ВОЗМОЖНОСТИ ЭХОГРАФИИ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ ПАРАВЕРТЕБРАЛЬНЫХ МЫШЦ ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА У ДЕТЕЙ С НАЧАЛЬНЫМИ ПРОЯВЛЕНИЯМИ ИДИОПАТИЧЕСКОГО СКОЛИОЗА
Авторы:
1.
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
2.
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
3.
Восстановительный Центр Детской Ортопедии и Травматологии «Огонёк»
Тип:
Статья
Страницы:
с 11
по 16
Статус:
Опубликован
Получено:
20.07.2022
Одобрено:
02.08.2022
Опубликовано:
27.12.2019
Классификаторы:
УДК 617.3, 616.741.6
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
сколиоз, диагностика, паравертебральные мышцы, эхография, плотность мышц, площадь поперечного сечения мышц
Аннотация (русский):
В образовании идиопатического сколиоза (ИС) ведущая патогенетическая роль принадлежит паравертебральным мышцам (ПВМ). С этих позиций диагностика структуры и функции состояния ПВМ чрезвычайно актуальна. Метод ультразвуковой диагностики (УЗД), как не инвазивный, доступный, малозатратный и достаточно информативный, на наш взгляд является оптимальным. На клинической базе СПбГБУЗ «Восстановительного Центра Детской Ортопедии и Травматологии «Огонек»» было обследовано 29 детей (14 девочек и 15 мальчиков) в возрасте от 9 до 11 лет с ИС 1 степени по классификации Чаклина, что было подтверждено методом рентгенографии (деформация позвоночного столба от 1 до 10* по Коббу). Всем детям оценка состояния ПВМ проводилась в положении лежа с вогнутой и выпуклой стороны сколиотической дуги. Для проведения ультразвукового исследования (УЗИ) использовался линейный датчик частотой 5-10 МГц сканера Aloka SSD-1100. Датчик устанавливался в горизонтальной плоскости перпендикулярно позвонку L4 на основании дуги деформации на расстоянии 1-2 см от его остистого отростка. В ультразвуковой (УЗ) диапазон исследования попадала группа глубоких ПВМ, а именно: mm.transversospinales (mm.semispinales, mm.intertransversales, mm.rotatores, mm.multifidii), оценивались площадь поперечного сечения этих мышц (см²) и плотность мышцы на заданном участке (%).
В образовании идиопатического сколиоза (ИС) ведущая патогенетическая роль принадлежит паравертебральным мышцам (ПВМ). С этих позиций диагностика структуры и функции состояния ПВМ чрезвычайно актуальна. Метод ультразвуковой диагностики (УЗД), как не инвазивный, доступный, малозатратный и достаточно информативный, на наш взгляд является оптимальным. На клинической базе СПбГБУЗ «Восстановительного Центра Детской Ортопедии и Травматологии «Огонек»» было обследовано 29 детей (14 девочек и 15 мальчиков) в возрасте от 9 до 11 лет с ИС 1 степени по классификации Чаклина, что было подтверждено методом рентгенографии (деформация позвоночного столба от 1 до 10* по Коббу). Всем детям оценка состояния ПВМ проводилась в положении лежа с вогнутой и выпуклой стороны сколиотической дуги. Для проведения ультразвукового исследования (УЗИ) использовался линейный датчик частотой 5-10 МГц сканера Aloka SSD-1100. Датчик устанавливался в горизонтальной плоскости перпендикулярно позвонку L4 на основании дуги деформации на расстоянии 1-2 см от его остистого отростка. В ультразвуковой (УЗ) диапазон исследования попадала группа глубоких ПВМ, а именно: mm.transversospinales (mm.semispinales, mm.intertransversales, mm.rotatores, mm.multifidii), оценивались площадь поперечного сечения этих мышц (см²) и плотность мышцы на заданном участке (%).
Ключевые слова:
сколиоз, диагностика, паравертебральные мышцы, эхография, плотность мышц, площадь поперечного сечения мышц
сколиоз, диагностика, паравертебральные мышцы, эхография, плотность мышц, площадь поперечного сечения мышц
Введение Идиопатический сколиоз относится к числу самых распространенных заболеваний костной системы у детей [1]. Это развивающийся во времени процесс, клиническая симптоматика которого имеет нарастающий характер. В патогенезе развития заболевания одним из главных факторов является несоответствие роста спинного мозга и костно-мышечной системы позвоночника, в результате чего возникает медулло-вертебральный конфликт, требующий компенсации [2]. Паравертебральным мышцам (ПВМ) отведена особая роль как в сохранении вертикального положения тела человека, так и в патогенезе деформирования позвоночного столба. Функциональное состояние мышц играет ключевую роль как в поддержании нормальной формы позвоночника, так и в процессе его патологического скручивания, поэтому их изучение у пациентов со сколиозом является чрезвычайно актуальной проблемой. Так как лечение сколиоза особенно эффективно на начальном этапе деформации, адекватная оценка нарушений функций и четкое понимание характера морфологических изменений занимают очень большую роль в успехе реабилитационных мероприятий [3]. Одним из основных способов оценки функционального состояния мышечной системы является электромиография. Также применяются современные технологии 3D тестирования с использованием системы Bionix Sim 3 Pro для оценки мышечного баланса с выявлением патологии отдельных мышц позвоночника [4]. Однако, в случае с оценкой структуры ПВМ метод УЗД, на наш взгляд, является оптимальным. В современной литературе крайне мало работ, касающихся УЗИ ПВМ при сколиозе. Тем не менее, актуальность этой проблемы подтверждается рядом работ зарубежных коллег. Так, например, Zapata K.A. et al. [5], измеряли УЗ толщину глубоких параспинальных мышц (ГПМ) у 10 пациентов с ИС и у 10 здоровых людей. Ими было выявлено, что у пациентов с ИС на вогнутой стороне дуги деформации толщина ГПМ была значительно больше, чем на выпуклой, в сравнении с исследованиями у здоровых. Целью этого исследования также являлась возможность определения надежности УЗ метода в оценке состояния ГПН у пациентов со сколиозом, однако авторы не касались вопросов ранней диагностики и лечения этой патологии. В свою очередь Kennelly K.P., Stokes M.J. [6] определяли площадь поперечного сечения и линейные размеры (в горизонтальной и вертикальной плоскостях) ГПМ на разных уровнях дуги деформации у 20-ти больных с ИС. Авторами было отмечено, что площадь поперечного сечения ГПМ была меньше на вогнутой стороне грудной дуги и на выпуклой стороне поясничной и грудопоясничной дуг. Полученные комбинированные линейные измерения коррелировали с площадью поперечного сечения ГПМ. Целью проведенной работы являлось доказательство возможности быстрой инструментальной оценки размеров ГПМ с помощью УЗИ. Таким образом, эти предварительные результаты создали основу для дальнейшего изучения роли ГПМ в патогенезе ИС у подростков. Однако, авторами не учитывались стадии развития сколиоза, его формы, возрастные особенности и лечение пациентов. Проведенное нами в 2017-2019 гг. исследование по определению УЗ нормы ПВМ у детей доказало наличие симметричности показателей площади поперечного сечения и эхоплотности ПВМ между правой и левой сторонами позвоночного столба при исследовании как в положении стоя, так и в положении лежа [7]. Это позволило продолжить нашу работу в направлении диагностики состояния ПВМ уже при деформациях позвоночника. Материалы и методы На клинической базе Восстановительного Центра Детской Ортопедии и Травматологии «Огонек» было обследовано 29 детей в возрасте от 9 до 11 лет с диагнозом ИС. Пациенты имели деформацию позвоночного столба от 1 до 10* по Коббу, что подтверждалось данными рентгенографии. Всем детям оценка состояния ПВМ проводилась в положении лежа с вогнутой и выпуклой стороны сколиотической дуги. Для проведения УЗИ использовался линейный датчик частотой 5-10 МГц сканера Aloka SSD-1100, при этом в УЗ диапазон исследования попадала группа глубоких ПВМ, а именно: mm.transversospinales (mm.semispinales, mm.intertransversales, mm.rotatores, mm.multifidii). В связи с тем, что из мышц медиального тракта в поясничном отделе позвоночника (преимущественно на уровне L3-L4), более поверхностно расположены mm.multifidii, они были более доступны для проведения УЗИ. Mm.multifidii в этом сегменте позвоночника (L3-L4) располагаются косо и, начинаясь от поперечных отростков L4, идут вверх, прикрепляясь к остистому отростку L2. (рис.1). Датчик устанавливался в поперечном положении на уровне основания сколиотической дуги на расстоянии 1-2 см справа и слева от поперечного отростка четвертого позвонка L4 (ориентиром для постановки датчика являлся его остистый отросток). Рис. 1. УЗ-изображение глубоких паравертебральных мышц на уровне L4 Примечание: 1 - тело позвонка, 2 - остистый отросток, 3 - поперечные отростки, 4 - мышцы медиального тракта, 5 - мышцы латерального тракта. Оценивались площадь поперечного сечения этих мышц (измерения производились в см²) и плотность на заданном участке мышцы (измерение выполнялось в %). Было обследовано 29 детей с ИС, из них 9-летние составляли 27,5%, 10-летние - 27,5% и 11-летние 45%. Обследованных мальчиков было 15 человек, что составляло 52%, девочек - 14 человек, что соответствовало 48%. Распределение детей по полу и возрасту представлено в таблицах 1 и 2. Таблица 1. Распределение детей со сколиозом 1 степени по полу Примечание: М - мальчики, Д - девочки, N - количество Таблица 2. Распределение детей со сколиозом 1 степени по возрасту Для определения площади поперечного сечения ПВМ использовалась функция УЗ аппарата по измерению линейных размеров и площади (рис 2.). Рис. 2. УЗ-оценка площади поперечного сечения паравертебральных мышц медиального тракта на уровне позвонка L4 (слева и справа). Примечание: Ellipse - площадь поперечного сечения Для определения плотности ПВМ была использована функция УЗ аппарата «Гистограммные измерения» (HIST), которая осуществляла вывод интенсивности УЗ-сигнала на произвольном участке мышцы с использованием функции гистографии (рис.3). При этом оценивалось: T - число пикселей на произвольном или фиксированном участке, L - уровень интенсивности, соответствующий часто встречающейся составляющей интенсивности на заданном участке, М - число пикселей, соответствующее чаще всего встречающейся составляющей интенсивности на заданном участке, MN - средний уровень интенсивности на заданном участке, SD - стандартное отклонение составляющих интенсивности на заданном участке. Рис. 3. УЗ-оценка плотности паравертебральных мышц медиального тракта на уровне L4 (слева и справа) Примечание: Hist - плотность структуры мышцы, T - число пикселей на произвольном или фиксированном участке, L - уровень интенсивности, соответствующий часто встречающейся составляющей интенсивности на заданном участке, М - число пикселей, соответствующее чаще всего встречающейся составляющей интенсивности на заданном участке, MN - средний уровень интенсивности на заданном участке, SD - стандартное отклонение составляющих интенсивности на заданном участке. Результаты Как видно из таблицы 3, плотность ПВМ у мальчиков со сколиозом 1 степени при исследовании в положении лежа была 24,9 % с выпуклой стороны и 21,9% - с вогнутой, в положении стоя - 22% с выпуклой стороны и 19,3% - с вогнутой (диаграмма 1). Таблица 3. УЗ-параметры паравертебральных мышц у мальчиков и девочек со сколиозом 1 степени Пол N Положение пациента лежа Положение пациента стоя p% Scm² p% Scm² Convex Concave Convex Concave Convex Concave Convex Concave м 15 24,9 21,9 1,8 2 22 19,3 2 2,2 КА 1,14 1 1,14 1,1 д 14 25,3 22,7 2,18 2,4 27,6 24,7 1,8 3,5 КА 1,11 1,09 1,12 1,9 Примечание: N - количество пациентов, p - плотность мышц (%), S - площадь поперечного сечения мышц (cm²), Convex - выпуклая сторона сколиотической дуги, Concave - вогнутая сторона сколиотической дуги, КА - коэффициент асимметрии Диаграмма 1. Плотность паравертебральных мышц у мальчиков при сколиозе 1 степени В свою очередь у девочек со сколиозом 1 степени при УЗИ мышц в положении лежа плотность ПВМ была 25,3% с выпуклой стороны и 22,7% - с вогнутой, в положении стоя - 27,6% с выпуклой стороны и 24,7% - с вогнутой (диаграмма 2). Диаграмма 2. Плотность паравертебральных мышц у девочек при сколиозе 1 степени Также из таблицы 3 следует, что средняя величина площади поперечного сечения ПВМ у мальчиков со сколиозом 1 степени при исследовании в положении лежа была 1,8 см² с выпуклой стороны и 2,0 см² - с вогнутой, в положении стоя - 2,0 см² с выпуклой стороны и 2,2 см² - с вогнутой (диаграмма 3). Диаграмма 3. Площадь поперечного сечения паравертебральных мышц у мальчиков со сколиозом 1 ст. В то же время у девочек со сколиозом 1 степени при УЗИ мышц в положении лежа площадь поперечного сечения ПВМ была 1,19 см² с выпуклой стороны и 2,4 см² - с вогнутой, в положении стоя - 1,8 см² с выпуклой стороны и 3,5 см² - с вогнутой. (диаграмма 4, рисунок.4) Рис. 4. Оценка эхоплотности паравертебральных мышц медиального тракта на уровне L4 у пациентки 11 лет со сколиозом 1 ст. в положении стоя и в положении лежа Примечание: Hist - плотность структуры мышцы, MN - средний уровень интенсивности на заданном участке, 1 - m.multifidii на выпуклой стороне сколиотической дуги в положении пациента стоя (22,4%), 2 - m.multifidii на вогнутой стороне сколиотической дуги в положении пациента стоя (19,4%), 3 - m.multifidii на выпуклой стороне сколиотической дуги в положении пациента лежа (16,4%), 4 - m.multifidii на вогнутой стороне сколиотической дуги в положении пациента лежа (12,6%), 5 - остистый отросток L4. Диаграмма 4. Площадь поперечного сечения паравертебральных мышц у девочек со сколиозом 1 ст. В ходе нашей работы мы отметили, что коэффициент асимметрии не менялся пропорционально возрасту детей, что представлено в таблице 4. Таблица 4. УЗ-параметры паравертебральных мышц у детей со сколиозом 1 ст. позвоночника в разных возрастных группах Возраст N Положение пациента лежа Положение пациента стоя p% Scm² p% Scm² Convex Concave Convex Concave Convex Concave Convex Concave 9 8 25,68 22,61 2,16 2,39 26,3 22,56 2,16 2,41 КА 1,13 1,1 1,16 1,11 10 8 25,18 22,52 2,08 2,43 28,27 24,23 1,87 2,15 КА 1,03 1,05 1,02 1,05 11 13 25,17 22,31 2,01 2,22 26,44 23,22 1,96 2,826 КА 1,13 1,1 1,14 1,5 Примечание: N - количество пациентов, p - плотность мышц (%), S - площадь поперечного сечения мышц (cm²), Convex - выпуклая сторона сколиотической дуги, Concave - вогнутая сторона сколиотической дуги, КА - коэффициент асимметрии Средние показатели плотности ПВМ при сколиозе 1 степени в положении лежа составляли 25,35% с выпуклой стороны и 22,48% - с вогнутой, в положении стоя - 27% с выпуклой стороны и 23,34% - с вогнутой (таблица 5, диаграмма 5). Таблица 5. УЗ-гистография паравертебральных мышц при сколиозе 1 ст. (%) Convex Concave Коэффициент асимметрии лежа 25,35 22,48 1,13 стоя 27 23,34 1,16 Примечание: Convex - выпуклая сторона сколиотической дуги, Concave - вогнутая сторона сколиотической дуги Диаграмма 5. Плотность паравертебральных мышц (%) при сколиозе 1 ст. в зависимости от положения пациента и стороны расположения УЗ-датчика Средние значения площади поперечного сечения ПВМ при сколиозе 1 степени положении лежа составляли 2,09 см² с выпуклой стороны и 2,35 см² - с вогнутой, в положении стоя - 2 см² с выпуклой стороны и 2,47 см² - с вогнутой (таблица 6, диаграмма 6). Таблица 6. Площадь поперечного сечения паравертебральных мышц при сколиозе 1 ст (см²) слева справа среднее по положению лежа 2,1 2,1 2,1 стоя 2 2,1 2,1 среднее по сторонам 2,05 2,1 - Примечание: Convex - выпуклая сторона сколиотической дуги, Concave - вогнутая сторона сколиотической дуги Диаграмма 6. Площадь поперечного сечения (см²) паравертебральных мышц при сколиозе 1 ст. (см²) в зависимости от положения пациента и стороны расположения УЗ-датчика Выводы Таким образом, у детей с начальной степенью сколиоза вне зависимости от пола и возраста при осуществлении УЗИ ПВМ наблюдается повышение эхоплотности мышц на выпуклой стороне сколиотической дуги и повышение площади поперечного сечения ПВМ на вогнутой ее стороне, причем в положении стоя асимметрия исследуемых показателей более выражена. Учитывая важность комплексного подхода к диагностике идиопатического сколиоза, а также прогнозирование прогрессирования данного заболевания у детей, можно говорить о применении полученных объективных данных УЗД паравертебральных мышц и включении метода УЗД в перечень необходимых диагностических процедур у детей с деформациями позвоночного столба, что также отвечает задачам стратегии развития санаторно-курортного комплекса [8]
1. Панкратова Г.С., Дудин М.Г., Суслова Г.А.; Лечение патологически подвижной почки у детей с идиопатическим сколиозом // Вестник восстановительной медицины; 2017; №3: 25-28
2. Дудин М.Г. Пинчук Д.Ю.; Идиопатический сколиоз. Диагностика, патогенез; СПб.: Человек; 2009. 335 с.
3. Цыкунов М.Б.; Медицинская реабилитация при сколиотических деформациях // Вестник восстановительной медицины; 2018; №4: 75-91
4. Цыкунов М.Б., Шмырев В.И., Мусорина В.Л.; Изокинетическое 3D тестирование мышц-стабилизаторов позвоночника как новый диагностический метод для оценки функционального состояния мышечной системы // Вестник восстановительной медицины; 2017; №6:75-80
5. Zapata K.A., Wang-Price S.S., Sucato D.J., Dempsey-Robertson M. Ultrasonographic measurements of paraspinal muscle thickness in adolescent idiopathic scoliosis: a comparison and reliability study; Pediatr Phys Therapy; 2015; №27(2):119-25
6. Kennelly K.P., Stokes M.J. Pattern of asymmetry of paraspinal muscle size in adolescent idiopathic scoliosis examined by real-time ultrasound imaging. A preliminary study; Spine; 1993; №18 (7):913-917.
7. Рыбка Д.О., Дудин М.Г., Шарова Л.Е.; Возможности ультразвуковой диагностики состояния паравертебральных мышц поясничного отдела позвоночника у здоровых детей // Вестник восстановительной медицины; 2019 №2:69-73
8. Хан М.А., Погонченкова И.В.; Современные проблемы и перспективные направления развития детской курортологии и санаторно-курортного лечения // Вестник восстановительной медицины; 2018; №3: 2-7
9. Pankratova G.S., Dudin M.G., Suslova G.A.; Lechenie patologicheski podvizhnoj pochki u detej s idiopaticheskim skoliozom // Vestnik vosstanovitel'noj mediciny; 2017; №3: 25-28
10. Dudin M.G. Pinchuk D.Y.; Idiopaticheskij skolioz. Diagnostika, patogenez; SPb.: CHelovek; 2009. 335 s.
11. Cykunov M.B.; Medicinskaya reabilitaciya pri skolioticheskih deformaciyah // Vestnik vosstanovitel'noj mediciny; 2018; №4: 75-91
12. Cykunov M.B., Shmyrev V.I., Musorina V.L.; Izokineticheskoe 3D testirovanie myshc-stabilizatorov pozvonochnika kak novyj diagnosticheskij metod dlya ocenki funkcional'nogo sostoyaniya myshechnoj sistemy // Vestnik vosstanovitel'noj mediciny; 2017; №6:75-80
13. Zapata K.A., Wang-Price S.S., Sucato D.J., Dempsey-Robertson M. Ultrasonographic measurements of paraspinal muscle thickness in adolescent idiopathic scoliosis: a comparison and reliability study; Pediatr Phys Therapy; 2015; №27(2):119-25
14. Kennelly K.P., Stokes M.J. Pattern of asymmetry of paraspinal muscle size in adolescent idiopathic scoliosis examined by real-time ultrasound imaging. A preliminary study; Spine; 1993; №18 (7):913-917.
15. Rybka D.O., Dudin M.G., Sharova L.E.; Vozmozhnosti ul'trazvukovoj diagnostiki sostoyaniya paravertebral'nyh myshc poyasnichnogo otdela pozvonochnika u zdorovyh detej // Vestnik vosstanovitel'noj mediciny; 2019 №2:69-73
16. Han M.A., Pogonchenkova I.V.; Sovremennye problemy i perspektivnye napravleniya razvitiya detskoj kurortologii i sanatorno-kurortnogo lecheniya // Vestnik vosstanovitel'noj mediciny; 2018; №3: 2-7
