Лучевая анатомия суставов

96

плоМИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

ЛУБЕНСКОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧИЛИЩЕ

Дипломная работа

по Рентгенологии

на тему: Лучевая анатомия суставов

Выполнила: студентка группы Ф-31

Горбань Светлана

Лубны 2009

Лучевая анатомия суставов

В настоящее время лучевая диагностика занимает ведущее место в оценке поражений костно-суставного аппарата. Это единственная возможность неинвазивным путем изучить состояние костей и суставов.

Скелет человека проделывает сложный эволюционный путь, состоящий из трех этапов: перепончатого, хрящевого и костного. Возрастные особенности скелета необходимо знать, чтобы не принять их за патологические процессы и чтобы правильно распознавать аномалии развития костей и суставов.

До начала второго месяца внутриутробного развития скелет плода образован мезенхимой и на рентгенограммах не дает тени. Нарушения развития в этом периоде приводят к патологическим состояниям, которые объединяются в группу фиброзных дисплазий. В начале второго месяца эмбрионального развития перепончатый скелет замещается хрящевым, который также не дает изображения на рентгенограммах. Замена хрящевого скелета костным происходит в течение длительного периода -- от второго месяца внутриутробной жизни до 25 лет. Особенно быстро этот процесс происходит у эмбриона: уже к моменту рождения ребенка основная часть скелета состоит из костной ткани. Поэтому на рентгенограммах живота беременной женщины хорошо виден скелет плода.

У новорожденных из хряща состоят лишь большинство эпифизов и апофизы. В дальнейшем в них в разные сроки появляются островки костной ткани -- ядра окостенения, которые постепенно увеличиваются. Между ядром окостенения и основной костью долгое время существует зона росткового хряща. Ее называют соответственно эпифизарной или апофизарной ростковой зоной. В конце концов, ядро окостенения сливается со всей костью -- этот признак называют синостозированием. На месте зоны роста остается узкая полоска уплотненной костной ткани -- эпифизарный (апофизарный) шов.

Для выяснения оценки нормального развития скелета используют специальные таблицы, в которых указаны примерные сроки появления точек окостенения и наступления сроков синостозирования. В процессе постнатального формирования костей выделяется несколько основных этапов.

1 этап. Продолжительность -- с момента рождения до начала оссификации эпифизов трубчатых костей (от 0 до 6--10 мес). Осуществляется продольный и поперечный рост костей. Костной тканью в этот период образованы диафизы трубчатых костей и около '/ объема хрящевых моделей костей таза, лопатки, тел и пластинок дужек позвонков.

Отмечается наличие точек окостенения в дистальном эпифизе бедренной кости и проксимальном эпифизе большеберцовой, а также в пяточной и таранной костях стопы (признаки доношенного плода).

К 4 месяцам появляются точки окостенения в головчатой, крючковид-ной костях запястья, а к 6 месяцам -- точки окостенения в проксимальном эпифизе бедренной кости и в головке плечевой кости.

2 этап. Продолжительность -- с 6--10 мес до 3,5--4 лет. Период начального процесса окостенения эпифизов трубчатых костей, костей запястья и переднего отдела предплюсны.

В возрасте с 6 мес до 1 года появляются центры оссификации большинства эпифизов длинных трубчатых костей. К 2 годам появляются точки окостенения в эпифизах коротких трубчатых костей и костей переднего отдела предплюсны.

К 4 годам ядра окостенения имеются практически во всех эпифизах трубчатых костей, оссифицированы все метафизы трубчатых костей, имеются центры оссификации во всех костях переднего отдела предплюсны и в четырех костях запястья. Полностью оссифицируются ветви лонной и седалищной костей.

3 этап. Продолжительность -- с 4 до 8--9 лет. Осуществляется полное окостенение хрящевых моделей эпифизов трубчатых костей, костей запястья и предплюсны. Происходит окостенение краев суставной ямки лопатки, слияние лонной и седалищной костей, начинается окостенение краев вертлужной впадины. Хрящевое строение сохраняют акромиальный конец ключицы, краевые отделы тела лопатки и костей таза, края вертлужной впадины, апофизы всех костей и метафизарные ростковые зоны.

4 этап. Продолжительность -- с 9 до 15 лет. Происходит окостенение апофизов и бугристостей длинных трубчатых костей, отростков лопатки, костей таза и стопы, за исключением сим-физеальной поверхности лонной кости. Оформляется архитектоника костной стуруктуры -- создаются системы силовых линий в местах прикрепления мышц.

Этапы постнатального формирования костно-суставной системы по данным рентгенографии (по Садофьевой В.И., 1990)

5 этап. Продолжительность -- с 15 до 17--18 лет. Происходит синостозирование метаэпифизарных и апофизарных ростковых зон (прекращение роста костей) -- синостоз ростковой зоны I пястной кости. Окостенение симфизеальной поверхности лонной кости происходит к 19-20 годам (табл. 19.1).

При анализе рентгенограмм детей учитываются два показателя -- состояние метаэпифизарных и апофизарных ростковых зон и соответствие общего и локального возраста паспортному возрасту.

Состояние метаэпифизарных ростковых зон подлежит рентгеноанатомическому анализу, так как отклонения различных их компонентов от нормы представляют собой рентгенологические признаки целого ряда патологических состояний (рахита, метафизарной и метаэпи-физарной дисплазии, остеоэпифизеолиза, гипофункции ростковых зон вследствие перенесенного воспалительного процесса или травматического повреждения).

Особенности оссификации различных костей скелета

В рентгеновском изображении состояние ростковых зон костей характеризуют три показателя: высота ростковой зоны, характер ее контуров, а также ширина и однородность зон пре-параторного обызвествления. Высота ростковых зон -- величина непостоянная, она прогрессивно уменьшается с возрастом. Возрастные нормативные показатели ее не установлены. Основным показателем нормы этого компонента ростковой зоны является равномерность высоты на всем протяжении. Оптимальным методом ее визуализации может быть не только рентгенография, но и МРТ, тогда как УЗИ не всегда позволяет определять наличие зоны роста, особенно у подростков. Контуры нормально функционирующей метаэпифизарной ростковой зоны в период интенсивного роста кости крупноволнистые, в остальное время -- умеренно дугообразные. Зоны препараторного обызвествления могут находиться как на эпифизах и метафизах, так и только на одном из них. Ширина их, так же как и ширина ростковых зон,-- величина непостоянная, уменьшается с возрастом. Можно лишь отметить, что в возрасте до 8 лет, т. е. до возраста полного окостенения эпифизов, зоны препараторного обызвествления должны быть отчетливо выражены и иметь однородную оптическую плотность.

Апофизы, бугорки и отростки различных костей, как окостеневающих за счет самостоятельных центров оссификации, так и не имеющих самостоятельных центров оссификации.

Узи-характеристика структур опорно-двигательного аппарата в норме

УЗИ является достаточно эффективным альтернативным методом диагностики состояния опорно-двигательной системы (ОДС). Получение качественных изображений и, следовательно, расширение диагностических возможностей достигается только при использовании современных УЗ-аппаратов.

При УЗИ суставов рекомендовано использование только высокочастотных линейных датчиков, работающих в диапазоне 7--13 МГц. Такой подход позволяет добиться высокого пространственного разрешения и детально изучить анатомические структуры. Большинство специалистов, как отечественных, так и зарубежных считают, что применение датчика с рабочей частотой 5 МГц возможно только при исследовании тазобедренного сустава у взрослых и других суставов у очень полных пациентов с выраженным слоем подкожно-жировой клетчатки. Однако в последнее время все чаще говорится о положительных сторонах панорамного сканирования и, следовательно, широкого поля видения для визуализации структур на большем протяжении при исследовании суставов.

Правильное положение пациента и соответствующие доступы для сканирования -- это второе важное условие для достижения высокого качества исследования. Важны знания анато-мо-топографических соотношений, особенно периартикулярных структур, мест прикреплений мышц и сухожилий к костям. В современных условиях при исследовании костно-мышеч-ной системы и крупных суставов ультразвуковой метод позволяет получить изображение кожи, подкожно-жировой клетчатки, мышц, сухожилий, капсулы сустава, суставной сумки, полости сустава, надкостницы, поверхности кости, лежащей непосредственно по ходу ультразвукового сигнала, выявить расположение и заинтересованность в патологическом процессе прилежащих сосудов, нервов. Исследование всегда многоплоскостное. Обязательным методическим приемом является сравнение изучаемого объекта с аналогичной анатомической структурой противоположной конечности, изображение которой получено при использовании такого же доступа. Разработаны доступы для исследования крупных суставов в корональной, сагиттальной, аксиальной плоскостях. В отличие от других методов визуализации, при сонографии требуется проводить исследование параллельно и перпендикулярно изучаемой структуре, независимо от ее направления (изогнутая это структура или она имеет косое направление). Связано это с большим количеством артефактов, как стандартных, возникающих при всех ультразвуковых исследованиях, так и специфических, характерных для исследования связок и сухожилий, особенно эффекта анизотропии, реверберации и рефракции.

Мышцы имеют достаточно сложное анатомическое строение, отдельные детали которого визуализируются при УЗ И. Структурной единицей мышцы являются мышечные волокна, разделенные эндомизием, состоящим из распространяющегося рисунка капилляров и нервов. Они сгруппированы в пучки, окруженные перимизием, включающим в себя соединительную ткань, кровеносные сосуды, нервы и жировую клетчатку. Поверхностные листки плотной соединительной ткани, называемой эпимизием, окружают всю мышцу. Слои фасции могут разделять одну мышцу или группы мышц. Внутренняя архитектоника скелетных мышц различна и зависит от их функциональной принадлежности. Мышцы с волокнами, расположенными параллельно ее длинной оси, лучше приспособлены для длительной работы с малыми нагрузками. Прикрепление мышц к костям осуществляют сухожилия и костно-хрящевые соединения. Каждая мышца имеет хотя бы одно брюшко и два сухожилия. Тем не менее мышцы могут иметь большее количество брюшек, разделенных фиброзными прослойками, например m. rectus abdominis. Другой вариант -- несколько сухожильных прикреплений у мышцы с единым брюшком, например biceps, triceps и т. д.

Вышеописанные различия скелетных мышц можно достаточно легко дифференцировать при УЗИ (рис. 19.1). Мышечные волокна гипоэхогенны. Фиброзно-жировые межмышечные перегородки визуализируются как гиперэхогенные линии, разделяющие волокна мышц. Эпимизий, нервы, фасции, сухожилия и жировая ткань также выглядят гиперэхогенными по сравнению с мышечными волокнами, создавая характерный «перистый» рисунок мышцы, отчетливо дифференцируемый на продольных ультразвуковых сканограммах в отличие от косых и поперечных. Эхогенность мышц и сухожилий может изменяться в зависимости от направления хода ультразвукового луча. УЗИ-характеристика неизмененной скелетной мышцы у детей и подростков аналогична вышеописанной и при продольном сканировании имеет следующую ультразвуковую картину: гипоэхогенная структура с множественной однородной линейной тонкой параллельной исчерченностью, создающей «полосатый» рисунок мышцы. Нормальные мышцы характеризуются низкой или средней эхогенностью. Влагалище образовано соединительнотканными фибриновыми волокнами, имеющими параллельный ход в сторону центрального или периферического апоневроза и заканчивающимися в дистальных отделах сухожилием.

При поперечном сканировании мышцы выглядят как неравномерно расположенные множественные точки и кривые линии. Яркая гиперэхогенная полоска наружной части мышцы -- это отражение соединительнотканной фасции. При сокращении мышцы происходит ее утолщение, а ход гиперэхогенных полосок приобретает более косое направление. По ультразвуковым характеристикам мышцы у детей несколько менее эхогенны, чем у взрослых, и имеют меньшее количество гиперэхогенных линейных включений, а также менее эхогенны, чем подкожная клетчатка или сухожилие.

УЗИ-картина сухожилий достаточно однотипна и не зависит от локализации. Неизмененные сухожилия имеют однородную эхоструктуру и высокоэхогенны. Направление сигнала при исследовании должно быть строго перпендикулярным или параллельным ходу сухожилия. В противном случае возникает эффект анизотропии с гипоэхогенным изображением сухожилия, что симулирует тендинит. Обязательным методическим приемом является исследование контралатерального сухожилия, что необходимо для сравнения. Высокая эхогенность сухожилий обусловлена их гистологической характеристикой -- они образованы продольно ориентированными пучками коллагеновых волокон.

На эхограмме сухожилие визуализируется в виде параллельных гиперэхогенных линий при продольном сканировании и овально-округлых гиперэхогенных структур -- при поперечном направлении луча, что отображает его фибриллярное строение.

Если сухожилие идет прямолинейно, то оно окружено перитеноном и имеет гиперэхогенную оболочку. Если оно огибает сустав, то чаще окружено синовиальным влагалищем. Сухожилия, окруженные синовиальным футляром, имеют цилиндрическую форму и гладкую внутреннюю поверхность, содержат тонкий слой синовиальной жидкости, которая облегчает движения. Синовиальное влагалище можно визуализировать только при наличии в нем небольшого количества жидкости. Такие сухожилия проходят преимущественно в костно-фиброзных туннелях. При надавливании датчиком на сухожилие оно своей структуры и формы не меняет. У детей все сухожилия визуализируются менее эхогенными, чем у взрослых, с сохранением своей структуры. У детей раннего возраста сухожилия, имеющие синовиальные влагалища, визуализируются как структуры средней эхогенности с гипоэхогенным ободком при поперечном сканировании, поэтому выявить у них теносиновит значительно сложнее. Некоторые сухожилия, например ахиллово, не имеют такой оболочки, а просто окружены гиперэхогенной соединительной тканью. Исследование в динамике позволяет наблюдать движение волокон сухожилия при двигательной активности одноименной мышцы. Область прикрепления сухожилия к кости определяется как гипоэхогенная зона, так как природа ее смешанная -- сочетание фиброзной и хрящевой ткани.

Связки похожи на сухожилия, но имеют более компактную фибриллярную структуру и более гиперэхогенны. Они вплетаются между костями, визуализируясь как утолщенные участки капсулы, или формируют отдельные структуры. Внесуставные связки образованы плотными коллагеновыми волокнами и перекидываются через сустав от одной кости до другой. Их можно проследить при параллельном ультразвуковом сканировании как гиперэхогенные структуры толщиной 2--3 мм. Тем не менее некоторые связки, например латеральная коллатеральная связка коленного сустава, визуализируются как относительно гипоэхогенные, что обусловлено дополнительными волокнами, идущими в другом направлении. Внутрисуставные связки, например крестообразные в коленном суставе, выявляются как гипоэхогенные структур. Внутрисуставные связки у детей дифференцируются более четко, чем у взрослых. Для того чтобы визуализировать соответствующую связку, необходимо точно знать место ее расположения и направление хода, так как сканировать следует параллельно ее длинной оси. При поперечном ультразвуковом сканировании связки практически невозможно дифференцировать от окружающей гиперэхогенной жировой клетчатки. Поверхностные же связки, такие как передняя таранно-малоберцовая голеностопного сустава или локтевая связка локтевого сустава, визуализируются как гиперэхоген-ные структуры при условии сканирования вдоль их оси.

Место плотного прикрепления фиброзных структур (сухожилий, связок, капсулы) к периосту и кости называют энтезисом.

При УЗИ может быть оценена только наружная поверхность кости. Кость полностью прерывает проникновение ультразвуковой волны. Поэтому проксимальная часть кортикального слоя кости на эхограммах визуализируется как гладкая, ровная гиперэхогенная линия, с полным отражением ультразвуковых сигналов. Кортикальный слой кости выглядит эхогенным, с акустической тенью. Периост лучше виден при патологических состояниях. В норме у взрослых он не дифференцируется. Однако у детей до 5--7 лет его удается визуализировать как тонкую гиперэхогенную линию, идущую вдоль кортикального слоя кости.

Гиалиновый хрящ расположен у суставных поверхностей костей синовиальных суставов и дифференцируется в виде тонкого гипоэхогенного ободка, параллельного эхогенной суставной кортикальной поверхностью. Из-за большого содержания воды суставные хрящи определяются при УЗИ как гипоэхогенные зоны, непосредственно прилежащие к суставной поверхности. Неоссифицированный эпифизарный хрящ у детей также гипоэхогенный.

Мениски и суставные диски, гистологически представляющие собой фиброзный хрящ, которые достаточно отчетливо можно дифференцировать в коленных суставах, при УЗИ выявляются как гиперэхогенные структуры. Связано это с большим количеством содержания в них коллагеновых волокон и разнонаправленной ориентацией этих волокон. При ультразвуковом сканировании стандартным доступом передний и задний рога мениска коленного сустава имеют треугольную форму. При поперечном сканировании можно достаточно хорошо проследить и pars intermedia мениска. Однако если у маленьких детей мениски дифференцируются достаточно гиперэхогенными на фоне гипоэхогенных структур сустава (преимущественно неоссифицированного хряща эпифизов), то у детей с полностью оссифицированными эпифизами мениски несколько более гипоэхогенны, чем у взрослых. Капсула сустава выглядит как эхогенная линия. Неизмененная синовиальная оболочка практически не дифференцируется либо определяется как тонкая гипоэхогенная полоска не более 2 мм толщиной. Таким образом, в случае отсутствия признаков патологического утолщения и гипертрофии дифференцировать ее от нормальной синовиальной жидкости практически невозможно (как у взрослых, так и у детей).

Суставные сумки, или бурсы -- это «мешки» и «карманы» сустава, содержащие синовиальную жидкость. Чаще бурсы располагаются в местах прикрепления сухожилий, под сухожилием над костью. Некоторые суставные сумки непосредственно связаны с полостью сустава, как, например, супрапателлярная сумка коленного сустава, поэтому многие авторы обозначают ее как супрапателлярное пространство. Другие такой отчетливой связи с полостью сустава не имеют. Существует список локализаций и оптимальных доступов для ультразвуковой визуализации суставных сумок и их патологических изменений -- бурситов. Стенки околосуставной сумки в норме преимущественно гиперэхогенны и их может разделять тонкая (1 --2 мм) гипоэхогенная полоска жидкости. Н.Б.Малахов и соавт. (2002) показали относительно большую величину околосуставных сумок коленного сустава у маленьких детей.

На сонограммах также можно точно определить крупные периферические нервы. Нормальные периферические нервы имеют вид эхогенных фибриллярных структур в виде пучка, ограниченного сверху и снизу гиперэхогенной линией, с эхогенностью ниже таковой сухожилий и связок. Их внешний вид довольно вариабелен и зависит от локализации и ориентации нерва. При поперечном сканировании нервы приобретают зернистую структуру. Они округлой формы, имитируют картину «соль с перцем», окружены гиперэхогенной оболочкой.

МРТ характеристика структур опорно-двигательного аппарата в норме

Структуры опорно-двигательного аппарата имеют различные МРТ-визуализационные характеристики в зависимости от времени их релаксации. В диапазоне используемых в настоящее время аппаратов с напряженностью магнитного поля от 0,15 до 1,5 Тл релаксационное время мягкотканных структур колеблется между 250 и 1200 мс при исследовании в протонной плотности. На Т2-ВИ время релаксации большинства мягкотканных структур колеблется от 25 до 120 мс. Однако жидкостные и фиброзные ткани контрастно отличаются от остальных структур по своим характеристикам, так же как и жировая ткань. Неизмененная мышца характеризуется очень коротким временем релаксации на Т2-ВИ. Жировая ткань имеет очень короткое время релаксации на Т1-ВИ.

Характеристики МР-сигнала тканей опорно-двигательного аппарата

Большинство других мягкотканных структур имеют более длинное время релаксации на Т1-ВИ, чем жировая ткань, и более длинное время релаксации на Т2-ВИ по сравнению с мышечными структурами. Протонная плотность компактной кости, сухожилия и плотной фиброзной ткани столь низка, что на всех МР-изображени-ях они имеют низкую интенсивность сигнала.

Интенсивность сигнала суставного (гиалинового) хряща и фиброзного хряща мениска различны вследствие различного содержания в них воды.

МРТ-характеристики костного мозга имеют отчетливую возрастную зависимость в соответствии с характеристиками содержания жира, белка, воды и минерального компонента, образующих основу его структуры. Характеристика сигнала костного мозга на изображениях при различных МР-последовательностях выглядит по-разному, однако общепринятыми являются изображения при Т1- и Т2-спин-эхо программах. У взрослых желтый костный мозг в связи с высоким содержанием жирового компонента (80%) представляет на МР-изображениях интенсивность сигнала, соизмеримую с таковой подкожной клетчатки, т. е. интенсивность его сигнала выше, чем мышцы на Т1- и Т2-ВИ. Красный костный мозг содержит больше воды (40%) и белка (40%), но меньше жира (20%), поэтому имеет меньшую ИС, чем желтый костный мозг на Т1-ВИ. Таким образом, красный костный мозг незначительно выше по интенсивности сигнала неизмененной мышечной ткани или неизмененного межпозвоночного диска на Т1-ВИ.

Несколько другая картина определяется у детей. У новорожденных красный костный мозг содержит очень мал о жира, поэтому интенси вность его сигнала на Т1 - ВИ будет н иже И С мышцы примерно до возраста 2 месяцев. После 1 года ИС красного костного мозга равна таковой неизмененного межпозвоночного диска, а к 5 годам будет даже превышать ее на Т1-ВИ. На изображениях в протонной плотности и на Т2-ВИ интенсивность сигнала красного и желтого костного мозга примерно идентична.

Лучевая анатомия структур плечевого пояса и плечевого сустава

В состав плечевого пояса, как известно, входят ключица и лопатка. Анатомическое строение ключицы достаточно простое -- длинное S-образно изогнутое во фронтальной и сагиттальной плоскостях тело и два конца -- акромиальный и грудинный. Первым из них ключица сочленяется с акромиальным отростком лопатки, вторым -- с ключичной вырезкой грудины. Форма лопатки значительно более сложная. Основная ее часть -- тело -- плоская, с умеренной выгнутостью в дорсальном направлении, имеет форму треугольника с основанием, обращенным краниально. Латеральный край тела лопатки значительно толще остальных ее отделов. В верхней его части находятся шейка и суставная ямка лопатки. Выше и ниже суставной ямки на латеральном крае тела лопатки имеются под- и над суставные бугорки. От верхней части тела лопатки отходят два отростка. Акромиальный отросток длинный и относительно прямой, направлен латерально, кверху и несколько вентрально. На конце его имеется суставная поверхность для сочленения с акромиальным концом ключицы. Второй отросток -- клювовидный, отходящий от тела лопатки вертикально вверх, изогнут в средней своей части практически под прямым углом так, что верхняя его часть расположена почти горизонтально в направлении несколько кзади и латерально. На задней поверхности тела лопатки имеется узкий гребень, переходящий в латеральном направлении в основание акромиального отростка.

Плечевой сустав образуют суставная ямка лопатки и головка плечевой кости, которая имеет два бугорка -- большой и малый, являющихся внутрисуставными образованиями. Головка плечевой кости отделена от ее тела слабовыраженной анатомической шейкой, несколько ниже которой находится хирургическая шейка. На заднелатеральной поверхности проксимальной трети плечевой кости имеется относительно плоская дельтовидная бугристость.

Критерием правильности соотношений лопатки и плечевой кости на рентгенограммах в задней проекции является проецирование нижнемедиального квадранта головки плечевой кости, выше нижнего края суставной ямки лопатки. На рентгенограмме в аксиальной проекции показателем правильности анатомических соотношений служит расположение переднего края суставной ямки лопатки на уровне границы передней и средней трети суставной поверхности головки плечевой кости. Форма суставной щели акромиально-ключичного сустава непостоянна, поэтому для оценки анатомических соотношений в нем не может быть использован такой универсальный показатель, как равномерность высоты рентгеновской суставной щели. Критерием правильности соотношений в этом суставе служит расположение на одном уровне нижних краев суставных поверхностей акромиального отростка и акромиального конца ключицы.

Лопатка. Показателями нормы в задней и боковой проекциях пространственного положения лопатки являются:

-- расположение нижнего угла на уровне заднего отдела VII ребра;

-- расположение медиального угла на расстоянии примерно 4 см от соответствующих боковых поверхностей тел позвонков;

-- величина угла, образующегося при пересечении линий, проведенных через гребень лопатки и касательно к боковым поверхностям тел позвонков, равная 80--85°.

Грудино-ключичное сочленение и медиальная часть ключицы. Вертикальный размер грудинного конца ключицы значительно больше соответствующего размера ключичной вырезки грудины, причем разность этих размеров колеблется в достаточно больших пределах.

В связи с этим показателем правильности анатомических соотношений в грудино-ключичном сочленении является, в первую очередь, прослежи-ваемость его рентгеновской суставной щели (на уровне нижней и медиальной поверхности конца ключицы), а также высота ее горизонтальной части не более 2 мм.

Этапы оссификации плечевого сустава

До 1 года. Ключица короткая, грудинный ее конец располагается на уровне латерального края ключичной вырезки грудины, акромиальный -- на уровне латерального края суставной ямки лопатки. Контуры тела лопатки ровные, подсуставной и надсуставной бугорки не выражены, углы тела лопатки, особенно нижний, закругленные. Акромиальный отросток лопатки короткий, его конец плавно закруглен, располагается на одном уровне с медиальным краем метафиза плечевой кости. Конец акромиального отростка и акромиальный конец ключицы разделяет широкий промежуток, равный высоте акромиального отростка. Клювовидный отросток лопатки отображается в виде костного образования округлой формы. Плечевая кость представлена только проксимальным метафизом, головка ее не выявляется. Контуры проксимальной трети плечевой кости ровные, дельтовидная бугристость не выражена.

От 1 года до 4 лет. Окостенение проксимального эпифиза плечевой кости начинается в возрасте 9-12 месяцев с появлением обычно двух одинаковых по размерам центров оссификации: одно располагается ближе к ее переднемедиальной поверхности, другое -- к заднелатеральной. Грудинный конец ключицы окостеневает из многочисленных центров оссификации, появляющихся в возрасте примерно 4 лет. Контуры тела лопатки ровные, углы закругленные, под- и надсуставной бугорки не выражены. Проксимальная метаэпифизарная ростковая зона плечевой кости, в отличие от ростковых зон многих других трубчатых костей, в этот возрастной период имеет неправильную форму и неравномерную ширину (рис. 19.14). Достоверное определение соответствия локального костного возраста паспортному возрасту ребенка возможно в отношении двух возрастных сроков -- 1 года и 4 лет. Показателем такого соответствия у детей 1 года является наличие ядра окостенения головки плечевой кости, у детей 4 лет -- наличие центров оссификации грудинного конца ключицы. В 5--8 лет происходит практически полное окостенение головки плечевой кости, грудинного конца ключицы и краев суставной ямки лопатки. Вначале происходит быстрое увеличение размеров переднемедиального ядра окостенения, затем заднелатерального ядра. Головка плечевой кости представлена двумя (иногда одним) неравномерными по величине ядрами окостенения, окруженными четкими замыкающими пластинками. После завершения окостенения головки плечевой кости, размеры и форма костных частей головки плечевой кости соответствуют размерам ее хрящевой модели. Окостенение краев суставной ямки лопатки начинается в возрасте 4,5--5 лет и также происходит из множественных центров оссификации, которые сливаются между собой примерно к 6-7 годам. На рентгенограмме грудино-ключичного сочленения прослеживается ядро окостенения грудинного конца ключицы. У детей 4,5--5 лет у латерального контура суставной ямки могут быть видны небольшие отдельные центры оссификации ее краев.

У детей 7--8 лет критерии оценки правильности анатомических соотношений плечевого сустава такие же, как у взрослых, а именно -- проецирование нижнемедиального отдела головки плечевой кости выше нижнего края суставной ямки лопатки.

Таким образом, показателем соответствия локального костного возраста паспортному возрасту ребенка у детей 4 лет является наличие центров окостенения краев суставной ямки лопатки, у детей 6--7 лет -- оссифицированность большей части головки плечевой кости и грудинного конца ключицы, у детей 7,5--8 лет -- полная оссификация хрящевой модели головки плечевой кости, включая оба ее бугорка.

9-14 лет -- период окостенения апофизов костей. Центры оссификации появляются в период с 11 до 13 лет с интервалами в несколько месяцев в такой последовательности: апофиз клювовидного отростка, нижний угол тела лопатки, конец акромиального отростка. Параллельно с окостенением апофизов заканчивается оссификация тела лопатки и акромиального конца ключицы.

В течение заключительного этапа формирования данного отдела костно-суставной системы (15-17 лет) происходит синостозирование ядра окостенения грудинного конца ключицы, апофизов лопатки и проксимальной метаэпифизарной ростковой зоны плечевой кости.

Нормальная анатомия плечевого сустава

Плечевой сустав формируют головка плечевой кости, суставная впадина лопатки и прикрепляющиеся к ним сухожилия мышц, капсула сустава, связки. Акромиальный отросток лопатки и акромиальный конец ключицы образуют акромиально-ключичное сочленение. Головка плечевой кости значительно больше соответствующей ей суставной впадины: суставная впадина лишь на '/, покрывает головку плечевой кости. Площадь суставной поверхности впадины увеличивается за счет наличия фиброзного хрящевого кольца (суставной губы).

Суставная капсула укреплена тремя суставно-плечевыми связками: lig. glenohumerale (верхней, средней и нижней). Выше и ниже средней суставно-плечевой связки расположены два выпячивания суставной капсулы -- верхний и нижний подлопаточные вывороты (recesseus subscapularis). Фиброзный слой капсулы подкрепляется вплетающимися в него сухожилиями четырех мышц -- так называемая ротаторная манжетка. В ротаторную манжетку входят следующие структуры: спереди -- сухожилие подлопаточной мышцы (m. subscapularis), сверху -- сухожилие надостной мышцы (m. supraspinatus), сзади -- сухожилия подостной и малой круглой мышцы (т. infraspinatus). Недавно, частично с помощью МРТ, было выявлено, что надостная мышца состоит из двух частей.

Нижняя поверхность акромиального отростка лопатки, клювовидно-акромиальная связка и ключично-акромиальный сустав формируют надостный выход, или клювовидно-акромиальную арку.

Проксимальный отдел длинной головки двуглавой мышцы (m. biceps) имеет сложное прикрепление. Местами прикрепления являются верхний суставной бугорок и верхние отделы суставной губы. Фиброзные волокна также натянуты к заднему и переднему отделам суставной губы и суставной капсулы. Сухожилие загибается кпереди, проходит через полость плечевого сустава, ложится в межбугорковую борозду плечевой кости, где оно окружено синовиальным влагалищем. Короткая головка двуглавой мышцы берет начало от клювовидного отростка вместе с клювовидно-плечевой мышцей.

Субакромиально-субдельтовидная сумка (b. subacro-miale) (рис. 19.19) располагается более поверхностно по отношению к ротаторной манжетке, под акромиально-ключичным суставом и дельтовидной мышцей. В норме она не сообщается с плечевым суставом. Она является самой большой сумкой и состоит из субакромиального и субдельтовидного отделов, разделенных вырезкой. В 10% случаев субакромиально-субдельтовидная сумка под клювовидным отростком сообщается с подклювовидной сумкой. Внутрисуставной диск акромиально-ключичного сустава имеет клиновидную форму и расположен в верхней части суставной капсулы.

МРТ-анатомия плечевого сустава

МР плечевого сустава в аксиальной плоскости. Надостная мышца (m. supraspinatus), которая располагается под углом в 40° к корональной плоскости, хорошо видна на аксиальных срезах. Центрально расположенные сухожилия берут волокна от переднего и заднего брюшка мышцы и характеризуются эксцентричным ходом под углом в 50° среди мышечных волокон. Оба мышечных брюшка и сухожилие прикрепляются к большому бугорку плечевой кости. Кроме того, более чем в 80% случаев центральное сухожилие мышцы также прикрепляется

Рекомендуемые плоскости МРТ-исследования мягкотканных структур плечевого сустава

В аксиальной плоскости передние и задние отделы суставной губы выглядят структурами с низкой интенсивностью сигнала (рис. 19.20). Они покрывают, как шапочки, поверхностный слой суставной впадины, имеющий высокую интенсивность сигнала, так как он представлен гиалиновым хрящом. Суставная губа может иметь ряд вариантов строения и в норме примерно в 8% случаев может не дифференцироваться. На форму переднего отдела суставной губы влияют ее морфологические особенности. Спереди и сзади суставная губа имеет преимущественно треугольную форму, однако встречаются и другие варианты: так, в 10% в верхнепередней части суставная губа может быть разделена ямкой костной части суставной впадины или может полностью отсутствовать -- частичная аплазия суставной губы. При артроскопии или при МРТ любой такой вариант нормы может быть принят за повреждение. Зоны фокального или линейного повышения интенсивности сигнала в суставной губе иногда наблюдаются у пациентов, не предъявляющих жалоб и не имевших травм в анамнезе. Это объясняют либо физическими феноменами угла ориентации плоскости суставной губы к главному вектору магнитного поля, либо остаточной васкуляризацией суставной губы. Аналогичный эффект возможен при визуализации мениска коленного сустава. Такие случаи не должны расцениваться как повреждение.

Капсула сустава обычно хорошо видна на аксиальных томограммах. Прикрепление переднего отдела капсулы к суставной губе достаточно разнообразно, и можно выделить три его типа. Суставной карман между лопаткой и передним отделом капсулы иногда принимают за повреждение капсулы. Более проксимальное прикрепление капсулы к шейке плечевой кости расценивается как фактор, предрасполагающий к передним подвывихам головки плечевой кости. Передний отдел капсулы укреплен тремя lig. glenohumerale. Они натянуты косо от переднего края суставной впадины до головки плечевой кости. Между связками существует два отверстия для сообщения верхней и нижней сумок плечевого сустава. Верхняя lig. glenohumerale небольшая, тонкая и не всегда визуализируется при МРТ. Средняя связка относительно широкая и обычно выглядит как свободная от сигналов изогнутая структура. Из-за косого по отношению к аксиальной плоскости расположения она часто видна фрагментарно. Подробно описан вариант сочетания утолщенной, хорошо дифференцируемой средней lig. glenohumerale с уменьшенным или отсутствующим передневерхним отделом суставной губы. Этот вариант известен как комплекс Буфорда. Нижняя lig. glenohumerale состоит из переднего и заднего пучков, которые формируют подмышечный карман плечевого сустава. Все три lig. glenohumerale представляют утолщение переднего отдела капсулы. Они обычно начинаются от передней части суставного края, включая суставную губу, и хорошо видны, когда капсула несколько смещена внутрисуставной жидкостью или при МР-артрографии.

Сухожилие длинной головки двуглавой мышцы, так же как и его синовиальное влагалище, лучше визуализируется на аксиальных изображениях. Сухожилие проходит через плечевой сустав и через борозду сухожилия двуглавой мышцы, представляющую собой костную выемку на передней поверхности плечевой кости. В борозде сухожилие окружено сухожильным (синовиальным) влагалищем, сообщающимся с полостью сустава. Кпереди борозда покрыта поперечной связкой. Сухожилие визуализируется как округлая, свободная от сигналов структура, располагающаяся в межбугорковой борозде. Даже у здоровых людей оно может быть окружено небольшим количеством жидкости.

МРТ плечевого сустава в косой корональной плоскости. Эта плоскость успешно используется для выявления места прикрепления надостной мышцы к большому бугорку. Фиброзная ткань сухожилий обычно видна как структура с низкой ИС во всех импульсных последовательностях. Патологические изменения обычно характеризуются повышением интенсивности сигнала. Вместе с тем этот феномен в 80% наблюдается в месте прикрепления сухожилия надостной мышцы у здоровых людей, при отсутствии данных о травматических или дегенеративных изменениях ротаторой манжетки; он особенно заметен на Т1-ВИ и изображениях, взвешенных по протонной плотности, при отсутствии повышения ИС на Т2-ВИ. Повышение сигнала может быть фокальным или линейным по конфигурации, располагаться в верхней, средней или нижней части сухожилия, внутри него. В ряде случаев описанная картина является ранним проявлением миксоидного (слизистого) перерождения, обусловленного обеднением кровоснабжения зоны (так называемая критическая зона). Эти изменения не являются возрастными стигмами. Их можно увидеть и у не предъявляющих жалоб людей молодого возраста. В других случаях они связаны с включением жировой или соединительной ткани между волокнами сухожилия и частичным объемным действием, оказываемым соседними мышечными волокнами. В настоящее время считают, что в большинстве случаев этот феномен обусловлен эффектом, связанным с ориентацией сухожилия к главному вектору магнитного поля. Известно, что неоднородные по структуре ткани (анизотропные ткани), такие как гиалиновый хрящ или коллагеновые волокна, изменяют свое время релаксации, если их продольные микроволокна расположены под определенным углом по отношению к магнитному полю. Этот угол был получен экспериментально, он составляет 55° и известен как «магический угол». Аналогичным образом объясняют патологические изменения сигнала, возникающие в других сухожилиях и хрящах, интактных с точки зрения патологоанатома.

Другой важной структурой, оцениваемой на косых корональных срезах, является субакро-миально-субдельтовидная сумка. Сама сумка не видна, но она окружена внесуставной жировой клетчаткой, и в 70% случаев распознается при МРТ. Утолщение слоя этого жира вокруг субакромиально-субдельтовидной сумки прямо пропорционально связано с возрастом пациента и массой его тела, и обратно -- с физической активностью и мышечной массой. Он визуализируется как полоска высокой ИС на Т1-ВИ. Смещение и исчезновение полоски жира ископления жидкости внутри сумки может служить диагностическим критерием различных заболеваний.

Ключично-акромиальный сустав также лучше виден на косых корональных томограммах.

МРТ плечевого сустава в косой сагиттальной плоскости. Эта плоскость используется для оценки состояния ротаторной манжетки. Характерное расположение четырех ротаторов вокруг суставного отростка и головки плечевой кости облегчает разграничение отдельных мышц и некоторых повреждений их сухожилий. В этой же плоскости хорошо визуализируется клювовидно-акромиальная дуга, сформированная клювовидным отростком, клювовидно-акромиальной связкой и акромиальным отростком лопатки. Клювовидно-акромиальная связка в ряде случаев визуализируется в виде линейной структуры. Выделены различные типы прикрепления связки, что обусловлено вариабельностью формы и расположения акромиального отростка. Часто используется классификация по Bigliany, учитывающая форму нижней поверхности акромиального отростка:

-- тип 1 -- плоская или прямая нижняя поверхность;

-- тип 2 -- гладкая, изогнутая нижняя поверхность, близко прилежащая к поверхности головки плечевой кости в косой сагиттальной плоскости;

-- тип 3 -- крючковидная передненижняя поверхность (рис. 19.22 а, б).

Тип 3 встречается реже по сравнению с первыми двумя типами, и чаще всего связан с повреждениями ротаторной манжетки.

Нормальный угол наклона акромиального отростка в этой плоскости варьирует между 10° и 40°.

УЗИ-анатомия плечевого сустава

Исследование плечевого сустава начинают с оценки состояния сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча на изображениях, полученных при поперечном и продольном сканировании. При поперечном сканировании сухожилие двуглавой мышцы плеча визуализируется в виде гиперэхогенной зоны округлой или овальной формы, располагающейся в межбугорковой борозде. Сухожилие плеча окружено синовиальной оболочкой. Небольшое количество синовиальной жидкости может дифференцироваться как гипоэхогенный ободок. Выше сухожилия отчетливо выявляется дельтовидная мышца.

Изображение подлопаточной мышцы получают при отведении кнаружи согнутой под углом 90° руки. Это позволяет оценить состояние ротаторной манжетки. Костными ориентирами для визуализации сухожилия подлопаточной мышцы служат клювовидный отросток лопатки и головка плечевой кости. Сухожилие подлопаточной мышцы прилегает к малой бугристости плечевой кости. Сухожилие надостной мышцы лучше визуализируется при поперечном сканировании, когда согнутая рука отведена за спину. Тем же доступом определяется тонкая гипоэхогенная полоска поддельтовидной мышцы, а ниже -- сухожилие надостной мышцы.

Суставной гиалиновый хрящ дифференцируется как гипоэхогенная линия, непосредственно вдоль суставной поверхности головки плечевой кости. Передний и задний отделы суставной губы выявляются в норме как гиперэхогенные структуры треугольной формы, соответственно при сканировании из переднего и заднего доступов.

Из верхнего доступа при продольном и поперечном сканировании получают изображение сухожилия подостной мышцы. При более медиальном сканировании можно визуализировать ключично-акромиальное сочленение.

Лучевые критерии нормы структур плечевого сустава

1. По данным рентгенографии:

-- ключично-акромиальные суставы примерно на одном уровне с обеих сторон;

-- уровень расположения головок плечевых костей симметричен;

-- толщина кортикального слоя ключицы по ее верхней поверхности равна 2--4 мм;

-- ширина области грудино-ключичного сочленения равна 3--5 мм;

-- ширина области ключично-акромиального сочленения равна 2--4 мм;

-- угол между осью диафиза плечевой кости и линией анатомической шейки плечевой кости составляет 60--62°;

-- ширина суставной щели плечевого сустава равна 4--6 мм.

2. По данным КТ и МРТ:

-- гленоидальный угол (угол суставной впадины) составляет около 5° ретроверсии -- угол образован линией вдоль края суставной впадины и перпендикуляром к длинной оси ключицы;

-- ширина суставной щели плечевого сустава менее 6 мм;

-- ширина ключично-акромиального сочленения менее 1 см;

-- отсутствие жидкости в субакром и ал ьной сумке;

-- четко дифференцируется слой жировой клетчатки субакромиально;

-- угол наклона акромиального отростка лопатки (в косой сагиттальной плоскости) составляет 10--40°;

-- диаметр сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча приблизительно равен 4-6 мм.

Рентгеноанатомия локтевого сустава

Локтевой сустав по анатомическому строению является одним из наиболее сложных суставов. Образуют его дистальный эпифиз плечевой кости и проксимальные суставные концы обеих костей предплечья. Дистальный метафиз плечевой кости имеет два надмыщелка -- относительно большой и крутой медиальный и более плоский латеральный. В средней части дорсальной и ладонной поверхности метафиза плечевой кости расположены две ямки -- венечная и ямка локтевого отростка, разделенные тонкой костной перегородкой, образующей дно этих ямок.

Дистальный эпифиз плечевой кости имеет сложную форму. Латеральная часть его является головкой мыщелка плечевой кости (или так называемым латеральным мыщелком плеча), а медиальная имеет форму блока. Входящая в сустав головка лучевой кости плоская, круглая сочленяется с головкой мыщелка плечевой кости и с лучевой вырезкой проксимального конца локтевой кости. Головка лучевой кости переходит в шейку, у которой имеется хорошо выраженная, с выпуклой наружной поверхностью бугристость. Проксимальный конец локтевой кости имеет блоковидную вырезку и два отростка. Венечный отросток характеризуется небольшими размерами. Он расположен у ладонной поверхности блоковидной вырезки. Массивный локтевой отросток образует верхнедорсальную часть проксимального конца локтевой кости. К дорсальной его поверхности, играющей роль апофиза, прикрепляется сухожилие трехглавой мышцы. На лучевой стороне проксимального конца локтевой кости, непосредственно под блоковидной вырезкой, находится полуцилиндрическая лучевая вырезка, сочленяющаяся с боковой поверхностью головки лучевой кости.

Таким образом, в состав локтевого сустава входят три сочленения, имеющие общую полость сустава: плечелучевой, плечелоктевой и проксимальный лучелоктевой суставы.

После окончания формирования локтевого сустава возможна оценка всех рентгенологических показателей его анатомического строения. На переднезадней рентгенограмме к таким показателям относится, прежде всего, соотношение пространственных положений плеча и предплечья, которое характеризуется величиной угла, образующегося пересечением продольных осей названных сегментов верхней конечности. В норме угол открыт в лучевую сторону при значении его 175-162°. Контуры и структура метаэпифизов костей, образующих локтевой сустав, ровные, плавно-закругленные, с большей или меньшей степенью выпуклости. Структура дистального метафиза плечевой кости характеризуется наличием так называемых аркад -- системы очень мощных дугообразных силовых линий, выпуклостью обращенной вверх, а также отображением дна венечной ямки и ямки локтевого отростка в виде овального участка пониженной оптической плотности и верхнего края второй ямки -- в виде дугообразной полосы. Архитектонику структуры дистального эпифиза плечевой кости проксимальных метафизов костей предплечья образуют системы вертикально ориентированных силовых линий.

На рентгенограммах в боковой проекции пространственное положение дистального мета-эпифиза плечевой кости характеризуется величиной угла, образующегося при пересечении продольной оси диафиза и линии, соединяющей дно ямок плечевой кости с центром суставной поверхности латерального мыщелка плеча. Нормативные значения этого угла (открытого в вентральную сторону) -- 35--45°. Дистальный эпифиз плечевой кости отображается на боковой рентгенограмме в виде четырех окружностей. Самая большая и наиболее вентрально расположенная соответствует латеральному мыщелку плечевой кости, самая маленькая и наиболее четко очерченная -- выемке между валами блока.

Для плечелоктевого сочленения показателем нормы анатомических соотношений является равномерность ширины рентгенологической суставной щели, проецирующейся между контуром блоковидной вырезки локтевой кости и нижней частью контура окружности, соответствующей латеральному валу блока дистального эпифиза плечевой кости. Критерием нормы анатомических соотношений в плечелучевом сочленении служит расположение центра суставной ямки головки лучевой кости на уровне границы между первым и вторым квадрантами головки мыщелка плечевой кости (считая от вентрального края суставной поверхности головки). Приведенный показатель действителен только при условии выполнения рентгенограммы при положении предплечья к плечевой кости под углом, близким к 90°.