Рентгенологічна діагностика остеоартрозу

Незважаючи на стрімкий розвиток в останні роки таких сучасних методів медичної візуалізації, як МРТ, рентгенівська комп'ютерна томографія, розширення можливостей ультразвукової діагностики, рентгенівська діагностика остеоартрозу залишається найпоширенішим об'єктивним методом діагностики та контролю ефективності лікування остеоартрозу. Це пов'язано з доступністю цього методу, простотою дослідження, економічною ефективністю та достатньою інформативністю.

Загалом, рентгенологічна діагностика остеоартрозу базується на виявленні звуження суглобової щілини, субхондрального остеосклерозу та остеофітів (ОФ), при цьому ступінь звуження рентгенологічної суглобової щілини має першочергове діагностичне значення. На рентгенограмах суглобів можуть бути виявлені ділянки окостеніння суглобової капсули (пізній остеоартроз). При вузловій формі остеоартрозу найбільше діагностичне значення має виявлення остеофітів, що іноді супроводжуються важким руйнуванням суглобових поверхонь (так званий ерозивний артроз).

Рентгенівська суглобова щілина, будучи заповненою хрящем та шаром синовіальної рідини, які не дають зображення на рентгенівських знімках, має вигляд більш прозорої смужки між суглобовими поверхнями.

Загальну товщину суглобового хряща на рентгенограмах визначають шляхом вимірювання ширини рентгенологічної суглобової щілини між суглобовими поверхнями епіфізів кісток. Слід зазначити, що ширина рентгенологічної суглобової щілини досі використовується як основний показник у діагностиці остеоартриту, а стандартна рентгенографія колінних суглобів у прямій та бічній проекціях рекомендована ВООЗ та ILAR як метод вибору для оцінки динаміки змін суглобового хряща під час клінічних випробувань лікарських засобів. Звуження рентгенологічної суглобової щілини відповідає зменшенню об'єму суглобового хряща, а субхондральний остеосклероз та остеофіти по краях суглобових поверхонь більшість дослідників розглядають як реакцію кісткової тканини на збільшення механічного навантаження на суглоб, що, у свою чергу, є результатом дегенеративних змін та зменшення об'єму суглобового хряща. Вищезазначене важливо не лише для діагностики остеоартриту, але й для оцінки прогресування захворювання та призначення лікування.

Зазначені рентгенологічні симптоми вважаються специфічними для остеоартриту та входять до переліку рентгенологічних критеріїв діагностики цього захворювання поряд з клінічними.

Методи оптимізації радіологічної діагностики остеоартриту

Як уже зазначалося, методи оцінки прогресування остеоартриту базуються на виявленні рентгенологічної динаміки в суглобах. Слід враховувати, що динаміка рентгенологічних змін при остеоартрозі характеризується повільним темпом: швидкість звуження рентгенологічної суглобової щілини у пацієнтів з гонартрозом становить приблизно 0,3 мм на рік. Результати тривалих досліджень рентгенологічних змін у пацієнтів з остеоартрозом колінних суглобів, які отримували негормональне протизапальне лікування, показали відсутність рентгенологічного прогресування захворювання після 2 років спостереження та мінімальні відмінності між групами пацієнтів, які отримували лікування, та контрольною. Відсутність достовірних змін у тривалих дослідженнях дає підстави припускати, що рентгенологічні симптоми остеоартриту при стандартній рентгенографії суглобів залишаються відносно стабільними протягом тривалого часу. Тому для оцінки динаміки змін переважно використовувати більш чутливі рентгенологічні технології, однією з яких є мікрофокусна рентгенографія суглобів.

Мікрофокусні рентгенівські апарати використовують спеціальні рентгенівські трубки з точковим джерелом випромінювання. Кількісна мікрофокусна рентгенографія з прямим збільшенням зображення демонструє достатню чутливість у виявленні невеликих змін у структурі кісток. За допомогою цього методу прогресування остеоартриту та ефект лікування можна зафіксувати та точно виміряти за відносно короткий час між обстеженнями. Це досягається шляхом стандартизації обстеження та використання рентгенографічної процедури вимірювання, покращення якості отриманих рентгенограм суглобів за допомогою прямого збільшення зображення, що дозволяє фіксувати структурні деталі кісток, невидимі на стандартних рентгенограмах. ВООЗ/ILAR рекомендують вимірювати ширину рентгенографічної суглобової щілини вручну за методом Лекена з використанням збільшувальної лінзи та розраховувати ширину рентгенографічної суглобової щілини в різних точках. Такі вимірювання показують, що коефіцієнт варіації при повторних вимірюваннях становить 3,8%. Розвиток мікрокомп'ютерної та діагностичної технології аналізу зображень забезпечує більш точну оцінку змін анатомії суглобів, ніж ручні методи. Цифрова обробка рентгенівського зображення суглоба дозволяє автоматично вимірювати ширину суглобової щілини за допомогою комп'ютера. Помилка дослідника практично виключена, оскільки точність повторних вимірювань задається самою системою.

З точки зору діагностичної ефективності, простоти та зручності використання особливий інтерес представляють мобільні рентгенодіагностичні апарати з багатопозиційною стійкою С-подібної форми, що широко використовуються у світовій практиці. Апарати цього класу дозволяють проводити обстеження пацієнта в будь-яких проекціях без зміни його положення.

Заслуговує на увагу метод функціональної рентгенографії колінних суглобів, що полягає у виконанні 2 послідовних рентгенівських знімків колінного суглоба у положенні пацієнта стоячи в прямій передній проекції з переважною опорою на досліджувану кінцівку (1-й знімок – з повністю випрямленим колінним суглобом, 2-й – зі згинанням під кутом 30°). Контури кісткових елементів, що утворюють рентгеносуглобову щілину, з 1-ї та 2-ї рентгенограм переносили на папір та послідовно вводили в комп’ютер за допомогою сканера, після чого ступінь пошкодження гіалінового хряща колінного суглоба визначали за різницею співвідношення латеральної та медіальної площ між 1-ю та 2-ю рентгенограмами (стадія остеоартрозу оцінювалася за Хеллгеном). У нормі вона становила 0,05 ± 0,007; для I стадії – 0,13 ± 0,006; для II стадії – 0,18 ± 0,011; для III стадії – 0,3±0,03. Спостерігається суттєва різниця між нормальними значеннями та такими на I стадії (p<0,001): між I та II стадіями різниця достовірна (p<0,05), між II та III стадіями остеоартриту – суттєва різниця (p<0,001).

Отримані дані свідчать про те, що рентгенівська планіметрія колінного суглоба під час функціональної рентгенографії об'єктивно відображає стадію остеоартрозу колінного суглоба.

Метод функціональної рентгенографії з навантаженням дозволив встановити, що у 8 пацієнтів, у яких патологічні зміни не були виявлені традиційною рентгенографією, спостерігається початкове зменшення висоти рентгенологічної суглобової щілини. У 7 пацієнтів встановлено більш тяжкий ступінь ураження. Таким чином, діагноз було змінено у 15 (12,9+3,1%) пацієнтів.

Поряд із традиційним методом рентгенологічного дослідження колінного суглоба – дослідженням колінного суглоба у стандартних проекціях при горизонтальному положенні пацієнта – існує метод дослідження цього суглоба у вертикальному положенні. За даними В.А. Попова (1986), знімок колінного суглоба, зроблений у горизонтальному положенні, не відображає реальних механічних умов суглоба під навантаженням від ваги тіла. Він запропонував проводити дослідження колінного суглоба в ортостатичному положенні з переважною опорою на кінцівку, що досліджується. С.С. Мессіч та ін. (1990) припустили, що найкращим положенням для діагностики остеоартриту є згинання коліна на 28° при вертикальному положенні пацієнта, також з переважною опорою на кінцівку, що досліджується, оскільки біомеханічні дослідження показали, що початкове ураження гіалінового хряща колінного суглоба відзначається в задніх відділах виростків стегнової кістки, розташованих під кутом 28° у сагітальній площині, оскільки саме в цьому положенні діє основне механічне навантаження на хрящ (фізіологічне положення колінного суглоба). Х. Петтерсон та ін. (1995) запропонували методику рентгенографії колінного суглоба з навантаженням, за якої нижня частина ноги знаходиться під кутом 5-10° до площини плівки, а суглоб додатково згинається під кутом 10-15°. На думку авторів, у цьому положенні центральний промінь спрямований дотично до площини виростка великогомілкової кістки, і суглобова щілина буде правильно відображена на зображенні.

Таким чином, цілеспрямоване використання можливостей класичної рентгенографії з урахуванням клінічних проявів дозволяє в багатьох випадках підтвердити або хоча б запідозрити наявність пошкодження тієї чи іншої структури зв'язково-меніскового комплексу колінного суглоба та вирішити питання про необхідність додаткового обстеження пацієнта за допомогою інших засобів медичної візуалізації.

Рентгенологічні симптоми, необхідні для встановлення діагнозу первинного остеоартриту

Звуження рентгенологічної суглобової щілини є одним з найважливіших рентгенологічних симптомів, який має прямий кореляційний зв'язок з патологічними змінами, що відбуваються в суглобовому хрящі. Рентгенологічно суглобова щілина в різних частинах суглоба має різну ширину, що пов'язано з нерівномірним зменшенням об'єму суглобового хряща в різних ділянках суглобової поверхні. Згідно з рекомендаціями ВООЗ/ILAR, ширину рентгенологічної суглобової щілини слід вимірювати в найвужчій ділянці. Вважається, що в патологічно зміненому суглобі ця ділянка відчуває максимальне механічне навантаження (для колінного суглоба це найчастіше медіальні відділи, для кульшового суглоба - супермедіальні, рідше - суперолатеральні відділи). Анатомічні орієнтири, що використовуються для вимірювання суглобової щілини на рентгенограмах великих суглобів, включають:

• для опуклих поверхонь (головки та виростків стегнової кістки) – кортикальний шар замикаючої пластинки суглобової поверхні кістки;
• для увігнутих поверхонь (край вертлюжної западини, проксимальні виростки великогомілкової кістки) - край суглобової поверхні біля основи суглобової западини.

Субхондральний остеосклероз – це ущільнення кісткової тканини, розташованої безпосередньо під суглобовим хрящем. Зазвичай цей рентгенологічний симптом є наслідком тертя оголених нерівних суглобових поверхонь кісток одна об одну. Його виявляють на пізніх стадіях остеоартрозу, коли суглобова щілина різко звужена. Цей симптом свідчить про глибокий дегенеративно-деструктивний процес у суглобовому хрящі або навіть про зникнення останнього. Порушення цілісності суглобового хряща, що передує його кількісному зменшенню, може бути результатом ущільнення кортикальної та трабекулярної кісткової тканини, розташованої безпосередньо під хрящем. Ущільнення субхондральної кісткової тканини в області суглобових поверхонь кісток вимірюється в трьох рівновіддалених точках вздовж суглобового краю; результати вимірювання можна усереднити.

Остеофіти – це обмежені патологічні кісткові розростання різної форми та розміру, що виникають при продуктивному запаленні окістя по краях суглобових поверхонь кісток – характерний рентгенологічний симптом остеоартриту. На початкових стадіях остеоартриту вони виглядають як загострення або дрібні (до 1-2 мм) кісткові утворення по краях суглобових поверхонь та в місцях прикріплення власних зв'язок суглобів (у колінних суглобах – по краях міжмищелкових горбків великогомілкової кістки, в місцях прикріплення хрестоподібних зв'язок; у кульшових суглобах – по краях ямки головки стегнової кістки, на її медіальній поверхні, в місці прикріплення власної зв'язки головки стегнової кістки).

У міру зростання тяжкості остеоартриту та прогресування звуження суглобової щілини остеофіти збільшуються в розмірах, набувають різноманітних форм у вигляді «губ» або «гребенів», прямолінійних або «пишних» кісткових наростів на широкій або вузькій основі. При цьому суглобова головка та ямка можуть значно збільшуватися в діаметрі, ставати масивнішими та «сплющеними». Кількість остеофітів можна підрахувати окремо або сумарно в обох суглобах, а їх розміри можна визначити за шириною біля основи та довжиною. Зміни кількості остеофітів та їх розмірів є чутливим показником прогресування остеоартриту та контролю ефективності його лікування.

Рентгенологічні дані не потрібні для діагностики первинного остеоартриту

Дефект навколосуглобової крайової кістки. Хоча ця рентгенологічна знахідка, яка може спостерігатися при остеоартриті, була визначена Р. Д. Альтманом та ін. (1990) як «ерозія суглобової поверхні», термін «дефект навколосуглобової крайової кістки» є кращим, оскільки немає точної гістологічної характеристики цих рентгенографічно виявлених змін. Дефекти крайової кістки також можуть спостерігатися на ранніх стадіях остеоартриту, і їх поява може бути спричинена запальними змінами синовіальної оболонки. Подібні зміни були описані у великих суглобах та в суглобах кистей. Як правило, при остеоартриті ці дефекти мають невеликий розмір, з ділянкою остеосклерозу біля основи. На відміну від справжніх ерозій, виявлених при ревматоїдному артриті, які не мають склеротичних змін біля основи та часто визначаються на тлі навколосуглобового остеопорозу, кісткова тканина, що оточує навколосуглобовий крайовий дефект, не розріджена при остеоартрозі.

Субхондральні кісти утворюються в результаті резорбції кісткової тканини в ділянках з високим внутрішньосуглобовим тиском (у місці найбільшого навантаження на суглобову поверхню). На рентгенограмах вони виглядають як кільцеподібні дефекти трабекулярної кісткової тканини в субхондральній кістці з чітко окресленим склеротичним обідком. Найчастіше субхондральні кісти розташовуються в найвужчій частині суглобової щілини та виникають під час загострення захворювання. Вони характерні для остеоартриту кульшових суглобів, і можуть виявлятися як у голівці стегнової кістки, так і в даху вертлюжної западини. Динаміку змін субхондральних кіст оцінюють за їх кількістю та розмірами.

Внутрішньосуглобові кальцифіковані хондроми утворюються з ділянок некротичного суглобового хряща, а також можуть бути фрагментом кісткової тканини (остеофіти) або утворюватися синовіальною оболонкою. Зазвичай вони невеликого розміру, розташовані між суглобовими поверхнями кісток або збоку від епіфізів кісток, мають різну форму (круглу, овальну, видовжену) та нерівномірну плямисту структуру, що зумовлено відкладенням кальційвмісних речовин у хрящовій тканині. Зазвичай у суглобі виявляється не більше 1-2 хондром.

У колінному суглобі сесамоподібну кістку (фабеллу) в підколінній ямці можна помилково прийняти за кальцифіковану хондрому, яка також змінює свою форму, положення та розмір при остеоартрозі колінного суглоба. Деформація фабелли є одним із симптомів остеоартриту колінного суглоба.