедра для подбора эндопротеза тазобедренного сустава способ служит для профилактики нестабильности эндопротеза. Предложенный способ обеспечивает высокую эффективность диагностики в определении и формировании групп повышенного риска развития нарушений процессов ремоделирования в течение 1 года и, связанной с этим нестабильности эндопротеза у лиц с асептическим некрозом головки бедренной кости.(72) Рахимжанова Раушан Ибжановна Батпенов Нурлан Джумагулович Спичак Людмила Васильевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Научноисследовательский институт травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Республики Казахстан(56) Хамзабаев Ж.Х., Батпенов Н.Д., Рахимжанова Р.И. и др. Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия методика исследования и интерпретация результатов(54) СПОСОБ КОМПЬЮТЕРНОТОМОГРАФИЧЕСКОЙ ДЕНСИТОМЕТРИИ ГОЛОВКИ БЕДРЕННОЙ КОСТИ(57) Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для повышения точности диагностики остеопоротических изменений в головке бедренной кости и профилактики развития переломов шейки бедра и, следовательно, асептического некроза головки бедренной кости. Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для повышения точности диагностики остеопоротических изменений в головке бедренной кости и профилактики развития переломов шейки бедра и, следовательно, асептического некроза головки бедренной кости. Известны общепринятые способы диагностики остеопороза как двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия - ДЭРА (Шехтман А.Г., 2003. Хамзабаев Ж.Х., Батпенов Н.Д., Рахимжанова Р.И.,Турмухамбетова А.А.,Абдрахманова Ж.С.,Кожахметова Ж.Ж. Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия методика исследования и интерпретация результатов//Методические рекомендации.- Астана,2004.-40 с Хамзабаев Ж.Х., 2004.Рентгеновская денситометрия осевого скелета и ультразвуковая денситометрия пяточной кости возможности и значение методов в клинической практике // Вестник рентгенологии и радиологии 1, 2003. с.54-58). Но в программе обследования ДЭРА проксимального отдела бедренной кости не проводят исследование в области головки бедра, а исследуют шейку бедра,межвертельное пространство,область большого вертела,треугольник Варда. Компьютерная томография позволяет проводить прямую рентгеновскую денситометрию,являющуюся необходимым компонентом оценки морфологического состояния всего тканевого комплекса тазобедренного сустава,любого участка, в т.ч. головки бедра. Задачей предполагаемого изобретения является 1.Определение при помощи обычной КТ остеопоротических изменений костной ткани головки бедренной кости в единицах Хаунсфилда. 2.Профилактика переломов шейки бедренной кости и развития асептического некроза головки бедренной кости. Технический результат возможность проведения КТ-денситометрии костной ткани головки бедренной кости в единицах Хаунсфилда для диагностики остеопоротических изменений костной ткани головки бедренной кости при асептическом некрозе,без дополнительной программы и стандартного эталона (фантома). Способ осуществляется следующим образом Исследование проводилось по стандартной программе КТ-обследования т/б суставов ( 51, 52). После получения продольной сканограммы области костей таза в виде цифровой рентгенограммы,проводится планирование исследования начиная с области тела подвздошной кости и до нижней границы малого вертела,получают 12-15 срезов в аксиальной проекции,толщиной среза 3 мм и шагом стола 3 мм (фиг. 1). После единичного скана применялась функция увеличения изображения в 2 раза. Это необходимо для более четкой дифференцировки кортикальной и трабекулярной костной ткани головки и шейки бедра. Параметры костного окна 2800 200 с 2 функцией усиления костного режима (2800 200 Н 5-наибольшее усиление), в результате четко визуализируются трабекулярный рисунок, так называемые силовые линии, лакуны костного мозга, ширина кортикального слоя для точного измерения. Использовали функции,и выделяли интересующую область - 3 срединных среза с наибольшим диаметром головки бедра 1.При использовании функциина данных срезах измеряли костную плотность в 7 зонах интереса головки бедра 1 переднем,2 - среднем,3 - заднем отделе, 4 и 5 - в латеральной и медиальной зоне головки (площадьв этих точках равна 10,0 мм 2), 0 - увеличивая овал, или используя,выделяли общую площадь трабекулярной костной ткани, без захвата кортикального слоя (фиг. 2). Также были проведены измерения плотности в крыше вертлужной впадины ( 6,7). 2.Автоматически выдаются цифровые данные денситометрической плотности трабекулярной ткани головки бедра на уровнях с наибольшим диаметром (фиг. 3). 3.Проводилось измерение диаметра головки бедра (фиг. 4). 4. Использовалась функцияс выведением графика гистограммы - плотностных значений в выделеннойс захватом всех отделов головки бедра (фиг. 5). При томографировании головки и шейки бедра создается карта рентгеновских коэффициентов поглощения, выражаемых в единицах Хаунсфильда. Денситометрические показатели вычисляются как результат общего поглощения рентгеновских лучей в объемном элементе (вокселе) скана компьютерного томографа и являются суммой всех содержащихся в нем поглощений различных тканей. Эффективность разработанного способа изучена у 209 пациентов с установленным диагнозом асептического некроза головки бедренной кости. Контрольную группу составили 110 здоровых лиц без признаков артроза тазобедренных суставов. Денситометрическая оценка в единицах Хаунсфильдапроизводилась в ручном режиме по предложенному способу. По результатам КТ-денситометрии составлена денситометрическая карта области тазобедренного сустава в норме и при различных стадиях АНГБК(таблица 6). В контрольной группе средние показатели плотности головки бедренной кости ( 0) составили 318,844,2. Как оказалось, в норме у здоровых лиц на срединном срезе головки бедра отмечена некоторая неоднородность денситометрических данных - плотность в передней( 2) и задним ( 1) отделом головки бедра. Это, вероятно, связано с микроархитектоникой и геометрическими параметрами проксимального отдела бедренной кости, зависит от направления силовых линий, а значит, говорит о большей нагружаемости периферических отделов головки, в основном переднем и медиальном отделе, где костная плотность понижена, по сравнению с центром головки бедра. В группе больных АНГБК была выявлена тенденция к снижению показателей плотности головки бедренной кости во всехвстадии, так средние показатели головки в 6 составляют 225,456,2. Востадии отмечено еще большее снижение денситометрических показателей во всех зонах, средние показатели в 0 достоверно снижены до 170,365,1(р 0.001). С прогрессированием заболевания,усилением процессов остеосклероза наблюдалось достоверное увеличение средних показателей плотности головки бедренной кости встадии в 0 до 510,5165,5 (р 0.001), встадии - до 580,7178,3 (р 0.001), а встадии 620,4189,3 (р 0.001). Для подтверждения изменений костной плотности в разные стадии заболевания АНГБК, более показательно было построение гистограмм. Нами было проведено изменение размеров головки бедра, вертлужной впадины для предоперационного планирования и подбора точных размеров эндопротезов, т.к. при КТ выдаются 100 точные размеры, чем при измерении на рентгенограммах. Отмечено увеличение больше фронтального размера при АНГБК, которое увеличивается с прогрессированием процесса,значит форма вертлужной впадины также претерпевает изменения,соответственно изменениям форме головки с прогрессированием процесса. Таким образом, определение помощи КТ точных размеров головки, вертлужной впадины при необратимых стадиях АНГБК помогает травматологам в предоперационной подготовке больного к эндопротезированию тазобедренных суставов, подобрать точный размер головки эндопротеза, что влияет на благополучный исход операции и профилактику нестабильности эндопротезов. Использование КТ в предоперационной подготовке к эндопротезированию тазобедренного сустава позволяет оценить состояние костной плотности вокруг ножки эндопротеза и в области вертлужной впадины, и при необходимости провести своевременную активную антиостеопоротическую терапию, что в свою очередь позволит снизить риск нестабильности эндопротеза в послеоперационном периоде. Анализируя вышеизложенное, в результате проведенного комплексного лучевого исследования у больных с АНГБК наблюдалась следующая картинастадия - снижение показателей КТденситометрии головки за счет локального остеопороза, являющегося следствием ишемии и остеонекроза головки бедренной кости.стадия остеопоротические изменения, идет кистовидная перестройка пораженной зоны, поэтому показатели костной плотности при КТ ниже.стадия - стадия рассасывания или секвестрации - с появлением зон склероза отмечается увеличение показателей плотности костной ткани при КТ в пораженной зоне,стадия - повышение показателей 0 из-за продолжающегося склероза и восстановления трабекулярного костного вещества головки бедренной кости,стадия - дегенеративные изменения тазобедренного сустава со значительным повышением костной плотности при КТденситометрии головки бедренной кости. Полученные результаты комплексного лучевого исследования больных с АНГБК показывают зависимость состояния плотности костной ткани при КТ-денситометрии от стадии заболевания. Изменения этих показателей необходимо учитывать с целью дифференцированного подхода к комплексному лечению данной категории больных. Таким образом,предложенный способ компьютерно-томографической денситометрии головки бедренной кости, включающий проведение компьютерной томографии тазобедренных суставов,отличающийся тем, что дополнительно проводят компьютерно-томографическую денситметрию головки бедренной кости в зонах 1 -7, и составляют денситометрическую карту, на основе которой оценивают состояние минерализации костной ткани головки бедра, прогнозируют риск развития остеопоротических изменений в головке бедренной кости, что служит для профилактики развития переломов шейки бедра и, следовательно,асептического некроза головки бедренной кости, а также при проведении точных измерений головки бедра для подбора эндопротеза тазобедренного сустава - служит для профилактики нестабильности эндопротеза. Таблица 6 Денситометрическая карта области тазобедренного сустава в норме и при различных стадиях АНГБК Показатели плотности в Контрольная единицах Хаунсфильда группа 110 4 - латеральная зона головки 5 в медиальная зона головки-4,5 23,1 30,5 28,9 245,6 589,8115,9 крыши вертлужной 23,8 р 0.97 р 0.001 р 0.001 65,8 р 0.001 впадины р 0.001 р - различия показателей КТ - денситметрии в разные стадии АНГБК сравнении с контролем ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ компьютерно-томографической денситометрии головки бедренной кости,включающий проведение компьютерной томографии тазобедренных суставов,отличающийся тем, что дополнительно проводят компьютерно-томографическую денситометрию головки бедеренной кости в зонах 1 -7 и составляют денситометрическую карту,по результатам которой оценивают состояние минерализации костной ткани головки бедеренной кости и прогнозируют риск развития в ней остеопоротических изменений. Фиг. 1 Схема КТ - денситометрии. Прицельная топограмма правого т/б сустава. Планирование срезов через головку и шейку бедра (12 срезов) Фиг. 2 а - схема КТ - денситометрии б - срединная томограмма и зоны исследования при КТ денситометрии головки бедра 1 - передний,2 - средний,3 - задний отдел,4 и 5 - латеральная и медиальная зоны головки (площадьравна до 10 мм 2 ),0 - используя, выделяли общую площадь трабекулярной костной ткани, без захвата кортикального слоя.6,7 - измерения плотности в крыше вертлужной впадины. Фиг. 3 Срединная томограмма указаны зоны исследования с данными КТ - плотности костной ткани головки бедра на дисплее Зоны исследования 1 - передний отдел слева,2 - средний отдел,3 - задний отдел,0 общая плотнотность головки бедра Фиг. 4 Схемы и томограммы головки бедра Зоны исследования 1 - схема, 2 - томограмма пациента на экране с цифровыми значениями диаметра головки бедра АВ - сагиттального и- фронтального размера Фиг. 5 Срединный срез головки бедра здорового человека гистограмма плотности вплощадью 155,7 мм 2 ,средняя плотность 210,441,97