Способ трехмерной визуализации длинных трубчатых костей при диафизарных переломах

Способ трехмерной визуализации длинных трубчатых костей при диафизарных переломах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может найти применение в диагностике повреждений и заболеваний длинных трубчатых костей.

Известен способ исследования костной ткани на основе ультразвуковой эхоостеометрии, заключающийся в установке на поверхности диагностируемой области излучателя и приемника-преобразователя ультразвуковых импульсов, приеме, регистрации ультразвуковых импульсов и оценке состояния костной ткани (Патент РФ №2071274, А61В 8/00, 1997). Данный способ ультразвуковой эхоостеометрии обладает рядом недостатков, в том числе:

- не обеспечивает достаточно точной топической диагностики локализации переломов;

- диагностическая информация в значительной степени зависит от импеданса параоссальныъх тканей;

- ультразвуковые колебания для костной ткани являются подпороговыми и быстро затухают, что не позволяет в полном объеме извлекать важные диагностические параметры;

- аппаратура для ультразвукового исследования отличается дороговизной, громоздкостью, требует присутствия врача-функционалиста и специально обученного медицинского персонала, что затрудняет использование при динамическом наблюдении.

Известна методика трехмерного моделирования операций остеосинтеза при диафизарных переломах длинных трубчатых костей (заявка RU №2004123489, 2006 г.). При этом производится выстраивание объемного изображения на основе отсканированных рентгенограмм пораженного сегмента, при помощи пакетов трехмерной графики выстраивается модель перелома.

Недостатками способа являются:

- необходимость наличия высококачественных рентгенограмм, что связано с высокой лучевой нагрузкой на пациента и медицинский персонал;

- длительность исследования, требующего отцифровки рентгенограмм, удаления артефактов, калибровки оптических показателей сканограмм.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является методика, известная из А.с. №975003, 1982 г., заключающаяся в том, что посредством возбуждения механических колебаний в кости и регистрации колебаний выше и ниже предполагаемого повреждения производится вычерчивание щели перелома на коже обследуемого.

Недостатками методики являются:

- невозможность обработки и хранения информации;

- длительность исследования;

- возможность инфицирования мягких тканей красящими компонентами.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности диагностики повреждений длинных трубчатых костей посредством объемной визуализации сегмента.

Технический результат - повышение точности и информативности способа.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемый способ не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Пациенту объясняют смысл исследования, после чего устанавливают источник механических колебаний на коже в проекции участка кости, например на бугристость большеберцовой кости или большой вертел бедренной кости. Проводят стандартное антропометрическое исследование здоровой конечности, длины сегментов, окружности на разных уровнях. Проводят акустический анализ, при этом отмечают высокоамплитудный сигнал на всем протяжении сегмента, выстраивают изображение (Фиг.1). Полученные параметры заносят в базу данных. Далее производят перемещение групп приемников механических колебаний по коже в дистальном направлении к предполагаемому повреждению, с регистрацией амплитудных характеристик механических откликов и автоматическим вводом их в ЭВМ. После перехода за линию перелома амплитуда откликов снижается, по сравнению с показателями выше перелома. Полученную информацию вводят в ЭВМ и используют для построения трехмерного изображения на основе регистрации расстояния от источника механических колебаний до точек значительного снижения амплитуды откликов менее 20%, при этом за 100% принимают показатели, зафиксированные с сейсмоприемника, установленного на проксимальном отломке в непосредственной близости от источника механических колебаний.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими фигурами: на Фиг.1 представлено получаемое трехмерное изображение сегмента кости, на Фиг.2 - трехмерное изображение большеберцовой кости и место перелома больного Н., на Фиг.3 - трехмерное изображение кости голени и место перелома больной Д., на Фиг.4 - рентгенограмма больного Н., на Фиг.5 - рентгенограмма больной Д.

Представляем примеры клинического использования способа.

Пример 1. Пациент Н., 42 лет, госпитализирован после ДТП в бессознательном состоянии. Учитывая отсутствие контакта с пациентом, наличие отека и ссадин в средней трети правой голени было принято решение обследовать большеберцовую и малоберцовую кость по предложенной методике. На бугристость правой большеберцовой кости установлен вибровозбудитель, произведено перемещение групп широкополостных сейсмоприемников в дистальном направлении. Все сейсмоприемники зафиксировали снижение амплитуды откликов (11%, 14%, 16%) в проекции средней трети большеберцовой кости, получено изображение (Фиг.2). Выставлен предварительный диагноз: закрытый поперечный перелом средней трети обеих костей левой голени со смещением отломков. Проведенное рентгенологическое обследование подтвердило диагноз (Фиг.4).

Пример 2. Пациентка Д., 35 лет, госпитализирована после уличной травмы, объективно отмечается отек, патологическая подвижность в нижней трети правой голени. Проведено исследование по предложенной методике, получено изображение поврежденного сегмента (Фиг.3). Выставлен предварительный диагноз: закрытый перелом нижней трети обеих костей правой голени со смещением отломков. Проведенное рентгенологическое обследование подтвердило диагноз (Фиг.5).

Предлагаемый способ легко воспроизводим в амбулаторных условиях или в условиях стационара и при его использовании достигается указанный технический результат. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ диагностики диафизарных переломов длинных трубчатых костей, включающий возбуждение колебаний в пораженном сегменте выше места предполагаемого повреждения, анализ изменения количественных параметров механических откликов путем перемещения сейсмоприемников в дистальном направлении, отличающийся тем, что производят трехмерную реконструкцию поврежденного сегмента посредством определения расстояния от источника механических колебаний до точек снижения амплитуды откликов менее 20%, при этом за 100% принимают показатели, зафиксированные с сейсмоприемника, установленного на проксимальном отломке в непосредственной близости от источника механических колебаний.