Diagnostyka choroby zwyrodnieniowej stawów: scyntygrafia radioizotopowa i termografia

Scyntygrafię radioizotopową stawów wykonuje się przy użyciu radiofarmaceutyków osteotropowych (pirofosforan, fosfon, znakowanych ^99m Tc). Leki te aktywnie kumulują się w obszarach aktywnego metabolizmu kości i kolagenu. Szczególnie intensywnie kumulują się w zapalonych tkankach stawowych, co odzwierciedlają scyntygramy stawów.

Metodę scyntygrafii radioizotopowej stosuje się w celu wczesnej diagnostyki zapalenia stawów, wykrywania subklinicznych faz uszkodzeń stawów, diagnostyki różnicowej zmian zapalnych i zwyrodnieniowych.

Do wczesnej diagnostyki zmian patologicznych stawów, wykrywania reaktywnego stanu zapalnego można wykorzystać scyntygrafię szkieletową z pirofosforanem znakowanym ^99m Tc. W obecności reaktywnego zapalenia błony maziowej obserwuje się hiperfiksację z rozproszonym rozmieszczeniem radioizotopu. W obszarach niedokrwienia nasady kości scyntygramy w strefach niedokrwienia wykazują zmniejszenie akumulacji radiofarmaceutyku, natomiast w obszarach zwiększonego ukrwienia, co odpowiada obszarom przebudowy kości, jego akumulacja jest równomiernie zwiększona. Porównując dane scyntygraficzne z wynikami flebografii śródkostnej i pomiarem ciśnienia śródkostnego, zauważono, że zastój żylny i wzrost ciśnienia w kanale rdzeniowym łączą się z nienormalnie wysokim wchłanianiem radiofarmaceutyku. W tym przypadku stopień jego wchłaniania jest wprost proporcjonalny do stopnia zaawansowania procesu zwyrodnieniowo-dystroficznego. Analiza rozmieszczenia radionuklidów w zwyrodnieniu stawu biodrowego wykazała zwiększoną akumulację znakowanego związku w miejscach zwiększonego obciążenia, głównie w ścianach torbieli i osteofitów, a także w miejscach tworzenia nowej kości.

W szerokim znaczeniu termografia to graficzny zapis pola termicznego obiektów, tj. ich pola promieniowania podczerwonego, wytwarzany różnymi metodami. Termogram to stały dwuwymiarowy obraz pola temperatury części lub całego ciała obiektu.

Termografia jest pomocniczym testem diagnostycznym, który należy interpretować w ujednoliconym powiązaniu z danymi klinicznymi, laboratoryjnymi i anamnestycznymi uzyskanymi zgodnie z algorytmem diagnostycznym. Według LG Rosenfelda i współautorów (1988) głównymi zaletami termografii są:

1. Całkowite bezpieczeństwo. Ciało ludzkie nie jest narażone na promieniowanie ani uszkodzenia. Możliwe są wielokrotne badania tego samego tematu.
2. Szybkość badania. W zależności od rodzaju termografu trwa od 1 min do 4 min. Czas potrzebny na wyrównanie temperatury skóry pacjenta i powietrza otoczenia (15 min) można znacznie skrócić, jeśli pomieszczenie termograficzne jest odpowiednio wyposażone.
3. Wysoka dokładność. Minimalny zarejestrowany gradient temperatury między dwoma punktami w odległości jednego milimetra wynosi 0,1 C. Taka dokładność pozwala na wstępną diagnostykę miejscową zmiany.
4. Możliwość wyboru sekwencji bezpiecznych procedur badawczych dla kobiet w ciąży i dzieci.
5. Możliwość równoczesnej oceny stanu funkcjonalnego kilku układów organizmu (z wykorzystaniem termografii przeglądowej).

Ważnym punktem w dokładnym wykonaniu termografii jest właściwe wyposażenie gabinetu, a także przygotowanie pacjenta do badania. Gabinet musi stworzyć warunki do stabilizacji wpływu czynników środowiskowych na sprzęt termodiagnostyczny i pacjenta. W tym celu drzwi i okna są zasłonięte grubymi, chroniącymi przed światłem zasłonami. Możliwe źródła promieniowania IR (centralne ogrzewanie) są osłonięte. Zaleca się utrzymanie temperatury 22+1 C w pokoju badania, ponieważ przy wyższej temperaturze następuje spadek kontrastu termogramów, a przy niższej u pacjentów rozwija się zwężenie naczyń, co gwałtownie obniża zawartość informacyjną metody. Wilgotność względna w gabinecie powinna mieścić się w granicach 40-70%. Prędkość przepływu powietrza w pomieszczeniu nie powinna przekraczać 0,15-0,2 m/s. Zamknięte pomieszczenie wyposażone w klimatyzator spełnia te wymagania.

W przypadku chorób stawów o różnej lokalizacji należy przestrzegać następujących zasad przygotowania pacjenta do badania termograficznego:

A. Kończyny górne:

• Ręce muszą być czyste, należy zmyć lakier z paznokci.
• W dniu poprzedzającym badanie nie należy stosować kremów, stosować fizjoterapii, przyjmować leków rozszerzających lub zwężających naczynia krwionośne.
• Podczas badania ręce są rozpięte pod ubraniem i położone na statywie.

B. Kończyny dolne:

• Zdejmujemy bandaże i kompresy z nóg i odsłaniamy je, aby skóra mogła przystosować się do temperatury pokojowej.
• Na dzień przed badaniem nie należy przyjmować żadnych leków ani poddawać się zabiegom fizjoterapeutycznym.
• Wieczorem należy umyć stopy, aby pozbyć się sebum i złuszczonego naskórka; należy również zmyć lakier z paznokci.
• Badanie przeprowadza się w pozycji leżącej na plecach lub, rzadziej, w pozycji stojącej.

Badanie powinno być poprzedzone okresem adaptacji temperaturowej, który u osób dorosłych wynosi 10-15 minut. Ze względu na fakt, że wskaźniki temperatury ciała człowieka zmieniają się w ciągu doby co 3-4 godziny z wahaniami 0,2-0,4 °C, zaleca się przeprowadzenie badań porównawczych (dynamicznych) w tym samym czasie. Należy również wziąć pod uwagę, że maksymalna temperatura ciała u zdrowych osób notowana jest po 15-16 godzinach.

Prawidłowa interpretacja termogramów wymaga znajomości ogólnej fizjologii, anatomii i szczególnych dziedzin medycyny. Normalnie zdrowa osoba ma strefy hipertermii i hipotermii, spowodowane przez szereg przyczyn. Pojawienie się stref hipertermii może być spowodowane przez:

• zwiększony metabolizm w danym narządzie lub tkance w określonym czasie (np. gruczoły piersiowe w okresie laktacji),
• „efekt jamy” (obszary oczodołów, pępka, fałdu pośladkowego, okolic pachowych, pachwinowych, przestrzeni międzypalcowych, przyśrodkowych powierzchni kończyn dolnych lub kończyn górnych ściśle dociśniętych do ciała).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Cechy topograficzne normalnych termogramów

Plecy i kręgosłup na termogramach są przedstawione z jednorodną termotopografią z niewielką hipertermią w środkowej części odcinka lędźwiowego. Czasami obserwuje się umiarkowaną hipertermię przestrzeni międzyłopatkowej.

Na termogramie pleców można wyróżnić 4 stałe strefy hipertermii:

1. w rzucie wyrostków kolczystych, począwszy od poziomu środkowo-piersiowego kręgosłupa; szerokość pierwszej strefy jest nieco większa w dolnym odcinku piersiowym i górnym lędźwiowym w porównaniu z dolnym lędźwiowym,
2. w projekcji fałdu międzypośladkowego,
3. dwie symetryczne strefy w rzucie stawów krzyżowo-biodrowych (boczna i nieco powyżej bruzdy międzypośladkowej),
4. w projekcji nerek (symetrycznie położone obszary hipertermii o nierównomiernym natężeniu).

Zespół korzeniowy lędźwiowo-krzyżowy powoduje obniżenie temperatury skóry nogi w strefie unerwienia tego korzenia o 0,7-0,9 °C z jednoczesną łagodną hipertermią segmentu na poziomie odpowiednich gałęzi łączących pnia współczulnego. Blokada nowokainowa dotkniętego korzenia normalizuje temperaturę powierzchni odpowiedniego dermatomu kończyny i obniża temperaturę segmentu w okolicy lędźwiowo-krzyżowej o 0,2-0,3 °C. 10-12 minut po zakończeniu blokady nowokainowej lub trimekainowej lędźwiowych węzłów współczulnych temperatura skóry stopy i podudzia odpowiedniej strony wzrasta o 0,7-0,9 °C, co trwa 2-3 minuty.

Średnia temperatura skóry w okolicy pleców i kręgosłupa wynosi 33,5-34,2 °C.

Kończyny górne

Obrazy termograficzne obu kończyn górnych charakteryzują się symetrią, choć według GM Frolova i wsp. (1979) zauważalna jest niewielka asymetria termiczna kończyn górnych, spowodowana dominującym rozwojem kończyny prawej lub lewej bądź różnicą ciśnienia tętniczego.

Strefy hipertermii na termogramach kończyn górnych są zazwyczaj określane w okolicy wiązek naczyniowych - powierzchnia wewnętrzna barku, staw łokciowy, przedramię, okolica pachowa. Względna hipotermia jest charakterystyczna dla powierzchni zewnętrznej barku i przedramienia, palców (w porównaniu do dłoni). W okolicy palca wskazującego ręki, przestrzeni międzypalcowych, wzdłuż dużych żył na grzbiecie dłoni, obserwuje się umiarkowaną hipertermię. Średnia temperatura skóry w okolicy kończyn górnych (oprócz palców) wynosi 31,2-32,6 C, palców - 27,2-28,6 C.

Kończyny dolne

Obrazowanie termograficzne obu kończyn dolnych jest również symetryczne. W górnej i środkowej trzeciej części piszczeli określa się strefy wyraźnej hipertermii, natomiast w okolicy stawu kolanowego, dolnej trzeciej części piszczeli i stopy odnotowuje się obszary hipotermii.

Termogramy grzbietowej powierzchni stóp pokazują niejednorodny obraz z tendencją do zmniejszania się hipertermii od góry do dołu - strefa hipotermii jest określana w okolicy palców. Na powierzchni podeszwowej stóp intensywność hipertermii jest bardziej wyraźna wzdłuż krawędzi przyśrodkowej, szczególnie w projekcji łuku stopy. Strefy hipotermii są rejestrowane wzdłuż krawędzi bocznej i w okolicy palców.

Na tylnej stronie ud w projekcji pośladków wyznacza się strefę wyraźnej hipotermii, a w górnej 1/3 uda, dołu podkolanowego i górnej 1/3 goleni – strefę hipertermii. Golenie charakteryzują się tendencją do zmniejszania intensywności hipertermii w kierunku dystalnym. Strefa hipotermii wyznacza się powyżej ścięgna Achillesa. Średnia wartość temperatury skóry kończyn dolnych (oprócz palców u stóp) wynosi 32,1–32,4 °C, a palców u stóp 23,3–23,9 °C.

Analizę i przetwarzanie termogramów przeprowadza się na podstawie następujących cech termograficznych:

• wykrywanie asymetrii termicznej,
• badanie obszaru przekroju asymetrycznego (strefy hipo- lub hipertermii): wymiary, stopień jednorodności, charakterystyka granic itp.,
• wyznaczanie gradientu temperatury i obliczanie jego współczynnika, wyrażającego stosunek różnicy temperatur między punktami do odległości między nimi,
• wyznaczanie maksymalnej, minimalnej i średniej temperatury bezwzględnej przekrojów symetrycznych,
• wyznaczanie wskaźnika termograficznego (TI), który jest stosunkiem sumy temperatur odpowiadających każdemu polu izotermicznemu do całkowitej powierzchni strefy patologicznej asymetrii termicznej.

Zazwyczaj wskaźnik termograficzny waha się od 4,62 do 4,94, a średnia wynosi 4,87.

Według N. K. Ternovoya i współautorów (1988) w osteoartrozie pierwszego stadium radiograficznego według N. S. Kosinskiej obserwuje się asymetrię termiczną stawów, strefę hipotermii powyżej obszaru stawu, stopniowo przechodzącą w strefę hipertermii powyżej i poniżej segmentów kończyny. Gradient temperatury w strefie hipotermii wynosi 0,6+0,2 °C.

Termogramy pacjentów z osteoartrozą w stadium II-III wykazują asymetrię termiczną, strefę hipertermii powyżej dotkniętego stawu o różnej ulgi i nasileniu, wskazującą na hiperwaskularyzację stawu i aseptyczne zapalenie błony maziowej stawu i tkanki okołostawowej. Gradient temperatury patologicznie zmienionego stawu wynosi 1±0,2 °C.

W przypadku skutecznego leczenia termogram charakteryzuje się zmniejszeniem asymetrii temperatur, obniżeniem intensywności hipertermii, a gradient temperatury spada do 0,4-0,8 °C.

W Ukraińskim Centrum Reumatologii przeprowadzono badanie zależności między danymi uzyskanymi z termografii komputerowej (RCT), radiografii i USG stawów kolanowych dotkniętych chorobą zwyrodnieniową stawów.

Badaniem objęto 62 pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów kolanowych spełniającą kryteria klasyfikacji ACR (1986), w tym 43 (69,4%) kobiety i 19 (30,6%) mężczyzn w wieku od 47 do 69 lat (średnio 57,4±6,2 roku), którzy chorowali od 1,5 do 12 lat (średnio 5,6±2,6 roku). Zmiany jednostawowe stawów kolanowych stwierdzono u 44 (71%) pacjentów, obustronne - u 18 (29%), łącznie przebadano zatem 80 stawów kolanowych u pacjentów grupy głównej. Stopień 1 wg Kellegrena i Lawrence'a rozpoznano u 23 (28,8%), II - u 32 (40%), III - u 19 (23,8%) i IV - u 6 (7,4%) pacjentów. Dla porównania wykorzystano 54 zdjęcia rentgenowskie stawów kolanowych 27 osób, które stanowiły grupę kontrolną, w której wywiadzie nie było danych o urazach ani innych uszkodzeniach stawów kolanowych, a także naczyń, tkanek miękkich, kości i innych stawów kończyn dolnych. Wśród 27 osób w grupie kontrolnej było 18 (66,7%) kobiet i 9 (33,3%) mężczyzn w wieku od 31 do 53 lat (średnio 41,5 + 4,9 lat).

Badanie rentgenowskie stawów kolanowych wykonano w projekcji przednio-tylnej, stosując metodę standardową. Ocenę kryteriów rentgenowskich osteoartrozy od 0 do 3 stopni (obniżenie wysokości szpary stawowej i osteofitoza) wykonano przy użyciu Atlasu Grading of Osteoarthrosis of the Knee Joints autorstwa Y. Nagaosa i in. (2000).

Podczas przeprowadzania DCT przy użyciu kamery termowizyjnej Raduga-1 korzystaliśmy z zaleceń LG Rosenfelda (1988). Na termogramie stawu kolanowego wybrano dwa symetryczne obszary o wymiarach 35x35 mm, które odpowiadały częściom przyśrodkowej i bocznej odcinka piszczelowo-udowego stawu kolanowego (TFKJ), gdzie określono średnią temperaturę. Do matematycznego przetwarzania wyników DCT wskaźnik gradientu temperatury określono przy użyciu wzoru:

ATm = Tm - Trm i ATl = Tl - Trl,

Gdzie AT jest gradientem temperatury, Tm i Tl są temperaturami obszarów w rzucie obszaru przyśrodkowego i bocznego TFKS, Trm i Trl są wartościami odniesienia temperatur obszarów w rzucie obszaru przyśrodkowego i bocznego TFKS, uzyskanymi podczas badania zdrowych osób z grupy kontrolnej.

U wszystkich badanych wykonano badanie ultrasonograficzne stawów kolanowych aparatem SONOLINE Omnia (Siemens) z liniowym czujnikiem 7,5L70 (częstotliwość 7,5 MHz) w trybie „ortho” w pozycjach standardowych. Oceniono stan powierzchni stawowych kości (w tym obecność „rozluźnienia” warstwy korowej i jej ubytków), szpar stawowych, tkanek miękkich okołostawowych, obecność wysięku, zmian w aparacie więzadłowym i niektóre inne parametry.

U pacjentów grupy głównej badano również objawy kliniczne zespołu stawowego. W tym celu wykorzystano wskaźnik algofunkcjonalny Lequesne'a (LAI) nasilenia gonartrozy, który określano na podstawie charakteru zespołu bólowego (czas wystąpienia, maksymalny dystans chodzenia bez bólu), czasu trwania sztywności porannej itp. Nasilenie gonartrozy kodowano punktowo (1-4 - słabe, 5-7 - umiarkowane, 8-10 - silne, 11-13 - znacznie silne, ponad 14 - silne). Nasilenie zespołu bólowego oceniano za pomocą wzrokowo-analogowej skali bólu (VAS), gdzie brak bólu odpowiada 0 mm, a maksymalny ból - 100 mm.

Analizę statystyczną uzyskanych wyników wykonano przy użyciu programu komputerowego STATGRAPHICS plus v.3. Przy przeprowadzaniu analizy korelacyjnej współczynnik korelacji r < 0,37 wskazywał na obecność związku słabego, 0,37 < r < 0,05 - umiarkowanego, 0,5 < r < 0,7 - istotnego, 0,7 < r < 0,9 - silnego i r > 0,9 - bardzo silnego. Za wiarygodną uznano wartość p < 0,05.

Badanie kliniczne pacjentów wykazało łagodne nasilenie gonartrozy u 8 (12,9%), umiarkowane - u 13 (20,9%), ciężkie - u 21 (33,9%), znacznie ciężkie - u 15 (24,2%) i ostro ciężkie - u 5 (8,1%) pacjentów. Dziewięciu (14,5%) pacjentów nie skarżyło się na ból w zajętych stawach, podczas gdy kolejnych 53 (85,5%) oceniło intensywność bólu według VAS od 5 do 85 mm. Ograniczenie zakresu ruchu od 75 do 125° stwierdzono u 38 (61,2%) pacjentów, a zwiększenie zakresu wyprostu od 5 do 20° stwierdzono u 19 (30,6%) pacjentów.

Charakterystyka kliniczna zespołu stawowego u badanych pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów

Wskaźnik	Wiadomość
AFI Lekena	8,87±3,9
TWÓJ ból, mm	35,48±23,3
Zakres zgięcia, ° (normalnie 130-150°)	128,15+20
Zakres rozszerzenia, ° (normalnie 0")	3,23±5,7

Badanie termogramów stawu kolanowego u badanych pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów wykazało, że średnio DTM wynosiło 0,69±0,26 °C, a DTL 0,63+0,26 °C (p=0,061). Analiza korelacji wykazała statystycznie istotny związek między DTM a wszystkimi badanymi parametrami klinicznymi, a także między DTL a AFI Lekena, bólem w skali VAS i zakresem zgięcia.

Przeprowadzona analiza korelacyjna wykazała statystycznie istotną bezpośrednią zależność pomiędzy gradientem temperatury w przyśrodkowym TFJ a zmniejszeniem wysokości szpary stawowej w części przyśrodkowej oraz osteofitami w części przyśrodkowej i bocznej, natomiast gradient temperatury bocznego TFJ korelował ze zmniejszeniem wysokości szpary stawowej i osteofitami jedynie w bocznym TFJ.

Według danych ultrasonograficznych u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów stwierdzono zwężenie szpary stawowej z powodu zmniejszenia wysokości chrząstki stawowej (poprzeczne położenie czujnika), narośla kostne (osteofity) i/lub ubytki powierzchni stawowej kości, zmiany błony maziowej i obecność wysięku w stawie, zmiany w miękkich tkankach okołostawowych (wszystkie położenia). Zmiany powierzchni warstwy korowej powierzchni stawowej kości (nierówności, powstawanie ubytków powierzchni) odnotowano już we wczesnych stadiach choroby (stadium I) i osiągnęły one maksymalną ekspresję w stadiach III-IV.

Wysięk stawowy odnotowano u 28 chorych (45,16%), głównie w II i III stopniu zaawansowania choroby zwyrodnieniowej stawów, który był zlokalizowany głównie w zachyłku górnym (32,3% chorych w części bocznej szpary stawowej (17,7%), rzadziej w przyśrodkowej (9,7%) i w zachyłku tylnym (3,2%). Wysięk miał jednorodną bezechową echostrukturę w warunkach objawów klinicznych trwających do 1 miesiąca, a u chorych z objawami klinicznymi przewlekłego stanu zapalnego - niejednorodną z wtrąceniami o różnej wielkości i gęstości echa. Grubość błony maziowej była zwiększona u 24 (38,7%) chorych, a jej nierównomierne pogrubienie odnotowano u 14 z nich. Średni czas trwania choroby w tej grupie był dłuższy niż w całej grupie (6,7±2,4 roku), a u chorych z nierównomiernym pogrubieniem błony maziowej był jeszcze dłuższy (7,1 + 1,9 roku). Zatem cechy zapalenia błony maziowej odzwierciedlały czas trwania choroby i ciężkości przebiegu w chwili badania. Na uwagę zasługują dane porównujące wyniki DCT i USG.

Silny lub bardzo silny bezpośredni związek według danych analizy korelacyjnej odnotowano między gradientem temperatury w przyśrodkowym i bocznym TFJ z jednej strony, a wysiękiem stawowym i pogrubieniem błony maziowej według danych ultrasonograficznych z drugiej strony. Słabszy związek stwierdzono między obecnością narośli kostnych w przyśrodkowym obszarze TFJ (dane ultrasonograficzne) a gradientem temperatury we wszystkich badanych obszarach stawu.

Stwierdzono korelację pomiędzy danymi DCT z jednej strony, a klinicznymi cechami zespołu stawowego u badanych pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów, stopniem zaawansowania choroby w badaniu radiograficznym i wynikami badania ultrasonograficznego z drugiej strony. Uzyskane dane wskazują na celowość stosowania zestawu instrumentalnych metod diagnostycznych, w tym radiografii, DCT i badania ultrasonograficznego, które dostarczają większej ilości informacji o stanie nie tylko tkanek wewnątrzstawowych, ale także zewnątrzstawowych.