Остеофиты позвоночника — лечение, симптомы, причины, диагностика
Многие пациенты, получив информацию о наличии остеофитов, начинают связывать наличие болей в спине с остеофитами в позвоночнике. Тем не менее, костные разрастания (остеофиты) сами по себе являются только признаком дегенерации в позвоночнике и наличие остеофитов не обязательно означает, что они являются фактической причиной болей в спине.
В принципе, остеофиты — это рентгенологический маркер дегенеративных изменений в позвоночнике, и их появление означает только инволюционные изменения в позвоночнике. В возрасте старше 60 лет остеофиты(костные шпоры) в позвоночнике встречаются достаточно часто.
Причины
Повседневные нагрузки на позвоночник со временем приводят к дегенерации межпозвонковых дисков и изнашиванию суставов позвоночника. При сочетании таких факторов как возраст, травмы, плохая осанка увеличивается воздействие на костные структуры и суставы позвоночника. По мере изнашивания межпозвонкового диска происходит большая нагрузка на связки и суставы, что приводит к утолщению связок, накопление извести в связках, а также трение в суставах, в свою очередь, ведет к избыточному росту костных образований. Это способствует образованию остеофитов.
Дегенеративные изменения в тканях начинаются уже в молодом возрасте, но обычно это медленный процесс и не приводит к воздействию на нервные структуры до тех пор, пока человек не достигает возраста 60-70 лет.
Факторы, которые могут ускорить дегенеративный процесс и рост остеофитов в позвоночнике, включают в себя:
- Врожденные особенности
- Питание
- Образ жизни, в том числе плохая осанка или плохая эргономика
- Травмы, особенно спортивные или в результате дорожно-транспортных происшествий.
Наиболее частой причиной развития остеофитов считается артроз фасеточных суставов, что нередко способствует возникновению болей в спине у пациентов в возрасте старше 55 лет. Артроз фасеточных суставов может приводить к болям в пояснице и скованности в утренние часы, болевой синдром по мере двигательной активности уменьшается, а к вечеру вновь усиливается.
Наиболее распространенной причиной шейного и поясничного остеоартрита является генетическая предрасположенность. Пациенты могут отмечать появление симптомов остеоартрита в возрасте от 40 до 50. Мужчины более склонны к развитию симптомов в более раннем возрасте, однако у женщин с наличием остеофитов симптоматика бывает более выраженной.
Симптомы
Наиболее частыми симптомами являются боль в пояснице или боль в шее, вследствие воспалительных процессов в суставах и мышечного спазма, как реакция на воспаление. Типичные симптомы включают в себя:
Симптомы, обусловленные остеофитами усиливаются при физических нагрузках и уменьшаются после отдыха. Кроме того, симптомы могут уменьшаться после наклона туловища вперед и сгибании в талии. При компрессии остеофитами нервов могут появиться следующие симптомы:
В очень редких случаях могут быть нарушения функции кишечника и мочевого пузыря. Но такие симптомы могут быть связаны не только с остеофитами, но и с такими заболеваниями, как сахарный диабет, нарушение кровообращения в конечностях, опухоли спинного мозга, переломы позвоночника, инфекции позвоночника. Кроме того, многие симптомы при остеофитах аналогичны таковым при ревматологических заболеваниях (ревматоидный артрит, СКВ), а также похожи на симптомы при компрессии грыжей диска нервных корешков. В связи с тем, что симптомы при остеофитах схожи с другими медицинскими состояниями, необходимо полноценное обследование для выяснения точного диагноза.
Диагностика
Диагностика начинается с клинического обследования. Врач должен сначала провести детальный осмотр, неврологическое обследование для оценки работы нервных корешков и выявление признаков компрессии корешков или спинного мозга. На основании осмотра, истории заболевания, жалоб пациента врач назначает необходимый план обследования, включающий следующие методы исследования:
ЭНМГ позволяет определить нарушение проводимости по нервному волокну и определить как степень повреждения, так и уровень повреждения нервных волокон. Рентгенография нередко назначается в первую очередь для диагностики остеофитов и позволяет визуализировать остеофиты в позвоночнике. Кроме того рентгенография позволяет обнаружить и другие изменения в костных тканях позвонков.
Компьютерная томография (КТ) или МРТ может предоставить более подробную информацию об изменениях в структурах позвоночника как в костных, так и мягкотканных, и обнаружить наличие компрессии нервных корешков или спинного мозга.
Данные нейровизуализации позволяют врачу выбрать адекватную тактику лечения как консервативную, так и в случаях необходимости оперативную, в зависимости от наличия признаков компрессии нервных структур в корреляции с клиническими данными.
Лечение
Существует широкий спектр возможных вариантов лечения остеофитов, сопровождающихся симптоматикой.
У большинства пациентов с мягкой или умеренной компрессией нервов и раздражением от остеофитов возможно консервативное лечение.
Медикаментозное лечение, например противовоспалительные препараты или мышечные релаксанты, в течение нескольких недель.
Покой в течение короткого промежутка времени, который позволяет уменьшить воспалительные явления в суставах.
ЛФК. После уменьшения болевой симптоматики подключаются физические упражнения с постепенным увеличением объемов нагрузки.
Мануальная терапия и массаж позволяют увеличить мобильность двигательных сегментов, снять мышечный спазм.
Эпидуральные инъекции стероидов могут быть полезны при воспалительных процессах в фасеточных суставах, позволяя уменьшить воспаление, отек, и, таким образом, улучшить симптоматику.
Физиотерапия. В настоящее время существуют физиотерапевтические методы лечения (например, ХИЛТ – терапия или УВТ) которые позволяют добиваться хороших результатов лечения.
В тех случаях, когда консервативное лечение оказывается не эффективно или же есть выраженная компрессия корешков или спинного мозга, необходимо решать вопрос об оперативном лечении.
Задача хирургических методов лечения это провести декомпрессию нервных структур. Удаление остеофитов позволяет избавиться в большинстве случаев от симптоматики. Но иногда бывает так, что неврологическая симптоматика может сохраняться и в послеоперационном периоде, и в таких случаях имеет место длительный период компрессии нервных структур и необратимые изменения в нервных волокнах. Или: Но в некоторых случаях неврологическая симптоматика может сохраняться и в послеоперационном периоде, и тогда наиболее вероятен длительный период компрессии нервных структур и необратимые изменения в нервных волокнах.).
Исследования показали, что возраст не является основным фактором, определяющим возможность проведения оперативного лечения остеофитов. Тем не менее, заболевания, часто связанные с возрастом, такие, как гипертоническая болезнь, диабет, заболевания сердца могут увеличивать риск хирургических операций и замедлять восстановительные процессы, и, следовательно, должны приниматься во внимание при принятии решения об оперативном лечении.
Случаи из блогов связанные с позвоночником
В данном разделе описаны выявления заболеваний, связанных с позвоночником. Как показывает практика, мрт диагностика позвоночника на ранних стадиях болезни помогает существенно снизить риск развития заболеваний
08 ЯНВ
МРТ диагностика хрящевых узлов Шморля
Пациентка Г. 24 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в спине между лопаток. Пациентка была направлена на МРТ грудного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ грудного отдела позвоночника выявлено: на уровне Th8-Th9 в смежных замыкательных пластинках тел одноименных позвонков определяются хрящевые узлы Шморля.
Подробнее
27 ДЕК
МРТ диагностика задней грыжи диска C5-C6
Пациентка Р. 40 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в шейном отделе позвоночника. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника выявлено: На уровне С5-С6 под небольшими задне-боковыми краевыми костными разрастаниями определяется задняя грыжа межпозвонкового диска размером до 3 мм .
Подробнее
26 НОЯ
МРТ диагностика задней протрузии диска L5-S1
Пациентка Х. 25 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: МР-признаки остеохондроза на уровне L5-S1 с наличием на данном уровне диффузной протрузии диска размером до 2,5 мм.
Подробнее
23 НОЯ
МРТ диагностика грыжи межпозвоночного диска
Пациентка Е. 43 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шеи с иррадиацией в правую руку. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника на уровне С5-С6 была выявлена правосторонняя задне-боковая грыжа межпозвоночного диска, размером до 3,5 мм. Так же на уровне С4-С5 определяется диффузная протрузия межпозвонкового диска размером до 2 мм.
Подробнее
14 НОЯ
МРТ диагностика хронической недостаточности мозгового кровообращения
Пациент Х 69 лет, обратился за консультацией к неврологу в медицинский центр с жалобами на головные боли, периодические головокружения. С целью исключения очагового поражения головного мозга, пациент был направлен на МРТ.
При МРТ головного мозга установлено: в белом веществе обеих гемисфер субкориткально и перивентрикулярно определяются множественные очаги сосудистого характера. Диагноз: хроническая недостаточность мозгового кровообращения.
Подробнее
07 НОЯ
МРТ диагностика опухоли лобной доли
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациента А., 66 лет, у которого на фоне полного благополучия развился генерализованный судорожный приступ с потерей сознания. Неврологом был направлен на МРТ головного мозга.
На МР-томограммах правой лобной доли определяется обширная зона отечных изменений (опухолевая ткань?), которая распространяется на колено мозолистого тела, островковую долю, передне-медиальные отделы правой височной доли, область базальных ядер.
Подробнее
01 НОЯ
МРТ диагностика правосторонней задне-боковой грыжи межпозвоночного диска
Пациентка Ж. 40 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шеи с иррадиацией в правую руку. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника на уровне С6-С7 была выявлена правосторонняя задне-боковая грыжа межпозвоночного диска, размером до 3,5 мм.
Подробнее
20 СЕН
МРТ диагностика позвоночника после падения
Пациентка К. 15 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в грудном отделе позвоночника после падения на спину. Пациентка была направлена на МРТ грудного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ грудного отдела позвоночника выявлено: структура и форма тел позвонков не изменены. Зоны патологически изменённого МР сигнала в телах позвонков не выявлены.
Подробнее
12 СЕН
МРТ диагностика задней протрузии диска L4-L5
Пациентка Н. 23 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: МР-признаки остеохондроза на уровне L4-L5 с наличием на данном уровне диффузной протрузии диска размером 2,5 мм.
Подробнее
10 СЕН
МРТ диагностика задних грыж межпозвонковых дисков
Пациентка Р. 76 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шеи, головные боли. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника выявлено: распространенный остеохондроз на уровне С2-С7 с резким снижением высоты межпозвонковых дисков, наличием передних и задне-боковых краевых костных разрастаний тел позвонков, а так же задних грыж межпозвонковых дисков на ровне С3-С7 размером до 3,5 мм.
Подробнее
30 АВГ
МРТ диагностика асимметрии калибров позвоночных артерий у мужчины 43 лет
Мужчина 43 лет обратился к неврологу с жалобами на периодические головные боли, в связи с чем был направлен на МР-ангиографию сосудов головного мозга.
На полученных изображениях сосудов головного мозга в режиме 3D-TOF определяется асимметрия калибров позвоночных артерий в сегменте V4 (калибр ППА меньше ЛПА), что наиболее вероятно и обуславливает клиническую симптоматику больного.
Подробнее
17 АВГ
МРТ диагностика остеохондроза
Пациентка Н. 39 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: МР-признаки остеохондроза на уровне L3-L4, L4-L5 с наличием на уровне L4-L5 задней грыжи диска размером 3 мм.
Подробнее
10 АВГ
МРТ диагностика задней грыжи диска L5-S1
Пациентка Р. 42 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице с иррадиацией в левую ягодицу. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: МР-признаки остеохондроза на уровне L4-L5, L5-S1 с наличием на уровне L4-L5 задней (с небольшой латерализацией влево) грыжи диска размером 3 мм.
Подробнее
31 ИЮЛ
МРТ диагностика задней грыжи диска L4 — L5
Пациентка Ш. 40 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице с иррадиацией в левую ягодицу. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: МР-признаки остеохондроза на уровне L4-L5, L5-S1; задняя грыжа диска на уровне L4-L5 размером до 4 мм.
Подробнее
17 ИЮЛ
МРТ диагностика грыжи шейного отдела позвоночника на уровне С5-С6
Пациентка К. 28 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шейного отдела позвоночника, плохой сон. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника на уровне С5-С6 была выявлена задняя грыжа межпозвоночного диска.
Подробнее
15 ИЮЛ
МРТ диагностика грыжи шейного отдела позвоночника на уровне С6-С7
Пациентка Т. 38 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шеи иррадиирущие в правую и левую руки. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника на уровне С6-С7 была выявлена задняя грыжа межпозвоночного диска.
Подробнее
11 ЯНВ
МРТ диагностика спондилолистеза
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациентки К., 38 лет, которая после травмы 8 месяцев назад (прижата к двери в метро) стала отмечать слабость в ногах, периодически случаи недержание мочи. При этом слабоинтенсивная боль в поясничном отделе беспокоит нечасто. Самостоятельно выполнила МРТ поясничного отдела позвоночника.
Подробнее
20 ДЕК
МРТ диагностика секвестирующейся грижи поясничного отдела
Пациент М., 18 лет после физической нагрузки и поднятия тяжести почувствовал выраженную боль в поясничном отделе, распространяющуюся в левую ногу. Направлен невропатологом на МРТ пояснично-крестцового отдела.
На МР-томограммах определяется секвестрирующаяся левосторонняя заднебоковая грыжа диска L5-S1, распространяющаяся парамедианно, парафораменально влево до 5 мм, каудально – до 15 мм, компремирующая левый корешок.
Подробнее
07 ДЕК
МРТ диагностика сирингомиелии спинного мозга
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациента М. 30 лет, который в течение полугода отмечает снижение силы и атрофию мышц правой руки. Невропатологом направлен на МРТ шейного и грудного отделов позвоночника.
Подробнее
28 НОЯ
МРТ диагностика грыжи шейного отдела позвоночника на уровне С4-С6
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациентки Д, 40 лет, которую боль в шейном отделе беспокоит на протяжении нескольких лет. Кроме того, отмечает частые головные боли, головокружения и онемение пальцев рук. По направлению невропатолога выполнила МРТ шейного отдела позвоночника.
На МР-томограммах шейный лордоз выпрямлен с образованием небольшой кифотической деформации на уровне С4-С6 позвонков.
Подробнее
22 НОЯ
МРТ диагностика стволового инсульта
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациента Т., 57 лет, у которого внезапно появилось пошатывание походки. Неврологом направлен на МРТ головного мозга. В анамнезе имеется нефрэктомия (удаление почки) по поводу рака.
МРТ показало: на фоне признаков дисциркуляторной энцефалопатии в передне-базальных отделах левой лобной доли определяется гематома, неоднородной структуры, окруженная небольшой зоной отека.
Подробнее
20 НОЯ
МРТ диагностика грыжи поясничного отдела позвоночника
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациентки К, 45 лет, которую боли в поясничной области, возникающие при физической нагрузки, беспокоят в течение 10 лет. Боль иррадиирует в правую ногу. При очередном обострении в течение месяца лечилась по месту жительства. Консервативное лечение не приносило облегчения. Для дальнейшего обследования и лечения госпитализирована в стационар, где пациентки было выполнено МРТ поясничного отдела.
Подробнее
19 НОЯ
МРТ диагностика секвестрирующей грыжи диска позвоночника
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациента Е. 45 лет, у которого во время поднятия тяжести на дачном участке возникла резкая боль в поясничном отделе позвоночника, с распространением на правую ногу. Сильная боль не позволяла разогнуться. Пациент был госпитализирован в стационар, где ему была выполнена МРТ поясничного отдела.
Подробнее
11 ОКТ
МРТ диагностика гипоплазии левой позвоночной артерии
Мужчина 54 лет обратился к неврологу с жалобами на ежедневные головные боли во второй половине дня, в связи с чем был направлен на МР-ангиографию сосудов головного мозга.
На полученных изображениях сосудов головного мозга в режиме 3D-TOF определяется гипоплазия левой позвоночной артерии в сегменте V4, что наиболее вероятно и обуславливает клиническую симптоматику больного.
Подробнее
03 ОКТ
МРТ диагностика аномалии Арнольда-Киари I
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациента К. 15 лет, который обратился на прием к невропатологу с жалобами на онемение рук. Кроме того, отмечал периодические головные боли в области затылка, усиливающиеся при кашле и наклоне вниз. Для уточнения характера изменений был направлен на МРТ шейного отдела позвоночника.
Подробнее
11 СЕН
МРТ диагностика опухоли поджелудочной железы
Пациентка Х. 22 года, обратилась к гастроэнтерологу на периодические диспепсические расстройства (тошноту, отрыжку). На УЗИ выявлено кистозное образование поджелудочной железы. Для уточнения характера изменений и распространенности процесса направлена на МРТ брюшной полости
Подробнее
29 АВГ
МРТ диагностика каверномы ствола головного мозга
Вашему вниманию предлагается клинический случай пациентки К, 60 лет, у которой на фоне повышенного артериального давления резко возникли головная боль, рвота, слабость, головокружение, была кратковременная потеря сознания. Возникла асимметрия лица, нарушение глотание и речи. Бригадой скорой медицинской помощи пациентка доставлена в стационар, где экстренно выполнена МРТ.
Подробнее
20 АВГ
МРТ диагностика асимметрии позвоночных артерий
Мужчина 52 лет обратился к неврологу с жалобами на ежедневные головные боли во второй половине дня, в связи с чем был направлен на МР-ангиографию сосудов головного мозга.
На полученных изображениях сосудов головного мозга в режиме 3D-TOF определяется асимметрия калибров позвоночных артерий в сегменте V4 (калибр ППА меньше ЛПА), что наиболее вероятно и обуславливает клиническую симптоматику больного.
Подробнее
07 АВГ
МРТ диагностика периневральной кисты
Пациентка Л. 42 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице с иррадиацией в правую и левую ноги. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: в позвоночном канале на уровне S2-S3 определяется крупная периневральная киста размером 3,4х29 см.
Подробнее
03 АВГ
МРТ диагностика секвестрированной грыжи диска L5-S1
Пациентка Щ. 45 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в пояснице с иррадиацией в правую ногу. Пациентка была направлена на МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника выявлено: на уровне L5-S1 под задне-боковыми краевыми костными разрастаниями определяется задняя секвестрированная грыжа межпозвонкового диска. Размеры секвестра составляют 1,8х0,6 см.
Подробнее
02 АВГ
МРТ диагностика гипоплазии левой позвоночной артерии у мужчины 54 лет
Мужчина 54 лет обратился к неврологу с жалобами на ежедневные головные боли во второй половине дня, в связи с чем был направлен на МР-ангиографию сосудов головного мозга.
На полученных изображениях сосудов головного мозга в режиме 3D-TOF определяется гипоплазия левой позвоночной артерии в сегменте V4, что наиболее вероятно и обуславливает клиническую симптоматику больного.
Подробнее
23 ИЮЛ
МРТ диагностика грыжи шморля в грудном отделе позвоночника
Пациентка Щ. 35 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в нижне-грудном отделе отделе позвоночника. Пациентка была направлена на МРТ грудного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ грудного отдела позвоночника выявлено: в телах позвонков Th9-Th22 в смежных замыкательных пластинках тел позвонков определяются множественные хрящевые узлы Шморля. Интенсивность МР сигнала от тел позвонков не изменена.
Подробнее
14 ИЮЛ
МРТ диагностика медианной грыжи
Пациентка Ж. 30 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на чувство скованности в шейном отделе позвоночника, а так же боли. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ исследовании шейного отдела позвоночника выявлено: На уровне С4-С5 под небольшими задне-боковыми краевыми костными разрастаниями определяется медианная грыжа межпозвонкового диска размером до 3 мм.
Подробнее
03 ИЮЛ
МРТ диагностика грудного отдела позвоночника после падения
Пациентка И. 36 лет обратилась в медицинский центр к травматологу с жалобами на боли в спине. Из анамнеза известно, что за 3 дня до обращения к врачу, пациентка упала на спину, катаясь на сноуборде. С целью исключения наличия костно-травматических изменений она была направлена на МРТ грудного отдела позвоночника.
Подробнее
28 ИЮН
МРТ диагностика отсутствия визуализации правой позвоночной артерии
Пациент Р 62 лет был госпитализирован в ФБГУ «ФЦСКЭ им В.А. Алмазова Минздравсоцразвития РФ» для плановой операции на сердце. Перед операцией анестезиологи рекомендовали выполнение МРТ сосудов головного мозга с целью оценки их состояния перед подачей общей анестезии во избежание осложнений ишемического генеза.
Подробнее
27 ИЮН
МРТ диагностика кавернозной гемангиомы спинного мозга
Вашему вниманию представляется клинический случай пациентки П. 23 года, у которой на фоне полного благополучия появилось онемение нижних конечностей. В течение двух недель развился нижний парапарез (паралич нижних конечностей). Госпитализирована в неврологическую клинику. Для уточнения характера патологических изменений выполнена МРТ позвоночника.
Подробнее
18 ИЮН
МРТ диагностика метастатического поражения костей
Вашему вниманию представляется клинический случай пациента К. 75 лет, у которого был выявлен рак предстательной железы (III стадия). Два месяца назад больного стали беспокоить слабость в ногах, боль в поясничном отделе позвоночника. Выполнена компьютерная томография поясничного отдела позвоночника, выявлены признаки выраженных дегенеративных изменений поясничного отдела. С диагнозом остеохондроз лечился у невропатолога по месту жительства, с незначительным эффектом (боль в пояснице стала меньше, однако сохранялась слабость в ногах). Две недели назад слабость в ногах стала значительной, перестал самостоятельно ходить. Для уточнения диагноза направлен на МРТ поясничного отдела позвоночника.
Подробнее
10 ИЮН
МРТ диагностика грыжи шейного отдела позвоночника
Пациентка М. 36 лет обратилась в медицинский центр к неврологу с жалобами на боли в области шеи, плохой сон. Пациентка была направлена на МРТ шейного отдела позвоночника в ЦМРТ с целью уточнения диагноза.
При МРТ шейного отдела позвоночника на уровне С5-С6, С6-С7 были выявлены задние грыжи межпозвоночных дисков.
Подробнее
23 МАЙ
МРТ диагностика артериовенозной мальформации спинного мозга
Вашему вниманию представляется клинический случай пациента Б. 40 лет. Месяц назад пациент стал предъявлять жалобы на общую слабость, озноб, интенсивные боли внизу живота, полную обездвиженность нижних конечностей. Присоединились симптомы раздражения брюшины. Для динамического хирургического наблюдения, исключения острой паралитической кишечной непроходимости, мезентериального тромбоза, по неотложным показаниям госпитализирован в хирургический стационар. С целью уточнения диагноза выполнена МРТ поясничного отдела позвоночника.
Подробнее
23 МАЙ
МРТ диагностика невриномы на уровне L4-L5 позвонков
Вашему вниманию представляется клинический случай пациентки А. 44 года. В течение полугода пациентку беспокоят периодические боли в поясничном отделе позвоночника, в левом бедре, области коленного и голеностопного суставов, нарастающая слабость в левой стопе. С целью уточнения диагноза направлена невропатологом на МРТ поясничного отдела позвоночника.
Подробнее
23 МАЙ
МРТ диагностика образования позвоночного канала на уровне 7-8 грудных позвонков
Вашему вниманию представляется клинический случай пациентки Т. 80 лет, которая считает себя больной в течение семи лет, когда стала отмечать боль и чувство жжения в нижних конечностях. За медицинской помощью не обращалась. Последние месяцы отмечает усиление описанных жалоб, появление болей в нижне-грудном отделе позвоночника, иррадиирующие в левую руку. Самостоятельно выполнила МРТ.
Подробнее
06 МАЙ
МРТ диагностика сакроилеита
Ребенку 12 лет с жалобами на боли в спине была выполнена рентгенография и последующая МРТ крестцово-подвздошных сочленений. На постконтрастных изображениях в режиме Т1 с программой жироподавления, в левом крестцово-подвздошном сочленении определяется гиперинтенсивный МР-сигнал по ходу щели крестцово-подвздошного сочленения на фоне неоссифицированного хряща сочленяющихся поверхностей. Кроме того, отмечаются участки гиперинтенсивного МР-сигнала в области хряща подвздошной кости и участок трабекулярного отека подвздошной кости при нормальной рентгенологической картине.
Подробнее
19 АПР
МРТ диагностика грыжи межпозвонкового диска
Пациент К. Мужчина 43 лет обратился к остеопату с жалобами на боли в спине, резко усиливающимися при движении. По результатам осмотра пациенту был поставлен диагноз грыжа межпозвонкового диска на уровне L4-L5 и рекомендовано оперативное лечение. Пациент решил пройти еще одну консультацию у своего районного невролога. Невролог диагноз наличия грыжи диска подтвердил, но рекомендовал пройти МРТ пояснично-крестцового отдела позвоночника для решения вопроса о дальнейшей тактики лечения.
Подробнее
Что представляют собой дегенеративные изменения межпозвонкового диска?
Ближе к 20-25 годам, когда организм человека достигает биологической зрелости, в межпозвонковых дисках начинают происходить естественные возрастные изменения. Диски начинают постепенно грубеть, терять влагу и эластичность. Уплотнения дисков с течением времени вызывают уменьшение их высоты. Как следствие этого у позвоночника в целом снижается осевая упругость, а уменьшение просвета между позвонками вызывает сдавление боковых нервных корешков. Потеря высоты межпозвоночного диска может также запускать формирование костных разрастаний (остефитов и костных шпор), которые могут оказывать давление на спинной мозг и нервные корешки, вызывая их компрессию.
Эти изменения могли бы протекать незамеченными, если бы не образование грыжевых выпячиваний дисков — одного из самых опасных и сложных заболеваний позвоночника. Частые травмы позвоночника вследствие чрезмерных нагрузок при поднятии тяжестей, резких поворотах корпуса и головы, резких сгибаний-разгибаний ведут к разрывам дисков и образованиям грыжевых выпячиваний, которые оказывают давление на спинной мозг и его корешки, обуславливают болевые и другие симптомы, как, например, слабость мышц шеи, спины, конечностей или покалывание в них. Длительное игнорирование симптомов сдавления корешков и спинного мозга может привести к инвалидности.
Основные признаки дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника:
- Болевой корешковый синдром (радикулопатия), вызванный грыжевым выпячиванием межпозвонкового диска, на фоне выраженного снижения активности и трудоспособности пациента.
- Радикулопатии, вызванные прорастанием остеофитов в просвет позвоночного канала.
- Нарушение функции спинного мозга и спинальных корешков в виде параличей и выпадения функций органов из-за грыжевого выпячивания диска (миелопатия).
- Заметное, достоверное снижение высоты промежутка между телами позвонков, выявляемое на рентгенограмме.
Как правило, в таких случаях консервативная терапия против этих проявлений малоэффективна, и пациенты с болевым синдромом в поясничном отделе позвоночника, не получая облегчения от консервативной терапии, вынуждены обращаться со своими хроническими и рецидивирующими формами заболевания к хирургам. Показанием к срочному хирургическому лечению в этих случаях принято считать, кроме сильных болей, грубые неврологические нарушения: выключение чувствительности конечностей, резкое падение мышечной силы рук и ног, потери некоторыми органами своих функций (например, недержание мочи).
Симптомы стеноза позвоночного канала
Симптомы стеноза позвоночного канала проявляют себя разными путями в зависимости от места и выраженности стеноза. В 95% случаев они представлены сильными болями, в 71% случаев — нарушениями чувствительности, в 33% случаев возможно развитие параличей конечностей.
Одной из характеристик стеноза позвоночного канала поясничной области в 90% случаев является укорочение возможной продолжительной прогулки пешим шагом из-за резкого проявления указанных выше симптомов. Часто такого плана грубый дискомфорт, возникающий во время ходьбы, распространяется на ягодичную область и бедра и вынуждает пациента прекратить движение. При этом пациент далее не способен сделать и нескольких шагов.
Указанная гамма симптомов заметно уменьшается при наклоне туловища вперед, при сидении на стуле или в положении лежа, поскольку в этом случае позвоночный канал высвобождается. При наклоне вперед давление на задний край межпозвоночного диска снижается, размер протрузионного выпячивания уменьшается, и вследствие этого уменьшается давление на нервные структуры. Так, например, езда на велосипеде в случае стеноза позвоночного канала не имеет особых проблем. Однако, если Вы разогнете свою спину, отклонитесь назад, Вы создадите давление на задний край межпозвоночного диска, увеличится протрузионное (грыжевое) выпячивание диска, возникнет дополнительное сужение позвоночного канала, и болевые ощущения, соответственно, усилятся.
Лечение
Для освобождения раздраженных нервных пучков и сдавленного спинного мозга широко используется декомпрессионная хирургия. Степень вмешательства при этом зависит от особенностей, которые присущи различным пациентам. Однако для предотвращения повторного сужения позвоночного канала требуется именно декомпрессия в поврежденном участке позвонка и эффективная стабилизация состояния для сохранения подвижности.
Хирургические подходы для разных случаев следующие:
- Декомпрессия. При процедуре декомпрессии дужка позвонка, костные шпоры, утолщенные связки и суставы, выпяченные или просевшие межпозвоночные диски, которые оказывают давление на нервные структуры, могут быть удалены хирургом на одном или нескольких позвоночных сегментах.
- Декомпрессия с жесткой стабилизацией/фиксацией. Хирургическая процедура декомпрессии может вызывать впоследствии нестабильность позвонков в месте вмешательства. Для ее предотвращения может быть использована техника объединения позвонков погружной винтовой конструкцией. Эта техника получила название операции транспедикулярной фиксации/стабилизации (ТПФ). Операция установки систем ТПФ требует много операционного времени, сложного оборудования в операционной и большой нагрузки на персонал и пациента. Объединение позвонков металлической конструкцией прочно и жестко ограничивает их подвижность.
- Декомпрессия с межостистой стабилизацией при помощи импланта Coflex® (Кофлекс). Установка импланта Coflex® (Кофлекс) обеспечивает стабильность позвоночника в месте декомпрессии без жесткого объединения позвонков. Более того, имплант Coflex® (Кофлекс), помимо обеспечения стабильности позвоночника, позволяет сохранять движение в прооперированном участке, а также нормальную высоту просвета между позвонками.
Рентгенологические исследования остеохондроза шейного отдела позвоночника
С целью изучения эффективности различных методов визуализации в диагностике остеохондроза шейного отдела позвоночника нами проведен анализ результатов исследования у 500 больных в возрасте от 20 до 78 лет, средний возраст которых составлял 42,4±0,6 лет.
Рентгенологические исследования
В общеклинической практике рентгенодиагностике остеохондроза основывается на изучении рентгенограмм (РГМ), выполненных в двух взаимно перпендикулярных проекциях, а также в двух косых (под углом 45 градусов) проекциях.
Таблица 3.1. Частота основных рентгенологических признаков остеохондроза на стандартных спондилограммах.
Рентгенологические симптомы
|
n = 500
| |
n
|
%(P±p)
| |
Статические изменения (выпрямление лордоза, локальный кифоз, гиперлордос)
|
394
|
78,8±l,8
|
Склероз замыкательных пластин
|
352
|
70,4±2,0
|
Субхондральный склероз
|
336
|
67,2±2,1
|
Скошенность углов тел позвонков
|
250
|
50,0±2,2
|
Снижение высоты диска
|
314
|
68,8±2,1
|
Краевые разрастания (остеофиты)
|
323
|
64,6±2,1
|
Клиновидная деформация тел позвонков
|
123
|
24,6±l,9
|
Деформация крючковидных отростков
|
114
|
22,8±1,8
|
Стандартная спондилография проводилась у всех больных в прямой и боковой проекциях в фиксированном положении шейного отдела позвоночника. Характер и частота рентгенологических признаков остеохондроза у обследованных больных представлены в таблице 3.1 и рис. 3.1-3.7.
Рис. 3.1. Б-ной Л-цов, 36 лет. Выпрямление шейного лордоза
Рис. 3.2. Б-ная Ф-на., 28 лет. Выпрямление шейного лордоза. Скошенность передних углов тел С2-С4 позвонков
Рис. 3.3. Б-ной М-ко., 35 лет. Кифоз шейного отдела позвоночника. Деформация тел позвонков и снижение высоты дисков в ПДС С5-С7.
Рис. 3.4. Б-ной Г-н., 39 лет. Гиперлордоз шейного отдела позвоночника в ПДС С3-С6, смещение кзади тела С4
Рис. 3.5. Б-ная 3-вич, 32 года. Кифотическая деформация шейного отдела позвоночника с антефлексией атланта
Рис. 3.6. Б-ная Б-кая., 56 лет. В сегментах С3-С4 и С5-С7 снижение высоты МПД, субхондральный склероз замыкательных пластин, краевые костные разрастания.
Рис. 3.7. Б-ой Ж-нок,48 лет. Рентгенограммы ШОП в прямой(а) и боковой(б) проекциях. Выпрямление лордоза позвоночника. В ПДС С5-С6 деформация тел позвонков с выраженными передними остеофитами, снижение высоты МПД, деформация крючковидных отростков.
Анализ таблицы 3.1 показывает что, наиболее характерными рентгенологическими признаками остеохондроза на стандартных спондилограммах были изменения физиологического лордоза (78,8%), склероз замыкательных пластинок (70,4%), снижение высоты диска (68,8%), субхондральный склероз (67,2%) и наличие остеофитов (64,6%).
Наиболее ранним признаком поражения диски I является выпрямление шейного лордоза позвоночника. Это свидетельствует об уменьшении подвижности сегментов позвоночника вследствие дегенеративно-дистрофических изменений в межпозвонковом диске.
В 96 (78,8±3,7%) наших наблюдениях симптом изменения физиологическом лордоза шейного отдела позвоночника был одним из первых рентгенологических признаков остеохондроза. Он характеризовался сглаживанием или выпрямлением физиологического лордоза, а в некоторых случаях и локальным кифозом с подвывихом позвонка.
При анализе рентгенограмм ШОП нами обращалось внимание и на состояние межпозвонковых отверстий. Они образованы нижней вырезкой в форме дуги вышележащего позвонка и верхней вырезкой корня дужки нижележащего позвонка, а также капсулой межпозвонкового сустава, задним краем тела позвонка и диском (рис. 3.8-3.9).
Рис.3.8. Б-ная Г-на, 31 год. Рентгенограмма ШОП в косой проекции. Кифотическая деформация; в НДС С6-С7 деформация тел позвонков, снижение высоты МПД, краевые остеофиты; сужение МПО
Рис.3.9. Б-ной А-вич, 40 лет. Рентгенограмма ШОП в косой проекции. Деформация тел позвонков С5-С6, сужение МПО в ПДС С4-Сб вследствие краевых разрастаний суставных отростков
На передне-задних (фронтальных) рентгенограммах позвоночника зона расположения межпозвонковых отверстий определяется непосредственно латерально oт позвоночного канала. Так как задней границей каждого отверстия являются передние края суставных отростков, указанная зона отверстий находится между смежными ножками дуг соседних позвонков. В среднем и нижнем уровне ШОП внутренней стенкой МПО являются суставы Лужка.
На боковых снимках рентгеновские изображения межпозвонковых отверстий суммируются с обеих сторон и определяются на фоне позвоночного канала в виде четко очерченного просветления. Переднюю границу МПО на боковой РГМ образуют нижний отдел задней поверхности тела позвонка и задняя поверхность диски соответствующего позвонка.
Верхняя граница МПО образованна нижней вырезкой вышележащей ножки дуги, нижняя граница — верхней вырезкой нижележащей ножки дуги. Заднюю границу МПО можно определить по передним краям суставных отростков.
Наиболее точная характеристика межпозвонковых отверстий имеет место при рентгенографии шейного отдела позвоночника в косой проекции, при которой четко определяется причина сужения МПО.
По результатам нашего анализа, рентгенологическое исследование (РИ) является ведущим в выявлении характера и протяженности дегенеративно-дистрофического процесса.
Однако, в связи с развитием и внедрением новых технологий в лечении остеохондроза позвоночника, более жесткими требованиями к топической диагностике врачей вертеброневрологов информативность стандартной обзорной РГФ оказалась недостаточной.
На смену ей пришел метод функциональной рентгеноспондилографии (ФРСГ). Для того, чтобы объективно оценить результаты ФРСГ, нами применены рентгенопланиметрия и диагностические коэффициенты (индексы) (А.Н.Михайлов, 2000, 2002).
Комплексная оценка РГФ позвоночника и ФРСГ позволила четко дифференцировать два типа изменений, а именно: рентгено-функциональный и рентгено-структурный, что очень важно для определения тактики лечения и, особенно, мануальной терапии.
При остеохондрозе шейного отдела позвоночника с болевым и мышечно-тоническими синдромами на спондилограммах изменения выявлялись у 451 (90,2±1,3%) больных в сегментах С4-С5, нарушение физиологического шейного лордоза — у 438 (87,6±1,5%) и уменьшение амплитуды и гармонизации движения — у 467 (93,4±1,1%). При 1 типе изменения определялись преимущественного в сегменте С4-С5 и были функциональными, а при II типе в сегментах С5-С6.
Причем, угловая и линейная подвижность сегментов отмечалась реже и в 65,5±4,3% случаев имели место рентгеноморфологические изменения.
При изучении характера двигательных нарушений в НДС оказалось, что у пациентов с рентгено-функциональными признаками остеохондроза шейного отдела позвоночника имели место одинаково часто как гипомобильность, так и гипермобильность. Из них последняя встречалась несколько чаще.
У больных с ренгтено-структурными изменениями преобладала гипомобильность позвоночно-двигательных сегментов, а гипермобильность имела компенсаторный характер и наблюдалась только в смежных с гипомобильным ПДС.
Рис. 3.10. Б-ная М-ва, 52 года. Функциональная спондилография: а — прямая, б — боковая, в — разгибание, г — сгибание. ОШОП в ПДС С4-С6.
Таким образом, при рентгенографии позвоночника у больных с НПОП выявляются следующие рентгенологические симптомы: статические изменения, уменьшение высоты МПД и его уплотнение, контурирование замыкающих пластин, реактивные экзостозы передней и задней продольных связок, унковертебральный артроз, спондилоартроз, деформация и склероз позвонков, сужение МПО.
При проведении функциональной спондилографии на начальных этапах развития остеохондроза диска может появляться нестабильность ПДС, выражающаяся в повышенной смещаемости при анте- и ретрофлексии позвонков. По мере нарастания дегеративных изменений диска и сопутствующих им репоративных процессов подвижность ПДС уменьшается до минимум.
Весьма частым спутником дегенеративного изменения диска является межпозвонковый артроз. Снижение амортизационных свойств диска, а также снижение вертикального размера его способствует перегрузке межпозвонковых суставов, в том числе и унковертебральных.
В результате этого верхний позвонок смещается кзади («съезжает»), вызывая деформацию как позвоночного канала, так и канала позвоночной артерии, вызывая значительную его дислокацию. На РГМ межпозвонковый артроз проявляется утолщением контура теней суставных поверхностей, их неравномерностью.
Унковертебральный артроз сопровождает дегенеративные изменения диска. Снижение высоты диска, вызывает перегрузку унковертебрального сустава с соответствующими компенсаторными изменениями суставных поверхностей, включая образование экзостозов, которые вызывают раздражение позвоночной артерии, суживая одноименный канал.
Одновременно задние экзостозы этой локализации могут вызвать частичную компрессию корешка межпозвонковом отверстии.
И.С. Абельская, О.А. Михайлов, В.Б. Смычек
Опубликовал Константин Моканов
Остеохондроз шейного отдела
Симптомы остеохондроза шейного отдела
Симптомы остеохондроза шейного отдела принято делить на корешковые и рефлекторные.
Корешковые симптомы остеохондроза шейного отдела
Из позвоночника выходит множество нервов. Они называются спинномозговые нервы. Каждый такой нерв постепенно разветвляется и следует в определённую область тела с чётко обозначенными границами. Такая область называется зоной сегментарной иннервации. Каждый позвонок, диск, нерв и зона имеют нумерацию, строго соответствующую друг другу. Если нерв подвергнется воздействию, то симптомы проявятся в зоне сегментарной иннервации, соответствующей данному нерву, а ни где попало — в произвольном месте.
К корешковым симптомам остеохондроза шейного отдела относятся:
- Снижение или выпадение рефлексов;
- Мышечная слабость;
- Нарушение чувствительности;
- Корешковая боль.
Не все участки шейного отдела позвоночника в одинаковой мере подвержены патологии. Чаще страдают наиболее подвижные сегменты: С3–С4, С4–С5, С5–С6 и C6–C7. По принципу — «Больше движений — выше износ».
Зоны иннервации шейных сегментов
Остеохондроз C3–C4 — указывает, что поражены 3-й и 4-й шейные позвонки и диск между ними. При этом страдает 4-й спинномозговой нерв, который идёт на шею. Основные признаки — снижается чувствительность по всей окружности шеи. Возникает дискомфорт, а иногда боль, в этой области.
Остеохондроз С4–С5 — воздействует на 5-й спинномозговой нерв. Боль от шеи распространяется по надплечью к верхней передней части плеча. Чувствительность снижается по наружной поверхности плеча. В этой же зоне возникает онемение. Обязательно слабеет дельтовидная мышца.
Остеохондроз С5–С6 — самый частый диагноз. При этом страдает 6-й спинномозговой нерв. Это проявляется болью от бицепса до большого и указательного пальцев по наружной поверхности руки. Снижается чувствительность, появляется онемение или «мурашки» в этой же зоне. И обязательно возникает слабость бицепса.
Остеохондроз C6–C7 — воздействует на 7-й спинномозговой нерв. Боль возникает в области трицепса и сзади по руке. Чувствительность снижается в области среднего и безымянного пальцев кисти. Онемение и «мурашки» могут появиться в этой же зоне. Обязательно — слабость трицепса.
Рефлекторные симптомы остеохондроза шейного отдела
Боли в шее, затылке воротниковой области — чаще по утрам. Затруднение движений, хруст в шее. Напряжение мышц шеи. Постоянные ноющие боли. Головная боль. Головокружение. Внутричерепное давление. Острые боли. Слабость в руках, онемение, «иголочки» и «мурашки». Боли в плечах, иногда отдающие под лопатку. Жжение между лопатками. Жжение в области сердца — напоминает стенокардию. Боль в левой половине груди может иногда отдавать в левую руку. Онемение кистей или пальцев рук. «Шишка» в области седьмого шейного позвонка. Плохое состояние зубов. Быстропроходящие нарушения зрения, временное потемнение или «мушки» в глазах. Снижение зрения. Шум или звон в ушах. Ухудшение слуха. Тошнота, иногда доходящая до рвоты. Скачки давления. Обмороки или предобморочные состояния. Потери сознания. Ощущение комка в горле, проблемы с глотанием. Боли в горле. Ослабление голоса или его охриплость. Чувство нехватки воздуха. Нарушения сна, частые бессонницы. Храп — последствие напряжения мышц шеи. Ощущение, что не выспался. Трудно передвигаться, особенно с утра. Нарушена координация движений — отражается на походке. Общая слабость, разбитость. Раздражительность. Быстрая утомляемость.
Симптомы остеохондроза шейного отдела:
- зависят от стадии остеохондроза
- усиливаются при наклонах и поворотах головы
- чаще проявляются после 35–45 лет
- у женщин проявляются примерно в 3 раза чаще, чем у мужчин
Вы, конечно, обратили внимание, что корешковые симптомы определены достаточно чётко, а рефлекторные — весьма размыты и неконкретны. А как известно, всё, что не имеет чётких определений, служит удобным прикрытием профессиональной беспомощности. Это касается и рефлекторных симптомов, и такого излюбленного врачами понятия, как «возрастные изменения». Наверняка многим из вас знакома ситуация, когда врач объяснял проблему «рефлекторными» или «возрастными» процессами. Большинство людей в такие моменты справедливо считают, что врач просто не может разобраться в том, что происходит и пытается завуалировать свою некомпетентность в тумане этих «волшебных слов».
В своё время была популярной фраза: «У каждой аварии есть имя, фамилия и должность». Вот и у каждой болезни — есть свои неповторимые симптомы. И обязанность врача — чётко их знать. И тогда не нужно будет напускать туман и винить во всём остеохондроз шейного отдела. Теперь понимаете, насколько важно найти опытного и знающего доктора. От этого будут зависеть и правильный диагноз, и результаты лечения.
При выборе клиники — главное — попасть к опытному и знающему врачу.
Диагностика шейного остеохондроза — залог правильного лечения
На сегодняшний день существует ряд современных методов аппаратной диагностики остеохондроза. Самые точные из них — МРТ и КТ. Но главным методом по-прежнему остаётся клиническая диагностика — это когда опытный врач сопоставляет данные минимум из трёх источников — из жалоб пациента, результатов МРТ и тех симптомов, которые были выявлены им при осмотре. Это позволяет максимально точно поставить диагноз и сформировать эффективную программу индивидуального лечения.
Лечение остеохондроза шейного отдела
Как вы поняли, остеохондроз — это настоящий «клубок» симптомов, распутав который, врач избавит вас от боли и мук. Но вот устранить изменения в позвонках и дисках не представляется возможным. Поэтому слова «лечение остеохондроза» нужно понимать правильно. Если вас интересует устранение боли и других страданий, то да — это вполне возможно. А если вести академическую дискуссию на тему возвращения позвонкам и дискам первозданного вида, «как у новорожденного ребёнка», то нет — прошлого не вернуть. Нужно быть реалистами, и тогда не попадётесь на удочку мошенников.
- Не попадитесь на удочку мошенников!
- Вернуть позвонкам и дискам первозданный вид — невозможно!
Какой метод лечения считается главным?
Мягкая мануальная терапия — это главный вид лечения остеохондроза шейного отдела. Она как антибиотик при воспалении лёгких — без неё не обойтись. Остальные виды — массаж, медикаменты, физио и ЛФК — являются вспомогательными.
Как действует мягкая мануальная терапия?
Питание дисков напрямую связано с мышцами, окружающими шейные позвонки. К тому же, сами мышцы шеи являются одной из составных причин боли при остеохондрозе шейного отдела. Мягкая мануальная терапия представляет собой специальные методы, позволяющие вернуть мышцам их природную физиологию, устранить спазмы, мышечные зажимы и улучшить питание дисков.
Межпозвонковые диски — это единственная часть тела, которая не имеет сосудов и питается благодаря правильной работе мышц.
Кроме того, проводя лечение с помощью рук, врач мануальный терапевт:
- снимет нагрузку с пораженных позвонков и дисков и правильно ее распределит;
- расслабит мышцы и поможет им вернуться к нормальному состоянию.
Благодаря этому:
- избавит пациента от зажимов;
- улучшит питание дисков;
- восстановит двигательные функции организма;
- нормализует кровообращение.
Мануальное воздействие мобилизует внутренние силы организма и запускает механизмы самовосстановления. Лечение происходит абсолютно безопасно.
Профилактика остеохондроза шейного отдела
Чтобы избежать рецидивов, создавайте себе удобные условия для сна и работы. Следите за своим весом и правильным питанием. Поддерживайте свою физическую активность. Но главное — нужно не пренебрегать своим здоровьем и не экономить на нём. Не пускайте дело на самотёк. После выздоровления старайтесь делать хотя бы по одному поддерживающему сеансу мягкой мануальной терапии один раз в три-шесть месяцев — это снизит факторы риска. Не забывайте, запущенный остеохондроз ведёт к осложнениям — протрузии и грыже диска. Помните: ваше здоровье, в первую очередь, нужно вам!
Запущенный остеохондроз ведёт к осложнениям — протрузии и грыже диска.
Остеохондроз позвоночника. Причины и симптомы, лечение
Остеохондроз позвоночника – полифакторное дегенеративно-дистрофическое заболевание позвоночного — двигательного сегмента, поражающее первично межпозвонковый диск, а вторично другие отделы позвонкового — двигательного сегмента, опорно-двигательного аппарата, нервной системы, сосудов. Если представить позвоночный столб в виде стопки кирпичиков, то каждый кирпичик будет соответствовать функциональной единице позвоночного столба – позвонковому — двигательному сегменту. Позвонковый — двигательный сегмент это два соседних позвонка, соединенных межпозвонковым диском и окружающих их мышцами и связками. О том, что заболевание уже началось, мы узнаем обычно тогда, когда появляются боли в спине, мышечное напряжение, ограничение подвижности позвоночника.
Кто болеет остеохондрозом?
В наше время остеохондрозом страдают от 40 до 90% населения земного шара. Чаще всего болезнь поражает людей старше 30 лет. Однако первые симптомы остеохондроза могут проявляться в подростковом возрасте.
Этапы развития остеохондроза позвоночника.
1. Первый этап развития остеохондроза.
Начинается дегидратация (потеря жидкости) пульпозного ядра. Это приводит к снижению высоты стояния диска. Появляются трещины в фиброзном кольце, но патологический процесс не выходит за пределы межпозвонкового диска.
2. Второй этап развития остеохондроза.
В результате снижения высоты стояния диска, точки прикрепления мышц и связок, принадлежащие двум соседним позвонкам, сближаются. Поэтому мышцы и связки провисают. Это может приводить к избыточной подвижности двух позвонков относительно друг друга, т.е. формируется нестабильность позвонкового — двигательного сегмента. На этом этапе характерно соскальзывание или смещение позвонков относительно друг друга с формированием спондилолистеза.
3. Третий этап развития остеохондроза.
На данном этапе, прежде всего, страдают сами межпозвонковые диско и формируются выпячивания дисков (протрузии и грыжи), страдает и суставный аппарат позвонкового двигательного сегмента. В этот период происходят наиболее выраженные морфологические изменения, двигательного сегмента. В межпозвонковых суставах возникают подвывихи, формируются артрозы.
4. Четвертый этап развития остеохондроза.
На этом этапе в пораженных сегментах позвоночника происходят приспособительные изменения. Организм пытается преодолеть избыточную подвижность позвонков, иммобилизовать позвоночник для сохранения его опорной и защитной функций. В связи с этим появляются краевые костные разрастания на смежных поверхностях тел позвонков, иначе говоря, остеофиты. Выросший «не там» остеофит вызывает микротравматизацию нервного корешка. На четвертом этапе обычно начинаются процессы фиброзного анкилоза в межпозвонковых дисках и суставах. В конечном итоге позвонковый — двигательный сегмент оказывается как бы замурованным в панцирь, клинические проявления затихают.
Причины остеохондроза позвоночника.
В каждой из множества существующих теорий развития остеохондроза выделяются различные причины, способствующие возникновению заболевания, к примеру, механическая травма, наследственная предрасположенность или нарушение обмена веществ. Особенная трудность в определении причины остеохондроза связана с тем, что это заболевание может встречаться как у пожилых, так и у молодых людей, как у хорошо физически сложенных, так и у менее тренированных. Распространенным является ложное убеждение, что причиной остеохондроза является «отложение солей» в позвоночнике: якобы на рентгеновских снимках «соли» можно увидеть в виде «наростов» или «крючков» на позвонках. Если при движении возникает похрустывание и скрип в суставах, как будто между ними насыпали песок, для многих пациентов единственным объяснением такого состояния является пресловутое «отложение солей».
Термин «остеохондроз» произошел от греческих корней osteon – «кость» и chondr –«хрящ». Окончание «-оз» обозначает, что заболевание кости и хряща не связано с воспалительными процессами, носит дегенеративно-дистрофический характер, то есть в основе заболевания лежит нарушение питания тканей и, как следствие, перерождение ее структуры. Как все живые ткани, костная ткань позвонков и хрящевая ткань межпозвонковых дисков постоянно перестраиваются и самообновляются. Под действием регулярно оказываемых физических нагрузок они приобретают прочность и упругость, а при отсутствии нагрузок прочность тканей снижается. Связано это с особенностями питания и кровоснабжения костной и хрящевой тканей. Диски взрослых людей не имеют собственных сосудов, они из соседних тканей получают питательные вещества и кислород. Поэтому для полноценного питания дисков необходима активизация кровообращения в окружающих диски тканях. А это может быть достигнуто только за счет интенсивной мышечной работы. По составу межпозвонковый диск можно поделить на две части: это придающее диску упругость студенистое ядро, расположенное в центре и окружающее его прочное волокнистое кольцо. Из-за ухудшения питания межпозвонковых дисков сложная структура биополимерных соединений, составляющая студенистое ядро, разрушается. Уменьшается содержание влаги в студенистом ядре, и оно становится более хрупким. При воздействии даже незначительных перегрузок студенистое ядро может распасться на фрагменты. Это приводит к снижению его упругости в еще большей степени. Также происходит уменьшение прочности волокнистых колец дисков. Для восстановления функции позвоночника необходимо рубцевание поврежденного межпозвонкового диска, мобилизация компенсаторных возможностей позвоночника, а также костно-мышечного аппарата в целом, а не рассасывание «отложения солей» или устранение «шипов» на позвонках. При проведении рентгенологического обследования после окончания лечения можно увидеть, что позвонки не изменили свою форму. А пресловутые «шипы» являются не причиной остеохондроза, а следствием приспособительных процессов. Краевые разрастания увеличивают площадь опорной поверхности тела позвонка. Благодаря увеличению площади уменьшается удельное давление, что позволяет компенсировать снижение прочности и упругости межпозвонкового диска. Происходящие в позвоночнике дегенеративно-дистрофические изменения сопровождает обызвествление (кальцификация) поврежденных дисков, отдельных участков суставных связок, хрящей, капсул. Этот процесс назвать отложением солей можно только условно. Таким образом, это не причина остеохондроза, а лишь следствие и конечная стадия вышеописанного процесса. Обратное развитие структурных изменений в позвоночнике практически невозможно. Но сведение их к минимуму является вполне реальной задачей. Если не прилагать никаких усилий, чтобы поддерживать позвоночник в том же состояния, которое достигнуто в результате лечения, боли могут возобновиться.
Клинические проявления остеохондроза позвоночника.
Клинические проявления остеохондроза весьма разнообразны, они зависят от этапа развития остеохондроза. Основные клинические симптомы остеохондроза возникают, когда патологический процесс распространяется на задний отдел фиброзного кольца и заднюю продольную связку. В зависимости от стадии дегенерации межпозвоночных дисков происходит раздражение, сдавление или нарушение проводимости корешков спинного мозга, сдавление сосудов или спинного мозга. Развиваются различные неврологические синдромы — рефлекторные и компрессионные. Главной причиной болевого синдрома при остеохондрозе является раздражение нервного корешка. При этом происходит нарушение кровообращения, возникает отек и в дальнейшем может развиться фиброз окружающих его структур, что сопровождается повышением чувствительности корешков к различным воздействиям (движения в пораженном сегменте позвоночника и др.). Сосудистые расстройства при остеохондрозе чаще связаны с нарушением сосудодвигательной иннервации. Также возможно и механическое сдавление сосудов остеофитами, например в шейном отделе позвоночника.
Одной из характерных черт остеохондроза позвоночника является обширность его симптоматики. Это могут быть боли в позвоночнике и конечностях, боли в мышцах, мышечное напряжение, ограничение подвижности позвоночника и суставов, признаки страдания внутренних органов. Боли могут иррадиировать в руку или ногу, может появиться слабость в конечностях, головные боли, головокружение, расстройства мочеиспускания. Таким образом, важен внимательный анализ своего состояния и изменений, происходящих в организме. Необходимо своевременно обратиться к врачу, пройти необходимое обследование, установить диагноз и начинать лечение под наблюдением лечащего врача. К первым симптомам остеохондроза позвоночника относятся, в первую очередь, боли и дискомфорт в спине. При этом, боли могут быть периодическими то, появляясь, то исчезая. Но уже первое ощущение дискомфорта или болей в позвоночнике должно Вас насторожить. При появлении болей постарайтесь вспомнить ситуацию, при которой они появились. Такой причиной может быть поднятие тяжелого предмета, резкое движение, падение и т.д. Подводя итоги, можно сказать, что к основным симптомам остеохондроза относятся боль и дискомфорт в спине, мышечное напряжение, ограничение подвижности позвоночника.
Диагностика остеохондроза позвоночника.
Для правильной диагностики остеохондроза позвоночника необходимо уточнить жалобы, историю развития страдания, провести детальное объективное обследование, в том числе ортопедическое и неврологическое, назначить рентгенологическое и МРТ — исследование. Наиболее доступным методом является рентгенологическое исследование. Чаще всего выполняется прицельная рентгенография – основываясь на симптомах заболевания и жалобах больного и объективного обследования, определяется место поражения позвоночника. На рентгенограмме можно увидеть уменьшение высоты межпозвоночных дисков, склерозировоние замыкательных пластин, появление костных выростов тел позвонков, частичное растворение костной ткани тела позвонка, изменение изгибов позвоночника, ограниченную или повышенную подвижность позвоночника. Компьютерная томография и магнитно — резонансная томография являются самыми современными, но и самыми дорогостоящими методами диагностики остеохондроза. Применяют эти методы диагностики обычно при необходимости проведения дифференциального диагноза между остеохондрозом и другими заболеваниями позвоночника, которые имеют сходную симптоматику, исключения опухолей, подтверждение наличия грыжи диска.
Лечение остеохондроза позвоночника.
Основными задачами при лечении остеохондроза позвоночника являются быстрейшее купирование болевого синдрома, снятие воспаления, мышечного спазма, восстановление функции позвоночного — двигательного сегмента, дальнейшая реабилитация с целью формирования полноценного мышечного корсета и предотвращения обострения. Медикаментозное лечение включает назначение нестероидных противовоспалительных препаратов, обезболивающих препаратов, препаратов снимающих мышечный спазм, при наличии диско-радикулярного конфликта применяют противосудорожные препараты, назначают физиотерапевтическое лечение. После уменьшения болей мануальная терапия, массаж. С первых дней назначается лечебная физкультура, в дальнейшем плавание, постоянная лечебная физкультура, кинезиотерапия. Дальнейший прогноз во многом зависит от пациента, насколько упорно он занимается лечебной физкультурой и насколько правильно себя ведет.
Способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника
Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к рентгенологии и может быть использовано для диагностики нестабильности позвоночно — двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника у больных с дегенеративными заболеваниями позвоночника.
Отражением сложного взаимодействия и работы множества элементов позвоночника является его функциональное состояние [1] (Иваничев Г.А. Рентгенологическое исследование позвоночника /Г.А. Иваничев — Москва: «Медицина», 2001 — с. 3). Стандартная рентгенография является первой ступенью диагностической визуализации при заболеваниях шейного отдела позвоночника. При исследовании выполняют рентгенограмму в передне-задней и боковой проекциях. При подозрении на нестабильность позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника выполняют рентгенограммы при сгибании и разгибании шеи.
Одним из пионеров функционального рентгенологического исследования позвоночника в России является А.П. Быстрое, применивший в 1931 г. функциональные пробы для определения ассимиляции атланта (наклоны головы в крайних положениях). Затем А.П. Кураченков (1939) использовал этот метод для диагностики подвывихов шейных позвонков. [2] (Стояновский Д.Н. Боль в области спины и шеи. — Украина, Киев: Здоровье, 2002, С. 6).
Наиболее близким к предлагаемому является способ диагностики нестабильности позвоночно-двигательных сегментов с помощью метода функциональной спондилографии [3] (И.Л. Тагер, И.С. Мазо. Рентгенодиагностика смещений поясничных позвонков. — М.: Медицина, 1979, С. 16, 64-65). В оценке рентгенологического исследования различных видов смещений позвонков следует обращать внимание на протяженность или степень смещения позвонка, измеряемую в миллиметрах. Однако, одной этой характеристики недостаточно для понимания взаимосвязи между протяженностью смещения и клинической картиной, в частности болевым синдромом. Для этого был введен дополнительный критерий — показатель нестабильности, представляющий разность или сумму протяженности, полученную при выполнении функциональных проб.
Для выявления переднего и заднего смещения позвонков исследование выполняют на цифровом рентгенодиагностическом аппарате на два рабочих места DX-D300, фирма AGFA (Бельгия) фокусное расстояние (объект — пленка) составляет 150 см. Пациент находится в положении «стоя» строго в боковой проекции в условиях сгибания и разгибания шейного отдела позвоночника. Затем рассчитывают показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента по формуле:
P=L1±L2,
где: P — показатель нестабильности;
L1 — наибольшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб;
L2 — наименьшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб.
Показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента представляет разность протяженности смещения, когда в положении обеих функциональных проб: сгибание и разгибание шейного отдела позвоночника, смещение позвонка происходит только в одном направлении. При маятникообразных смещениях показатель нестабильности выражается суммой протяженности смещения позвонка. Вне зависимости от уровня поражения позвоночника для усиления выявления задних смещений позвонков наиболее рациональным является рентгенологическое исследование в положении разгибания, а для усиления передних смещений — в положении максимального сгибания.
Однако, известный способ обладает существенными недостатками, а именно:
Несмотря на выявленные изменения, которые характерны для II-III периодов остеохондроза шейного отдела позвоночника такие как: скошенность передних углов тел позвонков, снижение высоты межпозвонкового диска, наличие краевых костных разрастаний, субхондральный склероз замыкательных пластинок, выпрямление шейного лордоза, нестабильность позвоночно-двигательного сегмента, выявляется только в 36% случаев.
Между данными показателя нестабильности и клинической картиной существует прямая зависимость; чем выше показатель нестабильности, тем больше выражены клинические проявления при смещениях позвонков. И, наоборот, его нулевое значение (функциональный блок) совпадает с редкими обострениями болевого синдрома и относительно удовлетворительным состоянием больного [4] (Виссарионов С.В. Современные взгляды на нестабильность позвоночника. Виссарионов С.В., Попов И.В. /Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2011. №3. С. 88-92).
Различные виды смещений позвонков встречаются гораздо чаще, чем это определяется при рентгенографии позвоночника в стандартных проекциях. В результате смещений тел позвонков в шейном отделе позвоночника возникает болевой синдром. Поэтому главной задачей врача является стремление к раннему выявлению смещений, когда можно успешно применить рациональное лечение и с помощью правильного трудоустройства стабилизировать наступившие, но еще небольшие смещения позвонков [5] (Виссарионов С.В. К вопросу о нестабильности позвоночника: терминологические споры. /Виссарионов С.В., Попов И.В. /Травматология и ортопедия России. 2007. №2. С. 94-97). Однако, известные способы диагностики недостаточно объективно и своевременно выявляют нестабильность в шейном отделе позвоночника и тем самым лечение дегенеративно-дистрофического процесса и купирование болевого синдрома будет неэффективным.
Технический результат предлагаемого способа состоит в том, что обеспечивает более раннее и объективное определение «скрытой» нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника, выявить функциональные нарушения в шейном отделе позвоночника и своевременно провести адекватное лечение дегенеративно-дистрофического процесса, купировать болевой синдром.
Результат предлагаемого изобретения достигается тем, что при определении нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника проводят функциональную рентгенографию с отягощением с использованием груза весом 500 граммов, укрепленного на голове пациента. Предварительно определяют возраст пациента и длину шеи от мыщелка нижней челюсти до верхнего контура остистого отростка первого грудного позвонка — Th 1. После этого выполняют рентгеновские снимки при сгибании шейного отдела позвоночника — угол наклона 45 градусов и разгибании — 15 градусов, определяемые при помощи угломера. Затем на рентгенограммах выявляют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах шейного отдела позвоночника, патологическую подвижность позвоночно-двигательных сегментов в виде смещений смежных позвонков, деформации передней стенки позвоночного канала на уровне смещения. После чего определяют показатель нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе по формуле:
z=a+b⋅x-c⋅l, где
z — показатель нестабильности позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника,
x — возраст пациента,
l — длина шейного отдела позвоночника — расстояние от мыщелка нижней челюсти до верхнего контура остистого отростка первого грудного позвонка -Th 1,
а, b, с — коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментально-расчетным путем.
Проведение функциональной ренттгенографии с отягощением (с использованием груза), на голове пациента укрепляют шапочку, имеющую вес 500 граммов. Снимки делают при сгибании позвоночника в шейном отделе — угол наклона 45 градусов и разгибании — 15 градусов, что позволяет на ранних этапах дегенеративно-дистрофического процесса в шейном отделе позвоночника выявить «скрытую» нестабильность позвоночно-двигательных сегментов, определить направление и протяженность смещения тел позвонков относительно друг друга, на ранних этапах дегенеративно-дистрофического процесса объективно оценить состояние позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника и провести адекватное и своевременное лечение.
Для более точного, объективного и удобного для практического врача проведения обследования предложена математическая обработка полученных данных:
z=a+b⋅x-c⋅l, где
z — показатель нестабильности позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника,
x — возраст пациента,
l — длина шейного отдела позвоночника — расстояние от мыщелка нижней челюсти до верхнего контура остистого отростка первого грудного позвонка — Th 1 пациента,
а, b, с — коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментально-расчетным путем.
При выполнении функциональной рентгенографии сегментов шейного отдела в условиях наклона головы под углом 45 градусов (сгибание) и 15 градусов (разгибание) при наличии отягощения весом 500 граммов, укрепленного на голове пациента, необходимо учитывать следующее:
1. Диагностические нагрузки должны быть такие, при которых смещение смежных позвонков небольшое, но в тоже время, показывающее существенную болезненную подвижность позвонков шейного отдела.
2. Модель для выполнения расчета с использованием предложенной математической формулы, в силу малых смещений позвонков, должна быть линейна, так как нелинейные модели (при большой дисперсии смещения позвонков) будут работать только при травмоопасных нагрузках.
3. Критическое смещение позвонков рассчитывают по следующим параметрам: возраст больного и длина шейного отдела позвоночника. Давление в шейном отделе определяют при установленных, не травмирующих, углах наклона головы больного с диагностической нагрузкой, что подтверждено исследованием биомеханики шейного отдела позвоночника при наклонах головы с диагностической нагрузкой (500 граммов), показано на следующем графике, где:
α — угол наклона,
А — точка, в которой определяют давление,
l — расстояние от А до центра тяжести (точка приложения веса дополнительной нагрузки),
— вес дополнительной нагрузки.
Из теории сопротивления материалов при наклоне головы с дополнительной нагрузкой под действием веса имеется два вида деформации: изгиб, за счет составляющей силы и сжатия, за счет составляющей силы .
Данная зависимость показывает, что максимальное нормальное напряжение межпозвонковых дисков проявляется при угле наклона шеи 45 градусов, разгибании 15 градусов и при нагрузке весом 500 граммов, укрепленного на голове пациента.
Установлена корреляционная зависимость длины шейного отдела позвоночника и возраста пациентов, коэффициент корреляции составил rix=0,58 (см. приложение к описанию заявки, фиг. 1, график 1).
Проверена корреляционная зависимость показателя нестабильности позвонков шейного отдела и возраста пациентов, коэффициент корреляции составил — rzx=0,69 (см. приложение к описанию заявки, фиг. 2, график 2).
Также установлена корреляционная зависимость показателя нестабильности позвонков шейного отдела и длины шеи пациентов, коэффициент корреляции составил — rzl=0,63 (см. приложение к описанию заявки, фиг. 3, график 3).
Коэффициенты корреляции показывают достаточно высокую корреляционную зависимость между длиной шейного отдела позвоночника и возрастом пациентов, показателем нестабильности позвонков шейного отдела и возрастом пациентов и показателем нестабильности позвонков шейного отдела и длиной шеи пациентов.
а, b, с — коэффициенты линейной зависимости, используемые в математической формуле определения нестабильности позвонков, получены методом наименьших квадратов экспериментально-расчетным путем. (Программно-расчетный комплекс Table Curve 3D v4.0.01)
Проведенные патентные исследования по подклассам А61В 6/00, 6/02, а также анализ научно-медицинской информации, отражающей существующий уровень технологий определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов (ПДС) в шейном отделе позвоночника, не выявили идентичных технологий. Таким образом, предлагаемый способ определения нестабильности ПДС соответствует критерию изобретения «новизна».
На основании анализа клинического материала авторами заявляемого способа выявлены следующие преимущества:
Несмотря на выявление при обследовании пациента при помощи известных методов рентгенографии изменений в шейном отделе позвоночника, которые характерны для II-III периодов остеохондроза, такие как: снижение высоты межпозвонкового диска, скошенность передних углов тел позвонков, наличие краевых костных разрастаний, склероз замыкательных пластинок, выпрямление шейного лордоза, нестабильность позвоночно-двигательных сегментов, выявляется только в 36% случаев. Предлагаемый способ позволил выявить нестабильность позвоночно-двигательных сегментов шейного отдела позвоночника в 68% случаев.
Смещение вышележащего позвонка по отношению к нижележащему, превышающее 1-2 мм, является рентгенологическим проявлением нестабильности позвоночно-двигательного сегмента, ведущим признаком остеохондроза, срыва опорно-двигательной функции позвоночника на уровне одного его звена [1] (Иваничев Г.А. Рентгенологическое исследование позвоночника /Г.А. Иваничев — Москва: «Медицина», 2001 — с. 3.).
Различные виды смещений смежныхъ позвонков относительно друг друга встречаются значительно чаще, чем это определяется при рентгенографии шейного отдела позвоночника в стандартных проекциях, а именно в результате смещений возникает болевой синдром. При анализе собственных результатов исследования установлено, что для раннего выявления смещений позвонков недостаточно проводить только традиционное стандартное рентгенологическое исследование. Какими бы безупречными по качеству не были рентгенограммы, они не могут в полной мере отразить сущность патологических изменений, особенно в начальной фазе развития заболевания. При обычном рентгенологическом исследовании остается скрытой функциональная сторона процесса, а главное, остается неясным, каково «поведение» двигательного сегмента и его важнейшего компонента — межпозвонкового диска в условиях функциональных нагрузок. Данные стандартной рентгенографии не всегда согласуются с начальными признаками болевого синдрома, этим можно объяснить несоответствие результатов клинического обследования и показателя рентгенографического исследования, когда клиническая картина в значительной степени опережает информативные возможности стандартного рентгенологического исследования [6] Боренштейн Д.Г. Боли в шейном отделе позвоночника. Диагностика и комплексное лечение. /Боренштейн Д.Г., Визель С.В., Боден С.Д. под ред. д-ра мед. наук профессора Мицкевича В.А. Москва, Медицина, 2005 г. С. 356.
Предлагаемый способ обеспечивает на этапе раннего развития заболевания выявить «скрытые» смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего и определить нестабильность в позвоночно-двигательном сегменте шейного отдела позвоночника, что обеспечивает рациональное решение вопросов лечения, трудовой экспертизы, прогнозирования заболевания.
Предложенная математическая формула позволяет объективно, просто и быстро определить степень нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника и дать соответствующие рекомендации врачу неврологу или нейрохирургу для определения тактики лечебных мероприятий для устранения болевого синдрома и дегенеративно — дистрофических проявлений заболевания.
Взаимосвязь и взаимодействие существенных приемов предлагаемого способа обеспечивают достижение нового медицинского результата в решении поставленной задачи, а именно: обеспечить возможность ранней и объективной диагностики смещений шейных позвонков, выявить функциональные нарушения в шейном отделе позвоночника, уточнить виды и направление этих смещений. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника у больных с остеохондрозом может быть широко использован в клинической практике, так как проведение рентгенологических исследований достаточно распространено. Вышеизложенное дает основание считать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого способа поясняется рисунками:
Фиг. 1 (а, б) — функциональные рентгенограммы шейного отдела позвоночника (в положении «стоя») пациента Т., выполненные известным способом;
Фиг. 2 (а, б) — рентгенограммы шейного отдела позвоночника с отягощением (в положении пациента «стоя» сгибание — угол 45 градусов, разгибание — угол 15 градусов) пациента Т. по предлагаемому способу;
Фиг. 3 — таблица 1, показывающая распределение обследованных больных по полу, возрасту, длине шейного отдела позвоночника, периоду остеохондроза;
Фиг. 4 — таблица 2 — частота встречаемости рентгенологических признаков остеохондроза;
Фиг. 5 — таблица 3 — частота выявления нестабильности позвоночно-двигательных сегментов.
Сущность предлагаемого «Способа определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе позвоночника» заключается в следующем:
На голову пациента надевают шапочку с грузом весом 500 граммов, которую регулируют по размеру головы. На шапочке имеется метка, расположенная на уровне переносицы обследуемого пациента.
Исследование проводят на цифровом рентгендиагностическом аппарате на два рабочих места марки DX-D300, фирмы AGFA (Бельгия). Выполняют стандартную функциональную рентгенографию с отягощением. Для максимально возможного смещения скелета плечевого пояса книзу оптимальным положением больного при сьемке является вертикальное — «стоя» у стойки с отсеивающей решеткой. Срединную сагиттальную плоскость головы и тела устанавливают параллельно плоскости стойки рентгенодиагностического аппарата. Кассету размером 18*24 см помещают в кассетодержателе в вертикальном положении, верхний край ее соответствует верхней части ушной раковины. Вертикальная линия, проведенная от сосцевидного отростка вниз, соответствует средней линии стойки и кассеты. Центральный луч рентгеновского излучения направляют в горизонтальной плоскости на середину вертикальной линии между верхушкой сосцевидного отростка и надключичной ямкой фокусное расстояние (обьект-пленка) соответствует 150 см.
Затем при помощи угломера на стойке рентгенодиагностического аппарата определяют угол 45 градусов и выполняют рентгеновский снимок при сгибании шейного отдела позвоночника — под углом наклона в 45 градусов. Далее угломером определяют угол 15 градусов на стойке рентгенодиагностического аппарата и выполняют рентгеновские снимки при разгибании шейного отдела позвоночника под углом — 15 градусов. Функциональную рентгенографию проводят в боковой проекции.
На рентгенограммах выявляют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах шейного отдела позвоночника, патологическую подвижность позвоночно-двигательных сегментов в виде смещений смежных позвонков, деформации передней стенки позвоночного канала на уровне смещения. Определяют показатель нестабильности Р позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе по математическому выражению:
P=L1+L2, где:
Р — показатель нестабильности;
L1 — наибольшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб;
L2 — наименьшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб.
Когда в положении сгибания и разгибания шейного отдела позвоночника смещение позвонка происходит только в одном направлении, то Р представляет разность протяженности смещений.
Полученные данные указывают на необходимость проведения пациенту консервативного или оперативного лечения при выявлении нестабильности позвоночника в шейном отделе, либо патология позвоночника отсутсутствует.
Сущность предлагаемого способа поясняется клиническим примером:
горизонтальной плоскости на середину вертикальной линии между верхушкой сосцевидного отростка и надключичной ямкой. На голову пациента надевают шапочку, регулируя по размеру головы, с грузом весом 500 граммов. На шапочке имеется метка, которую располагают на уровне переносицы пациента. Угломером определяют угол 45 градусов на стойке рентгендиагностического аппарата делают рентгеновские снимки при сгибании шейного отдела позвоночника, затем угломером определяют угол 15 градусов на стойке рентгендиагностического аппарата делают рентгеновские снимки при разгибании шейного отдела позвоночника.
С помощью метода спондилографии с использованием отягощения: на рентгенограмме при максимальном сгибании шейного отдела позвоночника тело шейного позвонка CIII смещено кпереди на 3 мм, при максимальном разгибании шейного отдела позвоночника тело позвонка CIII смещено кзади на 5 мм (см. приложение к описанию по заявке фиг. 2, а, б).
Определяют показатель нестабильности Р позвоночно-двигательных сегментов в шейном отделе по математическому выражению:
P=L1+L2, где:
Р — показатель нестабильности;
L1 — наибольшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб — 3 мм;
L2 — наименьшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб — 5 мм.
Когда в положении сгибания и разгибания шейного отдела позвоночника смещение позвонка происходит только в одном направлении, то Р представляет разность протяженности смещений. Подставляем в формулу конкретные параметры пациента и производим расчет показателя нестабильности шейного отдела позвоночника:
Р=3+5=8 мм
5. Виссарионов С.В. К вопросу о нестабильности позвоночника: терминологические споры. / Виссарионов С.В., Попов И.В. / Травматология и ортопедия России. 2007. №2. С. 94-97.
6. Боренштейн Д.Г. Боли в шейном отделе позвоночника. Диагностика и комплексное лечение. / Боренштейн Д.Г., Визель С.В., Боден С.Д. под ред. д-ра мед. наук профессора Мицкевича В.А. Москва, медицина, 2005 г.
Обзор методов количественной оценки искривления позвоночника
Eur Spine J. 2009 May; 18 (5): 1–15.
, , и
Томаж Вртовец
Лаборатория технологий визуализации, Факультет электротехники, Университет Любляны, Тржашка цеста 25, 1000 Любляна, Словения
Лаборатория технологий обработки изображений Франьо Перна
Факультет электротехники, Университет Любляны, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana, Slovenia
Boštjan Likar
Лаборатория технологий визуализации, Факультет электротехники, Университет Любляны, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana
Лаборатория визуализации
Технологии, Факультет электротехники, Университет Любляны, Tržaška cesta 25, 1000 Любляна, Словения
Автор, ответственный за переписку.
Поступило 31 августа 2008 г .; Пересмотрено 6 января 2009 г .; Принято 9 февраля 2009 г.
Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.
Abstract
Целью данной статьи является предоставить полный обзор существующих методов количественной оценки искривления позвоночника по медицинским изображениям, а также обобщить соответствующие публикации, которые могут не только помочь другим исследователям познакомиться с этой областью. , но также быть ценным ресурсом для изучения существующих методов или разработки новых методов и стратегий оценки.Также обсуждаются ключевые вопросы оценки и будущие соображения, подтвержденные результатами обзора.
Ключевые слова: Позвоночник, искривление позвоночника, 2D-изображения, 3D-изображения, Обзор методов
Введение
Количественная оценка искривления позвоночника важна для планирования ортопедических хирургических процедур, мониторинга прогрессирования и лечения деформаций позвоночника, а также для определение эталонных значений в нормальных и патологических состояниях. Искривление позвоночника — один из наиболее важных параметров позвоночника [86]; однако человеческие возможности его количественной оценки по медицинским изображениям ограничены из-за наших несистематических схем поиска, схожих характеристик нормальных и патологических состояний, а также из-за естественной биологической изменчивости анатомии человека.С другой стороны, технические ограничения, такие как наличие шума на изображении, отличительные характеристики методов визуализации и переменное позиционирование пациента во время получения изображения, также представляют собой основной источник изменчивости, который может скрывать фактическое геометрическое соотношение между анатомическими структурами и вводить ошибки оценки. Хотя двумерные (2D) изображения по-прежнему широко используются при клиническом обследовании, достижения в области медицинских технологий привели к разработке новых методов трехмерной (3D) визуализации, которые стали важными клиническими инструментами в современном здравоохранении.В частности, двумерные радиографические (рентгеновские) изображения постоянно заменяются трехмерными изображениями, полученными с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). При постоянно увеличивающемся количестве медицинских изображений методы количественной оценки медицинских изображений наиболее ценны, когда они полностью автоматизированы или полуавтоматизированы, то есть требуют минимального ручного вмешательства. Однако для признания их медицинского значения и потенциального использования необходимо предоставить методы проверки точности и надежности.Поэтому крайне важно использовать специально разработанные методы количественной оценки искривления позвоночника, которые могут улучшить медицинскую диагностику, лечение и лечение заболеваний позвоночника.
Целью данной статьи является предоставить полный обзор существующих методов количественной оценки искривления позвоночника по медицинским изображениям. Обрисовывая, анализируя и классифицируя каждый метод, мы суммируем соответствующие публикации, которые могут не только помочь другим исследователям в этой области, но и стать ценным ресурсом для изучения существующих методов или разработки новых методов и стратегий оценки.Давайте сначала обсудим три важных момента этого обзора:
Произвольную трехмерную деформацию позвоночника можно описать комбинацией деформаций в трех пространственных плоскостях, т. Е. В коронарной (фронтальной), сагиттальной (латеральной) и аксиальной ( поперечной) плоскости, каждая из которых характеризуется соответствующим искривлением позвоночника и ротацией позвонков. Однако, поскольку позвоночник представляет собой сочлененную, но связанную анатомическую структуру, искривление позвоночника и вращение позвонков являются взаимосвязанными характеристиками.Например, деформацию позвоночника в коронарной плоскости можно рассматривать как кривую в коронарной плоскости (коронарное искривление позвоночника), что также означает, что позвонки вращаются вокруг переднезадней оси (коронарное вращение позвонков). Тем не менее, анатомические и структурные свойства позвоночника, а также восприятие позвоночника человеком сформировали концепцию обращения к трехмерной деформации позвоночника как к комбинации коронарного искривления позвоночника, сагиттального искривления позвоночника и осевого вращения позвоночника.Для последнего читателя отсылаем к нашему сопроводительному обзору методов количественной оценки осевой ротации позвонков [105].
Методы количественной оценки медицинских изображений наиболее ценны, когда они полностью автоматизированы или требуют минимального ручного вмешательства. Таким образом, каждому методу в этом обзоре была присвоена степень автоматизации от нуля до пяти. Описание шести степеней автоматизации приведено в таблице.
Таблица 1
Степени автоматизации, присвоенные количественным методам оценки
Степень Описание 0 Визуальный контроль: такой подход субъективен, ненадежен и несовместим с количественной оценкой 1 Ручное измерение: наблюдатель оценивает взаимосвязь между вручную идентифицированными геометрическими конструкциями на изображении (т.е.е., подход «линейка и карандаш») 2 Компьютерное измерение: компьютер оценивает взаимосвязь между геометрическими конструкциями, полученными путем цифровой реконструкции идентифицированных вручную анатомических ориентиров 3 Компьютеризированные обработка изображений: компьютер оценивает взаимосвязь между геометрическими конструкциями, полученными или улучшенными методами обработки изображений (например, обнаружением краев, фильтрацией). 4 Компьютерный анализ изображения: компьютер оценивает взаимосвязь между полученными геометрическими конструкциями. методами анализа изображений (например,g., сегментация, регистрация) 5 Компьютерное понимание изображения: такой подход приводит к автоматической диагностике, которая является основной задачей при разработке автоматизированных методов Единичное количественное измерение позвоночника Параметр зависит от неизвестного истинного значения, неспособности наблюдателя или метода повторить несколько измерений (т. е. повторяемости, воспроизводимости или вариабельности внутри наблюдателя), а также предвзятости наблюдателя или метода (т.е., надежность или изменчивость между наблюдателями). Тем не менее, в различных исследованиях сообщалось о различных статистических показателях вариабельности измерений внутри и / или между наблюдателями (таблица), но не всегда было предоставлено достаточно информации для преобразования между разными показателями и дальнейшего сравнения различных исследований. В результате точность и прецизионность рассмотренных методов сообщается в соответствии с оригинальными публикациями.
Таблица 2
Статистические показатели вариабельности методов внутри и / или между наблюдателями
Обзор организован в соответствии с типом оцениваемых изображений и плоскостями кривизны.Разд. «Оценка кривизны коронарного отдела позвоночника на 2D-изображениях» обобщает методы оценки кривизны коронарного отдела позвоночника на 2D-изображениях, разд. «Оценка сагиттальной кривизны позвоночника на 2D-изображениях», методы оценки сагиттальной кривизны позвоночника на 2D-изображениях и разд. «Оценка кривизны позвоночника на 3D изображениях», оценка кривизны позвоночника на 3D изображениях. Статья завершается разделами. «Обсуждение и заключение».
Оценка кривизны коронарного отдела позвоночника на 2D-изображениях
Оценка кривизны позвоночника в коронарной (фронтальной) плоскости в первую очередь сосредоточена на измерении сколиоза, поскольку поперечные срезы коронки отображают наиболее значимый компонент сколиотической деформации.Методы оценки кривизны позвоночника были впервые разработаны для коронарных рентгенографических изображений. Рассмотренные методы с заданными степенями автоматизации и заявленной надежностью и / или воспроизводимостью приведены в таблице.
Таблица 3
Оценка кривизны коронарного отдела позвоночника на 2D-изображениях
Метод [ссылка] | Степень a | Сообщаемая изменчивость [ссылка] b |
---|---|---|
Ferguson [31 ] | 1 | SD: 5.6 ° (внутреннее), 6,6 ° (внутреннее) [24] |
Кобб [19] | 1 и 2 | SD: 4,2 ° (внутреннее) [8] • 3,6 ° (внутреннее), 2,8 ° (внутреннее) ) [62] • 1,5 ° (внутренний), 2,3 ° (внутренний) [37] • 1,9 ° (внутренний), 2,5 ° (внутренний) [34] • 2,8 ° (внутренний), 1,0 ° (внутренний) [13] • 2,4 ° (внутреннее), 3,6 ° (внутреннее) [61] • 1,7 ° (внутреннее) [7] • 2,0 ° (внутреннее) [73] • 4,8 ° (внутреннее), 5,9 ° (внутреннее) [56] • 1,5 ° (внутренний), 3,9 ° (внутренний) [30] • 3,1 ° (внутренний), 3,7 ° (внутренний) [55] • 4,4 ° (внутренний) [76] • 8,5 ° (внутренний), 8,8 ° (внутренний) [24 ] • 3,3 ° (человек), 1.7 ° (комп.) [51] • 6,5 ° (чел.), 2,2 ° (комп.) [29] • 2,4 ° (чел.), 2,0 ° (комп.) [81] • 2,6 ° (чел.), 2,1 ° (комп.) [108] • 1,6 ° (комп, 1), 1,1 ° (комп, 2) [17] • 2,0 ° (комп, интра), 2,6 ° (комп, интер) [89] • 1,6 ° (человек, интра), 3,6 ° (человек, внутренний) [21] • 3,3 ° (внутренний), 3,8 ° (внутренний) [1] • 0,65–5,35 ° [93] SEM: 1,9 ° (человек), 1,4 ° (средний) [18] • 2,2 ° (человек, внутренний), 2,0 ° (средний, внутренний), 3,2 ° (человек, промежуточный), 2,4 ° (средний, внутренний) [3] ICC: 0,9701 (человек, внутренний), 0,9692 (человек, промежуточный ), 0,9647 (комп, интра), 0,9317 (комп, интер) [38] • 0.93 (человек, промежуточный), 0,97 (сравнительный, промежуточный), 0,95 (средний, внутренний) [60] MAD: 2,5 ° (внутренний), 2,7 ° (внутренний) [15] |
Индекс Гринспена [36] | 1 и 2 | SD: 13,67–33,6 мм (сравн.) [93] |
Diab et al. [24] | 1 | SD: 6,1 ° (внутри), 6,5 ° (внутри) [24] |
Центроид [15] | 2 | MAD: 1,7 ° (внутри), 1,7 ° (внутри) [15] |
Один из первых методов был предложен Фергюсоном [31].Метод оценивает деформацию по углу между двумя прямыми линиями, соединяющими центры концевых позвонков с центром верхушечного позвонка (рис. А). Аналогичный метод был предложен Коббом [19], в котором деформация измеряется углом между двумя прямыми линиями, которые касаются верхней и нижней замыкательной пластинки верхнего и нижнего концевых позвонков соответственно (рис. B). Поскольку оба метода Кобба и Фергюсона основаны на ручной идентификации конечных позвонков, их вариабельность и ненадежность относительно высоки.Угол Кобба отражает изменения наклона конечных позвонков, а не изменения кривизны позвоночника; кроме того, он игнорирует перемещение верхушечного позвонка, которое происходит при сколиозе. Хотя последнее учитывается методом Фергюсона, предпочтение было отдано методу Кобба из-за его лучшей воспроизводимости, простоты применения и измерения больших углов для более серьезных искривлений позвоночника. В 1966 году он был принят Обществом исследования сколиоза (SRS) в качестве стандартного метода количественной оценки сколиотических деформаций, в результате чего в настоящее время он по-прежнему является наиболее распространенным методом оценки искривления позвоночника.Несмотря на то, что он плохо документирован, индекс Гринспена [36] позволяет измерить деформацию отдельных позвонков и поэтому ценен для измерения коротких сегментов или малых искривлений позвоночника. Центры конечных позвонков соединяются, образуя позвоночную линию, ортогонально к которой проводятся дополнительные линии от центра каждого позвонка в кривой позвоночника (рис. C). Сумма длин этих дополнительных линий, деленная на длину линии позвоночника, представляет собой индекс деформации, который должен быть равен нулю для нормальных коронарных искривлений.
Оценка кривизны коронарного отдела позвоночника на 2D-изображениях. a метод Фергюсона [31]. b Метод Кобба [19]. c Индекс Гринспена [36]. d Diab et al. метод [24]. e Центроидный метод [15]
Поскольку метод Кобба был стандартизирован, в ряде исследований проверялась его воспроизводимость и / или надежность при измерении идиопатического и врожденного сколиоза [8, 13, 30, 34, 37, 55, 56 , 60–62, 73, 76]. Принятым стандартом для измеренного изменения, отражающего истинное изменение кривизны позвоночника, считается 5 °.Goldberg et al. [34] сообщили, что вариабельность угла Кобба имеет тенденцию к увеличению при измерении меньших искривлений, и пришли к выводу, что его можно рассматривать как точный классификатор подросткового идиопатического сколиоза для клинических целей. Carman et al. [13] сообщили, что измерения угла Кобба имели точность 5 °, 8 ° и 10 ° с достоверностью 30, 90 и 95% соответственно, причем основным источником ошибки была ошибка внутри наблюдателя. Однако это не согласуется с исследованием Rosenfeldt et al.[76], которые сообщили, что ошибка внутри наблюдателя ниже, чем ошибка между наблюдателями. Для Моррисси и др. [61], была 95% уверенность в том, что ошибка измерения была меньше 3 °. Более того, они считали, что опыт не является ключевым фактором минимизации ошибок, хотя такие выводы были поддержаны Факанья-Филхо и др. [30]. Stokes et al. [88] сравнили измерения углов Кобба и Фергюсона при идиопатическом сколиозе и сообщили о высокой корреляции между этими двумя методами, при этом угол Кобба переоценивал угол Фергюсона.Выбор разных конечных позвонков был самым большим источником ошибок для обоих методов. Scholten и Veldhuizen [79] представили математическую модель для угла Кобба и Фергюсона и сообщили об ошибке в 3 ° для угла Кобба, когда плоскость сколиотической деформации не была параллельна плоскости рентгенографической проекции. Более того, они сообщили, что угол Кобба всегда больше, а угол Фергюсона всегда меньше истинного пространственного угла, и приписали причину обоих результатов осевому вращению позвонков.Diab et al. [24] разработали новый метод измерения кривизны коронки на рентгенограммах и сравнили его с методом Кобба и Фергюсона. Новый метод заключался в идентификации четырех углов тела позвонков верхушечного и концевого позвонков. В отличие от метода Фергюсона центры тел позвонков находились на пересечении линий, ортогональных верхней и нижней замыкательным пластинам. Центры обоих конечных позвонков затем соединялись с центром апикального позвонка, образуя две пересекающиеся линии, определяющие угол деформации (рис.г). Сообщаемая высокая вариабельность нового метода, вероятно, связана с большим диапазоном искривлений позвоночника, включенных в исследование, то есть от 7 ° до 80 °. Chen et al. [15] получили центры тел позвонков (то есть центроиды), соединив противоположные углы двух тел позвонков на обоих концах измеренной кривой позвоночника. Затем угол кривизны был определен как угол между прямыми линиями, проходящими через два верхних и через два нижних центроида позвонков (рис. E). Анализ измерений на оцифрованных рентгенограммах показал, что центральный угол показал меньшую кривизну и сильно коррелировал с углом Кобба ( R ≈ 0.97). Однако, поскольку это привело к равной или меньшей вариабельности внутри и между наблюдателями, авторы предположили, что центроидный метод, хотя изначально был разработан для оценки сагиттального искривления позвоночника [14], может представлять собой альтернативу в оценке сколиоза для клинической диагностики и принятия решения о лечении. .
Для повышения надежности и точности измерений угла Кобба были разработаны методы с использованием компьютерных алгоритмов. Джеффрис и др. [51] оцифровали вручную идентифицированные центры впадин на каждой боковой стенке тела позвонка на переднезадних рентгенограммах и сформировали многоугольную дугу, которая приблизительно соответствовала сколиотической кривой.Линии, касательные к кривой, были сформированы на вершинных и конечных позвонках, которые были локализованы в точках перегиба кривой, которые соответствовали первым двум производным многоугольной дуги. Даттон и др. [29] сообщили о высокой корреляции между ручными и компьютерными измерениями угла Кобба; однако надежность и повторяемость компьютеризированных измерений были значительно лучше. Shea et al. [81] заменили руководство на компьютеризированное рисование линий и сообщили, что оно может надежно измерять угол Кобба с меньшей или, по крайней мере, такой же изменчивостью внутри наблюдателя.Тот же компьютеризированный подход, но с заранее выбранными концевыми позвонками был недавно использован Wills et al. [108], сообщившие о примерно такой же вариабельности метода. С другой стороны, Gstoettner et al. [38] не сообщили о значительной разнице в надежности между ручными и компьютеризированными измерениями угла Кобба на простых аналоговых и цифровых рентгенограммах соответственно. Другое компьютеризированное измерение угла Кобба было представлено Chockalingam et al. [18]. Рентгенограмма сначала была разделена линиями на сегменты от черепа к хвосту, и для каждой линии вручную были определены точки, которые пересекали позвоночник.Cheung et al. [17] изучали точность определения анатомических ориентиров, в частности углов тела позвонков, на цифровых рентгенограммах. Они сообщили о стандартном отклонении 0,44 мм по горизонтали и 0,63 мм по вертикали при расположении ориентиров. Те же анатомические ориентиры использовали Stokes и Aronsson [89], которые пришли к выводу, что компьютеризированные алгоритмы могут повысить надежность измерений угла Кобба и классификации деформаций позвоночника за счет уменьшения технических ошибок и ошибок в интерпретации и отображении данных.Совсем недавно подход к измерению угла Кобба с использованием модели активной формы был представлен Алленом и др. [3]; однако по-прежнему требовалось ручное определение пяти отличительных анатомических ориентиров между позвонками T4 и L4. Компьютеризированная версия индекса Гринспена была предложена Tang et al. [93], которые сообщили об умеренной корреляции с углом Кобба ( R = 0,41–0,92). К сожалению, авторы не представили на рентгенограммах описание автоматизированного извлечения искривления позвоночника.
Хотя сколиоз является наиболее часто оцениваемой деформацией позвоночника, существует лишь несколько методов количественной оценки коронарного искривления позвоночника. Публикации скорее концентрировались на методе Кобба, изучая его ненадежность или улучшая его эффективность. На оценку угла Кобба влияют многие факторы, которые могут увеличить вариабельность измерений (например, рентгенологические маркеры большого диаметра, выбор концевых позвонков, смещение разных наблюдателей, неточные транспортиры, методы получения изображений, расположение пациента, время получения изображения). , Размер изображения).Де Смет и др. [22] сообщили о разнице в 2,4 ° между углами Кобба, измеренными на задне-передних и переднезадних рентгенограммах, которые не были связаны с величиной угла. Торелл и др. [95] сообщили о среднем уменьшении на 9 ° между углами Кобба, измеренными в положении стоя и лежа на спине. Wessberg et al. [107] изучали углы Кобба на рентгенограммах стоя и МРТ в положении лежа на спине и получили те же результаты, когда к пациентам применялась осевая нагрузка в положении лежа на МРТ; однако разница между обоими методами все еще составляла 3.4 °. С другой стороны, Adam et al. [1] выполнили измерения угла Кобба вручную в переформатированных поперечных сечениях коронарной КТ и сообщили, что измерения в положении лежа на спине были сопоставимы с измерениями в положении стоя. Beauchamp et al. [7] сообщили о среднем увеличении на 5,2 ° по сравнению с получением рентгеновского снимка того же пациента с утра до полудня. Pruijs et al. [73] сообщили, что во время получения рентгеновских снимков может возникнуть ошибка 2,2 °. De Carvalho et al. [21] недавно показали, что никаких существенных изменений в измерениях не происходит из-за размера рентгенограмм (большой простой аналог vs.маленький цифровой).
Оценка сагиттального искривления позвоночника на 2D-изображениях
Оценка искривления позвоночника в сагиттальной (боковой) плоскости относится к измерению шейного лордоза, грудного кифоза и поясничного лордоза, а также к сегментарному и реципрокному изгибу (т.е. отдельные позвонки и между соседними позвонками соответственно). В таблице приведены рассмотренные методы оценки сагиттальной кривизны позвоночника на 2D-изображениях.
Таблица 4
Оценка сагиттальной кривизны позвоночника на 2D-изображениях
Метод [см.] | Степень a | Сообщаемая изменчивость [исх.] b |
---|---|---|
Модифицированный Кобб [19] | 1 и 2 | SEM: 2,0 ° (человек) [47] • 0,65 ° ( сравн.) [100] • 2,0 ° (комп.) [107] MAD: 5 ° [32] • 3 ° [98] • 2,2 ° [101] • 4,5 ° [84] • 6,5 ° [14] • 7,3 ° [ 11] • 2,5 ° [40] • 1,5 ° [42] • 3,3 ° –4,5 ° [68] • 4,3 ° (внутри) [91] SD: 3,4 ° (человек) [13] • 12,4 ° (человек) [ 16] • 2,5 ° (мужчина), 2,7 ° (комп.) [80] • 2,2 ° (внутренний), 4,2 ° (внутренний) [82] • 2.2 ° –3,2 ° (ср.) [75] • 3,4 ° (промежуточное) [91] • 2,9 ° (внутреннее), 2,7 ° (внутреннее) [2] ICC: 0,94–0,96 [20] • 0,98 [47] • 0,97 [33] • 0,89 (внутреннее), 0,87 (внутреннее) [69] • 0,95 (внутреннее), 0,92 (внутреннее) [43] R : 0,67–0,95 (внутреннее), 0,64–0,92 (внутреннее) [39 ] CV: 0,015 [63] |
Индекс Исихара [49] | 1 | CV: 0,083 [63] |
Индекс кифоза / лордоза [101] | 1 | MAD: 2,4 ° [ 101] |
Угол полинома [84] | 3 | MAD: 2.6 ° [84] R : 0,98 [11] |
Средний радиус кривизны [83] | 2 | ICC: 0,95 [33] |
TRALL [16] | 1 | MAD : 0,8 ° [42] SD: 7,5 ° [16] |
Центроид [14] | 1 | MAD: 1,1 ° –2,9 ° [14] • 2,8 ° [11] • 1,0 ° [40] • 0,8 ° [42] CV: 0,04 [63] |
Эллипсы наилучшего соответствия [41, 50] | 3 | СКО: 1,1 мм [50] • 1,0 мм [44] • 0.5–1,1 мм [45] |
Задние касательные [46, 96] | 1 и 2 | SEM: 0,7 ° –1,0 ° [46] MAD: 1,8 ° [40] • 2,0 ° [42] SD: 2,4 ° (человек), 3,0 ° (сравн.) [80] • 1,9 ° (внутренний), 3,7 ° (внутренний) [82] ICC: 0,97 (внутренний), 0,94 (промежуточный) [43] CV: 0,029 [63] |
Передние касательные [80] | 1 и 2 | SD: 2,3 ° (человек), 3,0 ° (комп.) [80] |
Касательные окружности [97] | 2 | MAD : 4,0 ° –5,3 ° [68] |
Площадь под кривой (AUC) [109] | 2 | ICC: 0.986 (внутренний), 0,971 (внутренний) [109] |
Коэффициент клиновидности позвонков [94] | 1 | ICC: 0,94 (внутренний), 0,88 (внутренний) [94] |
Хотя изначально был разработан для Для оценки деформаций позвоночника в коронарной плоскости метод Cobb [19] был одним из первых методов оценки сагиттального искривления позвоночника (рис. а). Использование линий замыкательной пластинки позвонка для построения углов на сагиттальных рентгенограммах часто называют «модифицированным методом Кобба» [40], и его использовали для оценки шейного лордоза [20, 39], грудного кифоза [2, 11, 13, 32, 57]. , 84, 91, 98, 101] и поясничного лордоза [47, 57, 98, 101], а также для проведения сегментарного анализа углов [9, 53, 85, 106].Сообщенные ограничения были аналогичны ограничениям, присутствующим при измерении кривизны коронки, в основном сосредоточены вокруг того факта, что угол Кобба преимущественно отражает наклон концевой пластинки и архитектуру концевой пластинки [69], таким образом не выявляя изменений региональной кривизны. В результате два искривления позвоночника разной величины могут привести к одному и тому же углу Кобба [101]. С другой стороны, также сообщалось, что измерения угла Кобба при грудном кифозе [91] и поясничном лордозе [47] могут быть очень надежными при использовании стандартизированных процедур измерения.По данным Mac-Thiong et al. [57], измерения угла Кобба при грудном кифозе и поясничном лордозе в основном зависят от деформации в коронарной плоскости и сагиттального расположения таза, соответственно. Хотя метод Кобба стал стандартом для измерения кифотических и лордотических искривлений на сагиттальных рентгенограммах [42, 43], было предложено большое количество альтернативных методов для преодоления его ограничений.
Оценка сагиттальной кривизны позвоночника на 2D-изображениях. a Модифицированный метод Кобба [19]. b Индекс Исихара [49]. c Индекс кифоза / лордоза [101]. d Полиномиальный угол [84]. e Средний радиус кривизны [83]. f TRALL метод [16]. г Центроидный метод [14]. h Эллипсы наилучшего соответствия [41, 50]. и Задние касательные [46, 96]. j Передние касательные [80]. k Касательные окружности [97]. л Площадь под кривой (AUC) [109]. м Коэффициент клиновидности позвонков [94]
Индекс Исихара [49] состоит из формирования линии позвоночника путем соединения задне-нижних углов тел конечных позвонков и построения дополнительных линий перпендикулярно линии позвоночника к задним нижним углам оставшихся позвонков. тела позвонков в изгибе позвоночника (рис. б). Сумма длин этих дополнительных линий по отношению к длине линии позвоночника представляет собой индекс Исихара, который аналогичен индексу Гринспена [36] для кривизны коронки.Аналогичный подход был принят Вутсинасом и Мак-Ивеном [101] для индекса кифоза / лордоза, когда линия позвоночника всегда строилась на вогнутой стороне кривой, в то время как сумма длин дополнительных линий Исихары заменялась максимальной. ортогональное расстояние между изгибом позвоночника и полученной линией позвоночника (рис. в). Индекс кифоза / лордоза также сравнивали с углом Кобба, что дало аналогичные закономерности, но относительно низкую корреляцию ( R ≈ 0.65). Недавно этот метод также использовался для прогнозирования деформаций позвонков на основе измерений грудного кифоза [72].
Одна из первых задокументированных математических моделей сагиттального искривления позвоночника была представлена Singer et al. [84]. Кривизна грудной клетки была представлена полиномиальной функцией шестой степени, которая была сопоставлена компьютеризированным алгоритмом с вручную идентифицированными контурами тела переднего и заднего позвонков (рис. D). Полиномиальный угол кифоза был получен из первой производной (т.е., касательные к кривой), а точка перегиба между кифотическим и лордотическим сегментами была получена из второй производной полинома. Сравнение с методом Кобба выявило значительную корреляцию ( R = 0,91) и улучшенную изменчивость внутри наблюдателя. В более позднем исследовании [83] сообщалось о высокой надежности аналогичного компьютеризированного метода между наблюдателями, когда мера деформации была получена по двум дугам, которые аппроксимировали идентифицированные вручную передний и задний контуры тел позвонков (рис.д). Средний радиус кривизны продемонстрировал относительно высокую корреляцию с углом Кобба ( R = 0,91) и оказался лучшим в преодолении ошибок, вызванных низким качеством рентгенографических изображений [33]. Однако количество анатомических ориентиров, которые приходилось идентифицировать вручную, было относительно большим.
Чернуха и др. [16] разработали метод, основанный на тангенциальной рентгенологической оценке поясничного лордоза (TRALL). Задневерхний угол верхнего конечного позвонка и задне-нижний угол нижнего конечного позвонка были обозначены как точки A и B соответственно.Точка C определялась как точка с максимальным ортогональным расстоянием от позвоночника до прямой AB. Затем был определен угол TRALL между прямыми AC и BC (рис. F). По сравнению с углом Кобба, угол TRALL был менее вариабельным и одинаково воспроизводимым, что, вероятно, было результатом более легкой идентификации задних углов тела позвонков, чем замыкательных пластинок позвонков. Однако при использовании этого метода для оценки поясничного лордоза к измерениям неправильно добавлялась значительная часть крестца [87].Метод, основанный на измерении позвоночного центра при поясничном лордозе (ХЛЛ), был представлен Ченом [14]. Угол кривизны определялся двумя прямыми линиями, которые проходили через два центра тяжести позвонков на обоих концах измеренной кривой позвоночника (рис. G). Метод CLL оказался более надежным, чем метод Кобба, поскольку на измерения не влияла архитектура концевой пластинки и не нужно было определять вершину дуги позвоночника. Briggs et al. [11] использовали три различных метода для изучения грудного кифоза при остеопоротическом позвоночнике, где деформации позвонков являются обычным явлением, а наклон замыкательной пластинки трудно идентифицировать точно.Для преодоления этого ограничения использовался компьютеризированный центроидный метод, основанный на ручной идентификации углов тела позвонка от Т1 до Т12. Они получили кривизну на каждом уровне позвонка, вычислив градиент кубической полиномиальной функции, которая была выровнена с реконструированными центрами тяжести позвонков T1 – T12, и пришли к выводу, что большей согласованности измерений можно достичь, используя центроид вместо метода Кобба.
Харрисон и др. [46] представили круговую геометрическую модель для прогнозирования искривлений шейки матки на сагиттальных рентгенограммах.Позднее модель была расширена до эллиптической формы и оказалась полезной для описания поясничного лордоза [41, 50], грудного кифоза [45] и шейного лордоза [44]. Эллиптическое моделирование было получено путем совмещения эллиптической дуги с идентифицированными вручную задними углами тел позвонков с использованием метода наименьших квадратов (рис. H). Метод задней касательной, хотя он уже упоминался в раннем исследовании Gore et al. [35], в основном изучалась Harrison et al. [41, 43, 46]. Угол сагиттальной кривизны определялся между двумя прямыми линиями, проведенными по касательной к задней стенке тела позвонка концевых позвонков (рис.я). Абсолютный угол поворота (ARA) измерялся по всей кривой позвоночника, в то время как относительный угол поворота (RRA) измерялся между соседними позвонками (т. Е. Сегментарный изгиб). Авторы подчеркнули, что задние касательные линии равны наклону кривой позвоночника и, таким образом, могут быть получены из первой производной модели математической кривой. Метод апостериорного тангенса широко использовался в ряде сравнительных исследований тех же авторов и / или их сотрудников.По сравнению с углом Кобба, этот метод показал лучшие результаты с точки зрения погрешности измерения и точности при оценке шейного лордоза [43]. В аналогичном исследовании сравнивали метод центроида, Кобба и заднего тангенса путем оценки грудного кифоза [40]. Хотя различия в надежности и погрешности измерения были относительно небольшими, метод апостериорной касательной был признан наиболее надежным. Оценка поясничного лордоза с помощью центроида, метода Cobb, TRALL и заднего касательного [42] также способствовала лучшему пониманию различных методов.Угол Кобба не считался правильным измерением, потому что линии замыкательной пластинки не были ортогональны заднему контуру поясничного отдела позвоночника, а метод TRALL не рекомендовался только по той причине, что он не допускал сегментарного угла. Хотя авторы признали, что метод центроида очень похож на метод задней касательной, они рекомендовали использовать последний, поскольку он определяется наклоном кривой позвоночника. Schuler et al. [80] сравнили метод Кобба, передний тангенс, задний тангенс и комбинированный метод Кобба с задним тангенсом.Передняя касательная была аналогична методу задней касательной, с той разницей, что угол кривизны измерялся между линиями, касающимися передней, а не задней стенки тела позвонка (рис. J). Комбинированный метод задней касательной Кобба использовал линию концевой пластинки и заднюю касательную линию на разных концах дуги позвоночника. Каждый метод оценивался на основе ручных и компьютеризированных измерений, полученных из вручную идентифицированных анатомических ориентиров. По сравнению с ручной оценкой компьютеризированные измерения привели к более высокой вариабельности внутри наблюдателя, но меньшей вариабельности между наблюдателями.Silber et al. [82] изучали вариабельность заднего тангенса и метода Кобба при оценке искривления шейки матки. Они рекомендовали использовать метод апостериорной касательной, желательно с одним наблюдателем, выполняющим последовательные измерения во времени. Надежность метода индекса Исихары, Кобба, центроида и заднего касательного при оценке кривизны шейки матки также оценивалась Охара и соавт. [63]. Сообщалось о сильной корреляции между всеми оцениваемыми методами при сохранении шейного лордоза.С другой стороны, когда искривление шейки матки было небольшим, сигмовидным или кифотическим, корреляция была слабой. Неожиданно было сообщено, что метод Кобба является наиболее надежным, а индекс Исихара — наименее надежным, особенно при небольшом искривлении шейки матки.
Метод моделирования сагиттального искривления позвоночника касательными кругами был предложен Vaz et al. [97]. Кривая позвоночника моделировалась двумя дугами окружности, касательными к вершинам грудного кифоза и поясничного лордоза соответственно.Угол кривизны определялся между прямыми линиями, соединяющими центры дуг окружности с углами тел позвонков на обоих концах дуги позвоночника, и контрольной горизонтальной линией (рис. K). Авторы заявили, что этот метод ценен для оценки общей сагиттальной геометрии, особенно при ограниченной видимости на рентгенограммах. Пинель-Жиру и др. [68] пришли к выводу, что касательные окружности могут представлять хорошую альтернативу методу Кобба, поскольку была продемонстрирована относительно сильная корреляция между методами.Ян и др. [109] представили математическую модель сагиттальной кривой позвоночника, основанную на функциях кубического сплайна. Сплайн-интерполяция позволила полученной кривой позвоночника точно пройти через каждый из идентифицированных вручную задневерхних углов тела позвонка. Для данной модели кубического сплайна площадь под кривой (AUC) могла быть вычислена аналитически и поэтому была предложена в качестве дескриптора сагиттальной кривизны (рис. 1). В недавнем исследовании надежности радиографической оценки сагиттальной деформации позвоночника Tayyab et al.[94] предложили измерять коэффициент заклинивания позвонков, определяемый как отношение полученных вручную высот передних и задних позвонков (рис. M). Однако были измерены только верхушечный и прилегающие к нему головной и хвостовой позвонки в изгибе позвоночника, что привело к относительно высокой надежности внутри и между наблюдателями.
Rajnics et al. [75] оценили специальное программное обеспечение для измерения ряда переменных позвоночника, включая сагиттальное искривление позвоночника. В программе «SpineView» пользователю приходилось вручную определять ряд анатомических ориентиров, в том числе передний контур каждого наблюдаемого тела позвонка.Затем вычисляли грудной кифоз и поясничный лордоз как угол между двумя прямыми линиями, которые были ортогональны передним контурам выбранных тел позвонков. Такое же программное обеспечение использовали Vialle et al. [100] для измерения сагиттальной кривизны позвоночника и изучения их взаимосвязи с другими параметрами, такими как наклон таза. Аналогичное программное обеспечение [77] требовало ручной идентификации углов тела позвонков T1 и L5, вершин грудного кифоза и поясничного лордоза, а также точки перегиба между обеими вершинами.Кривая позвоночника была далее разделена выше и ниже точки перегиба на две отдельные дуги окружностей и измерена методом касательных окружностей. Недавно Димар и др. Сообщили о компьютеризированном методе, подобном касательным окружностям [97]. [25] в составе программного обеспечения «SagittalSpine». Сагиттальный отдел позвоночника был представлен дугами окружности, которые наилучшим образом соответствовали анатомическим ориентирам, определенным вручную на передних стенках тела позвонков.
Оценка кривизны позвоночника на трехмерных изображениях
Основной источник вариативности методов количественной оценки кривизны позвоночника на двухмерных изображениях связан с тем, что оценивается кривизна позвоночника, которая представляет собой относительно сложную трехмерную анатомическую структуру. сравнительно простым измерением в одной двумерной корональной или сагиттальной плоскости.Однако развитие методов трехмерной визуализации стимулировало разработку методов, которые пытались извлечь пространственную информацию о позвоночнике из трехмерных изображений (таблица).
Таблица 5
Оценка искривления позвоночника на трехмерных изображениях
Метод [ссылка] | Степень a | Сообщаемая изменчивость [ссылка] b |
---|---|---|
Методы трехмерной реконструкции | 2 | SEM: ( x , y , z ) = (0.8, 0,5, 2,7) мм [78] MAD: 2,3 мм [74] • 1,4–2,4 мм [59] • 0,8–1,9 мм [58] RMS: 1 мм [65] • 2,2 мм [4] SD : ( x , y , z ) = (0,9, 3,8, 1,5) мм [90] • ( x , y , z ) = (0,6, 1,6, 6,3) мм [5] • ( x , y , z ) = (0,5, 0,5, 3,0) мм [54] • 2,4 мм [6] • 2 мм [28] |
Моделирование с помощью гармоник функции [26, 27, 48, 70, 90] | 2, 4 | RMS: 0.9 мм [48] SD: 0,9–2,0 мм [26, 27] |
Моделирование с помощью функций сплайна [10, 52, 64, 99] | 2, 4 | MAD: 0,8–3,4 мм [64] |
Моделирование с помощью полиномиальных функций [66, 102–104] | 2, 4 | RMS: 1,1 мм (мужчина), 2,1 мм (сложение) [103] SD: 1,7 мм [102] • 0,6 мм ( человек), 1,4 мм (сравн.) [103] |
Пространственное представление позвоночника впервые было реализовано с помощью стереофотограмметрической реконструкции в 3D, которая была основана на компьютерной идентификации соответствующих анатомических ориентиров на различных радиографических изображениях одного и того же позвоночника [78 , 92].Методы, основанные на бипланарной ортогональной рентгенографии, выполняли такую идентификацию на коронарных и сагиттальных рентгенограммах [65, 67, 74], тогда как методы, основанные на бипланарной косой или мультипланарной рентгенографии, выполняли такую идентификацию на двух или нескольких наклонных рентгенограммах [4, 5, 23, 54 , 90]. Однако двухплоскостные и многоплоскостные рентгенограммы часто называют двумерными (2.5D) изображениями, поскольку рентгенограммы на самом деле являются двухмерными, но их комбинация позволяет извлекать трехмерную структурную информацию.Когда можно было идентифицировать соответствующие анатомические ориентиры на всех доступных рентгенограммах, полученная модель была стереокорреспондентом. Центры замыкательных пластинок позвонков, а также верхние и нижние концы ножек (рис. А) оказались подходящими ориентирами для шеститочечной стереокоррекции модели [12], для которой были зарегистрированы ошибки реконструкции до 8 и 15 мм. и малозаметные ориентиры соответственно [4, 5]. Андре и др. [4] попытались повысить точность реконструкции с помощью трех или более рентгенограмм, но не рекомендовали этого из-за дополнительного облучения пациентов.Вместо использования центров замыкательных пластинок позвонков Verdonck et al. [99] использовали углы тел позвонков, так как их можно лучше определить в случае плохой видимости структур. За счет использования нестереосоответствующих ориентиров [58], т.е. ориентиров, идентифицированных на одной рентгенограмме без соответствующей пары на любой другой рентгенограмме, ошибка реконструкции была уменьшена до 1,1 мм [59].
Оценка искривления позвоночника на 3D-изображениях. a Метод двусторонней ортогональной радиографической реконструкции [10, 65, 67, 74]. b Моделирование с помощью математических функций, например, гармонических [26, 27, 48, 70, 90], сплайн [10, 52, 64, 99] или полиномиальных [66, 102–104] функций
Благодаря непрерывному ходу искривления позвоночника, в ряде исследований была предпринята попытка смоделировать искривление позвоночника с помощью математической кривой на многоплоскостных рентгенографических, компьютерных или магнитно-резонансных изображениях позвоночника (рис. b). Различные функции, такие как гармонические функции (например, синус и косинус или ряд Фурье) [26, 27, 48, 70, 90], сплайны [10, 52, 64, 99] и полиномы [66, 102–104], а также методы статистической интерполяции, такие как кригинг [71], использовались для моделирования.Посредством компьютеризированного метода наименьших квадратов согласования параметрической синусоидальной функции со стереографически реконструированными ориентирами Stokes et al. [90] измерили угол Кобба между нормалями к полученной кривой в точках перегиба в корональной и сагиттальной плоскости, а также в плоскости максимальной кривизны. Дреруп и Хирхольцер [26, 27] также считали подходящей функцию синуса, поскольку она больше всего напоминала вид кривых при идиопатическом сколиозе. С другой стороны, Patwardhan et al. [64] обосновали использование сплайновых функций, заявив, что сплайны используются для описания геометрий с постоянно изменяющейся кривизной, таких как сколиотические шипы.В рамках своей сегментации позвоночника по КТ-изображениям Kaminsky et al. [52] использовали сплайновые функции, потому что они оказались подходящими для описания как анатомической формы, так и сколиотических деформаций позвоночника. Недавно Berthonnaud и Dimnet [10] построили кривую позвоночника отдельно в корональной и сагиттальной проекциях, вычислив среднее значение двух сплайновых функций, которые соединяли анатомические ориентиры на стенках тела позвонков. Vrtovec et al. Использовали полиномиальные функции для моделирования нормальных и патологических кривых позвоночника на КТ-изображениях.[102]. Кривая позвоночника была автоматически определена путем совмещения полиномиальной функции с центрами тел позвонков в 3D, полученными путем максимального увеличения расстояния от краев тел позвонков. Те же авторы также разработали метод для МР-изображений [104], в котором центр тела позвонка сначала автоматически обнаруживался в каждом осевом поперечном сечении за счет максимизации энтропии интенсивностей изображений внутри круглой области. Обнаруженные центры тел позвонков в 3D затем были объединены полиномиальной функцией с использованием надежной регрессии наименьших обрезанных квадратов.Полиномиальные функции также использовали Peng et al. [66] для обнаружения и сегментации позвонков по МРТ-изображениям с использованием шаблонов позвоночных дисков. Помимо моделирования изгиба позвоночника в 3D, различные геометрические дескрипторы искривления позвоночника были получены из математических функций. Poncet et al. [70] предложили геометрическое кручение, которое описывает скорость вращения плоскости, касательной к кривой позвоночника, в качестве меры для классификации деформаций позвоночника. Vrtovec et al. [103] показали, что клинически значимые особенности позвоночника можно идентифицировать в 3D, наблюдая геометрическую кривизну и угол кривизны, полученные из полиномиальных функций, описывающих кривые позвоночника на КТ-изображениях нормальных позвоночников.
Обсуждение
Искривление позвоночника является одним из наиболее важных параметров для оценки деформаций позвоночника [86], обеспечивая поддержку различных клинических измерений позвоночника и методов обработки изображений. Поскольку двухмерные изображения позвоночника представляют собой только проекции реальной трехмерной анатомии позвоночника на выбранную плоскость, точное описание искривления позвоночника можно определить только на трехмерных изображениях позвоночника. Однако извлечение информации из 3D-изображений намного сложнее, чем из 2D-изображений.Во-первых, количество доступной информации об изображении увеличивается до степени измерения изображения, кроме того, ручное измерение в 3D требует навигации по трехмерному изображению, что может занять много времени и быть трудным для интерпретации. Основным ограничением некоторых из рассмотренных методов является то, что они были разработаны для 2D-изображений, а затем без каких-либо изменений перенесены в 3D-изображения. С другой стороны, модели, определенные в 3D, такие как математические функции, которые следуют за кривой позвоночника, являются только трехмерными представлениями анатомии позвоночника и не предоставляют клинически полезной информации.Хотя оценка в 3D обычно считается наиболее точной, клинически значимые методы оценки кривизны позвоночника в 3D еще предстоит разработать. Ручные измерения в настоящее время считаются ненадежными, поскольку они требуют много времени, часто слишком сложны для рутинного клинического использования и подвержены относительно высокой вариабельности между наблюдателями и внутри них. С другой стороны, компьютеризированные измерения уменьшают человеческую изменчивость и делают интерпретацию изображений более объективной, тем самым повышая надежность и повторяемость оценки.Однако ошибки все же могут появиться, когда начальные настройки автоматического анализа определяются вручную. Избегать ручного определения настроек в настоящее время является наиболее сложной задачей при разработке компьютеризированных методов. Для оценки кривизны позвоночника к решению этой проблемы уже подходили методы обработки и анализа изображений [52, 66, 70, 71, 102, 104]. Рисунок а показывает, что большинство рассмотренных методов можно идентифицировать как ручные (степень автоматизации 1 и 2), в основном потому, что самый старый ручной метод в обзоре датируется 1930 годом, а первый автоматизированный метод был предложен в 1990 году.Интересным наблюдением является то, что, хотя стало доступно больше автоматизированных методов (степень автоматизации 3 и 4), количество ручных методов увеличивалось даже в последние два десятилетия, как показано на рис. B. Это может указывать на то, что возможности количественной оценки искривления позвоночника еще не полностью исследованы, что оставляет место для дальнейших улучшений.
Краткое изложение рассмотренных методов. a Число ручных методов (степень 1 и 2) по сравнению с числом автоматизированных методов (степень 3 и 4). b Временная шкала, показывающая совокупное количество предложенных ручных (степени 1 и 2) и автоматизированных методов (степени 3 и 4)
Хотя существует относительно большое количество ручных и автоматизированных методов, многие методы оказались слишком сложными и из-за их вариабельность, они не подходили для рутинного клинического использования. Более того, в разных исследованиях используются разные статистические меры надежности и воспроизводимости метода (таблица), что часто затрудняет преобразование между разными измерениями и дальнейшее сравнение различных исследований.Чтобы разработать точный, клинически полезный и значимый показатель для оценки искривления позвоночника, следует принять общепринятые стандарты. Например, исследовательское сообщество получило бы огромную пользу от общедоступной базы данных, которая могла бы состоять из анонимных 2D (например, рентгенографических) и 3D (например, КТ и МРТ) изображений нормальной анатомии позвоночника, наиболее распространенных деформаций позвоночника, а также конкретных случаев патология позвоночника. Аннотируя эти изображения с помощью общепринятых справочных данных измерений, представляющих «золотой стандарт», и применяя справочные статистические меры, исследователи смогут сравнивать существующие методы и тестировать новые методы.Однако при создании такой базы данных изображений могут возникнуть другие соображения, особенно при определении эталонных измерений «золотого стандарта». Позвоночник представляет собой относительно сложную и сочлененную анатомическую структуру, и из-за естественной биологической изменчивости существует бесконечный диапазон анатомий позвоночника. Возникает вопрос, какие анатомические свойства лучше всего определяют «золотой стандарт» искривления позвоночника. Например, если кривая позвоночника проходит через соответствующие анатомические ориентиры на разных позвонках, какие ориентиры мы выбираем и как их определять? Определение таких ориентиров может быть неоднозначным, особенно в 3D.Вышеупомянутые ограничения могут быть объединены в задачу определения системы координат на основе позвоночника. Такая система координат должна быть инвариантной к преобразованиям и масштабированию твердого тела, и в то же время она должна быть простой, интуитивно понятной, легко интерпретируемой и явно предоставлять клинически значимую информацию об анатомии позвоночника.
Заключение
Несмотря на все указанные ограничения, современные методы визуализации помогают клиницистам ставить более точный диагноз и планировать более эффективные стратегии лечения заболеваний позвоночника.Повышение эффективности интерпретации, уменьшение человеческой вариабельности и ошибок, а также повышение количественной интерпретации являются одними из наиболее важных мотивов для разработки систем компьютерной диагностики. Таким образом, компьютеризированная количественная оценка искривления позвоночника в 3D остается сложной задачей в области обработки, анализа и понимания медицинских изображений.
Благодарности
Эта работа была поддержана Министерством высшего образования, науки и технологий Словении в рамках грантов P2–0232, L2–7381, L2–9758 и J2–0716.
Заявление о конфликте интересов Ни один из авторов не имеет потенциального конфликта интересов.
Ссылки
1. Адам С., Изатт М., Харви Дж., Аскин Г. Изменчивость в измерениях угла Кобба с использованием переформатированных компьютерных томографических изображений. Позвоночник. 2005; 30: 1664–1669. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000169449.68870.f8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Alanay A, Pekmezci M, Karaeminogullari O, Acaroglu E, Yazici M, Cil A, Pijnenburg B, Genc Y, Oner F. Радиографические измерения деформации сагиттальной плоскости у пациентов с остеопоротическими переломами позвоночника, оценка внутренней ошибки.Eur Spine J. 2007; 16: 2126–2132. DOI: 10.1007 / s00586-007-0474-z. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Аллен С., Родитель Е., Хорасани М., Хилл Д., Лу Е., Расо Дж. Достоверность и надежность моделей активной формы для оценки угла Кобба у пациентов с идиопатическим сколиозом подростков. J Digit Imaging. 2008; 21: 208–218. DOI: 10.1007 / s10278-007-9026-7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Андре Б., Дансеро Дж., Лабель Х. Влияние ошибок идентификации рентгенологических ориентиров на точность трехмерной реконструкции позвоночника человека.Med Biol Eng Comput. 1992; 30: 569–575. DOI: 10.1007 / BF02446787. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Андре Б., Дансеро Дж., Лабель Х. Оптимизированная вертикальная стереобазовая рентгенографическая установка для клинической трехмерной реконструкции позвоночника человека. J Biomech. 1994; 27: 1023–1035. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (94)
00-00002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Бикман Ч., Холл В. Вариабельность измерения сколиоза по рентгенограммам позвоночника. Phys Ther. 1979; 59: 764–765. [PubMed] [Google Scholar] 9. Бернхардт М, Бридвелл К.Сегментарный анализ выравнивания в сагиттальной плоскости нормальных грудных и поясничных отделов позвоночника и грудопоясничного перехода. Позвоночник. 1989; 14: 717–721. DOI: 10.1097 / 00007632-198
0-00012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Бертонно Э., Димнет Дж. Анализ структурных особенностей деформированных позвоночников во фронтальной и сагиттальной проекциях. Comput Med Imaging Graph. 2007; 31: 9–16. DOI: 10.1016 / j.compmedimag.2006.09.016. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Бриггс А., Ригли Т., Талли Э., Адамс П., Грейг А., Беннелл К.Рентгенологические измерения грудного кифоза при остеопорозе: углы Кобба и центроиды позвонков. Skeletal Radiol. 2007. 36: 761–767. DOI: 10.1007 / s00256-007-0284-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Браун Р., Бурштейн А., Нэш К., Шок С. Анализ позвоночника с использованием трехмерной радиографической техники. J Biomech. 1976; 9: 355–365. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (76)
-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Карман Д., Браун Р., Берч Дж. Измерение рентгенограмм сколиоза и кифоза: вариации внутри и между наблюдателями.J Bone Joint Surg Am. 1990; 72: 328–333. [PubMed] [Google Scholar] 14. Chen YL. Измерение позвоночного центра при поясничном лордозе по сравнению с методом Кобба. Позвоночник. 1999; 24: 1786–1790. DOI: 10.1097 / 00007632-199
-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Дреруп Б., Хирхольцер Э (1996) Оценка сколиотической деформации из-за асимметрии формы спины с использованием улучшенной математической модели. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон) 11: 376–383. DOI: 10.1016 / 0268-0033 (96) 00025-3 [PubMed] 28. Дюма Р., Бланшар Б., Карлье Р., Лубресс К., Ле Уек Дж. К., Марти С., Мойнар М., Витал Дж. М.. Полуавтоматический метод с использованием интерполяции и оптимизации для трехмерной реконструкции позвоночника по бипланарной рентгенографии: исследование точности и достоверности.Med Biol Eng Comput. 2008; 46: 85–92. DOI: 10.1007 / s11517-007-0253-3. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. Даттон К., Джонс Т., Слингер Б., Скалл Э., О’Коннор Дж. Надежность индекса угла Кобба, полученного традиционными и компьютерными методами. Australas Phys Eng Sci Med. 1989; 12: 16–23. [PubMed] [Google Scholar] 30. Факана-Филхо Ф, Винтер Р., Лонштейн Дж., Куп С., Новачек Т., Л’Эро Э., Норен С. Точность измерения при врожденном сколиозе. J Bone Joint Surg Am. 2001; 83: 42–45. [PubMed] [Google Scholar] 31.Фергюсон А. Исследование и лечение сколиоза. Саут Мед Дж. 1930; 23: 116–120. [Google Scholar] 32. Фон Г., Питт М., Тис А. Грудной кифоз: диапазон у нормальных субъектов. AJR Am J Roentgenol. 1980; 134: 979–983. [PubMed] [Google Scholar] 33. Гох С., Прайс Р., Лидман П., Сингер К. Сравнение трех методов измерения грудного кифоза: значение для клинических исследований. Ревматология. 2000. 39: 310–315. DOI: 10.1093 / ревматология / 39.3.310. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Гольдберг М., Пойтрас Б., Майо Н., Лабель Х, Бурасса Р., Клотье Р.Вариативность наблюдателя в оценке искривления позвоночника и развития скелета при идиопатическом сколиозе у подростков. Позвоночник. 1988; 13: 1371–1377. DOI: 10.1097 / 00007632-198812000-00008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Гор Д., Сепик С., Гарднер Г. Рентгенографические данные шейного отдела позвоночника у бессимптомных людей. Позвоночник. 1986; 11: 521–524. DOI: 10.1097 / 00007632-198607000-00003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Гринспен А., Пью Дж., Норман А., Норман Р. Сколиотический индекс: сравнительная оценка методов измерения сколиоза.B Hosp Jt Dis Ort. 1978; 39: 117–125. [PubMed] [Google Scholar] 37. Гросс К., Гросс М., Кушнер С. Анализ ошибок измерения кривизны сколиоза. B Hosp Jt Dis Ort. 1983; 43: 171–177. [PubMed] [Google Scholar] 38. Гстёттнер М., Секира К., Валочник Н., Винтер П., Вахтер Р., Бах С. Оценка надежности угла Кобба между и внутри наблюдателя: ручные и цифровые инструменты измерения. Eur Spine J. 2007; 16: 1587–1592. DOI: 10.1007 / s00586-007-0401-3. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39.Хардакер Дж., Шуфорд Р., Капикотто П., Прайор П. Рентгенографическое выравнивание сегментов шейки матки стоя у взрослых добровольцев без симптомов шеи. Позвоночник. 1997; 22: 1472–1480. DOI: 10.1097 / 00007632-199707010-00009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Харрисон Д.Е., Кайет Р., Харрисон Д.Д., Яник Т., Холланд Б. Надежность методов центроида, Кобба и заднего касательного Харрисона: какие методы следует выбрать для анализа грудного кифоза. Позвоночник. 2001; 26: E227 – E234. DOI: 10.1097 / 00007632-200106010-00002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41.Харрисон Д.Д., Кайет Р., Яник Т., Троянович С., Харрисон Д.Е., Холланд Б. Эллиптическое моделирование сагиттального поясничного лордоза и сегментарных углов поворота как метод различения между пациентами с нормальной и нижней болью в спине. J Расстройство позвоночника. 1998. 11: 430–439. DOI: 10.1097 / 00002517-199810000-00010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Harrison DE, Harrison DD, Cailliet R, Janik T, Holland B. Радиографический анализ поясничного лордоза: методы центроида, Cobb, TRALL и заднего касательного Харрисона.Позвоночник. 2001; 26: E235 – E242. DOI: 10.1097 / 00007632-200106010-00003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Харрисон Д.Е., Харрисон Д.Д., Кайет Р., Троянович С., Яник Т., Холланд Б. Метод Кобба или метод задней касательной Харрисона: что выбрать для бокового рентгенографического анализа шейки матки. Позвоночник. 2000; 25: 2072–2078. DOI: 10.1097 / 00007632-200008150-00011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Harrison DD, Harrison DE, Janik T., Cailliet R, Ferrantelli J, Haas J, Holland B. Моделирование сагиттального шейного отдела позвоночника как метод распознавания гиполордоза: результаты эллиптического и кругового моделирования у 72 бессимптомных субъектов, 52 субъектов с острой болью в шее и 70 пациентов с хронической болью в шее.Позвоночник. 2004. 29: 2485–2492. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000144449.
4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. Принц Р., Дивайн А., Дик I. Клиническая полезность измеренного кифоза как предиктора наличия деформаций позвонков. Osteoporos Int. 2007. 18: 621–627. DOI: 10.1007 / s00198-006-0289-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73. Pruijs J, Hageman M, Keessen W, Meer R, Wieringen J. Вариации в измерениях угла Кобба при сколиозе. Skeletal Radiol. 1994; 23: 517–520. DOI: 10.1007 / BF00223081. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Раб Г., Чао Э. Верификация рентгенографических ориентиров в поясничном отделе позвоночника. Позвоночник. 1977; 2: 287–293. DOI: 10.1097 / 00007632-197712000-00008. [CrossRef] [Google Scholar] 75. Rajnics P, Pomero V, Templier A, Lavaste F, Illes T. Компьютерная оценка рентгенограмм позвоночника в сагиттальной плоскости. J Spinal Disord Tech. 2001. 14: 135–142. DOI: 10.1097 / 00002517-200104000-00008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 76. Розенфельдт М., Хардинг И., Хауптфляйш Дж., Фэрбэнк Дж.Сравнение традиционного транспортира и радиографического измерения оксфордского коббометра: вариабельность измерения углов Кобба внутри наблюдателя. Позвоночник. 2005. 30: 440–443. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000153401.78638.cb. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 77. Roussouly P, Gollogly S, Berthonnaud E, Dimnet J. Классификация нормальных вариаций сагиттального выравнивания поясничного отдела позвоночника и таза человека в положении стоя. Позвоночник. 2005. 30: 346–353. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000152379.54463.65. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 78.Сарасте Х., Остман А. Стереофотограмметрия в оценке лечения сколиоза. Int Orthop. 1986; 10: 63–67. [PubMed] [Google Scholar] 79. 79. Scholten P, Veldhuizen A (1987) Анализ измерений угла Кобба при сколиозе. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон) 2: 7–13. DOI: 10.1016 / 0268-0033 (87) -8 [PubMed] 80. Schuler T, Subach B, Branch C, Foley K, Burkus J, Группа исследования поясничного отдела позвоночника Сегментарный поясничный лордоз: ручное и компьютерное измерение с использованием семи различных методов. J Spinal Disord Tech.2004. 17: 372–379. DOI: 10.1097 / 01.bsd.0000109836.59382.47. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 81. Ши К., Стивенс П., Нельсон М., Смит Дж., Мастерс К., Яндоу С. Сравнение ручного и компьютерного рентгенографического измерения: вариабельность измерения углов Кобба внутри наблюдателя. Позвоночник. 1998. 23: 551–555. DOI: 10.1097 / 00007632-199803010-00007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 82. Зильбер Дж., Липец Дж., Хейс В., Лоннер Б. Вариабельность измерений при оценке сагиттального выравнивания шейного отдела позвоночника: сравнение методов Гора и Кобба.J Spinal Disord Tech. 2004; 17: 301–305. DOI: 10.1097 / 01.bsd.0000095824.98982.53. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 83. Singer K, Edmondston S, Day R, Breidahl W. Компьютерная оценка кривизны и определение угла Кобба грудного кифоза: сравнение in vivo и in vitro. Позвоночник. 1994; 19: 1381–1384. [PubMed] [Google Scholar] 84. Singer K, Jones T, Breidahl P. Сравнение рентгенографических и компьютерных измерений сагиттальной кривизны грудного и грудопоясничного отделов. Skeletal Radiol.1990; 19: 21–26. DOI: 10.1007 / BF00197923. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 85. Stagnara P, Mauroy J, Dran G, Gonon G, Costanzo G, Dimnet J, Pasquet A. Взаимные углы тел позвонков в сагиттальной плоскости: подход к справочным материалам для оценки кифоза и лордоза. Позвоночник. 1982; 7: 335–342. DOI: 10.1097 / 00007632-198207000-00003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 86. Стоукс I. Трехмерная терминология деформации позвоночника: отчет, представленный Обществу исследования сколиоза Рабочей группой Общества исследования сколиоза по трехмерной терминологии деформации позвоночника.Позвоночник. 1994; 19: 236–248. [PubMed] [Google Scholar] 87. Stokes I. Точка зрения: измерение поясничного лордоза: новый метод по сравнению с методом Кобба. Позвоночник. 1998. 23: 79–80. DOI: 10.1097 / 00007632-199801010-00017. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 88. Стоукс И., Аронсон Д., Ронкетти П., Лабель Х., Дансеро Дж. Пересмотр углов Кобба и Фергюсона: больше не всегда лучше. J Spinal Disord Tech. 1993; 6: 333–338. DOI: 10.1097 / 00002517-19 40-00007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 89. Стоукс I, Аронссон Д.Компьютерные алгоритмы повышают надежность классификации Кинга и измерения сколиоза под углом Кобба. Позвоночник. 2006; 31: 665–670. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000203708.49972.ab. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 90. Стокс И., Бигалоу Л., Морленд М. Трехмерное искривление позвоночника при идиопатическом сколиозе. J Orthop Res. 1987. 5: 102–113. DOI: 10.1002 / jor.1100050113. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 91. Стоттс А., Смит Дж., Сантора С., Роуч Дж., Д’Астоус Дж. Измерение кифоза позвоночника: значение для лечения кифоза Шойермана.Позвоночник. 2002. 27: 2143–2146. DOI: 10.1097 / 00007632-200210010-00013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 92. Су Ч. Основы компьютерной рентгенографии позвоночника. J Biomech. 1974. 7: 161–169. DOI: 10.1016 / 0021-9290 (74) -8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 93. F-h Tang, Chan L, H-p Lau, P-y Tsui, C-w Cheung. Компьютерный индекс для оценки идиопатического сколиоза на цифровых изображениях грудной клетки: сравнение с цифровыми измерениями. J Digit Imaging. 2008; 21: S113 – S120. DOI: 10.1007 / s10278-007-9050-7.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 94. Tayyab N, Samartzis D, Altiok H, Shuff C, Lubicky J, Herman J, Khanna N. Надежность и диагностическая ценность радиографических критериев при сагиттальных деформациях позвоночника: сравнение соотношения позвоночного клина и сегментарного угла Кобба. Позвоночник. 2007; 32: E451 – E459. DOI: 10.1097 / BRS.0b013e3180ca7d2d. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 95. Торелл Г., Нахемсон А., Хадерпек-Гриб К., Шульц А. Меры Кобба в положении стоя и лежа у девочек с идиопатическим сколиозом.Позвоночник. 1985. 10: 425–427. DOI: 10.1097 / 00007632-198506000-00004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 96. Троянович С., Харрисон Д.Е., Харрисон Д.Д., Холланд Б., Яник Т. Дальнейший анализ надежности процедуры рентгенографического измерения заднего касательного бокового поясничного отдела поясницы: одновременная валидность компьютерной оцифровки рентгеновских лучей. J Manip Physiol Ther. 1998. 21: 460–467. [PubMed] [Google Scholar] 98. Ведантам Р., Ленке Л., Кини Дж., Бридвелл К. Сравнение сагиттального выравнивания позвоночника стоя у бессимптомных подростков и взрослых.Позвоночник. 1998; 23: 211–215. DOI: 10.1097 / 00007632-199801150-00012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]99. Verdonck B, Nijlunsing R, Gerritsen F, Cheung J, Wever D, Veldhuizen A, Devillers S, Makram-Ebeid S (1998) Компьютерный количественный анализ деформаций человеческого тела позвоночник. In: Wells W., Colchester A, Delp S (eds) Lecture Notes in Computer Science (LNCS): Proceedings of the 1st International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, MICCAI’98, Springer, Cambridge, MA, USA, vol 1496, pp 822–831 100.Vialle R, Levassor N, Rillardon L, Templier A, Skalli W, Guigui P. Радиографический анализ сагиттального выравнивания и баланса позвоночника у бессимптомных субъектов. J Bone Jt Surg Am. 2005. 87: 260–267. DOI: 10.2106 / JBJS.D.02043. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 101. Воутсинас С., МакИвен Г. Сагиттальные профили позвоночника. Clin Orthop Relat Res. 1986; 210: 235–242. [PubMed] [Google Scholar] 102. Вртовец Т., Ликар Б., Пернуш Ф. Автоматическое криволинейное плоское преобразование трехмерных изображений позвоночника. Phys Med Biol. 2005; 50: 4527–4540.DOI: 10.1088 / 0031-9155 / 50/19/007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 103. Вртовец Т., Ликар Б., Пернуш Ф. Количественный анализ искривления позвоночника в 3D: приложение к компьютерной томографии нормального позвоночника. Phys Med Biol. 2008; 53: 1895–1908. DOI: 10.1088 / 0031-9155 / 53/7/006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 104. Vrtovec T, Ourselin S, Lavier G, Likar B, Pernuš F. Автоматическое создание криволинейных плоских преобразований из МР-изображений позвоночника. Phys Med Biol. 2007. 52: 2865–2878. DOI: 10.1088 / 0031-9155 / 52/10/015.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 105. Вртовец Т., Пенуш Ф, Ликар Б. (2009) Обзор методов количественной оценки осевого вращения позвонков. Eur Spine J (в печати). doi: 10.1007 / s00586-009-0914-z [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 106. Вамболт А., Спенсер Д. Сегментарный анализ распространения поясничного лордоза в нормальном позвоночнике. Orthop Trans. 1987; 11: 92–93. [Google Scholar] 107. Wessberg P, Danielson B, Willén J. Сравнение углов Кобба при идиопатическом сколиозе на рентгенограммах стоя и МРТ с аксиальной нагрузкой на спине.Позвоночник. 2006; 31: 3039–3044. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000249513. .80. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 108. Wills B, Auerbach J, Zhu X, Caird M, Horn B, Flynn J, Drummond D, Dormans J, Ecker M. Сравнение измерения угла Кобба на рентгенограммах сколиоза с предварительно выбранными концевыми позвонками: традиционное и цифровое получение. Позвоночник. 2007. 32: 98–105. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000251086.84420.d1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 109. Ян Б., Ян С., Ондра С. Новая математическая модель сагиттального позвоночника.Позвоночник. 2007. 32: 466–470. DOI: 10.1097 / 01.brs.0000255207.44141.e9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] | Измерение угла Кобба позвоночника по рентгеновским изображениям с использованием сверточной нейронной сетиСколиоз — это распространенное заболевание позвоночника, при котором позвоночник изгибается в сторону и, таким образом, его деформирует. Оценка кривизны является мощным показателем для оценки степени деформации сколиоза. В текущей клинической диагностике стандартный метод оценки кривизны для количественной оценки кривизны осуществляется путем измерения угла Кобба, который представляет собой угол между двумя линиями, проведенными перпендикулярно верхней замыкательной пластине самого верхнего вовлеченного позвонка и нижней замыкательной пластине самого нижнего позвонка. вовлеченный.Однако ручное измерение кривизны позвоночника требует значительного времени и усилий, а также связанных с этим проблем, таких как различия между наблюдателями и внутри наблюдателя. В этой статье мы предлагаем автоматическую систему для измерения кривизны позвоночника с использованием переднезадних (AP) изображений рентгеновского снимка позвоночника. Из-за характеристик изображений AP view мы сначала уменьшили размер изображения, а затем использовали гистограммы проекции интенсивности по горизонтали и вертикали, чтобы определить интересующую область позвоночника, которая затем обрезается для последующей обработки.Затем границы позвоночника, центральная линия изгиба позвоночника и передний план позвоночника обнаруживаются с использованием информации об интенсивности и градиенте интересующей области, и затем применяется подход с прогрессивным пороговым значением для обнаружения местоположения позвонков. Чтобы уменьшить влияние непоследовательного распределения интенсивности позвонков на AP-изображении позвоночника, мы применили подходы сверточной нейронной сети с глубоким обучением (CNN), которые включают U-Net, Dense U-Net и Residual U-Net, чтобы сегментируйте позвонки.Наконец, результаты сегментации позвонков реконструируются в полное сегментированное изображение позвоночника, а кривизна позвоночника рассчитывается на основе критерия угла Кобба. В экспериментах мы показали результаты сегментации позвоночника и искривления позвоночника; Затем специалисты сравнили результаты с ручными измерениями. Результаты сегментации остаточной U-Net были лучше, чем у двух других сверточных нейронных сетей. Односторонний тест ANOVA также продемонстрировал, что три измерения, включая ручные записи двух разных врачей, и предложенные нами результаты измерений существенно не различались с точки зрения измерения кривизны позвоночника.В перспективе предложенная система может быть применена в клинической диагностике, чтобы помочь врачам лучше понять тяжесть сколиоза и для клинического лечения. 1. ВведениеПозвоночник — одна из важнейших частей человеческого тела. Он обеспечивает человека многими важными функциями, например, несет вес тела и защищает спинной мозг и нервы внутри. Как показано на рисунке 1, позвоночник состоит из 33 позвонков, которые разделены на пять областей: шейный (C1 – C7), грудной (T1 – T12), поясничный (L1 – L5), крестец (S1 – S5) и копчик ( Co1 – Co4).Верхние 24 позвонка разделены и подвижны, что обеспечивает гибкость позвоночника. 9 нижних позвонков фиксируются, 5 крестцовых позвонков сливаются, образуя крестец, а 4 копчиковых позвонка обычно сливаются, образуя копчик после подросткового возраста [1].
Нормальный позвоночник должен быть прямым и располагаться по центру над тазом, если смотреть спереди и сзади. Сколиоз — это состояние, при котором позвоночник неправильно изгибается влево или вправо и когда изгиб позвоночника вбок превышает 10 градусов.Позвоночник человека со сколиозом будет иметь вид C- или S-образной кривой, как показано на рисунке 2.
Симптомы, связанные со сколиозом, могут включать боль в спине или плечах, остеоартрит и даже в тяжелых случаях респираторные или сердечные проблемы. . Чтобы установить диагноз сколиоза, врач измеряет степень искривления позвоночника на изображениях, таких как рентген, компьютерная томография и МРТ. Наиболее распространенной количественной оценкой сколиоза является угол Кобба [4], который первоначально был предложен американским хирургом-ортопедом Джоном Робертом Коббом.Угол Кобба был официально принят в качестве стандартной количественной оценки сколиоза Обществом исследования сколиоза (SRS), основанным в 1966 году. Измерение угла Кобба включает оценку угла между двумя касательными верхней и нижней концевых пластин верхнего и нижнего концов. позвонка, соответственно, как показано на рисунке 3. Определение степени тяжести сколиоза определяется с использованием угла Кобба, как показано в таблице 1. Состояние позвоночника связано с искривлением позвоночника, а не со сколиозом, когда угол Кобба меньше 10 градусов. .Угол Кобба в диапазоне от 10 до 20 градусов считается легким сколиозом. Тяжесть сколиоза умеренная, когда угол Кобба составляет от 20 до 40 градусов. Угол Кобба больше 40 градусов указывает на тяжелый сколиоз.
Текущий широко принятый стандарт диагностики и лечения сколиоза — это руководство измерение углов Кобба, которое относится к внутренней кривизне туловища позвоночника.Несмотря на то, что ручное измерение работает в течение последнего десятилетия, клиницистам сложно проводить точные измерения из-за большого анатомического разнообразия пациентов из разной возрастной группы и низкой контрастности тканей рентгеновского изображения позвоночника. Обычно это приводит к большому количеству ошибок между наблюдателем или внутри наблюдателя. Таким образом, разработка автоматизированных компьютерных измерений является важной темой исследования, позволяющей обеспечить надежную и надежную количественную оценку сколиоза. В литературе есть много статей, посвященных интересным актуальным темам. Giannoglou и Stylianidis [6] представили обзорную статью о вычислении угла Кобба и методах моделирования на основе изображений для измерения деформаций позвоночника. В этой статье измерение угла Кобба включает в себя обработку рентгеновского изображения, которая пытается определить расположение позвонков, чтобы вычислить угол Кобба для каждого рентгеновского изображения позвоночника в AP-проекции. В общем, последовательность обработки изображений включает следующие этапы: (а) получение изображения, (б) определение угла позвонка и (в) заключительный этап для общей оценки кривизны позвоночника. Moura et al. [7] предложили набор методов для (1) изоляции позвоночника путем удаления других костных структур, (2) определения местоположения позвонков вдоль позвоночника с использованием метода прогрессивного порога и (3) определения боковых границ позвонков. Автор использовал древовидную структуру данных для удаления избыточной информации и объединения слишком маленьких областей. Выявленные границы позвонков использовали для измерения угла кривизны позвоночника по Коббу. Okashi et al. [8] предложили полностью автоматическое решение для сегментации позвоночника и количественной оценки кривизны по рентгеновским изображениям мышей.Их подход состоит из трех этапов: подготовка интересующей области, сегментация позвоночника и количественная оценка кривизны позвоночника. Этап предварительной обработки интересующей области включает три операции: (а) выравнивание скелета мыши, (б) обрезка области интереса и (в) уменьшение шума и улучшение обрезанной области интереса. На этапе сегментации позвоночника сначала используется метод Оцу для получения первоначальной сегментации, а затем ее дальнейшее уточнение. Уточнение сначала применяет две операции морфологии градаций серого для шляпы и топ-бота, чтобы уменьшить шум и максимизировать контраст.Затем граница корешка уточняется с помощью сложного итеративного процесса для определения значения высокой интенсивности для изменения пикселей границы. Наконец, методы полиномиальной аппроксимации применяются для уточнения краев корешка. Для измерения кривизны позвоночника предлагаются два разных индекса и. У этого метода были некоторые недостатки: (а) он требует сложных методов обработки изображений для сегментации позвоночника и (б) он не разделяет каждый позвонок, который не может вычислить наиболее полезную меру, а именно угол Кобба. Mukherjee et al. [9] выбрал лучший фильтр из четырех методов шумоподавления: двусторонние фильтры [10], нелокальные фильтры средних значений [11], словари основных окрестностей, нелокальные средства фильтрации [12] и трехмерная фильтрация сопоставления блоков [13]. Из-за плохого контраста рентгенограмм для повышения контрастности изображения применялось выравнивание гистограммы, а для определения краевых точек позвонков использовался метод определения порогового значения Оцу. Наконец, преобразование Хафа [14] было использовано для обнаружения двух прямых линий верхней замыкательной пластинки самого верхнего задействованного позвонка и нижней замыкательной пластинки самого нижнего вовлеченного позвонка.Две обнаруженные линии затем использовались для нахождения углов Кобба для сравнения. Lecron et al. [15] предложил метод обучения, который сочетает в себе локальные дескрипторы масштабно-инвариантного преобразования признаков (SHIF) [16] с мультиклассовой SVM для обнаружения передних углов позвонков. Однако эти методы требуют сложных этапов обработки изображений, которые включают фильтрацию изображения, улучшение, сегментацию и извлечение признаков для получения оценки позвонка, что делает эти методы дорогостоящими в вычислительном отношении и подверженными ошибкам, вызванным вариациями рентгеновских изображений позвоночника. Недавно глубокие сверточные нейронные сети (CNN) продемонстрировали огромный потенциал в области анализа медицинских изображений [17, 18]. В отличие от традиционных методов машинного обучения, глубокие нейронные сети не требуют каких-либо ручных функций для обучения и могут быть обучены от начала до конца для обнаружения объектов и семантической сегментации. Таким образом, сеть CNN является подходящим выбором для извлечения позвоночных областей позвоночника. В области сегментации биомедицинских изображений недавние успехи в точной сегментации изображений были достигнуты за счет использования архитектуры U-Net [19].В U-Net контекстная информация распространяется на уровни повышающей дискретизации путем объединения выходных данных нижних уровней в верхние уровни, обеспечивая больше каналов функций. Аль Ариф и др. [20] применили U-Net и U-Net с учетом формы для сегментации шейных позвонков. Авторы изменили операцию кадрирования и копирования на операцию конкатенации, которая получила средний коэффициент подобия Dice (DSC) 0,9438 для U-Net и 0,944 для U-Net с поддержкой формы. Авторы также сравнили с другими методами, такими как ASM-G [21], ASM-M [22] и ASM-RF [23].Их ДСК 0,774, 0,877 и 0,883. Эти результаты показывают, что производительность предлагаемой нами работы очень близка к работе [24] и должна быть лучше, чем вышеупомянутые методы [21–23]. Кроме того, модификации U-Net, такие как Residual U-Net [24] и Dense U-Net [25], также были применены для сегментации грудного и поясничного позвонков для сравнения. В этой статье мы предложили автоматическую систему измерения кривизны позвоночника по рентгеновским снимкам. Блок-схема предлагаемой системы представлена на рисунке 4.Предлагаемая система включает четыре этапа: выделение области позвоночника, обнаружение позвонков, сегментацию позвонков и количественную оценку кривизны позвоночника. Этап изоляции области позвоночника начинается с процедуры предварительной обработки изображения, которая включает в себя изменение размера входного изображения и обрезку интересующей области (ROI) позвоночника. После этого применяются методы обработки изображений для определения местоположения позвонков с использованием метода прогрессивного порога. Затем мы применяем сверточную нейронную сеть (CNN) для сегментации позвонков.В отличие от работы Moura et al. [7] мы использовали аналогичный механизм голосования для разделения каждого позвонка. Заключительный этап — вычисление искривления позвоночника с применением критерия измерения угла Кобба.
Остальная часть статьи организована следующим образом. Раздел 2 знакомит с предлагаемыми методами и материалами для экспериментов. Результаты экспериментов и обсуждение предложенной системы находятся в разделе 3. Наконец, в разделе 4 представлены выводы и будущие работы. 2. Материалы и методы2.1. Экспериментальные материалыРентгеновские изображения позвоночника, использованные в экспериментах, были получены в больнице Национального университета Ченг Кунг с использованием медицинской системы визуализации EOS (компания EOS, Париж). Перед экспериментами все участники были проинформированы о целях и процедурах исследования, которые включают удаление идентификационных данных для защиты конфиденциальности и подписанные формы согласия, утвержденные институциональным советом по надзору больницы национального университета Ченг Кунг (номер IRB: A-ER-105- 013).Эти изображения представляют собой двумерные рентгеновские изображения позвоночника в передне-заднем виде (вид AP) в формате градаций серого, как показано на рисунке 5, с размером ширины: от 1056 до 3028 пикселей и высоты: от 1996 до 5750 пикселей. Всего в этом исследовании было использовано тридцать пять изображений, полученных от молодых людей, страдающих сколиозом, на каждом из которых изображен весь позвоночник, который включает 12 грудных и 5 поясничных позвонков для последующего процесса сегментации. Большинство рентгеновских изображений позвоночника имеют размер около 3000 × 5000 пикселей.
2.2. Предлагаемые методы2.2.1. Изоляция области позвоночникаЭтап изоляции области позвоночника применяется для определения интересующей области (ROI) позвоночника. Чтобы сделать обработку более эффективной, мы сначала уменьшаем размер всех изображений AP-изображений позвоночника до четверти от их исходного размера. На этом этапе мы сфокусировались на области между грудным и поясничным позвонками (то есть от T1 до L5 позвонков) на рентгеновских изображениях позвоночника в AP-проекции. Область определяется как интересующая область позвоночника (ROI позвоночника).На рисунке 5 показаны столбцы изображения с более яркими пикселями, обозначающими столбцы, в которых расположен корешок. Поэтому сначала мы выравниваем по вертикали большие структуры, включая голову, позвоночник и бедра, а затем вычисляем гистограмму интенсивности вертикальной проекции. Мы выбираем столбцы, которые находятся между средней интенсивностью плюс или минус одно стандартное отклонение в качестве левой и правой границ области интереса, как показано на рисунке 6. Еще одно интересное наблюдение из рисунка 5 заключается в том, что интенсивность позвоночника возле грудных позвонков относительно низкая, но области позвоночника деревянных позвонков кажутся ярче.В результате мы использовали гистограмму интенсивности горизонтальной проекции для обнаружения самых низких экстремумов в качестве верхней границы области интереса и положения самого большого прерывистого положения в качестве нижней границы, как показано на рисунке 6. Обнаруженная область интереса позвоночника затем обрезается для последовательное обнаружение и сегментация позвоночника.
2.2.2. Обнаружение позвонковПосле извлечения области позвоночника мы дополнительно определяем расположение позвонков по изображению ROI позвоночника. В общем, позвоночник обычно проявляется с более высокой интенсивностью в области интереса к обрезанию позвоночника; следовательно, мы можем обнаружить края позвоночника, используя суммы интенсивности и градиента.Есть три шага для обнаружения позвонков: (1) обнаружение сегмента центральной линии (CLS), (2) определение границы позвоночника и (3) обнаружение позвонков. Подробности описаны ниже. Первым шагом при обнаружении позвонков является определение сегмента центральной линии (CLS) позвонков. На этом этапе многие прямоугольные окна размером H, × W пикселей перекрываются и размещаются с шагом в один пиксель вдоль верхней части области интереса корешка слева направо.Вычисляются суммы интенсивности внутри каждого прямоугольного окна. Если одно прямоугольное окно имеет наибольшую сумму интенсивностей, верхняя средняя точка этого окна используется в качестве первой контрольной точки для CLS, как показано на рисунке 7 (a). Затем текущее прямоугольное окно с максимальной суммой яркостей перемещается вниз на p пикселей, а затем инициируется поиск следующей опорной точки в интервале q пикселей с обеих его сторон. Этот поиск сдвигается на один пиксель один раз, а затем записывает сумму яркости соответствующего окна.Окно с максимальной суммой значений интенсивности затем назначается текущему окну, а его верхняя средняя точка определяется как вторая контрольная точка для CLS. Подобные процедуры повторяются до тех пор, пока не будут обнаружены n контрольных точек, и затем они будут помещены в CLS методом полиномиальной аппроксимации, как показано на рисунке 7 (a). На втором этапе определяются граничные точки позвоночника вдоль нормального направления обнаруженного сегмента центральной линии. На этом втором шаге используются два маленьких соседних окна, каждое размером 11 × 5 пикселей.Пара соседних окон перемещается не более чем на или пикселя по обеим сторонам в нормальных направлениях соответствующей точки CLS, как показано на рисунке 7 (b). Верхняя середина пары соседних окон выбирается в качестве граничной точки позвоночника, когда их разница в интенсивности максимальна, как показано на рисунке 7 (b). Процедура определения границ продолжается до тех пор, пока не будут исследованы все точки КЛС. Соответствующее текущее окно конечной точки для этого CLS реконструируется для последовательного обнаружения CLS до тех пор, пока не будут найдены все границы позвоночника.Наконец, все граничные точки позвоночника с каждой стороны зависимо подгоняются полиномиальной подгонкой с тремя степенями к границе позвоночника. В экспериментах задавались следующие параметры: H = 51, W = 13, p = 12, q = 10, r = 40, а n = 6. Once Получены правая и левая границы позвоночника, среднюю точку пары границы на горизонтальной линии мы рассматриваем как точку линии центральной кривой позвоночника (CSC).Полная линия CSC и область переднего плана позвоночника нарисованы на рисунках 8 (a) и 8 (b). Затем результаты применяются в заключительной процедуре обнаружения позвонков. Область позвоночника, ограниченная двумя ограничивающими линиями, поровну делится на три области: левую, среднюю и правую, как показано на Рисунке 8 (c). Левая и правая области используются для создания пороговых изображений с пороговыми значениями. На рисунке 8 (d) показано изображение, на котором область позвонков всегда отображается в наиболее яркой области.Интенсивность каждого изображения проецируется нормально на линию CSC, а затем суммируется в их гистограмме проекции. Преобразованная проекция создается по следующему уравнению: где — индекс гистограммы, то есть где — размер ячейки гистограммы. Как правило, β — это длина центральной линии позвоночника. Накопленная гистограмма представляет собой сумму всего, показанного следующим образом: Вычисление гистограммы P выглядит как механизм голосования; точнее, пиксели области межпозвонкового диска всегда имеют большее значение, чем пиксели позвонка.Значение гистограммы в позвонках почти всегда присваивается равным 0. Чтобы получить прямоугольную область интереса (ROI) для позвонка, мы сначала выбираем каждое резкое изменение в порядке возрастания гистограммы P в качестве начальной точки A. Как правило, начальная точка всегда находится на нижней границе каждого позвонка, то есть на границе между позвонком и нижним межпозвонковым диском. Начиная с каждой точки A вдоль линий CSC, мы извлекаем неперекрывающуюся субгистограмму из 15 бинов из соответствующей P-гистограммы.Первое нахождение глобального максимума каждой субгистограммы указывает положение горизонтальной граничной линии ROI соответствующих позвонков. ROI позвонков, окруженных двумя соседними горизонтальными линиями, и граница позвоночника определяется как интересующая область позвонков, как показано на рисунке 8 (d). 2.2.3. Сегментация позвонковПосле этапа обнаружения позвонков мы получаем 17 интересующих областей позвонков (ROI) каждого изображения позвоночника. На изображениях позвоночника в обзоре AP интенсивность позвонков значительно различается, но в целом шейные позвонки обычно имеют низкую интенсивность, а поясничные позвонки обычно проявляются с очень высокой интенсивностью.Несоответствие интенсивности затрудняет сегментирование с использованием только простых методов обработки изображений. Таким образом, современные методы сверточной нейронной сети (CNN) стали мощной альтернативой для решения проблемы несогласованности интенсивности. По сути, CNN — это сквозной механизм, в котором входными данными в CNN являются исходные изображения без применения какой-либо процедуры обработки изображений. Все интересующие области позвонков масштабируются как входные изображения с размером 256 × 128 пикселей для сегментации CNN.Затем мы применили три разные сверточные нейронные сети (CNN): U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net, чтобы сегментировать позвонки и для сравнения. U-Net основан на структуре кодер-декодер, которая была первоначально разработана и использовалась для сегментации биомедицинских изображений [19], как показано на рисунке 9.
Мы пересмотрели исходную архитектуру U-Net, чтобы она подходила для сегментация позвонка, как показано на рисунке 10. Левая сторона предлагаемой U-Net — это часть кодера, а правая сторона — часть декодера.Часть кодировщика применяет свертку и понижающую дискретизацию для извлечения информации в карты характеристик из входного изображения. Часть декодера восстанавливает карту предсказания из закодированных карт характеристик, используя повышающую дискретизацию и конкатенацию соответствующих карт характеристик со стороны кодера. В исходной U-Net операции кадрирования и копирования должны обрезать центральную область карты характеристик части кодировщика, а затем объединять их с соответствующей картой характеристик на этапе декодера. Однако операция посева всегда теряет важную информацию о сегментации позвонков.Чтобы избежать потери важной информации, мы заменяем исходную операцию кадрирования и копирования операцией конкатенации в дизайне U-Nets. Подобная стратегия также была принята в других литературных источниках [20]. Изображение ROI позвонка размером 256 × 128 пикселей было введено в сеть для сегментации.
В сверточных слоях выполнялась операция со сверткой фильтра 3 × 3, за которой следовали выпрямленный линейный блок (ReLU) [26] и пакетная нормализация (BN) [27], которая применялась как в кодере, так и в декодер часть сети.Свертка применяется обучаемыми фильтрами для извлечения функций из входного изображения. В нашей сети свертка изображения выполняется фильтрами размером 3 × 3, шаг 1 для создания карт характеристик. Уравнение свертки обозначается следующим образом: где и — входные и выходные данные в слое свертки, соответственно, — обучающий фильтр свертки и — смещение. Выпрямленный линейный блок (ReLU) [26] — это своего рода функция активации, которая применяется для нелинейного преобразования для карт характеристик.ReLU обычно используется, потому что в типичных случаях он имеет более низкие вычислительные затраты и лучшую производительность, чем другие функции активации. Функция активации ReLU выражается следующим образом: где — функция активации и представляет собой выход сверточного слоя под весом. В сети выходные карты функций подвергаются субдискретизации или повышающей дискретизации после двух сверточных слоев. Операция 2 × 2 max-pooling с шагом 2 применяется для понижающей дискретизации в части кодера.Целью операции объединения является понижающая дискретизация, которая используется для уменьшения размера карт функций. В этом исследовании мы используем max-pooling, который выводит максимальное значение в пределах оконных областей. Максимальное объединение может сделать изученные функции более надежными и снизить уровень шума. Часть декодера изменяет размер карты характеристик, используя деконволюцию при повышающей дискретизации, за которой следует свертка с размером фильтра 3 × 3, которая уменьшает вдвое количество каналов характеристик, а выходные данные объединяются с соответствующей картой характеристик из части кодера.На последнем слое применяется свертка фильтра 1 × 1 для сопоставления 64 каналов карты признаков с картой вероятности в диапазоне [0, 1], и результат сегментации генерируется после определения порога вероятности. Наша следующая предлагаемая сетевая архитектура, основанная на остаточной U-Net [24], показана на рисунке 11. Архитектура остаточной U-Net подобна архитектуре U-Net, как упоминалось ранее.
Разница между U-Net и остаточной U-Net заключается в том, что остаточная U-Net заменяет стандартную операцию свертки U-Net остаточным блоком.Концепция остаточного блока, которая применяется в сети, предложена He et al. [28]. В их исследовании предложенная сеть, названная остаточной нейронной сетью, использовалась для повышения производительности сети и решения проблемы деградации. Как показано на рисунке 12, каждый остаточный блок содержит две повторяющиеся операции, которые включают пакетную нормализацию, ReLU и свертку фильтра 3 × 3, а также отображение идентичности. Отображение идентичности соединяет вход с выходом блока. Каждый остаточный блок может быть вычислен следующим образом: где и — вход и выход l -го остаточного блока, соответственно, — вес первой остаточной единицы, а k — количество взвешенных слоев, содержащихся в каждом остаточная единица.Это функция невязки, складывающая два сверточных слоя 3 * 3.
Плотная U-Net [25] — это архитектура U-Net, построенная из плотных блоков [29]. Архитектура плотной U-Net показана на рисунке 13.
Как известно из остаточной U-Net выше, вход добавляется к выходу слоя в остаточном блоке. В плотном блоке все векторные слои соединяются, а затем вместо сложения применяется конкатенация. Каждый плотный блок можно рассчитать следующим образом: где указывает конкатенацию карт признаков, созданных в слоях 0,…, l — 1.представляет собой плотный слой, который включает в себя пакетную нормализацию, выпрямленные линейные блоки (ReLU) и сверточный слой. Плотный блок -уровень со скоростью роста выходных карт характеристик, как показано на рисунке 14.
В наших реализациях набор данных состоял из 595 изображений позвонков. Граница каждого изображения позвонка была аннотирована клиническими экспертами. На рисунке 15 показаны изображения позвонков и соответствующие им основания для сегментации. Пятикратная перекрестная проверка использовалась для оценки эффективности сегментации U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net.В каждом сгибе обучающие изображения были увеличены до 1000 изображений, 10% из которых были использованы в качестве изображений для проверки. Все параметры сети CNN случайным образом инициализируются и обучаются оптимизатором Adam. Функция потерь для оптимизации сети использует функцию потерь L2-нормы, минимизируя сумму квадратов разностей между прогнозируемым результатом и истинным значением. Функция потерь рассчитывается по тому, где — входные данные, — истинность, прогнозируемый результат и — количество данных. 2.3. Измерение угла КоббаУгол Кобба [3] — наиболее широко используемый метод измерения кривизны позвоночника. Кривизна метода Кобба определяется как угол между верхней границей верхнего позвонка и нижними границами самого нижнего позвонка, как показано на рисунке 3. Определение верхней и нижней границы в исходном подходе определяется вручную. рисуя линии, параллельные верхней и нижней границам, чтобы найти угол. В наших реализациях мы использовали автоматический подход, называемый методом минимального ограничивающего прямоугольника (MBR), для получения верхней и нижней границы позвонка.Для метода MBR мы находим минимальный ограничивающий прямоугольник согласно сегментированному контуру позвонка, а затем рассматриваем верхнюю и нижнюю границу этого прямоугольника как верхнюю и нижнюю границы позвонка. На рисунке 16 показан пример подхода MBR.
Как только верхняя и нижняя границы определены, мы можем рассчитать кривизну позвоночника по следующей формуле: где — верхний позвонок, а — нижний позвонок с хотя бы одним интервалом между позвонками от верхнего позвонка. — наклон верхней границы верхнего позвонка и — наклон нижней границы нижнего позвонка.- количество посчитанных позвонков. Мы рассчитали все возможные искривления позвоночника и считали максимальную кривизну полученным углом Кобба. 3. Результаты экспериментов и обсужденияЭксперименты проводились на ПК с процессором Intel Core i7 3,60 ГГц, 16 ГБ памяти и графическим процессором NVIDIA GeForce GTX 1080Ti. Сеть реализована на базе фреймворка Tensorflow на Python. В этом разделе мы оценили показатели производительности предлагаемой системы. Существует шесть показателей производительности, включая точность (AC), чувствительность (SE), специфичность (SP), среднеквадратическую ошибку (MSE), коэффициент подобия Dice (DSC) [30] и сходство по Жаккару (JS) [31]). были использованы для количественного анализа экспериментальных результатов и определены ниже: где — истинное значение, — это результат сегментации и — это количество всех изображений. 3.1. Оценка U-Net, Residual U-Net и Dense U-NetВ экспериментах мы оценивали производительность сегментации U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net, где они обучались в соответствии с со следующими параметрами: размер пакета — 10, скорость обучения — 0,01, и количество эпох до остановки — 100. В таблице 2 показан коэффициент подобия игральных костей (DSC) из 5-кратной перекрестной проверки U-Net, Остаточные U-Net и Dense U-Net и их использование для размера параметра, времени обучения и времени тестирования каждого изображения.Из Таблицы 2, производительность DSC остаточной U-Net составляет 0,951, что лучше, чем у U-Net и Dense U-Net. Результат также превосходит результаты [20]. Сегментированные результаты U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net показаны на рисунке 17. На рисунке 17 первая строка показывает исходные исходные изображения, вторая строка — истинные данные, третья строка — это исходные изображения. результаты сегментации для U-Net, четвертая строка — это результаты для Residual U-Net, а последняя строка — результаты Dense U-Net.Результаты сегментации трех сетей полностью соответствуют истине в двух случаях слева. Тем не менее, есть некоторые артефакты и меньшая сегментация результатов U-Net для остальных случаев, хотя результаты Residual U-Net все еще довольно хороши. Это показывает, что предложенная нами Residual U-Net перспективна для сегментации позвонков.
Кроме того, мы также применили несколько показателей производительности для количественной оценки сегментированных результатов для U-Net и Residual U-Net. DSC, JS, MSE, точность, чувствительность и специфичность показаны в таблице 3. Остаточная U-Net показала лучшую производительность для всех этих показателей по сравнению с U-Net и Dense U-Net. После сегментации позвонков результаты отображаются на исходном изображении позвоночника, чтобы показать результаты сегментации позвоночника, как показано на рисунке 18.На рисунке 18 показаны результаты сегментации позвонков для U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net, в которых первый столбец представляет собой основную истину, второй — четвертый столбцы показывают результаты для U-Net, Residual U-Net. , и Dense U-Net соответственно. Верхняя и нижняя границы позвонков являются правильными и лучше соответствуют истине для результатов Residual U-Net и близки к результатам Dense U-Net. Это демонстрирует, что характеристики методов Residual U-Net и Dense U-Net подходят для задач оценки кривизны позвоночника.С точки зрения клинических экспертов, предлагаемая сегментация позвонков не требует ручного вмешательства, которое требует много времени и нестабильно. Предлагаемый метод обеспечивает быстрое реагирование и точное измерение.
3.2. Оценка результата искривления позвоночника и достоверности данныхВ этом эксперименте мы сравнили результаты метода Кобба с ручными результатами, которые были измерены двумя ортопедами (один — эксперт, другой — новичок), как показано в таблице 4. Каждый из них Ортопед дважды измеряет одни и те же рентгеновские снимки позвоночника в разное время. Результаты этой таблицы показывают, что позвоночник изгибается вправо, когда угол позвоночника меньше 0, а позвоночник изгибается влево, когда угол больше 0.
Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения, разработанного Джейсоном Браунли [32].Описательная статистика включает среднее значение, стандартное отклонение и 95% доверительный интервал, которые использовались для объяснения результатов экспериментальных результатов. Цель одностороннего дисперсионного анализа (односторонний дисперсионный анализ) [33] — сравнить средние значения двух или более групп (независимая переменная) по одной зависимой переменной, чтобы увидеть, значительно ли отличаются средние значения группы друг от друга. . Таким образом, односторонний анализ переменных был использован для анализа разницы между тремя результатами измерений с учетом их знаков.Односторонний анализ ANOVA с соответствующей статистикой = 0,020 и был ниже уровня значимости = 0,05. Этот результат не может отклонить нулевую гипотезу, так что три выборки данных имеют одинаковое распределение, то есть нет существенной разницы. Кроме того, надежность угла Кобба, измеренного с помощью предлагаемого нами метода MBR, оценивалась с помощью коэффициента внутриклассовой корреляции (ICC) [34, 35, 36, 37] и коэффициента корреляции Пирсона [38]. Как правило, значения ICC оцениваются как неудовлетворительные (менее 0.40), удовлетворительно (0,40–0,59), хорошо (0,0–0,74) или отлично (0,75–1,00). Уровни значимости в экспериментах были установлены на. Экспериментальные результаты внутриклассовых и межклассовых коэффициентов корреляции показаны в таблице 5. Коэффициенты корреляции ICC и Пирсона были более 0,93, что указывает на то, что результаты MBR хорошо согласуются с ручной оценкой.
Ранговая корреляция может быть вычислена для переменных с действительным знаком. Для этого сначала значения каждой переменной преобразуются в ранговые данные. Здесь значения упорядочиваются и им присваивается целочисленное значение ранга. Затем можно рассчитать коэффициенты ранговой корреляции, чтобы количественно оценить связь между двумя ранжированными переменными. Поскольку для значений не предполагается никакого распределения, методы ранговой корреляции упоминаются как корреляция без распределения или непараметрическая корреляция.Интересно, что меры ранговой корреляции часто используются в качестве основы для других тестов статистических гипотез, таких как определение того, были ли две выборки взяты из одного (или разных) распределений населения. При анализе степени серьезности применялась ранговая корреляция Спирмена [39]. Это также называется коэффициентом корреляции Спирмена и обозначается строчной греческой буквой ро. Таким образом, он может называться ро Спирмена. Этот статистический метод количественно определяет степень, в которой ранжированные переменные связаны монотонной функцией, отражающей возрастающую или убывающую взаимосвязь.В качестве проверки статистической гипотезы метод предполагает, что выборки некоррелированы (не могут отклонить H0), где и являются рангом th выборки различных выборок данных, а — количеством выборок. Результаты для различных пар выборок данных для измерения Кобба показаны в таблице 6, где результаты «отклонили нулевую гипотезу». Это означает, что три ранжированных выборки данных сильно коррелировали. Результат с высокой степенью корреляции указывает на то, что измерение Кобба, полученное методом MBR, имеет высокий потенциал в качестве нового индикатора для диагностики тяжести сколиоза.Кроме того, усредненная разница измерений, когда разные врачи вычисляли вручную дважды, составила 1,93 ° и 0,21 °. Очевидно, что ручное вычисление обычно страдает измерением внутриклассовой ошибки.
4. Заключение и дальнейшая работаВ этом исследовании, мы предложили автоматическую систему измерения для оценки степени тяжести сколиоза. Система состоит из трех основных частей: изоляция позвоночника, сегментация позвонков и измерение угла Кобба. При сегментации позвонка мы применили и сравнили три разные сверточные нейронные сети (CNN): исходную U-Net, Residual U-Net и Dense U-Net.Результаты сегментации Residual U-Net превзошли два других метода. Его средний коэффициент подобия Dice достиг 0,951. Односторонний анализ дисперсионного анализа предложенного нами измерения угла Кобба методом MBR и результатов ручных вычислений двумя врачами показал, что результаты не имеют каких-либо существенных различий. Тест ранговой корреляции Спирмена показал, что результаты MBR предлагаемого нами метода сильно коррелировали с ручной оценкой клиническими врачами. Основным вкладом этого исследования является метод, обеспечивающий надежное и удобное измерение угла Кобба для клинических применений. Измерение MBR фокусируется только на вычислении угла Кобба для кривизны позвоночника. Другие интересные особенности, такие как длина центральной дуги позвоночника (CSC) и отношение кривизны к CSC, также доказали свою эффективность при оценке степени тяжести сколиоза [34]. Кроме того, многие новые исследования в настоящее время строят трехмерную модель объема позвоночника, чтобы помочь в более точном обнаружении и измерении кривизны позвоночника [18, 40].Таким образом, в текущих и будущих исследованиях изучаются различные многообещающие методы для разработки более точного измерения угла Кобба позвоночника для оценки сколиоза. Доступность данныхДанные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу. Этическое одобрениеЭта работа прошла клиническую проверку в соответствии с Институтом надзорного совета нет. А-ЭР-105-103. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. БлагодарностиРабота поддержана Министерством науки и технологий ОКР в рамках грантов №№. МОСТ-105-2314-Е-006-008-MY3, МОСТ-107-2634-Ф-006-005, МОСТ-107-2622-8-006-015. Компьютеризированная система распознавания изображений для надежной оценки кривизны позвоночника при идиопатическом сколиозеТочность и воспроизводимость измерения кривизны позвоночника в основном зависит от опыта оператора, качества изображения и суждения. Поэтому компьютерные системы менее чувствительны к уровню навыков наблюдателя, они необходимы при оценке сколиоза для повышения надежности.В компьютерной системе пользователь выбирает конечный позвонок, щелкая мышью по позвонку. Оцифрованная компьютерная система использует предварительно определенные позвонки, чтобы избежать потенциального источника ошибки. Наконец, система может помочь хирургам-ортопедам более надежно оценить сколиоз. Надежность цифровых радиографических измерений будет иметь все большее значение по мере того, как цифровые радиографические измерения станут более распространенными. Ранние исследования компьютеризированных измерений сообщили о потенциальном уменьшении погрешности измерения по сравнению с ручным измерением, что связано с устранением вариабельности различных ручных транспортиров, неточности ручных транспортиров и использования радиографических маркеров большого диаметра. В 1990 году 1 количественная внутренняя погрешность в методике измерения, введенная Моррисси, их измерения производились в шести отдельных случаях. В измерении фазы I каждого наблюдателя просят выбрать конечный позвонок. В Фазе II концевые позвонки были предварительно отобраны и постоянны. Фаза I — это 5 вариантов ° , а Фаза II — 3 . 8 ° для того же транспортира. Chockalingam et al. 9 , представила измерение с высоким разрешением и точностью, разделив позвоночный столб в виде линии, которую можно разделить на несколько сегментов.Современная компьютеризированная система Джона Чанга и др. 10 , ограничены человеческой ошибкой с точки зрения определения концевых позвонков или линий вдоль концевых позвоночных пластин. В 2007 году предварительный выбор концевых позвонков был введен Брайаном 11 . Это исследование включает компьютерное измерение рентгенограмм, полученных в цифровом виде, ручное измерение бумажных копий и ручное измерение традиционных пленок. Предлагаемые компьютерные измерения позволяют изменять яркость, контрастность и коэффициент увеличения. Hitesh et al. предложили надежную оценку угла Кобба для юношеского и подросткового идиопатического сколиоза в 2009 г. 12 . В этом исследовании измеряется угол Кобба на компьютерной цифровой рентгенограмме в режиме между наблюдателями с заранее определенным уровнем верхней и нижней концевых пластин, предоставленных наблюдателю (два наблюдателя). Это исследование завершает надежную оценку измерения угла Кобба путем предварительного выбора верхних и нижних конечных позвонков. Измерение угла Кобба с использованием модели активной формы (ASM) предложено Shannon et al., в 2008 г. по поводу идиопатического сколиоза 13 . Набор рентгенограмм сколиоза используется для обучения программного обеспечения распознаванию позвонков. Учебная часть включает описание границ в виде ручных цифровых ориентиров по периметру позвонков. Junhang представил преобразование Хафа и модель змеи для угла Кобба и вращения позвонков. Эти алгоритмы были интегрированы с априорными формами для повышения эффективности оценки. Поскольку выбор концевых позвонков был возможным источником ошибки, не имевшей отношения к методике измерения Кобба, в этом исследовании были предварительно выбраны концевые позвонки 14 .Надежный анализ искривления позвоночника с использованием угла Кобба был изучен Eiten et al. 15 . В их исследовании используется компьютерная система архивации изображений (PACS) для точного определения анатомических ориентиров для измерения углов, включая индексы, длину суставов, конечностей и позвоночника. Это приводит к декорреляции требуемых костных ориентиров как несущественной информации. Технический отчет был представлен 5 для обеспечения надежного измерения угла Кобба с использованием цифровых и ручных инструментов, что свидетельствует о том, что оценка является важным параметром с точки зрения задне-передней рентгенограммы.Это исследование также поощряет использование цифровых рентгенограмм в повседневной клинической практике. Этот отчет также демонстрирует клинические преимущества надлежащей оценки кривизны позвоночника, которая является нерешенной проблемой при выборе концевых позвонков. Bidur Khanal 16 представил новую структуру для обнаружения позвонков как объектов, которая оценивает 4 угла ориентира каждого позвонка отдельно. Их подход был многообещающим, потому что они предсказывали позвонки раньше ориентиров.Однако кадрирование всех тестовых изображений не будет обобщенным, поскольку более надежный детектор объектов обучен изображениям с отрицательными образцами из областей черепа и таза. В 2017 году Ming-Huwi 17 предложил сеть на основе CNN для уменьшения влияния несогласованного распределения интенсивности позвонков в позвоночнике при оценке кривизны позвоночника, которая включает U-Net, плотную U-Net и остаточную U- Сеть, чтобы сегментировать позвонки. Их исследование показало высокую корреляцию с ручной оценкой клиническими врачами. В 2019 году Юнчэн 18 и его команда попытались извлечь контур позвоночника с помощью метода глубокого обучения на плоскости карты признаков. Функции, используемые в их исследовании, включают величину градиента и гистограмму градиента. Выделение этих особенностей экспоненциально варьируется в паттерне сколиоза, что сбивает с толку процесс принятия решения. Поскольку идиопатический сколиоз является структурной деформацией, его деформация четко видна в передне-заднем виде, поскольку он подвергается прямому воздействию радиационной плоскости. Abdullah-Al-Zubaer Imran и его команда в 2020 году 19 выполнили сегментацию позвонков и маркировку с использованием прогрессивной U-сети. Они установили минимальный размер на количество контурных пикселей. Предлагаемая прогрессивная U-образная сеть иллюстрирует оценку угла Кобба. Грудь — обзор | Темы ScienceDirectКинематика грудного отдела позвоночника и грудной клетки: функциональная анатомия и механикаГрудная клетка состоит из грудного отдела позвоночника, грудной клетки и грудины.Грудная клетка представляет собой довольно жесткую структуру, функция которой заключается в обеспечении стабильной основы для мышц, контролирующих краниоцервикальную область и плечевой пояс, для защиты внутренних органов и создания механических сильфонов для дыхания. 3 Структура состоит из 12 грудных позвонков и 12 соответствующих ребер с каждой стороны. Естественный грудной кифоз создается костным наклоном 3,8 градуса от заднего к переднему на каждом теле позвонка, что создает кифотический угол 45 градусов для всего грудного отдела позвоночника. 4 Анатомически и функционально грудной отдел позвоночника обычно делится на верхний грудной (Т1 – Т4), средний грудной (Т5 – Т9) и нижний грудной (Т10 – Т12), причем верхний грудной отдел функционирует как переходная зона от шейного отдела позвоночника к грудному отделу и нижняя часть грудного отдела, функционирующая как переходная зона от грудного отдела позвоночника к поясничному отделу. 4 Срединно-грудной отдел является наиболее жестким из-за реберных сочленений, при этом позвонки T11 и T12 более подвижны из-за отсутствия полного прикрепления переднего ребра к «плавающим ребрам» в точках T11 и T12. 4 Верхний грудной отдел движется вместе с шейным отделом позвоночника и схожей механикой с шейным отделом позвоночника. Фасеточные суставы грудных позвонков обычно находятся во фронтальной плоскости с небольшим наклоном, который варьируется от 0 до 30 градусов от вертикали. 3 Остистые отростки грудных позвонков имеют тенденцию наклоняться вниз и доходят до уровня поперечных отростков хвостовых позвонков. При идентификации позвоночного уровня путем пальпации поперечные отростки могут быть обнаружены латеральнее наиболее заметной части остистого отростка позвонка на один уровень выше. 5 Эта тенденция сохраняется на всем протяжении верхнего и среднего грудного отдела позвоночника, но менее последовательна на нижних уровнях грудного отдела (особенно T11 и T12). 5 Реберно-поперечный и реберно-позвоночный суставы позволяют ребрам двигаться по отношению к позвоночнику и функционировать во время вентиляции. Реберно-позвоночные суставы соединяют головки каждого из 12 ребер с соответствующими сторонами тел грудных позвонков. Реберно-поперечные суставы соединяют суставные бугры 1-10 ребер с поперечными отростками соответствующих грудных позвонков.Ребра 11 и 12 обычно не имеют реберно-поперечных сочленений. 3 Грудно-реберные суставы обеспечивают функциональное соединение ребер от грудины до грудного отдела позвоночника (рис. 5-1). Реберно-позвоночные суставы соединяют головку ребра с парой реберных фасеток на смежных телах позвонков и прилегающим краем межпозвонкового диска. Суставные поверхности реберно-позвоночных суставов имеют слегка яйцевидную форму и удерживаются вместе капсулярными и лучевыми связками. 3 Реберно-поперечные суставы соединяют суставной бугорок ребра с реберной фасеткой на поперечном отростке соответствующего грудного позвонка.Суставная капсула окружает этот синовиальный сустав, а реберно-поперечная связка прочно фиксирует шейку ребра на всей длине соответствующего поперечного отростка. 3 Приблизительно от 30 до 40 градусов сгибания вперед и от 20 до 25 градусов назад доступны во всем грудном отделе. 3 Недавнее двухмерное (2D) исследование с помощью фотоанализа позволило измерить средний диапазон движения 11,5 градусов при изгибе вперед и 8,7 градусов назад в положении стоя у 40 молодых бессимптомных взрослых. 6 В ненагруженном положении (лежа на животе или на четвереньках) средний изгиб грудной клетки назад увеличивается примерно до 14,5 градусов, при этом примерно 60% движения происходит в шести верхних грудных сегментах, а оставшиеся 40% движения — в нижней половине грудная клетка. 6 Кинематика изгиба вперед происходит с верхним и слегка передним скольжением (т. Е. Восходящим скольжением) нижних фасеточных поверхностей верхнего члена позвоночного сегмента, перемещающегося по верхним фасеточным поверхностям нижнего члена позвоночного сегмента (рис. 5-2).Отклонение назад происходит с прямо противоположными движениями: нижнее и немного заднее скольжение (т. Е. Опускание) нижней фасеточной поверхности верхнего члена позвоночного сегмента, перемещающееся по верхним фасеточным поверхностям нижнего члена позвоночного сегмента (рис. 5- 3). Приблизительно от 30 до 35 градусов осевого вращения происходит с каждой стороны по всей грудной области. 3 Вращение происходит в срединно-грудном отделе позвоночника, когда выровненные во фронтальной плоскости нижние суставные фасетки верхнего члена позвоночного сегмента скользят на короткое расстояние по отношению к верхним фасеткам нижнего члена позвоночного сегмента. 3 Величина осевого вращения имеет тенденцию к уменьшению от верхнего к нижнему грудному отделу позвоночника, поскольку более крупные вертикально ориентированные фасеточные суставы имеют тенденцию блокировать движение в горизонтальной плоскости (рис. 5-4). 3 Приблизительно от 25 до 30 градусов бокового сгибания происходит с каждой стороны в грудном отделе. 3 Движение ограничено ребрами и остается довольно постоянным от сегмента к сегменту по всей грудной клетке. Боковое сгибание происходит, когда нижняя фасеточная поверхность верхнего члена позвоночного сегмента скользит вверх (т.е., плавные движения вверх) в направлении, противоположном боковому сгибанию, и снизу (т. е. нисходящие движения) на той же стороне бокового сгибания. Ребра слегка опускаются на той же стороне бокового сгибания и слегка приподнимаются на противоположной стороне (рис. 5-5). Паттерны соединения для бокового сгибания и вращения в среднем и нижнем грудном отделе позвоночника несовместимы и, по-видимому, различаются от человека к человеку и от исследования к исследованию. 3,7 Грудная клетка меняет форму во время вентиляции с движением в пяти суставах: манубриостернальном, грудинно-реберном, межхрящевом, реберно-поперечном и реберно-позвоночном суставах.Во время вдоха стержень ребер поднимается по траектории, перпендикулярной оси вращения, которая проходит между реберно-поперечным и реберно-позвоночным суставами. Наклонный вниз стержень ребер вращается вверх и наружу, увеличивая внутригрудной объем как в переднезаднем, так и в медиолатеральном диаметрах. 3 Во время выдоха мышцы вдоха расслабляются, позволяя ребрам и грудине вернуться в исходное положение. Опускание тела ребер в сочетании с нижним и задним движениями грудины уменьшает переднезадний и медиолатеральный диаметры грудной клетки. 3 Мышцы грудной клетки разделены на три слоя: поверхностный, средний и глубокий. 3 Поверхностный слой включает в себя в основном мышцы плечевого пояса, включая трапециевидные, широчайшие мышцы спины, ромбовидные кости, поднимающую лопатку и переднюю зубчатую мышцу. Двусторонняя активация мышц поверхностного слоя способствует разгибанию грудной клетки, а односторонняя активация этих мышц сгибает и вращает область в боковом направлении. Например, правая средняя трапеция помогает с правым боковым сгибанием и левым осевым вращением верхней части грудного отдела. 3 Промежуточный слой мышц включает верхнюю заднюю зубчатую мышцу и нижнюю заднюю зубчатую мышцу. Это относительно тонкие мышцы, которые мало участвуют в движениях туловища и, скорее всего, участвуют в вентиляции. 3 Глубокий слой мышц спины в грудном отделе включает группу мышц, выпрямляющих позвоночник, трансверсоспинальную группу и короткую сегментарную группу (рис. 5-6). Мышцы, выпрямляющие позвоночник, состоят из спинной, длинной и подвздошной мышц.Основная масса мышц, выпрямляющих позвоночник, прикрепляется к широкому и толстому общему сухожилию, расположенному в области крестца (рис. 5-7). Конструкция erector spinae больше подходит для грубых движений туловища в разных частях позвоночника, а не для управления межпозвоночными движениями. Двустороннее сокращение вызывает изгиб туловища назад. Одностороннее сокращение подвздошно-реберной мышцы вызывает боковое сгибание и одностороннее сокращение верхних частей длиннейшей мышцы живота, а подвздошно-реберная мышца способствует ипсилатеральному осевому вращению. 3 Глубоко по отношению к мышцам, выпрямляющим позвоночник, расположена группа трансверсоспинальных мышц: полуостистая, мультифидусная и ротаторная (рис. 5-8 и 5-9). Transversospinalis мышцы, как правило, берут начало в поперечных отростках и располагаются под углом вверх и кнутри, чтобы прикрепиться к остистым отросткам (рис. 5-10). Эти мышцы хорошо расположены, чтобы обеспечить точный сегментарный контроль движений позвоночника. При двустороннем сокращении трансверсоспинальные мышцы производят изгиб назад, а при одностороннем сокращении — контралатеральное осевое вращение. 3 Каковы ранние рентгенологические признаки анкилозирующего спондилита (АС)?Таурог Дж. Д., Чхабра А., Кольбер РА. Анкилозирующий спондилит и осевой спондилоартрит. N Engl J Med . 30 июня 2016 г., 374 (26): 2563-74. [Медлайн]. Sieper J, van der Heijde D, Landewé R, Brandt J, Burgos-Vagas R, Collantes-Estevez E, et al. Новые критерии воспалительной боли в спине у пациентов с хронической болью в спине: настоящее упражнение для пациентов от экспертов Международного общества оценки спондилоартрита (ASAS). Энн Рум Дис . 2009 июн. 68 (6): 784-8. [Медлайн]. Passalent LA, Soever LJ, O’Shea FD, Inman RD. Упражнения при анкилозирующем спондилите: несоответствие рекомендаций и реальности. Дж. Ревматол. . 2010 апр. 37 (4): 835-41. [Медлайн]. Jones SD, Koh WH, Steiner A, Garrett SL, Calin A. Усталость при анкилозирующем спондилите: ее распространенность и связь с активностью заболевания, сном и другими факторами. Дж Ревматол .1996 23 марта (3): 487-90. [Медлайн]. Mengshoel AM, Førre O. Боль и утомляемость у пациентов с ревматическими расстройствами. Clin Rheumatol . 1993 12 декабря (4): 515-21. [Медлайн]. van der Linden S, van der Heijde D. Анкилозирующий спондилит. Клинические признаки. Rheum Dis Clin North Am . 1998 24 ноября (4): 663-76, vii. [Медлайн]. Collantes-Estevez E, Cisnal del Mazo A, Munoz-Gomariz E.Оценка 2 систем диагностических и классификационных критериев спондилоартропатии (Amor и ESSG) в испанском многоцентровом исследовании. Европейская группа по изучению спондилоартропатии. Дж Ревматол . 1995 22 февраля (2): 246-51. [Медлайн]. Dougados M, van der Linden S, Juhlin R, et al. Предварительные критерии Европейской исследовательской группы по спондилоартропатии для классификации спондилоартропатии. Rheum артрита . 1991 окт. 34 (10): 1218-27. [Медлайн]. van der Heijde D, Spoorenberg A.Обычные рентгенограммы как критерий оценки исхода при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 1999 26 апреля (4): 985-7. [Медлайн]. Naredo E, Batlle-Gualda E, García-Vivar ML, García-Aparicio AM, Fernández-Sueiro JL, Fernández-Prada M, et al. Энергетическая допплерография для оценки энтезов при спондилоартропатиях: ответ на терапию энтезеальных аномалий. Дж Ревматол . 2010 окт.37 (10): 2110-7. [Медлайн]. Винсон Э.Н., Майор Н.М.МРТ анкилозирующего спондилита. Семин Опорно-двигательный аппарат Радиол . 2003 июн. 7 (2): 103-13. [Медлайн]. Geijer M, Gothlin GG, Gothlin JH. Клиническая ценность компьютерной томографии по сравнению с обычной рентгенографией при диагностике сакроилеита. Ретроспективное исследование 910 пациентов и обзор литературы. Дж Ревматол . 2007 июл. 34 (7): 1561-5. [Медлайн]. Ван Ройен Б.Дж., Де Гаст А. Остеотомия поясничного отдела для коррекции грудопоясничной кифотической деформации при анкилозирующем спондилите.Структурированный обзор трех методов лечения. Энн Рум Дис . 1999 Июль 58 (7): 399-406. [Медлайн]. [Полный текст]. Shih LY, Chen TH, Lo WH, Yang DJ. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава у пациентов с анкилозирующим спондилитом: отдаленное наблюдение. Дж Ревматол . 1995 22 сентября (9): 1704-9. [Медлайн]. Cawley MI, Chalmers TM, Ball J. Деструктивные поражения тел позвонков при анкилозирующем спондилите. Энн Рум Дис .1971 30 сентября (5): 539-40. [Медлайн]. [Полный текст]. Hanson JA, Mirza S. Предрасположенность к переломам позвоночника при анкилозирующем спондилите. AJR Am J Рентгенол . 2000, январь, 174 (1): 150. [Медлайн]. Хантер Т. Спинальные осложнения анкилозирующего спондилита. Семенная сыпь при артрите . 1989 декабря 19 (3): 172-82. [Медлайн]. Sutherland RI, Matheson D. Воспалительное поражение позвонков при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 1975 Сентябрь 2 (3): 296-302. [Медлайн]. van der Linden S, van der Heijde D. Клинические аспекты, оценка исходов и лечение анкилозирующего спондилита и постентериального реактивного артрита. Curr Opin Rheumatol . 2000 июл.12 (4): 263-8. [Медлайн]. Schlosstein L, Terasaki PI, Bluestone R и др. Высокая ассоциация антигена HL-A, W27, с анкилозирующим спондилитом. N Engl J Med .1973, 5 апреля. 288 (14): 704-6. [Медлайн]. Брюэртон, округ Колумбия, Харт, Ф. Д., Николлс А., Кэффри М., Джеймс, округ Колумбия, Старрок, Род. Анкилозирующий спондилит и HL-A 27. Ланцет . 1973, 28 апреля, 1 (7809): 904-7. [Медлайн]. Кэффри М.Ф., Джеймс округ Колумбия. Ассоциация человеческих лимфоцитов и антигенов при анкилозирующем спондилите. Природа . 1973 9 марта. 242 (5393): 121. [Медлайн]. Альварес I, Лопес-де-Кастро, JA. HLA-B27 и иммуногенетика спондилоартропатий. Curr Opin Rheumatol . 2000 июл.12 (4): 248-53. [Медлайн]. МакГонагл Д., Гиббон В., Эмери П. Классификация воспалительного артрита по энтезиту. Ланцет . 1998, 3 октября. 352 (9134): 1137-40. [Медлайн]. Muñoz-Villanueva MC, Muñoz-Gomariz E, Escudero-Contreras A, et al. Биологические и клинические маркеры активности заболевания при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 2003 г. 30 (12): 2729-32. [Медлайн].[Полный текст]. Palazzi C, Olivieri I, D’Amico E, Pennese E, Petricca A. Управление реактивным артритом. Эксперт Опин Фармакотер . 2004, 5 (1): 61-70. [Медлайн]. Smith JA, Colbert RA. Обзор: Ось интерлейкин-23 / интерлейкин-17 в патогенезе спондилоартрита: Th27 и выше. Ревматический артрит . 2014 Февраль 66 (2): 231-41. [Медлайн]. McGonagle DG, McInnes IB, Kirkham BW, Sherlock J, Moots R.Роль IL-17A в аксиальном спондилоартрите и псориатическом артрите: последние достижения и противоречия. Энн Рум Дис . 2019 Сентябрь 78 (9): 1167-1178. [Медлайн]. МакГонагл Д., Эмери П. Энтезит, остит, микробы, биомеханика и иммунная реактивность при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 2000 27 октября (10): 2302-4. [Медлайн]. О’Нил Т.В., Бреснихан Б. Сердце при анкилозирующем спондилите. Энн Рум Дис .1992 июн. 51 (6): 705-6. [Медлайн]. [Полный текст]. Хан М.А. Обновленная информация о спондилоартропатиях. Энн Интерн Мед. . 18 июня 2002 г., 136 (12): 896-907. [Медлайн]. Вордсворт П. Гены при спондилоартропатиях. Rheum Dis Clin North Am . 1998 24 ноября (4): 845-63. [Медлайн]. Reveille JD. Генетическая основа анкилозирующего спондилита. Curr Opin Rheumatol . 2006 июл.18 (4): 332-41.[Медлайн]. Brionez TF, Reveille JD. Вклад генов вне основного комплекса гистосовместимости в предрасположенность к анкилозирующему спондилиту. Curr Opin Rheumatol . 2008 июл.20 (4): 384-91. [Медлайн]. Коричневый MA. Прорыв в генетических исследованиях анкилозирующего спондилита. Ревматология (Оксфорд) . 2008 Февраль 47 (2): 132-7. [Медлайн]. Reveille JD, Ball EJ, Khan MA.HLA-B27 и генетические предрасполагающие факторы при спондилоартропатиях. Curr Opin Rheumatol . 2001 июл.13 (4): 265-72. [Медлайн]. Jaakkola E, Herzberg I, Laiho K, Barnardo MC, Pointon JJ, Kauppi M, et al. Финские исследования HLA подтверждают повышенный риск, связанный с гомозиготностью HLA-B27 при анкилозирующем спондилите. Энн Рум Дис . 2006 июн. 65 (6): 775-80. [Медлайн]. Reveille JD, Arnett FC. Спондилоартрит: обновленная информация о патогенезе и лечении. Ам Дж. Мед . 2005 июн. 118 (6): 592-603. [Медлайн]. van Gaalen FA, Verduijn W, Roelen DL, Böhringer S, Huizinga TW, van der Heijde DM, et al. Эпистаз между двумя антигенами HLA определяет подгруппу людей с очень высоким риском развития анкилозирующего спондилита. Энн Рум Дис . 2012 21 августа [Medline]. Эбрингер А. Связь между инфекцией клебсиелл и анкилозирующим спондилитом. Baillieres Clin Rheumatol .1989 августа, 3 (2): 321-38. [Медлайн]. Бертон П. Р., Клейтон Д. Г., Кардон Л. Р., Крэддок Н., Делукас П., Дункансон А. и др. Сканирование ассоциации 14 500 несинонимичных SNP при четырех заболеваниях выявляет варианты аутоиммунитета. Нат Генет . 2007 ноябрь 39 (11): 1329-37. [Медлайн]. Рахман П., Инман Р. Д., Глэдман Д. Д., Рив Дж. П., Педл Л., Максимович В. П.. Ассоциация вариантов рецептора интерлейкина-23 с анкилозирующим спондилитом. Rheum артрита .2008 апр. 58 (4): 1020-5. [Медлайн]. Rueda B, Orozco G, Raya E, Fernandez-Sueiro JL, Mulero J, Blanco FJ и др. Несинонимичный полиморфизм IL23R Arg381Gln придает предрасположенность к анкилозирующему спондилиту. Энн Рум Дис . 2008 Октябрь 67 (10): 1451-4. [Медлайн]. Карадери Т., Харви Д., Фаррар С., Эпплтон Л.Х., Стоун М.А., Старрок Р.Д. и др. Связь между рецептором интерлейкина 23 и анкилозирующим спондилитом подтверждается новым исследованием случай-контроль в Великобритании и метаанализом опубликованных серий. Ревматология (Оксфорд) . 2009 апр. 48 (4): 386-9. [Медлайн]. Layh-Schmitt G, Colbert RA. Ось интерлейкин-23 / интерлейкин-17 при спондилоартрите. Curr Opin Rheumatol . 2008 июл.20 (4): 392-7. [Медлайн]. Timms AE, Crane AM, Sims AM, Cordell HJ, Bradbury LA, Abbott A и др. Кластер генов интерлейкина 1 содержит главный локус восприимчивости к анкилозирующему спондилиту. Ам Дж. Хам Генет . 2004 Октябрь.75 (4): 587-95. [Медлайн]. Максимович В.П., Рахман П., Рив Дж. П., Гладман Д. Д., Педдл Л., Инман Р. Д.. Связь кластера генов IL1 с предрасположенностью к анкилозирующему спондилиту: анализ трех канадских популяций. Rheum артрита . 2006 г., 54 (3): 974-85. [Медлайн]. Hammer RE, Maika SD, Richardson JA и др. Спонтанное воспалительное заболевание у трансгенных крыс, экспрессирующих HLA-B27, и человеческий бета 2m: животная модель HLA-B27-ассоциированных заболеваний человека. Ячейка . 1990, 30 ноября. 63 (5): 1099-112. [Медлайн]. Khare SD, Luthra HS, David CS. Животные модели артритов, связанных с лейкоцитарным антигеном B27 человека. Rheum Dis Clin North Am . 1998 24 ноября (4): 883-94, xi-xii. [Медлайн]. Лори RJ. Животные модели спондилоартрита. Curr Opin Rheumatol . 2006 июл.18 (4): 342-6. [Медлайн]. Браун Дж., Боллоу М, Ремлингер Дж. И др.Распространенность спондилоартропатий у HLA-B27 положительных и отрицательных доноров крови. Rheum артрита . 1998, январь, 41 (1): 58-67. [Медлайн]. Тронцас П., Андрианакос А., Миякис С. и др. Серонегативные спондилоартропатии в Греции: популяционное исследование распространенности, клинической картины и ведения. Исследование ESORDIG. Clin Rheumatol . 2005 24 ноября (6): 583-9. [Медлайн]. De Angelis R, Salaffi F, Grassi W.Распространенность спондилоартропатий в выборке итальянского населения: региональное исследование на уровне сообщества. Scand J Rheumatol . 2007 янв-фев. 36 (1): 14-21. [Медлайн]. Таурог JD. Тайна HLA-B27: если не одно, то другое. Rheum артрита . 2007 августа 56 (8): 2478-81. [Медлайн]. Stolwijk C, van Onna M, Boonen A, van Tubergen A. Глобальная распространенность спондилоартрита: систематический обзор и мета-регрессионный анализ. Центр по уходу за артритом (Хобокен) . 2016 Сентябрь 68 (9): 1320-31. [Медлайн]. Браун Дж., Сипер Дж. Анкилозирующий спондилит. Ланцет . 2007, 21 апреля. 369 (9570): 1379-90. [Медлайн]. Feldtkeller E, Khan MA, van der Heijde D, et al. Возраст начала заболевания и задержка постановки диагноза у HLA-B27-отрицательных и положительных пациентов с анкилозирующим спондилитом. Ревматол Инт . 2003 марта 23 (2): 61-6. [Медлайн]. Dincer U, Cakar E, Kiralp MZ, Dursun H.Задержка диагностики у пациентов с анкилозирующим спондилитом: возможные причины и предложения по новым диагностическим критериям. Clin Rheumatol . 2008, 27 апреля (4): 457-62. [Медлайн]. Rezaian MM, Brent LH. Недифференцированная спондилоартропатия: семилетнее наблюдение с участием 357 пациентов. Rheum артрита . 2001. 44: S93. Lee W., Reveille JD, Davis JC Jr и др. Есть ли гендерные различия в степени тяжести анкилозирующего спондилита? Результаты когорты PSOAS. Энн Рум Дис . 2007 май. 66 (5): 633-8. [Медлайн]. Сингх Д.К., Мэгри М. Расовые различия в клинических характеристиках и сопутствующих заболеваниях при анкилозирующем спондилите в США. Дж Ревматол . 1 сентября 2019 г. [Medline]. Braun J, Pincus T. Смертность, течение болезни и прогноз пациентов с анкилозирующим спондилитом. Clin Exp Rheumatol . 2002 ноябрь-декабрь. 20 (6 Прил. 28): S16-22. [Медлайн]. Рингсдал В.С., Хелин П.Анкилозирующий спондилит — образование, трудоустройство и инвалидность. Дэн Мед Булл . 1991 июн. 38 (3): 282-4. [Медлайн]. Вордсворт Б.П., Моват АГ. Обзор 100 пациентов с анкилозирующим спондилитом с особым упором на социально-экономические последствия. Br J Ревматол . 1986 Май. 25 (2): 175-80. [Медлайн]. McGuigan LE, Hart HH, Gow PJ, Kidd BL, Grigor RR, Moore TE. Занятия при анкилозирующем спондилите. Энн Рум Дис .1984 августа 43 (4): 604-6. [Медлайн]. [Полный текст]. Лехтинен К. Работоспособность 76 больных анкилозирующим спондилитом. Scand J Rheumatol . 1981. 10 (4): 263-5. [Медлайн]. Ферстаппен С.М., Уотсон К.Д., Лант М., МакГротер К., Симмонс Д.П., Хайрих К.Л. Рабочий статус пациентов с ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилитом и псориатическим артритом: результаты Регистра биологических препаратов Британского общества ревматологии. Ревматология (Оксфорд) .2010 августа 49 (8): 1570-7. [Медлайн]. [Полный текст]. Gran JT, Skomsvoll JF. Исход анкилозирующего спондилита: исследование 100 пациентов. Br J Ревматол . 1997 июл.36 (7): 766-71. [Медлайн]. Guillemin F, Briançon S, Pourel J, Gaucher A. Длительная нетрудоспособность и длительные больничные как критерии исхода при анкилозирующем спондилите. Возможные прогностические факторы. Rheum артрита . 1990 июл. 33 (7): 1001-6. [Медлайн]. Лейрисало-Репо М. Прогноз, течение болезни и лечение спондилоартропатий. Rheum Dis Clin North Am . 1998 24 ноября (4): 737-51, viii. [Медлайн]. Carette S, Graham D, Little H, Rubenstein J, Rosen P. Естественное течение болезни — анкилозирующий спондилит. Rheum артрита . 1983 26 февраля (2): 186-90. [Медлайн]. Sampaio-Barros PD, Bertolo MB, Kraemer MH, et al.Недифференцированные спондилоартропатии: двухлетнее наблюдение. Clin Rheumatol . 2001. 20 (3): 201-6. [Медлайн]. Мэтти Д.Л., Доусон С.Р., Хили Э.Л., Пакхэм Дж. Взаимосвязь между курением и показателями исходов болезни при анкилозирующем спондилите, сообщаемых пациентами. Дж Ревматол . 2011 Декабрь 38 (12): 2608-15. [Медлайн]. O’Shea FD, Riarh R, Anton A, Inman RD. Оценка боли в спине: точно ли с помощью опросника Освестри измеряется функция при анкилозирующем спондилите? Дж Ревматол . 2010 июн. 37 (6): 1211-3. [Медлайн]. Calin A, Porta J, Fries JF и др. Клинический анамнез как скрининговый тест на анкилозирующий спондилит. JAMA . 1977, 13 июня. 237 (24): 2613-4. [Медлайн]. Rudwaleit M, Metter A, Listing J и др. Воспалительная боль в спине при анкилозирующем спондилите: переоценка истории болезни для применения в качестве критериев классификации и диагностики. Rheum артрита .2006 Февраль 54 (2): 569-78. [Медлайн]. Sieper J, van der Heijde D, Landewé R, Brandt J, Burgos-Vagas R, Collantes-Estevez E, et al. Новые критерии воспалительной боли в спине у пациентов с хронической болью в спине: настоящее упражнение для пациентов от экспертов Международного общества оценки спондилоартрита (ASAS). Энн Рум Дис . 2009 июн. 68 (6): 784-8. [Медлайн]. Мартин TM, Смит Дж. Р., Розенбаум Дж. Т.. Передний увеит: современные концепции патогенеза и взаимодействия со спондилоартропатиями. Curr Opin Rheumatol . 14 июля 2002 г. (4): 337-41. [Медлайн]. Али А, Самсон СМ. Серонегативные спондилоартропатии и глаза. Curr Opin Ophthalmol . 2007 18 ноября (6): 476-80. [Медлайн]. Бургос-Варгас Р. Юношеские спондилоартриты. Rheum Dis Clin North Am . 2002, 28 августа (3): 531-60, vi. [Медлайн]. Tse SM, Laxer RM. Юношеская спондилоартропатия. Curr Opin Rheumatol .2003 июл.15 (4): 374-9. [Медлайн]. Zeidler H, Mau W, Khan MA. Недифференцированные спондилоартропатии. Rheum Dis Clin North Am . 1992 18 февраля (1): 187-202. [Медлайн]. Амор Б., Дугадос М., Мидзиява М. [Критерии классификации спондилоартропатий]. Рев Рум Мал Остеоартик . 1990 Февраль 57 (2): 85-9. [Медлайн]. Rasker JJ, Prevo RL, Lanting PJ. Спондилодисцит при анкилозирующем спондилите, воспалении или травме? Описание шести случаев. Scand J Rheumatol . 1996. 25 (1): 52-7. [Медлайн]. Дильманн В., Деллинг Г. Обнаружение деструктивных поражений позвоночника (так называемые поражения Андерссона), связанных с анкилозирующим спондилитом. Скель Радиол . 1978. 3: 10-6. Agarwal AK, Reidbord HE, Kraus DR, Eisenbeis CH Jr. Вариабельная гистопатология обнаруженного поражения (спондилодисцита) анкилозирующего спондилита. Clin Exp Rheumatol . 1990 янв-фев. 8 (1): 67-9.[Медлайн]. Lipton S, Deodhar A. Новые критерии классификации ASAS для осевого и периферического спондилоартрита. Медицинские новости Medscape. Доступно на http://www.medscape.com/viewarticle/776097_5. Доступ: 4 ноября 2014 г. Rudwaleit M, van der Heijde D, Landewé R, Akkoc N, Brandt J, Chou CT, et al. Критерии классификации Международного общества спондилоартрита для периферического спондилоартрита и спондилоартрита в целом. Энн Рум Дис . 2011 Январь 70 (1): 25-31. [Медлайн]. Rudwaleit M, van der Heijde D, Landewé R, Listing J, Akkoc N, Brandt J, et al. Разработка критериев классификации аксиального спондилоартрита Международного общества оценки спондилоартрита (часть II): проверка и окончательный выбор. Энн Рум Дис . 2009 июн.68 (6): 777-83. [Медлайн]. van der Heijde D, Landewé R. Визуализация при спондилите. Curr Opin Rheumatol .2005 июл.17 (4): 413-7. [Медлайн]. [Рекомендации] Mandl P, Navarro-Compán V, Terslev L, et al. Рекомендации EULAR по использованию изображений в диагностике и лечении спондилоартрита в клинической практике. Энн Рум Дис . 2015 2 апреля [Medline]. [Полный текст]. Ruof J, Stucki G. Аспекты валидности скорости оседания эритроцитов и C-реактивного белка при анкилозирующем спондилите: обзор литературы. Дж Ревматол .1999 26 апреля (4): 966-70. [Медлайн]. Dougados M, Gueguen A, Nakache JP, et al. Клиническая значимость С-реактивного белка при аксиальном поражении анкилозирующего спондилита. Дж Ревматол . 1999 26 апреля (4): 971-4. [Медлайн]. Анвар Ф, Аль-Хайер А., Джозеф Дж., Фрейзер М. Х., Джигаджинни М. В., Аллан Д.Б. Запоздалое проявление и диагностика повреждений шейного отдела позвоночника при длительном анкилозирующем спондилите. Eur Spine J . 2011 Март.20 (3): 403-7. [Медлайн]. [Полный текст]. Baraliakos X, Hermann KG, Landewé R, Listing J, Golder W, Brandt J, et al. Оценка острого воспаления позвоночника у пациентов с анкилозирующим спондилитом с помощью магнитно-резонансной томографии: сравнение последовательностей T1 с контрастным усилением и короткого восстановления инверсии тау-белка (STIR). Энн Рум Дис . 2005 августа 64 (8): 1141-4. [Медлайн]. Hermann KG, Landewé RB, Braun J, van der Heijde DM.Магнитно-резонансная томография воспалительных поражений позвоночника в клинических испытаниях при анкилозирующем спондилите: необходимо ли парамагнитное контрастное вещество ?. Дж Ревматол . 2005 г., 32 октября (10): 2056-60. [Медлайн]. Kim NR, Choi JY, Hong SH, Jun WS, Lee JW, Choi JA, et al. «Знак угла МРТ»: значение для прогнозирования наличия анкилозирующего спондилита. AJR Am J Рентгенол . 2008 июль 191 (1): 124-8. [Медлайн]. Максимович В.П., Чиовчанвисавакит П., Клэр Т., Педерсен С.Дж., Остергаард М., Ламберт Р.Г.Воспалительные поражения позвоночника на магнитно-резонансной томографии предсказывают развитие новых синдесмофитов при анкилозирующем спондилите: свидетельство взаимосвязи между воспалением и образованием новой кости. Rheum артрита . 2009 Январь 60 (1): 93-102. [Медлайн]. [Рекомендации] ван дер Хейде Д., Рамиро С., Ландеве Р. и др. Обновление рекомендаций ASAS-EULAR по лечению аксиального спондилоартрита в 2016 г. Энн Рум Дис . 2017 июн. 76 (6): 978-991.[Медлайн]. [Полный текст]. Halm H, Metz-Stavenhagen P, Zielke K. Результаты хирургической коррекции кифотических деформаций позвоночника при анкилозирующем спондилите на основе модифицированных шкал измерения воздействия артрита. Позвоночник (Фила Па, 1976) . 1995 15 июля. 20 (14): 1612-9. [Медлайн]. Хантер Т, Дубо Х.И. Переломы позвоночника, осложняющие анкилозирующий спондилит. Долгосрочное последующее исследование. Rheum артрита .1983 июн. 26 (6): 751-9. [Медлайн]. Каррон П., Варкас Г., Ренсон Т., Колман Р., Эльваут Д., Ван ден Бош Ф. Высокая скорость ремиссии без лекарств после индукционной терапии голимумабом при раннем периферическом спондилоартрите. Ревматический артрит . 2018 27 мая. [Medline]. Льюис Р. Ингибитор ФНО вызывает ремиссию без лекарств при раннем спондилоартрите. Медицинские новости Medscape. Доступно по адресу https://www.medscape.com/viewarticle/897894?src=soc_fb_180612_mscpedt_news_mdscp_arthritis&faf=1.11 июня 2018 г .; Дата обращения: 12 июня 2018 г. Cimzia (цертолизумаб) [вкладыш в упаковке]. Лейк-Парк Драйв Смирна, Джорджия: UCB, Inc. Апрель 2019 г. Доступно на [Полный текст]. Deodhar A, Blanco R, Dokoupilová E, Hall S, Kameda H, Kivitz AJ, et al. Секукинумаб улучшает признаки и симптомы нерадиографического аксиального спондилоартрита: первичные результаты рандомизированного контролируемого исследования III фазы. Ревматический артрит . 2020 7 августа [Medline]. Деодхар А., ван дер Хейде Д., Генслер Л.С., Ким Т.Х., Максимович В.П., Остергаард М. и др. Иксекизумаб для пациентов с нерадиографическим аксиальным спондилоартритом (COAST-X): рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Ланцет . 2020 4 января 395 (10217): 53-64. [Медлайн]. Escalas C, Trijau S, Dougados M. Оценка лечебного эффекта блокаторов НПВП / TNF в зависимости от различных областей при анкилозирующем спондилите: результаты метаанализа. Ревматология (Оксфорд) . 2010 июл.49 (7): 1317-25. [Медлайн]. Вандерс А., Хейде Д., Ландеве Р. и др. Нестероидные противовоспалительные препараты снижают рентгенологическое прогрессирование у пациентов с анкилозирующим спондилитом: рандомизированное клиническое исследование. Rheum артрита . 2005 июн. 52 (6): 1756-65. [Медлайн]. Sieper J, Klopsch T., Richter M, Kapelle A, Rudwaleit M, Schwank S и др. Сравнение двух разных доз целекоксиба и диклофенака для лечения активного анкилозирующего спондилита: результаты 12-недельного рандомизированного двойного слепого контролируемого исследования. Энн Рум Дис . 2008 Март 67 (3): 323-9. [Медлайн]. [Полный текст]. Chen J, Liu C. Эффективен ли сульфасалазин при анкилозирующем спондилите? Систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований. Дж Ревматол . 2006 апр. 33 (4): 722-31. [Медлайн]. Clegg DO, Reda DJ, Weisman MH, Blackburn WD, Cush JJ, Cannon GW и др. Сравнение сульфасалазина и плацебо при лечении анкилозирующего спондилита. Совместное исследование Департамента по делам ветеранов. Rheum артрита . 1996 Декабрь 39 (12): 2004-12. [Медлайн]. Clegg DO, Reda DJ, Abdellatif M. Сравнение сульфасалазина и плацебо для лечения аксиальных и периферических суставных проявлений серонегативных спондилоартропатий: совместное исследование Департамента по делам ветеранов. Rheum артрита . 1999 ноябрь 42 (11): 2325-9. [Медлайн]. Браун Дж., Павелка К., Рамос-Ремус С., Димич А., Влахос Б., Фрейндлих Б. и др.Клиническая эффективность этанерцепта по сравнению с сульфасалазином у пациентов с анкилозирующим спондилитом с поражением периферических суставов. Дж Ревматол . 2012 Апрель 39 (4): 836-40. [Медлайн]. Инман Р.Д., Максимович В.П. Двойное слепое плацебо-контролируемое исследование низких доз инфликсимаба при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 2010 июн. 37 (6): 1203-10. [Медлайн]. Браун Дж., Дэвис Дж., Дугадос М. и др. Первое обновление международного консенсуса ASAS по использованию анти-TNF агентов у пациентов с анкилозирующим спондилитом. Энн Рум Дис . 2006 Март 65 (3): 316-20. [Медлайн]. Браун Дж., Баралиакос Х, Голдер В. и др. Магнитно-резонансная томография позвоночника у пациентов с анкилозирующим спондилитом до и после успешной терапии инфликсимабом: оценка новой системы баллов. Rheum артрита . 2003 апр. 48 (4): 1126-36. [Медлайн]. Gorman JD, Sack KE, Davis JC Jr. Лечение анкилозирующего спондилита путем ингибирования фактора некроза опухоли альфа. N Engl J Med . 2002 May 2. 346 (18): 1349-56. [Медлайн]. Дэвис Дж. К., Ван Дер Хейде Д., Браун Дж. И др. Рекомбинантный рецептор фактора некроза опухоли человека (этанерцепт) для лечения анкилозирующего спондилита: рандомизированное контролируемое исследование. Rheum артрита . 2003 ноябрь 48 (11): 3230-6. [Медлайн]. van der Heijde D, Dijkmans B, Geusens P, et al. Эффективность и безопасность инфликсимаба у пациентов с анкилозирующим спондилитом: результаты рандомизированного плацебо-контролируемого исследования (ASSERT). Rheum артрита . 2005 Февраль 52 (2): 582-91. [Медлайн]. Браун Дж., Ландеве Р., Герман К.Г. и др. Значительное уменьшение воспаления позвоночника у пациентов с анкилозирующим спондилитом после лечения инфликсимабом: результаты многоцентрового рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования магнитно-резонансной томографии. Rheum артрита . 2006 май. 54 (5): 1646-52. [Медлайн]. Gengenbacher M, Sebald HJ, Villiger PM, Hofstetter W, Seitz M.Инфликсимаб подавляет резорбцию костей за счет циркулирующих клеток-предшественников остеокластов у пациентов с ревматоидным артритом и анкилозирующим спондилитом. Энн Рум Дис . 2008 май. 67 (5): 620-4. [Медлайн]. van der Heijde D, Kivitz A, Schiff MH, et al. Эффективность и безопасность адалимумаба у пациентов с анкилозирующим спондилитом: результаты многоцентрового рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования. Rheum артрита . 2006 июль 54 (7): 2136-46. [Медлайн]. Инман Р. Д., Дэвис Дж. С. Младший, Хейде Д., Дикман Л., Зипер Дж., Ким С. И. и др. Эффективность и безопасность голимумаба у пациентов с анкилозирующим спондилитом: результаты рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования фазы III. Rheum артрита . 2008 ноябрь 58 (11): 3402-12. [Медлайн]. Medscape News. FDA очищает цертолизумаб (Cimzia) от анкилозирующего спондилита. Medscape. Доступно на http://www.medscape.com/viewarticle/812822.Доступ: 18 октября 2013 г. Landewé R, Braun J, Deodhar A, Dougados M, Maksymowych WP, Mease PJ, et al. Эффективность цертолизумаба пегола в отношении признаков и симптомов аксиального спондилоартрита, включая анкилозирующий спондилит: 24-недельные результаты двойного слепого рандомизированного плацебо-контролируемого исследования фазы 3. Энн Рум Дис . 2013 6 сентября [Medline]. [Полный текст]. Furst DE, Breedveld FC, Kalden JR, Smolen JS, Burmester GR, Emery P и др.Обновленное согласованное заявление о биологических агентах для лечения ревматических заболеваний, 2006 г. Ann Rheum Dis . 2006 ноябрь 65 Дополнение 3: iii2-15. [Медлайн]. Келли JC. Анкилозирующий спондилит: длительное действие анти-TNF останавливает повреждение. Медицинские новости Medscape. 22 июня 2013 г. Доступно по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/808219. Доступ: 30 июля 2013 г. Haroon N, Inman RD, Learch TJ, Weisman MH, Lee M, Rahbar MH, et al. Влияние ингибиторов TNF на рентгенологическое прогрессирование анкилозирующего спондилита. Rheum артрита . 1 июля 2013 г. [Medline]. Баэтен Д., Сипер Дж., Браун Дж., Баралиакос Х, Дугадос М., Эмери П. и др. Секукинумаб, ингибитор интерлейкина-17А, при анкилозирующем спондилите. N Engl J Med . 2015 24 декабря. 373 (26): 2534-48. [Медлайн]. van der Heijde D, Cheng-Chung Wei J, Dougados M, Mease P, Deodhar A, Maksymowych WP и др. Иксекизумаб, антагонист интерлейкина-17A в лечении анкилозирующего спондилита или рентгенологического аксиального спондилоартрита у пациентов, ранее не получавших биологических модифицирующих болезнь противоревматических препаратов (COAST-V): 16-недельные результаты рандомизированного, двойного слепого, активного исследования фазы 3 -контролируемое и плацебо-контролируемое исследование. Ланцет . 8 декабря 2018 г. 392 (10163): 2441-2451. [Медлайн]. Deodhar A, Poddubnyy D, Pacheco-Tena C, Salvarani C, Lespessailles E, Rahman P, et al. Эффективность и безопасность иксекизумаба в лечении радиографического осевого спондилоартрита: шестнадцатинедельные результаты рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования фазы III у пациентов с предшествующим неадекватным ответом на ингибиторы фактора некроза опухоли или их непереносимостью. Ревматический артрит .2019 Апрель 71 (4): 599-611. [Медлайн]. [Полный текст]. Chen J, Liu C, Lin J. Метотрексат для лечения анкилозирующего спондилита. Кокрановская база данных Syst Rev . 18 октября 2006 г. CD004524. [Медлайн]. van Denderen JC, van der Paardt M, Nurmohamed MT, de Ryck YM, Dijkmans BA, van der Horst-Bruinsma IE. Двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование лефлуномида в лечении активного анкилозирующего спондилита. Энн Рум Дис .2005 декабрь 64 (12): 1761-4. [Медлайн]. van der Heijde D, Deodhar A, Wei JC, Drescher E, Fleishaker D, Hendrikx T, et al. Тофацитиниб у пациентов с анкилозирующим спондилитом: фаза II, 16-недельное рандомизированное плацебо-контролируемое исследование с диапазоном доз. Энн Рум Дис . 2017 Август 76 (8): 1340-1347. [Медлайн]. [Рекомендации] Ward MM, Deodhar A, Gensler LS, Dubreuil M, Yu D, Khan MA, et al. Обновление 2019 года Американского колледжа ревматологии / Американской ассоциации спондилитов / Рекомендации сети по исследованию и лечению спондилоартрита по лечению анкилозирующего спондилита и нерадиографического аксиального спондилоартрита. Ревматический артрит . 2019 Октябрь 71 (10): 1599-1613. [Медлайн]. [Полный текст]. [Рекомендации] Smolen JS, Schöls M, Braun J, Dougados M, FitzGerald O, et al. Лечение аксиального спондилоартрита и периферического спондилоартрита, особенно псориатического артрита, с целью: обновление рекомендаций международной целевой группы в 2017 г. Энн Рум Дис . 2018 январь 77 (1): 3-17. [Медлайн]. [Полный текст]. van Denderen JC, Visman IM, Nurmohamed MT, Suttorp-Schulten MS, van der Horst-Bruinsma IE.Адалимумаб значительно снижает частоту рецидивов переднего увеита у пациентов с анкилозирующим спондилитом. Дж Ревматол . 2014 Сентябрь 41 (9): 1843-8. [Медлайн]. van der Heijde D, Dougados M, Davis J, Weisman MH, Maksymowych W, Braun J, et al. Рекомендации Международной рабочей группы по анкилозирующему спондилиту / Американской ассоциации спондилитов по проведению клинических испытаний при анкилозирующем спондилите. Rheum артрита . 2005 фев.52 (2): 386-94. [Медлайн]. Zochling J, Braun J. Оценка анкилозирующего спондилита. Лучшая практика Res Clin Rheumatol . 2007 21 августа (4): 699-712. [Медлайн]. Zochling J. Оценка и лечение анкилозирующего спондилита: текущее состояние и будущие направления. Curr Opin Rheumatol . 2008 июл.20 (4): 398-403. [Медлайн]. Blizzard DJ, Penrose CT, Sheets CZ, Seyler TM, Bolognesi MP, Brown CR.Анкилозирующий спондилит увеличивает периоперационные и послеоперационные осложнения после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. J Артропластика . 2017 27 марта. [Medline]. Dagfinrud H, Kvien TK, Hagen KB. Кокрановский обзор физиотерапевтических вмешательств при анкилозирующем спондилите. Дж Ревматол . 2005 октября, 32 (10): 1899-906. [Медлайн]. Dagfinrud H, Kvien TK, Hagen KB. Физиотерапевтические вмешательства при анкилозирующем спондилите. Кокрановская база данных Syst Rev . 2008 23 января. CD002822. [Медлайн]. Zhao Q, Dong C, Liu Z, Li M, Wang J, Yin Y и др. Эффективность водной физиотерапии на активность заболевания и функцию пациентов с анкилозирующим спондилитом: метаанализ. Психологическое здоровье . 2019 2. 1-12. [Медлайн]. Доктор Хамза Ахмад Нахар Аль Сайуф, доктор медицины. Консультант детский невролог и эпилептиолог.Американский совет. Добро пожаловать в Детскую неврологическую клинику и реабилитационный центр — первый автономный центр детской неврологии в ОАЭ. Мы твердо верим в предоставление высококачественных и специализированных услуг для наших пациентов. Мы предлагаем диагностику и лечение всем детям с неврологическими заболеваниями на основе практических рекомендаций и общепринятых практик в области детской неврологии в США. Детей с неврологическими заболеваниями должен вести детский невролог, также называемый детским неврологом.Мы обеспечиваем уход и уход за детьми в возрасте до 18 лет. Для получения дополнительной информации звоните по телефону 04-557-0326. الطبيب حمزه احمد السيوف ، استشاري اعصاب ودماغ اطفال ، البورد الامريكي نرحب بكم ونشكركم على زيارة موقعنا. نرجو من المرضى واهاليم التواصل معنا اذا كان لديكم سؤال. نحن نقوم بعلاج الامراض التاليه: الإختلاجات عند الأطفال, الصرع عند الأطفال, الإختلاج الحروري عند الأطفال, نوب حبس النفس و الغشي و الإغماء عند الأطفال, الشقيقة عند الاطفال, التهاب السحايا, شلل الاطفال, تأخر المشي عند الأطفال, تاخر الكلام عند الطفل, детей Максимальное كثير الحركة قليل الإنتباه, الشلل الدماغي, شلل الضفيرة العضدية عند الاطفال, شلل إرب دوشن — شلل الذراع عند الولادة متلازمة توريت, حثل و تنكس المادة البيضاء في الدماغ, متلازمة ري, الألم و معالجته عند الطفل زيادة حجم الراس و صغر حجم الراس. СТРАХОВАНИЕ МЫ ПРИНИМАЕМ: 1. ДАМАН 2. THIQA 3. SAADA. 4. SAICO. 5. Нейрон. 6. Дружелюбие. 7. Метлайф Алико. 8. Меднет. 9. NAS. 10.Международный SOS. 11. Geo Blue. 12. Альянс-Ориент. 13.АЛХАЗНА СТРАХОВАНИЕ. 14. NGI. 15. NEXTCARE 16. АЛЬМАДАЛЛА 17. NEURON-CIGNA 18 СКОРО СТРАХОВАНИЕ БУПА ОМАН И AXA. РАД ОБЪЯВЛЕНИЕ НАШЕГО ПАКЕТА РЕЧЕВОЙ ТЕРАПИИ С 300 дирхамами за сеанс в течение первых 3 месяцев для первых 20 пациентов, присоединившихся к нашему американскому обученному логопеду Хейдеру Врейдану, говорящему на арабском и английском языках. Если вам нужна помощь, чтобы вас осмотрели в Детской нейро клинике, узнайте о благотворительной программе Детской нейро клиники «Год Зайда» по адресу [email protected] или по телефону 0567056486. . Дети-сироты будут лечиться бесплатно. Сагиттальный баланс позвоночникаЦель этой главы — описать морфологические критерии, которые могут быть проанализированы для определения статического сагиттального выравнивания позвоночника , а затем проанализировать явления компенсации, которые могут быть физиологическими или патологическими.Глава также направлена на использование параметров и алгоритмов, которые позволяют глобальному анализу предоставлять терапевтические решения, адаптированные к каждому случаю. Основы сагиттального выравнивания тела человека в статическом вертикальном положенииЧеловек стоит и движется в среде, подверженной гравитации. Его позвоночник подвергается последующим ограничениям. Благодаря этому двуногому положению существует тесная связь между тазом и позвоночником. Вертикальная осанка приобретается за счет увеличения и вертикализации таза (рис.2а, б), приводящие к характерным искривлениям позвоночника в сагиттальной плоскости. В отличие от некоторых видов, таких как шимпанзе, которые принимают вертикальное положение лишь изредка, последнее является предпочтительным положением для людей. Следовательно, он должен быть стабильным и эффективным. Рис. 2 Различные типы тазов. Примат (слева) и таз человека (справа) Таз следует рассматривать как «тазовый позвонок» или первый позвонок позвоночника, как предлагает Дюбуссе [1].Расположение этого основания определяет положение поясничного отдела позвоночника и, следовательно, всего позвоночного столба. Во фронтальной плоскости выравнивание простое: позвоночный столб расположен вертикально со средней осью, проходящей через середину крестца. Геометрия таза и позвоночника в сагиттальной плоскости более сложная. Чтобы лучше понять сагиттальное выравнивание , мы должны изучить положение центра тяжести и результирующую линию тяжести. Эти два параметра изучались многими исследователями. Линия силы тяжести определяется с помощью силовых платформ (устройство, которое представляет собой вертикальную проекцию суммы сил реакции земли стоящего человека) [2]. В сагиттальной плоскости эта линия тяжести представляет собой линию, перпендикулярную земле, которая проходит немного позади головок бедренной кости у нормальных хорошо выровненных субъектов [2, 3]. У хорошо выровненного и сбалансированного человека эта линия тяжести проецируется на землю и очерчивается ступнями.Центр тяжести находится на этой линии перед позвонком S2, когда руки находятся рядом с телом. Обычная визуализация, такая как магнитно-резонансная томография (МРТ) или компьютерная томография (КТ), не очень полезна для анализа баланса, поскольку пациенты лежат. Поэтому важно делать рентгенограммы длительного хранения. Хотя линия силы тяжести является интересным параметром, она не очень удобна, поскольку устройства формирования изображений редко соединяются с силовыми платформами. Поэтому важно определить параметры, которые косвенно измеряют сагиттальный баланс и, следовательно, обнаруживают патологические состояния с помощью рентгенографического анализа стоящих людей, имея в виду, что примерно линия силы тяжести пересекает головки бедренной кости на сагиттальной проекции [2, 3]. Определение параметров таза (рис. 3a – c)Первый параметр таза , который необходимо учитывать, — это частота таза (PI). Угол падения на таз соответствует углу между перпендикуляром к верхнему уровню S1, проходящим через его центр, и линией, соединяющей эту точку с осью головок бедренной кости [4], как описано Legaye и Duval-beaupère [5]. Рис. 3 Параметры таза. Определение различных углов таза: PI, угол падения таза, PT наклон таза, SS крестцовый наклон.Эти последние два параметра отражают пространственную ориентацию таза. Это анатомический параметр, постоянный для каждого человека, независимо от пространственной ориентации таза. Фактически, этот угол включает первые три крестцовых позвонка, два крестцово-подвздошных сустава и задний край крыльев подвздошной кости до вертлужной впадины. Подвижность крестцово-подвздошных суставов считается незначительной после родов. Таким образом, после завершения роста поражение таза у данного человека остается постоянным.Малый угол падения таза соответствует узкому тазу (малый переднезадний размер), тогда как большой угол указывает на широкий (большой переднезадний размер). У пожилых людей старше 75 лет, или некоторых специфических длинных слитных конструкций , расшатывание связок может приводить к некоторым вариациям [6,7,8]. Крестцовый наклон (SS) определяется углом между линией, касательной к верхней замыкательной пластине S1, и горизонтальной линией. Вертикальный таз подразумевает низкий наклон крестца, тогда как горизонтальный таз будет иметь высокий наклон.Наклон таза (PT) определяется углом между вертикалью и линией, соединяющей центр крестцовой замыкательной пластинки с осью головок бедренной кости. Эти два угла позиционны и связаны с ориентацией таза. Это возможно, потому что таз может вращаться вокруг оси головок бедренной кости. Это движение может быть вперед (антеверсия, рис. 4а) или назад (ретроверсия, рис. 4б). Угол наклона таза (ПТ) увеличивается при ретроверсии таза (рис. 4а, б). Фиг.4 a Нормальный вариант для таза и b Угол наклона таза увеличивается с увеличением вертикального положения крестца. Слева направо: угол падения таза остается фиксированным, наклон таза увеличивается, а наклон крестца уменьшается: это соответствует ретроверсии таза Между этими тремя параметрами существует взаимосвязь [5] (рис. 3) : Угол наклона таза равен арифметической сумме наклона крестца и наклона таза (PI = PT + SS). Отсюда следует, что у пациента с большим углом падения таза больше вероятность ретроверсии таза.Это важное знание при анализе компенсаторных механизмов. Каждому углу наклона таза соответствует теоретическое значение наклона крестца и наклона таза в нормальной бессимптомной популяции. Несколько исследований успешно стратифицировали эти значения в соответствии со значением заболеваемости по тазу [9, 10]. Более новая формула [9] дается трехмерным анализом всего позвоночника в положении стоя: теоретический наклон таза = 0,44 PI — 11 ° в нормальной популяции без симптомов.Следовательно, можно узнать, является ли наклон таза, измеренный на рентгеновском снимке в положении стоя, нормальным или ненормальным, поскольку наклон таза представляет собой позиционный угол, зависящий от ориентации таза. Анализ параметров позвоночникаСуществует три последовательных искривления от краниального к каудальному: шейный лордоз, грудной кифоз и поясничный лордоз [5]. Параметры шейки матки [11] (Рис. 5a ) : форма нижней части шейки матки измеряется между концевой пластиной C2 и нижней концевой пластиной C7.Шейный отдел позвоночника может иметь некоторый лордоз или кифоз или действительно может быть нейтральным, в зависимости от величины наклона C7 [11]. Форму шейки матки можно разделить на два угла: Рис. 5 a Параметры шейки матки: высокий (O-C2) и низкий (C2 – C7) углы шейки матки. b Реконструкция КТ, показывающая положение лба с увеличением лордоза OC2 и уменьшением лордоза C2C7
Углы O-C2 и C2 – C7 работают наоборот: когда один увеличивается, другой уменьшается (рис.5б). Угол наклона C7 является ключевым параметром для статического исследования шейного отдела позвоночника [11]. Среднее значение 20 °. Пациенты с углом наклона C7 более 20 ° имеют лордоз шейного отдела позвоночника (лордоз между C2 и C7). Пациенты с углом наклона C7 менее 20 ° имеют нейтральный или кифотический шейный отдел позвоночника между C2 и C7. Спино-черепной угол (SCA) (рис. 6) соответствует углу между касательной к верхнему плато C7 и линией, соединяющей середину верхнего плато C7 с центром турецкого седла [11].У бессимптомных лиц значение SCA постоянно, в среднем 83 ° ± 9 °. Это важный угол, потому что он дает представление о смещении напора над C7 – T1. Рис. 6 Спино-черепной угол (SCA), измеренный на рентгеновском снимке шейного отдела позвоночника. Угол измеряется между линией, проведенной от центра турецкого седла, и касательной к концевой пластине C7. Угол наклона шейки матки (CIA) — это угол, измеренный от центра турецкого седла до каждого плато грудных позвонков. Вертикальное смещение шейки матки, также называемое шейным SVA, соответствует горизонтальному расстоянию отвесов C2 и C7.Это способ анализа смещения головы. Грудные параметрыГрудной кифоз измеряется между верхней концевой пластиной Т1 и нижней концевой пластиной Т12. Было показано, что теоретическая величина грудного кифоза равна 0,75 от глобального поясничного лордоза, от L1 до S1 [9]: лордоз T1T12 = 0,75 × лордоз L1S1. Однако во многих статьях измеряется грудной кифоз между Т4 и Т12 из-за низкого качества обычных рентгенограмм из-за наложения головок плечевой кости.Используя технологию визуализации EOS [12], Le Huec и Hasegawa недавно опубликовали значение кифоза T1 – T4 у бессимптомной популяции [9]. Это исследование показывает, что этот сегмент кифоза составляет от 8 ° до 10 ° от общего грудного кифоза. Этот факт важен, потому что многие конструкции заднего спондилодеза в грудно-поясничном отделе останавливаются на Т4 и, следовательно, игнорируют остаточное плечо рычага надсостоящего сегмента тела. Анализируя положение головы и его взаимосвязь с формой грудной клетки с углом наклона шейки матки (CIA), было продемонстрировано, что сегмент T1T5 является основой поддержки шейного отдела позвоночника с углом CIA (линия от турецкого седла до позвоночное плато грудного позвонка и линия, параллельная выбранному позвоночному плато, постоянны в бессимптомной популяции) [13]. Параметры поясницы (рис. 7)Поясничный лордоз (LL) по Руссули измеряется между точкой перегиба от поясничного лордоза к грудному кифозу и верхней замыкательной пластиной S1 (рис. 7) [14]. Эта точка геометрически рассчитывается, когда поясничный лордоз переходит в грудной кифоз. Используя этот новый анализ, показано, что две трети поясничного лордоза расположены на двух последних поясничных уровнях, как ранее сообщал Джексон [15] и подтверждал Руссули [16]: $$ {\ text {L} } 4 {\ text {S}} 1 = 0.66 \ times {\ text {L}} 1 {\ text {S}} 1 \; [16] $$ Рис. 7 Биомеханическая конструкция Бертонно. Поясничные параметры: верхушка лордоза, верхняя и нижняя дуга поясничного лордоза. Вершина поясничного лордоза определяется как самая передняя точка вертикально расположенного позвоночника. Положение верхушки варьируется от L3 до L5. Верхняя точка — это точка перегиба, которая ограничивает переход к грудному кифозу. Недавнее ретроспективное исследование показало, что этот процент дистального лордоза варьируется на несколько градусов в зависимости от значения PI.Однако проксимальный лордоз, по-видимому, в значительной степени зависит от значения PI (больший PI, более проксимальный лордоз) [17]. Важна взаимосвязь между параметрами таза и позвоночникаСуществует тесная взаимосвязь между поясничным лордозом и поражением таза. Бертонно предложил модель, которая разделяет поясничный лордоз на две тангенциальные дуги (рис. 7) [18]. Нижняя дуга образована горизонтальной линией, проходящей через вершину лордоза, и линией, касательной к замыкательной пластине крестца.Верхняя дуга соответствует углу, измеренному между горизонтальной линией, проходящей через вершину лордоза, и другой, проходящей через точку перегиба. Верхняя дуга имеет постоянное значение от 15 ° до 19 ° [18]. Нижняя дуга варьируется в зависимости от ориентации замыкательной пластинки крестца и соответствует величине наклона крестца. Существует сильная корреляция между наклоном крестца и поясничным лордозом ( r = 0,86, p <0,001). Связь между наклоном крестца и падением таза объясняет связь между падением таза и поясничным лордозом.В нескольких исследованиях была предпринята попытка найти математическую связь между поясничным лордозом и поражением таза. Legaye [4] продемонстрировал формулы прогнозирования поясничного лордоза в зависимости от параметров таза и вращения позвоночника для пациентов со сколиозом. Это первые прогностические формулы для расчета поясничного лордоза. Однако это исследование ограничено из-за небольшого количества пациентов. Schwab [19] предложил следующую формулу: PI = LL ± 9 °, которая снова была рассчитана для небольшого числа пациентов и поэтому имеет низкую точность для низких и высоких значений тазового падения, что приводит к ошибкам в повседневной практике. Недавно Roussouly [10] с большой базой данных с использованием стандартного полного позвоночника и Le Huec [9] объединил трехмерные базы данных с использованием технологии визуализации с малыми дозами EOS на 268 здоровых взрослых из разных этнических групп (подтверждено функциональной оценкой и оценкой боли: VAS , Oswestry, SF36 и SR22) предложил новую формулу поясничного лордоза (LL): $$ {\ text {LL}} \, \ left ({{\ text {L}} 1 {-} {\ text {S}} 1} \ right) = 0,54 \ times {\ text {PI}} + 27,6 $$ Таким образом, значение этой формулы, рассчитанное на основе статистически мощной выборки в 3D и без возможных искажений, больше точнее, чем формулы, полученные из статистически слабой выборки.Это исследование также выводит довольно простые формулы, связывающие угол падения таза с наклоном таза и наклоном крестца: $$ {\ text {PT}} = 0,44 \, PI {-} 11,4 $$ Использование этих формул позволяет узнать теоретическое нормальное значение SS и PT для бессимптомной здоровой молодой популяции при измерении PI и обнаружение компенсирующей ретроверсии таза, например, в патологических случаях. В проспективном исследовании здоровых бессимптомных субъектов Руссули [10] рассмотрел эти различные параметры позвоночника и таза для определения четырех типов позвоночника (или позвоночно-тазовых типов), в частности, с учетом точки перегиба (соответствующей переходу ). биомеханический от «поясничного лордоза» до «грудного кифоза») (рис.8). Это первая классификация, описанная для разделения формы позвоночника в популяции, которая представляет собой континуум, на категории, помогающие понять патологии позвоночника. Рис. 8 Различные типы позвоночника по Руссули. Эта классификация позволяет анализировать параметры позвоночника и таза у здоровых людей, но не позволяет в условиях патологического баланса позвоночника дифференцировать типы 1 и 2 и, следовательно, планировать степень хирургической коррекции для этих двух типов.Это более важно для типов 3 и 4. У разных типов также разные паттерны дегенерации, как показано Barrey et al. [20] Типы 1 и 2 характеризуются небольшим крестцовым наклоном (менее 35 °):
Тип 3 соответствует среднему наклону крестца (от 35 ° до 45 °) с лордотической вершиной в L4. Лордоз почти одинаково распределен по двум дугам. Это наиболее уравновешенный тип. Тип 4 соответствует крутому наклону крестца (более 45 °) с лордозной вершиной в передне-нижнем углу L3. Общий угол лордоза (LL) больше и включает больше позвонков, чем другие типы.Грудной кифоз короче. Нормативные значения в бессимптомной популяции очень важны для лучшего анализа патологических ситуаций. Barrey et al. [20] были первыми, кто сгруппировал 154 бессимптомных добровольцев, описал параметры таза и позвоночника как функцию заболеваемости тазом. Это исследование разделило испытуемых на 6 групп в соответствии с их углом падения таза. Однако в крайних группах не было достаточного количества лиц для выявления статистически значимой разницы.Работа Ле Уэка и Хасегавы подкрепляет исследование Барри подгруппами достаточного размера [9]. Из этих двух исследований мы можем заключить, что в целом для случаев поражения таза ниже среднего значения (50 °) угол лордоза имеет тенденцию к увеличению, в то время как частота случаев уменьшается, тогда как при поражении таза около 50 ° лордоз имеет тенденцию равняться значение угла падения (LL = PI)), а когда угол падения превышает 65 °, лордоз имеет тенденцию быть меньше, чем PI. Таким образом, часто используемая формула PI = LL + 9 ° действительна только для малых углов падения, что приводит к многочисленным ошибкам оценки, когда угол падения на таз больше 50 ° [19].Это могло быть одной из причин гиперкоррекции лордоза при выполнении задней субракционной остеотомии у пациентов с большим углом падения. Возрастные вариации сагиттального балансаБаланс позвоночника — это динамическое явление, поэтому важно анализировать вариации параметров из-за процесса старения и изменений во время повседневной активности. Изменения формы позвоночника с возрастомФизиологическое старение позвоночника начинается с дегенеративной потери высоты диска и, таким образом, приводит к потере поясничного лордоза, что нарушает баланс таза.Баттье показал, что 74% дегенерации диска вызвано генетическими факторами [21]. С возрастом поясничный отдел позвоночника претерпевает ряд изменений. Затем они связаны с механической недостаточностью диска ( потеря эластичности, гипермобильность и т. Д. ), гипертрофией суставных фасеток, ремоделированием кости и атрофией мышц-разгибателей. Эти изменения приводят к поясничному гиполордозу или кифозу, которые могут быть причиной переднего сагиттального дисбаланса [20, 21]. Модификация поясничного лордоза напрямую связана с дегенеративными явлениями.С другой стороны, изменение других параметров позвоночника и таза связано с компенсаторными механизмами, которые направлены на поддержание вертикального положения с минимальными мышечными усилиями, чтобы удерживать горизонтальный взгляд и голову над тазом. Недавно Amabile [22] показал, что угол OD-HA (угол зубчатого отростка бедра), который характеризует общий баланс позвоночника , остается постоянным независимо от возраста и несмотря на вариации лордоза (который уменьшается с потерей высоты диска. ) и наличие компенсационных механизмов. Четыре позвоночно-тазовых типа, описанные Roussouly, также имеют разные биомеханические характеристики и, как таковые, не все демонстрируют одинаковые паттерны дегенерации (Рис. 8). Barrey et al. [20] показали, что они представляют разные предрасполагающие морфотипы :
|