Оптична топографія з функціональними пробами. Комп'ютерна топографія тулуба як варіант замети мрт і кт

У Європі більш сорока дитячих захворювань виявляються на ранніх стадіях завдяки масовим обстеженням з використанням ультрасучасного діагностичного обладнання, в Росії за допомогою новітніх автоматизованих систем знаходять тільки чотири патології у дітей та підлітків. Серед них деформації хребта і порушення постави, які тепер лікарі можуть діагностувати за допомогою унікального апарату - оптичного топографа.

Установка працює на основі методу Комото (комп'ютерна оптична топографія), авторської розробки новосибірських вчених. Комото дозволяє за лічені хвилини отримати повну інформацію про стан хребта дитини, але при цьому не приносить абсолютно ніякої шкоди дитині. Метод був розроблений в 1994 році Володимиром Миколайовичем Сарнадскім і його колегами в Новосибірському дослідному інституті травматології та ортопедії (НІІТО) - найбільшому в Сибіру центрі діагностики та лікування захворювань опорно-рухового апарату і нервової системи. Самі вчені називають свій апарат «рентген без рентгена». У 2005 році розробка була удостоєна міжнародної премії "ПРОФЕСІЯ-ЖИТТЯ" в номінації "За досягнення в області науки і технології медицини".

Як це працює?

Принцип обстеження комп'ютерно - оптичним топографом:
Інноваційний спосіб діагностики простий до елементарності. Машина не просвічує пацієнта наскрізь, а лише створює зручні умови для співвіднесення вигинів його тіла з відповідними еталонними показниками.

Хворий в кабінеті роздягається, а потім встає спиною до камери. Збоку розташовується діапроектор. З проектора на спину виводять чітке зображення частих вертикальних смуг, розташованих на строго однаковій відстані одна від одної.

Відображаючись на тілі, смуги повторюють його вигини. Отримана картинка записується камерою і далі передається на комп'ютер.

Особлива програма обробляє отриману інформацію в цифровому форматі. Вона видає готові результати - зображення стану хребта в трьох площинах, прогноз по прогресуванню виявлених патологій.

Отримане зображення піддається комп'ютерній обробці. В результаті дослідження отримують детальну інформацію про становище хребетного стовпа в трьох площинах. За допомогою даної установки можна проводити спостереження за корекцією постави, перекосів таза, оцінити ступінь м'язової стомлюваності.

Інформація, яку видає установка, достовірна як про стан хребта, так і про постійні зміни, що відбуваються у пацієнта в ході їх динамічних спостережень. Таким чином, на відміну від інших методів, в тому числі і рентгена, у методу відсутні протипоказання і не обмежена кратність обстежень пацієнта на рік.

Які відхилення від норми дозволяє виявляти дана технологія?

За допомогою неї зазвичай діагностують викривлення хребта - як уже розвинулися, так і тільки-тільки формуються. Топограф легко визначає:

сколіози; м'язову ассиметрию; перекоси таза; скрученность тулуба; розворот окремих хребців; уплощенія або посилення лордозів і кифозов.

Де можна зробити обстеження?

Поки апарат є тільки в деяких найбільш прогресивних діагностичних центрах. До середини 2015 року компанія "Метос" поставила близько 230 апаратів в різні клініки Росії і ближнього зарубіжжя.

У Якутську на жаль, поки є лише один топограф, і знаходиться він в "реабілітаційному центрі Веселка" по Дзержинського

Функціональні порушення хребта і тазу у дітей і підлітків залишаються актуальною проблемою для діагностики та реабілітаційного лікування. Методика рентгенографії хребта (спондилографія) давно використовується в медичній практиці і дає основну інформацію для діагностики функціональних порушень з боку опорно-рухового апарату, так як дозволяє оцінити поставу в природній позі, а саме в положенні стоячи. Останнім часом знаходить широке застосування метод комп'ютерної оптичної топографії. Даний метод не пов'язаний з використанням іонізуючого випромінювання та дозволяє дистанційно і безконтактно з допомогою ТВ-камери описувати стан поверхні тулуба і хребетного стовпа пацієнта в трьох площинах: фронтальній, горизонтальній і сагітальній. Метою дослідження є порівняння даних неионизирующего методу комп'ютерно-оптичної топографії з рентгенографічними показниками в групі дітей і підлітків, що мають схожу клінічну симптоматику порушень опорно-рухового апарату. В результаті проведеного обстеження виявлено високий рівень кореляції показників, як при первинній діагностиці, так і після реабілітаційного лікування. Отримані результати дозволили розглядати комп'ютерно-оптичну топографію, як неінвазивну альтернативу рентгенографії.

рентгенографія при сколіозах

оптична комп'ютерна топографія

перекіс таза

опорно-руховий апарат

1. Гайдук А.А., Потапчук А.А. Діагностика, класифікація та медична реабілітація функціональних порушень опорно-рухового апарату у дітей та підлітків. - С-Пб .: Еко-вектор, 2013. - 126 с.

2. Ішал В.І. Ортоспонділографія і так званий фізіологічний сколіоз // Ортопедія, травматологія і протезування. - 1983. - № 5. - С. 6-20.

3. Малахов О.А., Цикунов М.Б., Федорова С.Л. Діагностика статичних деформацій хребта методами фотографічної топометріі: порівняльна оцінка // Вісник травматології та ортопедії ім. М.М. Приорова - 2007. - № 1. - С.60-65.

4. Орел А.М. Системний аналіз рентгенограм хребта. - М .: Логос, 2001. - 100 с.

5. Садофьева В.І. Рентгенофункціональная діагностика захворювань опорно-рухового апарату у дітей. - Л .: Медицина, 1986. - С.219-220.

6. Сарнадскій В.Н. Комп'ютерно-оптична топографія. Об'єктивна діагностика структуральних сколіозів - неінвазивна альтернатива рентгену // Поліклініка. - 2008. - № 4. - С.30-32.

7. Сотникова Е.А., Гайдук А.А., Бобко А.Я. Рентгенографія як метод діагностики при статичних порушеннях хребта і тазу у дітей і підлітків // Медична візуалізація. - 2012. - № 1. - С.108-114.

8. Суслова Г.А., Львів С.Н., Земляний Д.А. Особливості стану здоров'я та фізичного розвитку школярів Санкт-Петербурга »// Педіатр. - 2013.-Т.4, №1. - С.26-32.

9. Ульріх Е.В., Мушкин А.Ю. Вертебрологія в термінах, цифрах, малюнках. - СПб .: Елсбі-СПб, 2002. - С.60-61.

Методика рентгенографії давно відома і широко використовується до теперішнього часу при обстеженні пацієнтів із захворюваннями хребта. Спондилографія дає основну інформацію для діагностики функціональних порушень хребта, тому що дозволяє оцінити поставу в природній позі, тобто положенні стоячи. Слід зазначити, що високотехнологічні методики променевого дослідження, такі як мультиспіральна комп'ютерна томографія і магнітно-резонансна томографія, рідко застосовуються для діагностики функціональних порушень хребта і тазу у дітей, у зв'язку з тим, що вони не дозволяють проводити досліджень в положенні стоячи. До них вдаються лише при наявності больового синдрому або при підозрі на запальні, пухлинні або дегенеративно-дистрофічні зміни хребта і спинного мозку.

Останнім часом знаходить широке застосування комп'ютерна оптична топографія (КОТ) - метод тривимірної фотофіксації поверхні спини пацієнта, не пов'язаний з використанням іонізуючого випромінювання. Метод дозволяє дистанційно і безконтактно з допомогою ТВ-камери описувати стан поверхні тулуба і хребетного стовпа пацієнта в трьох площинах: фронтальній, горизонтальній і сагітальній.

Порівняльного аналізу даних КОТ і рентгенограм приділяється велика увага. На прикладі обстеження великих груп дітей виявили високий ступінь кореляції між топографічними і рентгенографічними результатами обстеження пацієнтів з повільно, швидко і непрогрессирующим плином сколіозу. Отримані результати дозволили розглядати КОТ як неінвазивну альтернативу рентгенографії.

За даними нашого дослідження, коефіцієнт кореляції між результатами КОТ і рентгенографії при первинній діагностиці функціональних порушень хребта і тазу склав від 0,79 до 0,9, а після курсу реабілітаційного лікування цих порушень - від 0,61 до 0,91. Такі високі коефіцієнти кореляції були виявлені при порівнянні інформації, отриманої за допомогою КОТ і рентгенографії у всіх відділах хребта, крім шийного.

Причини розвитку порушень постави дуже різноманітні, починаючи від деформації хребта до плоскостопості. За даними різних авторів, найбільш часто виявляються зміни з боку постави і стоп виявляються більш ніж у третини школярів молодших класів. Переважно ці порушення постави мають функціональну основу, але в ряді випадків пов'язані з патологією попереково-крижового відділу і області тазу.

Нормально сформований хребет має ряд особливостей. У міру зростання дитини формуються поперековий лордоз і кіфоз крижів. Попереково-крижовий кут складає близько 140 °. Попереково-крижовий відділ складається з п'яти поперекових і п'яти крижових хребців. Іноді зустрічаються випадки збільшення або зменшення кількості хребців через Люмбалізація або сакралізації. Форма і висота міжхребцевих дисків також має певні особливості. До підліткового віку послідовно збільшується висота тіл хребців і міжхребцевих дисків. Тазове кільце не завжди буває симетричним, що залежить від стану відповідних відділів хребта, положення клубових кісток і положення головок стегнових кісток в вертлюжної западинах. Інша причина функціональних порушень хребта викликана різною довжиною нижніх кінцівок і положенням тазу.

Корекція довжини нижніх кінцівок за допомогою ортопедичних устілок з компенсатором дає можливість консервативного лікування дітей і підлітків з функціональними порушеннями хребта і тазу у.

Мета дослідження

Оцінка інформативності методу КОТ при функціональних порушеннях хребта і тазу у дітей і підлітків. Визначення ступеня кореляції результатів КОТ з даними рентгенографії при діагностиці і лікуванні цього виду патології.

матеріали та методи

Протягом 2012 р на базі Консультативно-діагностичного центру Санкт-Петербурзького педіатричного медичного університету за допомогою апарату FORMETRIC було обстежено 850 дітей і підлітків з різними порушеннями опорно-рухового апарату (ОРА) у віці від 6 до 17 років. Функціональні порушення хребта і тазу виявлені у 723 пацієнтів, що склало 85% від загального числа обстежуваних. Для поглибленого порівняльного обстеження за допомогою рентгенографії була виділена група дітей і підлітків в кількості 110 (15%) осіб зі схожими клінічними проявами. У всіх 110 пацієнтів при первинному зверненні були скарги на порушення постави, втома і болі в спині при фізичних навантаженнях. В ортопедичному статусі виявляли косе положення тазу, різну довжину нижніх кінцівок, функціональні деформації стоп. Рентгенологічно визначалася сколиотическая дуга хребта з кутом Кобба від 5 ° і більше з ротацією хребців на вершині дуги. Ця група дітей і підлітків з функціональними порушеннями хребта і тазу була відібрана для подальшого спостереження і обстеження після підбору ортопедичних устілок для корекції виявлених порушень.

Характеристика обстежених дітей за статтю та віком представлена в таблиці 1.

Таблиця 1

Характеристика дітей і підлітків за віком та статтю

Пацієнтам даної групи були виконані рентгенограми грудного і попереково-крижового відділів хребта з використанням схилу і контрастних міток в природній позі стоячи і з застосуванням компенсатора під вкорочений нижню кінцівку. Висоту компенсатора визначали за допомогою КОТ. Рентгенологічне обстеження дітей супроводжувалося рядом метричних побудов для вивчення статико-динамічних характеристик даного відділу хребта. Ці показники призначалися для аналізу перспектив використання методів, не пов'язаних з рентгенівським випромінюванням, з метою діагностики функціональних порушень хребта і тазу, а також контролю за лікуванням дітей із зазначеною патологією опорно-рухової системи.

Для спрощення рентгенометричних аналізу рентгенограм використовували рентгеноконтрастний схил і контрастні позначки, які мали у своєму розпорядженні на задньо-верхніх остюках гребенів клубових кісток (PSIS) (рис. 1).

Мал. 1. Рентгенограма з схилом і рентгеноконтрастними мітками

Методика обстеження проста і не є обтяжливою для пацієнта і для персоналу рентгенокабінета. Схил з металевого дроту з вантажем вмонтований в стелю процедурної. Рентгеноконтрастні мітки за допомогою пластиру кріпляться на тілі пацієнта в проекції анатомічних орієнтирів, які дозволяють здійснювати просторово-візуальну оцінку наявної деформації і є відправними точками для її кількісної оцінки.

За отриманими рентгенограммам розраховували наступні показники: кут сколіозу на поглинання води, попереково-крижовий кут, висоту стояння гребенів клубових кісток і кут перекосу таза, як представлено на малюнках 2-5.

Для вимірювання кута відхилення осі хребта без компенсації або з компенсацією використовували кут сколіозу, отриманий при вимірюванні кута, утвореного перетином дотичних до краніальним ЗАМИКАЛЬНОГО пластин верхнього і нижнього нейтральних хребців, як представлено на малюнку 2.

Мал. 2. Вимірювання кута відхилення осі хребта на рентгенограмі

Різниця висоти стояння гребенів клубових кісток виявляли методом вимірювання відстані між найвищими виступаючими точками гребенів клубових кісток щодо лінії горизонту, причому, лінія горизонту проводилася у вигляді перпендикуляра до рентгеноконтрастність (з мідного дроту) схилу, як представлено на малюнку 3.

Мал. 3. Вимірювання висоти стояння гребенів клубових кісток на рентгенограмі

Вимірювали попереково-крижовий кут, утворений перетином ліній, проведених через осі хребців L5 і S1, як представлено на малюнку 4. Дане вимір інформативно щодо спондилолистеза і важливо у пацієнтів з Гіперлордоз.

Мал. 4. Вимірювання поянічно-кресцовом кута на рентгенограмі в бічній проекції

Кут перекосу таза (АВС) визначали за допомогою ряду побудов, заснованих на проведенні лінії горизонту і дотичній до гребенів клубових кісток, як представлено на малюнку 5. Модифікація побудови цього кута може бути виконана за допомогою додаткових пристосувань - рентгеноконтрастного схилу і контрастних міток, які згадувалися раніше.

Мал. 5. Вимірювання кута перекосу таза на рентгенограмі

результати

Кількість хворих, у яких зустрічаються виявлені методом КОТ різні функціональні порушення хребта і тазу, представлено в таблиці 2.

Таблиця 2

Кількість хворих з виявленими методом КОТ проявами функціональних порушень хребта і тазу

Порушення у фронтальній площині		Порушення в сагітальній площині	перекіс тазу
грудний відділ	поперековий відділ	Порушення в сагітальній площині
91 пацієнт	110 пацієнтів	36 пацієнтів	83 пацієнта	27 пацієнтів

Частота народження тих чи інших проявів функціональних порушень різних відділів хребта і тазу у спостережуваних хворих, отримана за даними рентгенографії, продемонстрована в таблиці 3.

Таблиця 3

Кількість хворих з виявленими рентгенографически проявами функціональних порушень хребта і тазу

відхилення осі		Зміни в сагітальній площині	перекіс тазу
грудний відділ	поперековий відділ	Зміни в сагітальній площині
74 пацієнта	100 пацієнтів	26 пацієнтів	77 пацієнта	33 пацієнтів

Далі нами був проведений аналіз ступеня кореляції ряду метричних показників, отриманих за допомогою КОТ і рентгенографії. При наявності зміни просторового положення тіла у фронтальній площині коефіцієнт кореляції склав +0,81, в сагітальній - -0,72, а при перекоси таза - +1,0.

На прикладі групи пацієнтів (10 чоловік) було проведено порівняння величини сколіотичної дуги в градусах, яка вимірюється за допомогою КОТ (кут латеральної асиметрії) і рентгенометричних (кут сколіозу по Коббу), і визначено положення її вершини (апекса). Отримані дані представлені в таблиці 4.

Таблиця 4

Результати топографічних і рентгенометричних даних пацієнтів, порівняльна характеристика

ступінь сколіозу	дані КОТ		дані рентгенографії
ступінь сколіозу	Кут латеральної асиметрії, град.		Кут сколіозу, град.
		Тh 11		Тh 11
		Тh 12		Тh 11






		Тh 10
		Тh 10

Примітка: ДП - грудопоперекового дуга; П - поперекова дуга; Th, L - позначення грудних і поперекових хребців.

Для ілюстрації результатів нашого дослідження представляємо клінічний приклад пацієнта з функціональними порушеннями хребта і тазу.

Клінічне спостереження: Пацієнт Г., 15 років. Скарги на втому в спині при фізичних навантаженнях, асиметрію постави.

При огляді ортопед виявив асиметрію «трикутників» талії, правостороннім грудопоперекового дугу, перекіс таза вправо, посилення фізіологічних вигинів хребта в сагітальній площині. Було рекомендовано виконати КОТ для підтвердження виявлених при огляді порушень постави.

Після виконання КОТ хворому, що знаходиться в природній позі, на Топограма (рис. 6а) візуалізується правосторонній Сколіотична викривлення осі хребта і перекіс таза вправо. На Топограма в режимі вимірювання кута латеральної асиметрії - аналога кута Кобба (рис. 6б) визначається деформація хребетного стовпа на рівні грудопоясничного відділу хребта до 17 °.

Мал. 6. Топограми хребта пацієнта Г., 15 років:

а - в природній позі, б - в природній позі в режимі вимірювання кута латеральної асиметрії (аналога кута Кобба)

В процесі виконання КОТ лікар-ортопед підібрав оптимальну висоту компенсатора (+0,6 см) під праву нижню кінцівку для виправлення перекосу таза і деформації хребетного стовпа. На малюнку 7а представлена Топограма задньої поверхні тулуба хворого, на якій чітко видно, що компенсація довжини правої нижньої кінцівки на +0,6 см дозволила ліквідувати перекіс таза вправо. На Топограма в режимі вимірювання аналога кута Кобба (рис. 7б) фіксується зменшення ступеня викривлення хребетного стовпа на грудопоперекового рівні з 17 ° до 12 °.

Мал. 7. Топограми хребта пацієнта Г., 15 років: а - в природній позі при компенсації +0,6 см праворуч, б - природній позі з компенсацією +0,6 см праворуч в режимі вимірювання кута латеральної асиметрії (аналога кута Кобба)

Детально всі параметри топографічних даних пацієнта Г., 15 років, в природному положенні і з компенсатором +0,6 см під праву стопу представлені в таблиці 5.

Таблиця 5

Результати топографічних даних пацієнта Г., 15 років, порівняльна характеристика в природній позі і з компенсацією +0,6 см праворуч

без компенсації	З компенсацією +0,6 см праворуч
Відхилення від центральної лінії С7-DM, мм
2 mm R	3 mm R
Перекіс тазу (DL -DR), град.
4 ° L
Перекіс тазу (DL -DR), мм
6 mm L	0 mm
Скручування таза (DL -DR), град.
4 ° L	4 ° L
Кут кифоза CTh -ThL (макс.), Град.
39,4 °	44,5 °
Кут лордозу ThL -LS (макс.), Град.
45,3 °	49,4 °
Бокове відхилення С7 DM вправо (+ макс.), Мм
1 7 mm R	1 2 mm R
Бокове відхилення С7 DM вліво (-макс.), Мм
0 mm L	2 mm L

Примітка: R - справа, L - зліва, mm - мм, DL, DR - автоматично визначаються анатомічні орієнтири для виявлення перекосу таза, тазового нахилу, скручування таза.

Після виконання КОТ лікар-ортопед в зв'язку з виявленою сколіотичної деформацією 2-го ступеня призначив рентгенологічне обстеження хребта для візуалізації його структуральних змін. Було зроблено 2 рентгенограми. Обидві виконувалися стоячи в прямій проекції з захопленням грудного і попереково-крижового відділів хребта, перша - в природному положенні, друга - з компенсатором висотою 0,6 см під праву нижню кінцівку.

На малюнку 8а представлена рентгенограма в прямій проекції без компенсації: вісь хребта відхилена вправо на рівні Th9-L3, кут Кобба - 20 °, висота стояння гребенів клубових кісток - D

Мал. 8. Рентгенограми хребта пацієнта Г., 15 років: а - в природній позі, б - при компенсації +0,6 см праворуч

На рентгенограмі в прямій проекції з компенсацією +0,6 см праворуч (рис.8б): вісь хребта відхилена вправо на рівні Th9-L3, кут Кобба становить 17 °, висота стояння гребенів клубових кісток - D
Провівши аналіз отриманих об'єктивних даних про статичному взаиморасположении хребта і тазу, а також оцінивши їх динамічну реакцію на компенсатор і не виявивши значних структуральних змін з боку хребта, лікар-ортопед рекомендував різновисокі ортопедичні устілки-супінатори з компенсацією +0,6 см під праву нижню кінцівку . Дана висота є оптимальною з біомеханічної точки зору, так як не тільки вирівнює фронтальний перекіс таза, але і зменшує бічне відхилення осі хребта вправо. На весь період носіння різновисоких устілок (5-6 місяців) була рекомендована реабілітаційна програма, що включає в себе навчально-корекційну лікувальну гімнастику, диференційований масаж, аквааеробіку і БОС-терапію.

Обговорення

Методи рентгенологічного дослідження опорно-рухового апарату (ОРА) в залежності від цілей можуть бути поділені на дві основні групи: рентгеноанатоміческіе і рентгенофункціональние. До числа перших з них відносять стандартне рентгеноанатоміческое дослідження з рентгенометричних діагностикою. Вивчення статико-динамічних характеристик ОДА здійснюється за допомогою рентгенофункціональних досліджень. У монографії В.І. Садофьева підкреслюється важливість застосування не тільки комплексу рентгенологічних дослідженні для діагностики порушень з боку хребта у дітей та підлітків, а й важливість оптимізації тактики при рентгнофункціональних дослідженнях з метою зменшення променевого навантаження на організм дитини. Функціональні порушення з боку хребта і тазу - найбільш частий варіант неструктурних деформацій, піддаються корекції. При тривалому існуванні і невстановленої причини неструктурних деформацій можливий розвиток незворотних змін з придбанням деформацій структурного характеру.

За нашими даними, ефективність програмного підходу до організації фізичної реабілітації обумовлена персоналізацією комплексу застосовуваних засобів, їх односпрямованим і взаємно доповнюють дію. Нелучевой інструментальний моніторинг дає можливість об'єктивно оцінити функціональну складову рухового стереотипу між хребтом і тазом, в тому числі в динаміці. Вибір адекватної методики корекції виявлених функціональних порушень постави у дітей і підлітків є профілактикою структуральних змін в хребті.

1. Метод КОТ є досить інформативним при обстеженні дітей і підлітків з функціональними порушеннями хребта і тазу, так як між даними КОТ і рентгенографією хребта і тазу виявляється високий ступінь кореляції.

2. З огляду на, що рентгенографічне дослідження супроводжується променевим навантаженням на організм дитини, його слід застосовувати тільки за суворими показаннями. Тому доцільно ширше використовувати метод КОТ, який в даний час є незамінним для моніторингу і контролю проведених реабілітаційних заходів у дітей і підлітків з функціональними порушеннями хребта і тазу, так як поєднує в собі високу інформативність і безпеку. Можливість проведення повторних досліджень без ризику для здоров'я дітей і підлітків дозволяє максимально оптимізувати процес лікування і реабілітації, своєчасно проводити корекцію лікувально-профілактичних заходів.

бібліографічна посилання
Гайдук А.А., Сотникова Е.А., Агєєва Л.Я., Малкін Р.В. РЕНТГЕНОГРАФІЯ ТА КОМП'ЮТЕРНА ОПТИЧНА ТОПОГРАФІЯ У ДІАГНОСТИЦІ функціональних ПОРУШЕНЬ ХРЕБТА І ТАЗУ У ДІТЕЙ ТА ПІДЛІТКІВ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2016. - № 3 .;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24691 (дата звернення: 26.10.2017). Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
КОМП'ЮТЕРНА ОПТИЧНА ТОПОГРАФІЯ. Об'єктивна ДІАГНОСТИКА структуральних сколіоз - неінвазивний АЛЬТЕРНАТИВА рентгеном
КОМП'ЮТЕРНА ОПТИЧНА ТОПОГРАФІЯ.
Об'єктивна ДІАГНОСТИКА структуральних
Сколіоз - неінвазивний АЛЬТЕРНАТИВА рентгеном
В.Н.Сарнадскій, к.т.н., академік АМТН, ТОВ "МЕТОС" Новосибірськ
Сколіотична хвороба (бічне викривлення хребта) продовжує залишатися найбільш важкою і невирішеною проблемою дитячої ортопедії. Численні зусилля вітчизняних і зарубіжних фахівців встановити етіологію цього захворювання поки не увінчалися успіхом. Тому до цих пір в більшості випадків виявляються сколіозів ставиться діагноз ідіопатичний, тобто діагноз захворювання з невстановленою причиною. Небезпека цього захворювання обумовлена тією обставиною, що на початкових стадіях воно протікає безболісно для дітей і непомітно для їх батьків. Несвоєчасний початок лікування сколіозу значно знижує можливості консервативного лікування і часто призводить до необхідності істотно більш дорогого, важкого і травматичного для хворих хірургічного лікування.
Розуміння важливості цієї проблеми змусило фахівців Новосибірського НІІТО - Республіканського центру хірургії хребта РФ - ініціювати створення аналога флюорографа для дитячої ортопедії - комп'ютерного оптичного топографа для діагностики сколіозу і інших деформацій хребта на ранніх стадіях захворювання. В результаті цього починання в HІІТО в 1994 році був розроблений метод комп'ютерної Оптичної Топографії (Комото) рельєфу тіла людини і на його основі створена перша вітчизняна медична оптико-топографічна система. У 1996 році ця система була допущена МОЗ РФ до застосування в медичній практиці під назвою ТОДП - топограф оптичний деформацій хребта.
До теперішнього часу метод Комото отримав визнання з боку вітчизняних фахівців і широке поширення в Росії. До кінця 2008 року понад 200 систем ТОДП поставлені в 54 міста Росії і використовуються для масової скринінг-діагностики порушень постави і деформацій хребта у школярів, моніторингу стану дітей з патологією хребта, а також контролю результатів консервативного і оперативного лікування деформацій хребта.
Метод Комото дозволяє дистанційно і безконтактно визначати форму поверхні тулуба пацієнта. Принцип його дії простий і складається в проектуванні оптичного зображення вертикальних паралельних смуг на обследуемую поверхню тулуба пацієнтів за допомогою слайд-проектора і реєстрації цих смуг ТВ камерою. Зображення спроектованих на тіло пацієнта смуг деформуються відповідно до рельєфом його поверхні і несе детальну інформацію про її формі. Таке зображення вводиться в цифровому вигляді в комп'ютер, де за допомогою спеціальних алгоритмів по ньому відновлюється цифрова модель обследуемой поверхні в кожній точці вихідного знімка. За цією моделлю поверхні і виділеним на ній анатомічних орієнтирів кісткових структур комп'ютер будує вихідні звітні форми, на яких наводяться графічні уявлення і кількісні параметри, що описують стан постави і форми хребта в трьох площинах: фронтальній, горизонтальній і сагітальній. При цьому оцінюється загальна орієнтація тулуба в трьох площинах: нахил вліво-право, наперед - до заду, скручування тулуба (поворот плечового пояса щодо таза), а також положення і орієнтація окремих регіонів тулуба.
Форма хребта у фронтальній (бічне викривлення) і сагітальній (фізіологічні вигини) площині визначається по лінії - проекції остистих відростків хребта на дорсальну поверхню тулуба, яка проходить по центральній борозні спини і грає ключову роль в топографічної діагностики деформацій хребта. Лінія остистих відростків виділяється від рівня вершини межьягодічной борозни (рівень хребців крижів S2-S3) до вершини остистого відростка сьомого шийного хребця С7. При розвиненою скелетної мускулатури ця борозна добре проявляється на рельєфі поверхні у вигляді жолобка, і комп'ютер знаходить її автоматично без особливих проблем. При слаборозвинених м'язах спини для виділення лінії остистих відростків додатково використовується маркування положення остистих відростків, знайденого за допомогою пальпації, спеціальними світловідбивними маркерами на поверхні спини (рекомендується використовувати маркування для топографічного обстеження хворих на сколіоз II ступеня і вище при їх динамічному спостереженні). Ротація хребта навколо його поздовжньої осі оцінюється по куту повороту перетинів дорсальній поверхні тулуба в горизонтальній площині. Цей кут розраховується попаравертебрально області перетинів поверхні з центром в точці на лінії остистих відростків і для нього будується відповідний графік "ПВУгл".
При функціональних бічних викривленнях хребта, для яких відсутня торсия хребта, фронтальна проекція лінії остистих відростків відповідає фронтальної проекції осі хребта. При структуральних ж сколиозах тіла хребців зміщуються за рахунок торсии латерально в сторону випуклості сколіотичної дуги, і фронтальна проекція осі хребта описує велику дугу в порівнянні з фронтальною проекцією лінії остистих відростків. У програмному забезпеченні ТОДП з урахуванням цього фактора будується тривимірна модель осі хребта і по її викривлення у фронтальній площині виявляються сколіотичні дуги і оцінюється їх вираженість кутом латеральної асиметрії ЛА - топографічним аналогом кута по Коббу. Кут Кобба розкреслювали по рентгенограмах в прямій проекції і є загальновизнаним "Золотим стандартом" оцінки ступеня тяжкості сколіозу в науковій і практичній медицині всього світу. Крім величини кута кривизни для виявленої по топографічним даними сколіотичної дуги описуються положення її апекса (вершини), нижньої і верхньої меж, а також параметр Р - ротація в вершині дуги щодо її верхньої і нижньої меж. При структуральних сколіозі на вершині його дуги обов'язково має бути присутня торсия, тому параметр Р дуже важливий і використовується для диференціювання функціональних і структуральних сколиотических дуг (при Р рівному або більшим 1.6 ° дуга вважається структуральною).
Описана методика виявлення структуральних сколіозів і оцінки їх ступеня тяжкості використовується в серійних системах ТОДП з 2000 року. Нами проведені дослідження в порівнянні топографічних і рентгенологічних даних, які показали, що для типових випадків ідіопатичного сколіозу для дуг від 10 ° і до 80-90 ° за умови коректності обробки знімків розбіжності в кутах складають не більше 5-6 ° (2 s). Для ілюстрації вище сказаного нами підібрані типові приклади хворих ідіопатичним сколіозом I-IV ступеня (табл.1) зі складу учнів школи-інтернату №133 для дітей хворих на сколіоз г.Новосибирска і хворих НІІТО. Для кожного ступеня сколіозу наведені хворі з лівосторонньої і правобічної локалізацією основної дуги в грудному (Гр) і грудопоперекового (ДП) відділах хребта приблизно однаковою величиною кута по Коббу. На рис.1 показані вихідні знімки хворих зі спроектовані смугами, за якими виходять топографічні дані при обстеженні на системі ТОДП. На рис.2. наведені комп'ютерні топограми дорсальній поверхні тулуба цих же хворих. Топограми з кроком 5 мм описують контурні лінії рельєфу поверхні тулуба, і по асиметрії їх смуг на лівій і правій половинах тулуба візуально може бути визначена локалізація основний дуги і ступінь її тяжкості.
Наведені приклади свідчать про хороше збігу топографічних даних з рентгенологічними, що дозволяє розглядати комп'ютерну оптичну топографію як неінвазивну альтернативу рентгену.
Проведені нами багаторічні дослідження і 13-річний досвід клінічного застосування Комото дозволили розробити науково-практичні основи його застосування в області дитячої вертебрології і втілити їх при створенні ряду регіональних діагностичних центрів. Ми сподіваємося, що в найближчому майбутньому на основі Комото в Росії буде створена єдина система раннього виявлення та лікування деформацій хребта різної етіології, а також профілактики і корекції порушень постави у дітей і підлітків, яка могла б охопити всі дитяче населення РФ.
ЛІТЕРАТУРА
1. Михайлівський М.В., Фомічов Н.Г. Хірургія деформацій хребта. Сибірське університетське видавництво. Новосибірськ. 2002. 430с.
2. Сарнадскій В.Н., Садовій М.А., Фомічов Н.Г. Спосіб комп'ютерної оптичної топографії тіла людини і пристрій для його здійснення. Заявл. 26.08.96. Євразійський патент № 000111.
3. Сарнадскій В.Н., Фомічов H.Г. Моніторинг деформації хребта методом комп'ютерної оптичної топографії. -Посібники для лікарів МОЗ РФ. -Новосибірськ: НІІТО, 2001. -44с.
4. Sarnadskiy V.N., Fomichev N.G., Mikhailovsky M.V. Use of Functional Tests to Increase the Efficiency of Scoliosis Screening Diagnosis by COMOT Method // Research into Spinal Deformities 4, Th. B. Grivas Ed., IOS Press 91, 2002. -P.204-210.

У Європі більш сорока дитячих захворювань виявляються на ранніх стадіях завдяки масовим обстеженням з використанням ультрасучасного діагностичного обладнання, в Росії за допомогою новітніх автоматизованих систем знаходять тільки чотири патології у дітей та підлітків. Серед них деформації хребта і порушення постави, які тепер лікарі можуть діагностувати за допомогою унікального апарату - оптичного топографа.
У Європі більш сорока дитячих захворювань виявляються на ранніх стадіях завдяки масовим обстеженням з використанням ультрасучасного діагностичного обладнання, в Росії за допомогою новітніх автоматизованих систем знаходять тільки чотири патології у дітей та підлітків. Серед них деформації хребта і порушення постави, які тепер лікарі можуть діагностувати за допомогою унікального апарату - оптичного топографа.
Установка працює на основі методу Комото (комп'ютерна оптична топографія), авторської розробки новосибірських вчених. Комото дозволяє за лічені хвилини отримати повну інформацію про стан хребта дитини, але при цьому не приносить абсолютно ніякої шкоди дитині. Метод був розроблений в 1994 році Володимиром Миколайовичем Сарнадскім і його колегами в Новосибірському дослідному інституті травматології та ортопедії (НІІТО) - найбільшому в Сибіру центрі діагностики та лікування захворювань опорно-рухового апарату і нервової системи. Самі вчені називають свій апарат «рентген без рентгена». У 2005 році розробка була удостоєна міжнародної премії "ПРОФЕСІЯ-ЖИТТЯ" в номінації "За досягнення в області науки і технології медицини".
   «Летідор» зустрівся з    Тетяною Миколаївною Орлової   , Ортопедом-травматологом, координатором обстеження дітей методом комп'ютерної оптичної топографії. Вона розповіла про роботу апарату і про його можливості.
   Як це працює
Тетяна Миколаївна Орлова веде прийом в дитячому ортопедичному центрі, одному з підрозділів   АНО «Клініка НІІТО». Разом з юним пацієнтом Матвієм вона демонструє нам принцип обстеження методом комп'ютерної оптичної топографії Комото.
Матвій, роззуваючись і роздягаючись по пояс, стає на тлі білого полотна на спеціальну платформу - місце пацієнта. У кімнаті гаситься світло, влючає прилад, чимось схожий на старовинний фільмоскоп. З апарату випускається пучок світла, який дає строго вертикальні чорні і білі смуги. Вони проектуються на спину хлопчика, переломлюються відповідно до рельєфами тіла, а спеціальний пристрій - ТВ камера зчитує цей малюнок, переводячи його в цифровий сигнал. Зйомка триває менше однієї секунди. Відхилення світлових ліній, їх вигин дає повну інформацію про розташування хребта дитини.
Показання приладу фіксуються тричі, для чого пацієнт приймає різні функціональні пози. Дані, отримані комп'ютером, обробляються за допомогою складної унікальної програми, природно, не без участі лікаря, який повинен відстежити правильність положення дитини і коректність внесення даних.
На екран комп'ютера виводиться 3D-модель тулуба, на якій проглядається форма хребта в трьох проекціях, кольором відзначаються проблемні зони. Лікар може покрутити фігуру, щоб уважніше розглянути положення хребта. Тетяна Миколаївна пояснює:
   «У різних площинах дивитися дуже важливо для того, щоб побачити найстрашніший, структуральний сколіоз, коли хребет дає відхилення вправо, вліво, закручується навколо вертикальної осі, при цьому порушується і баланс тулуба. Структуральний сколіоз виникає в період інтенсивного росту дитини, в 10-14 років, формує грубу деформацію хребта, найчастіше у дівчаток, призводить до інвалідності і знижує якість життя ».

   Серед інших серйозних захворювань, які шукають лікарі, остеохондроз і компенсаторний сколіоз. Компенсаторний, або «статичний» сколіоз може виникнути під час інтенсивного росту дитини. Іноді кінцівки подовжуються асиметрично - одна нога коротша за іншу. При різниці навіть в півсантиметра може виникнути перекіс таза, і як наслідок - серйозне викривлення хребта. У дівчаток через цієї патології в майбутньому можуть виникнути проблеми під час пологів. Остеохондроз виникає при регулярному тривалому сидінні, коли порушується приплив рідини до міжхребцевих дисків. Це призводить до тривалого зневоднення диска і його руйнування. Хвороба дуже сильно «помолодшала»: раніше лікарі спостерігали остеохондроз у 50летніх пацієнтів, а зараз вже в 14-17 років.
Тим часом, навіть незначне порушення постави, або невелике бічне відхилення хребта з часом може спровокувати цілу купу неприємностей зі здоров'ям: від банальної головного болю, втоми в спині і шиї до серйозних проблем в роботі організму.
Після обробки даних лікарем, детальні результати виводяться на папір. Спеціаліст в залежності від діагнозу, дає індивідуальні рекомендації. У разі здорового хребта або варіантів з легкими відхиленнями прописує профілактичні заходи, якщо виявлений сколіоз другий - четвертого ступеня, дитина з батьками запрошується на огляд до лікаря в дитячий ортопедичний центр.
   «Метод Комото абсолютно нешкідливий, об'єктивний, - підкреслює Тетяна Миколаївна. - Думка розробників пішла дуже далеко від існуючого практичної охорони здоров'я. В ортопедичній практиці до цих пір практично повсюдно всі види порушення постави і асиметрія хребта визначаються на око або за допомогою рентгенівського обстеження.
Нешкідливі, об'єктивні методи діагностики в вертебрології ( «вертебрологія» - «наука про хребет»), що дозволяють визначити не тільки факт або наявність деформації, але і кількісно, в одиницях виміру, і наочно, в кольорі, уявити, наскільки порушена постава, або деформований хребет, в широкій медичній практиці до недавнього часу були відсутні.
Зазвичай лікар каже: «Я і так бачу, є у нього сколіоз чи ні», подивився і написав в картці, а завтра захворів або пішов на пенсію і ніхто не зможе сказати, що ж він «там бачив». При використанні Комото все об'єктивно і точно. У комп'ютері зберігається вся інформація і можна простежити, як змінюється положення хребта навіть протягом декількох років. Ми можемо провести моніторинг стану постави і хребта в період росту дитини ».
Протипоказань до обстеження дітей методом комп'ютерної томографії немає ніяких. Оглядають всіх, за винятком тих, хто не може стояти нерухомо протягом декількох секунд (дошкільнята до 4 років і діти з серйозними патологіями) і людей з надмірною масою тіла, у яких жирові складки не дадуть скласти точну картину.

Функціональний стан опорно-рухового апарату наочно може бути об'єктивізованих методом оптичної топографії. Дослідження проведено на комп'ютерному оптичному топографо Новосибірського НІІТО
Комп'ютерна оптична топографія є безконтактним високоточним методом і дозволяє визначити форму дорсальній поверхні тулуба. Кількісний опис даного параметра дозволяє визначити кут латеральних викривлень хребетного стовпа. Цей метод дозволяє отримати достовірну інформацію про стан хребта і про постуральних зміни, які відбуваються в ході динамічного спостереження.
Обстеження проводилося з використанням природної пози пацієнта, що необхідно для оцінки його звичної постави і виявлення деформації хребта в сагітальній, фронтальній і горизонтальній площинах. Для цього при проведенні зйомки пацієнт фіксував свою позу на 1-2 секунди.
Для об'єктивізації і максимально достовірної оцінки топографічних результатів зйомку проводили переважно в першій половині дня, при цьому пацієнти були проінструктовані про необхідність виключення великі фізичні навантаження напередодні дослідження.
Пацієнт встановлювався перед еталонної площиною і на його спину проектувалося зображення картини вертикальних смуг. Даний метод дозволяє отримати детальну і повну інформацію про форму поверхні спини пацієнта у вигляді фазової модуляції смуг, завдяки деформації картини смуг пропорційно рельєфу поверхні спини. Після введення цього зображення комп'ютер розраховує цифрову модель відновленої форми спини відповідно кожної точки вихідного зображення обстежуваного (Малюнок 11).
Малюнок 11 - Оптична схема системи комп'ютерної оптичної топографії
(Сарнадскій В.Н. і співавт., 2003, 2007)

Малюнок 12 - Клінічний приклад пацієнта з переднім типом і відхиленням вправо
Для проведення зйомки дорсальная поверхню тулуба обстежуваного маркується світловідбивними маркерами. Проводиться послідовна маркування вершини остистого відростка С7, лінії остистих відростків від С7 до L3. (Кожен другий або третій хребець, в залежності від форми фронтальної деформації), лівої і правої задніх верхніх клубових остей клубової кістки.
Після комп'ютерного відновлення поверхні і виділення на ній анатомічних орієнтирів кісткових структур проводитися розрахунок параметрів, які кількісно описують форму дорсальній поверхні тулуба і дозволяють оцінити деформацію хребта в трьох площинах:
Для оцінки деформації хребта застосовувалися такі топографічні параметри:
O індекс зсуву тіла у фронтальній площині (FT);
O індекс зсуву тіла в сагітальній площині (ST);
O загальний інтегральний індекс порушень форми дорсальній поверхні (PTI);
O кут скручування тулуба - поворот плечового пояса щодо таза (GT);
O кут латеральної асиметрії дуги викривлення (LA);
O інтегральний індекс порушень форми дорсальній поверхні в горизонтальній площині (PTI-G);
O кут повороту таза (GP);
O кут повороту плечового пояса (GH);
O кут нахилу плечового пояса щодо горизонталі (FH);
O інтегральний індекс порушень форми дорсальній поверхні у фронтальній площині (PTI-F);
O інтегральний індекс порушень форми дорсальній поверхні в сагітальній площині (PTI-S).

Ще по темі Комп'ютерна оптична топографія:

Больовий синдром у спині і нозі в залежності від його топографії

3.4.1.7. ТЕМА: Ультразвукова анатомія, структура, топографія незмінених яєчників у віковому і фізіологічному аспекті.