СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ТУБЕРКУЛЕЗНОГО СПОНДИЛИТА Российский патент 2016 года по МПК A61B5/53 A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, в частности к фтизиатрии, и направлено на диагностику туберкулезного спондилита методами рентгеновской компьютерной томографии и магнитной резонансной томографии, даже в условиях непрофильного лечебного учреждения.

Цель изобретения: диагностика туберкулезного спондилита. В качестве критериев диагностики поражения позвоночника используют его наиболее типичные признаки (деструкция тела позвонка, паравертебральная «тень»), визуализируемые на РК- и МР-томограммах: подставляют количественные значения кодировки данных показателей в соответствующее уравнение для РКТ или МРТ исследования и по значению уравнения выставляют диагноз.

Способ позволяет диагностировать туберкулезный спондилит по данным РКТ или МРТ неинвазивно, в условиях целостного организма, в течение 1-2 часов.

ВОЗ оценивает инфицированность мировой популяции туберкулезом на 1/3.

Каждую секунду инфицируется 1 человек. Туберкулез является актуальной болезнью для развивающихся стран, а в развитых странах является частым заболеванием среди иностранцев, доля которых составляет 70% от числа заболевших спинальным туберкулезом. На долю туберкулезного спондилита приходится 50-60% костного туберкулеза и 5% от всех случаев туберкулеза.

Туберкулезный спондилит остается причиной инвалидизации пациентов. Сложность ситуации объясняется тем, что заболевание развивается медленно, течет с периодами относительного благополучия, а о необходимости идентификации туберкулеза задумываются только тогда, когда формируются неотвратимые разрушения, деформации костей и суставов или развиваются иные осложнения. Таким образом, проблема диагностики костно-суставного туберкулеза сохраняет свою актуальность до настоящего времени.

За последние годы наблюдается снижение качества выявления туберкулезного спондилита. Больные туберкулезным спондилитом выявленные, главным образом, по обращаемости (от 28 до 40%) поступают в туберкулезные стационары с выраженными неврологическими расстройствами и имеют общую особенность - давность заболевания составляет 1-2 и более лет. Поэтому важной задачей курации пациентов с туберкулезом позвоночника является его доступная диагностика.

Известен способ диагностики туберкулеза методом реакции Mantoux [1].

Недостатками способа являются: 1) способ позволяет диагностировать туберкулез лишь в 6,7% случаев; 2) способ анатомически не идентифицирует «status localis» туберкулезного процесса.

Известен способ диагностики туберкулеза по секреции интерферона [2].

Недостатками способа являются: 1) способ позволяет диагностировать туберкулез лишь в 33% случаев; 2) способ анатомически не идентифицирует «status localis» туберкулезного процесса.

Известен способ диагностики туберкулезного спондилита методом биопсии или игольчатой аспирации в сочетании с полимеразной цепной реакцией (ПНР) [3].

Недостатками способа являются: 1) необходимость нарушения анатомических образований вокруг фокуса болезни, что может способствовать ее диссеминации, 2) необходимость сочетания с применением рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ) для анатомической идентификации status localis, 3) не исключаются ложно-положительные или ложно-отрицательные результаты, чем характеризуется ПЦР; кроме того, ПЦР не позволяет отличить живую M.Tuberculosis от мертвой.

Известен способ диагностики туберкулезного спондилита методом РКТ, где в качестве критериев диагностики рассматриваются визуальные признаки деструкции костной ткани: фрагментарность деструкции, ее литический характер, разрушение межпозвонковых дисков, наличие паравертебральных теней [4].

Недостатками способа являются: 1) низкая доля выявления указанных признаков на РКТ - 24,1-72%; 2) диагноз туберкулезного спондилита ставится на основании субъективных, визуальных, дескриптивных показателей РКТ, без доказательства их специфичности для туберкулезного процесса.

Известен способ диагностики туберкулезного спондилита методом МРТ [5], где в качестве критериев диагностики туберкулеза принято повреждение межпозвонковых дисков, что выявляется в 90% случаев и распространение болезни на соседние позвонки - в 44% случаев.

Недостатком способа является отсутствие критериев дифференциальной диагностики туберкулеза от других заболеваний позвоночника.

Известен способ диагностики туберкулезного спондилита методом МРТ [6]. В качестве диагностических критериев используют такие параметры как уменьшение высоты межпозвонковых дисков, частичное или полное разрушение тела позвонка, наличие параспинального абсцесса, кальцификация вокруг очаговой зоны.

Недостатками способа являются: 1) множественность регистрируемых параметров, 2) отсутствие критериев дифференциальной диагностики туберкулеза от других заболеваний.

Известен способ диагностики туберкулеза с применением ^99mTc [7].

Недостатками способа являются: 1) необходимость внутривенного введения радиоактивного препарата; 2) высокая доля ложно- отрицательных результатов - 35-70%.

Известен способ дифференциальной диагностики туберкулезного спондилита, доброкачественных и злокачественных опухолей методом позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) [8].

Недостатками способа являются: 1) необходимость двукратного анализа интенсивности сигнала F на таком дорогостоящем оборудовании как ПЭ-томограф, что, в свою очередь, увеличивает лучевую нагрузку на пациента 2) дифференциация возможна только между туберкулезным спондилитом и опухолью, а иные дифференцируемые нозологии со сходной картиной лучевых признаков не различаются.

Анализ существующих методов по выявлению туберкулеза позвоночника позволил их разделить на 2 группы: 1) выявление наличия активного туберкулезного процесса в организме в целом 2) лучевые методы диагностики, направленные на выявление туберкулезной патологии позвоночника.

Первая группа методов при самостоятельном использовании выявляет туберкулез только в 6,7-33% случаев и неизбежно требует сочетания со 2-й группой методов.

Вторая группа методов включает РКТ, МРТ и ПЭТ. При общепринятых лучевых методах исследования, в частности компьютерная томография (РКТ и/или МРТ), у пациентов с туберкулезным спондилитом, остеомиелитом, опухолью и дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника наблюдаются однотипные признаки, в каждом конкретном случае определяется анатомическое расположение очага, его границы, характер деструктивных изменений и отношение к прилегающим органам и тканям. На РКТ и МРТ выявляют состояние кортикального слоя, разнообразный характер деструкции тел позвонков как в передних, так и в задних отделах, паравертебральные образования; при туберкулезном спондилите и других заболеваниях межпозвоночные диски имеют неоднородную структуру, контуры их нечеткие, местами выступают за границу тела позвонка. При значительных деструктивных изменениях с клиновидной деформацией тел позвонков представляется возможным детализировать зоны разрушения и отличить ее фрагменты, а также определить плотность прилегающих тканей; реакцию передней продольной связки при неспецифическом остеомиелите, поражение дужек, реакцию межпозвоночных дисков на воспаление.

Совокупность изложенных подходов при диагностике туберкулезного спондилита не позволяет верифицировать данный диагноз однозначно.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в регистрации показателей патологии позвоночника, полученных в ходе лучевых исследований методами РКТ или МРТ. Полученные данные подставляются в уравнение дискриминатного анализа и производится обсчет, по результатам которого делается заключение о диагнозе. Использование способа позволяет установить этиологию спондилита по показателям лучевой диагностики.

Клинический результат достигается тем, что анализируются данные РКТ или МРТ. При РКТ выявляются деструкция тела позвонка на 2/3 его высоты (Дркт) и наличие односторонней паравертебральной тени (Тркт). Каждый из признаков при его наличии кодируется как «1», а при его отсутствии как «0». Значения кодов признаков подставляются в уравнение по диагностике туберкулезного спондилита по данным РКТ: ТС=-1,34+1,70×Дркт+1,43×Тркт, если значение уравнения >0,42, ставится диагноз «туберкулезный спондилит», если значение уравнения ≤0,42 - диагноз «туберкулезный спондилит» отвергается.

При МРТ исследовании выявляется деструкция тела позвонка на 2/3 его высоты (Дмрт) и наличие двухсторонней паравертебральной тени (Тмрт). Каждый из признаков, при его наличии, кодируется как «1», а при его отсутствии как «0». Значения кодов признаков подставляются в уравнение для диагностики туберкулезного спондилита по данным МРТ: ТС=-1,43+1,81×Дмрт+1,45×Тмрт, если значение уравнения >0,45, ставится диагноз «туберкулезный спондилит», если значение уравнения ≤0,45 - диагноз «туберкулезный спондилит» отвергается.

Включение в уравнение при РКТ «односторонней тени», а при МРТ «двухсторонней тени» объясняется различием в физической природе взаимодействия рентгеновских лучей и магнитных полей с объектом исследования - тканями позвоночника.

При рентгеновском исследовании регистрируются только изменение амплитуды и фазы рассеянной волны под влиянием исследуемого объекта.

В МРТ источником информации является не взаимодействие излучения с исследуемым веществом, а сигнал от органа или ткани, точнее, строгая зависимость локализации источника измеряемого сигнала магнитного ядра биохимической субстанции с его резонансной частотой и фазой. Магнитное поле, радиочастотные импульсы и импульсный градиент магнитного поля необходимы лишь для возбуждения заданного ответа атомов организма, в нашем случае, протонов водорода в тканях пациента. Соответственно, МРТ является более чувствительным методом при регистрации изменений в мягких тканях, а РКТ - в костных тканях, поэтому регистрируемая «двухсторонняя тень» методом МРТ, при недостаточной плотности одной из «теней», при РКТ, выявляется как «односторонняя тень». Минимальный размер деструкции тела позвонка выявляется, в свою очередь, методом РКТ.

Преимуществом полученных уравнений является то, что при РКТ и МРТ исследованиях обобщению в виде уравнения, в совокупности, подвергались данные исследованных больных как с туберкулезным спондилитом, так и с поражением злокачественной опухолью, остеомиелитом и дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника, то есть наиболее частые нозологии, нуждающиеся в дифференциальной диагностике при туберкулезном спондилите.

Полученный результат позволяет практикующему врачу, подставляя значения РКТ или МРТ в соответствующее уравнение, однозначно толковать результаты лучевого обследования пациента.

Клинические примеры реализации данного способа. Диагностика туберкулезного спондилита с использованием РКТ.

Пример №1.

Больной Г., 66 лет. Поступил в Казанскую туберкулезную больницу из гнойного отделения Республиканской клинической больницы МЗ РТ. Проходил стационарное лечение в неврологическом отделении 7-й городской больницы и Республиканском онкологическом клиническом центре с диагнозами остеохондроз, пиелонефрит, злокачественная опухоль. Общая длительность непрофильной курации составила 3,5 месяца.

Из анамнеза: заболел подостро, после переохлаждения. Жалобы при поступлении в стационар на субфебрильную температуру, боли в пояснице.

Объективно: вынужденное положение в постели, выраженный болевой синдром при попытке движений, скованность мышц поясничного отдела позвоночника, выпрямление поясничного лордоза, выстояние остистых отростков L₂ и L₃ позвонков, напряжение мышц, нарушение сгибательной функции позвоночника.

Реакция Манту с 2ТЕ (туберкулиновая единица)- папула 14·10^-3 м (от 5·10^-3 м-положительная реакция). Лабораторное обследование: лейкоциты- 5,5·10⁹/л (4-8,8·10⁹⁾*, гемоглобин - 12,7 г/л (11,5-15,9 г/л), СОЭ - 49 мм/ч (2-22 мм/час), С-реактивный белок (+++), сиаловые кислоты - 250 у.е. Анализы мочи: в норме. Функциональные пробы печени: в пределах нормы.

По данным РК-томографии: контактная деструкция 2/3 тела поясничных позвонков L₂ и L₃ с угловой деформацией открытой к переди, паравертебрально односторонняя тень на уровне этих позвонков, размером до 3,0·10^-3 м. Межпозвонковый диск L₂ и L₃ резко снижен в высоте и не идентифицируется, спинномозговой канал не сужен.

По совокупности полученных данных диагностика туберкулезного спондилита не представляется возможным.

Искомые признаки: выявлена Дркт, значение данного признака - «1», выявлена Тркт, значение признака - «1»; их значение подставили в уравнение диагностики туберкулезного спондилита по данным РКТ: ТС=-1,34+1,70×1+1,43×1=1,79.

Полученное значение уравнения >0,42. Заключение: диагноз «туберкулезный спондилит».

В ходе дальнейшего динамического обследования диагноз «туберкулезный спондилит» клинически подтвержден: наблюдался положительный эффект от

- в скобках указаны приделы нормы.

специфической антибактериальной терапии, регресс клинических признаков интоксикации, нормализация лабораторных показателей крови, отмечалась кальцинация связочного аппарата позвоночника, которая завершилась через 3 месяца.

Пример №2.

Больная К., 55 лет. Поступила в Казанскую туберкулезную больницу. Обследовалась в стационарах 7 и 16 больниц г. Казани: с разными предполагаемыми диагнозами: спондилохондроз, панкреатит, пиелонефрит, метастазы опухоли в позвоночник, миеломная болезнь. Общая длительность непрофильной курации составила 3,5 месяца.

Из анамнеза: заболевание началось после переохлаждения, остро, с болей в позвоночнике. Жалобы на постоянные боли и мышечную скованность в нижне-грудном отделе позвоночника, субфебрильную температуру.

Объективно: положение вынужденное, нарушение функции и опороспособности позвоночника, напряжение мышц спины, выпрямление поясничного лордоза с выстоянием остистых отростков, выраженный болевой синдром.

Реакция Манту с 2ТЕ- папула 11·10^-3 м. Лабораторное обследование: лейкоциты-7,4·10⁹/л, гемоглобин - 10,7 г/л, СОЭ - 59 мм/ч, С-реактивный белок (++), сиаловые кислоты - 200 у.е.

Анализы мочи в норме. Функциональные пробы печени в пределах нормы.

По данным РК-томографии: контактная деструкция тел грудных позвонков TH₇-Th₈, со снижением их высоты до 2/3, значительным снижением высоты соответствующего межпозвонкового диска, выраженный остеокальциноз вокруг очагов костной деструкции, в телах позвонков и кальцификация передней продольной связки, двухсторонние паравертебральные тени на уровне Th₇-Th₈, больше слева.

По совокупности полученных данных диагностика туберкулезного спондилита не представляется возможной.

Искомые признаки: на РК-томограммах выявлен признак Дркт, его значение - «1», отсутствует признак Тркт, его значение - «0». Значение признаков по диагностике туберкулезного спондилита по данным РКТ подставили в уравнение: ТС=-1,34+1,70×1+1,43×0=0,36. Полученное значение уравнения <0,42.

Заключение: диагноз «туберкулезный спондилит» исключен.

Нормализация лабораторных показателей крови и клинических признаков заболевания в последующем наблюдении, обследовании, неспецифической антибактериальной терапии в течение одного месяца и отмеченное ускоренное склерозирование связочного аппарата позвоночника при повторном РКТ через 1 месяц от начала лечения позволили исключить туберкулезный спондилит и верифицировать диагноз как остеомиелит позвоночника.

2. Диагностика туберкулезного спондилита с использованием МРТ.

Пример №3.

Больная Г., 51 год. Поступила в гнойное отделение Республиканской клинической больницы с диагнозом: «Абсцесс в области правого бедра». Общая длительность непрофильной курации составила 4 месяца.

Из анамнеза: «Ревматоидный полиартрит» в течение последних 5 лет, гормонозависимость. Три месяца назад перенесла левосторонний эксудативный плеврит, купированный после нескольких пункций. Жалобы на субфебрильную температуру, боли в позвоночнике умеренно выраженные, постоянного характера, усилились в последние 3-4 недели, скованность в суставах, а также по поводу появления опухоли на правом бедре.

Объективно: положение в постели вынужденное, умеренно выраженная сгибательная контрактура правого тазобедренного сустава, активные движения в суставе затруднены, пассивные - болезненны и ограничены; болезненность при пальпации в правой подвздошной области; напряжение мышц спины, выпрямление поясничного лордоза с выстоянием остистых отростков.

Реакция Манту с 2ТЕ: папула 15·10^-3 м. Лабораторное обследование: лейкоциты-4,3·10⁹/л, гемоглобин- 11,8 г/л, СОЭ-66 мм/ч, С-реактивный белок (+++), сиаловые кислоты -300 у.е. Анализы мочи: в норме. Функциональные пробы печени: в пределах нормы.

При вскрытии абсцесса по наружной поверхности средней трети бедра получена мутная жидкость, без запаха, в количестве 150 мл.

Искомые признаки на MP-томограммах - выявлен Дмрт, его значение - «1», выявлен Тмрт, его значение - «1». Полученные значения признаков по диагностике туберкулезного спондилита по данным MP-томографии подставили в уравнение: ТС=-1,43+1,81×1+1,45×1=1,83. Полученное значение уравнения >0,45.

Заключение: диагноз «туберкулезный спондилит».

В последующем диагноз был подтвержден гистологически на послеоперационном материале.

Пример №4.

Больная С., 62 года. Поступила в Казанскую туберкулезную больницу. Проходила обследование у невролога и онколога амбулаторно с диагнозом острый радикулит, спондилохондроз, метастаз злокачественной опухоли. Общая длительность непрофильной курации составила 3 месяца.

Из анамнеза: два года назад перенесла операцию по поводу экстирпации матки в связи с онкологическим заболеванием. Три месяца назад внезапно появились боли в позвоночнике опоясывающего характера, до 10 дней держалась субфебрильная температура. Жалобы: боли в спине постоянного характера. В последние недели отмечается усиление болей, скованность.

Объективно: при клиническом обследовании выявлены болезненность в нижне-грудном и верхне-поясничном отделах позвоночника, скованность и нарушение функции позвоночника, напряжение мышц спины, выстояние и болезненность остистых отростков на нескольких уровнях, выпрямление поясничного лордоза, выраженный болевой синдром.

Реакция Манту с 2ТЕ: папула 17·10^-3 м. Лабораторное обследование: лейкоциты-6,3·10⁹/л, СОЭ - 21 мм/ч, с - реактивный белок (+), сиаловые кислоты - 100 у.е. Функциональные пробы печени: в пределах нормы. Анализы мочи: в норме.

По данным MP-томографии: изолированная деструкция тела грудного позвонка Тh₁₀ со снижением его высоты на 2/3, значительным снижением высоты нижележащего межпозвонкового диска, выраженный остеосклероз вокруг очага костной деструкции, клювовидные разрастания и кальцификация передней продольной связки, паравертебральные тени отсутствуют. Отмечается снижение высоты передних отделов Th₁₂ позвонка.

По совокупности полученных данных диагностика туберкулезного спондилита не представляется возможным.

Искомые признаки: выявлен признак Дмрт, его значение - «1»; признак Тмрт - не выявлена, значение этого признака - «0», значения данных признаков подставили в уравнение диагностики по данным MP-томографии: ТС=-1,43+1,81×1+1,45×0=0,38. Полученное значение уравнения <0,45.

Заключение: диагноз «туберкулезный спондилит» исключен.

В дальнейшем наблюдалось уменьшение болевого синдрома на фоне симптоматической терапии и ортопедического лечения (ношение корсета), стабильность рентгенологической картины через месяц и более, нормальные лабораторные показатели крови позволили верифицировать диагноз как постклимактерическая спондилохондропатия.

Литература

1. American Thoracic Society The tuberculin skin test. Am. Rev. Respir. 1981; 124: 356-363.

2. K. Kostov, I. Petrov. Tuberculous spondylitis- analysis of 22 cases//Acta Neurol. Belg. -2009, V.109., P. 127-131.

3. A.J. Levy, P.B. Wold, D. P. Beall, J.Q. Ly. Tuberculous spondylitis without discitis // Applied radiology. - 2003, V.32., №12., P. 40-45.

4. T. Sinan, H. Al-Khawari, M. Ismail, A. Ben-Nakhi, M.Sheikh. Spinal tuberculosis: CT and MRI features //Ann Saudi Med. - 2004, V.24., №6., P. 437-441.

5. G.R. Bajwa. Evaluation of the role of MRI in spinal tuberculosis: A study of 60 cases // Рак J Med Sci.- 2009, V. 25., №6., P. 944-947.

6. R. Kaila. The incidence of multiple level noncontinguous vertebral tubercu - losis detected using whole spine MRI// Journal of Spinal Disorders & Techniques.- 2007, Vol. 20., No. 1., P. 78-81.

7. Y. Sasaki, T. Imai, H. Ohishi, H. Uchida. Two cases of generalized disseminated atypical mycobacterium showing multiple accumulations on bone scintigraphy//Kaku Igaku.-1996, V.33., №3., P. 267-272.

8. H.R.A. Razak, N.A. Rahim, A.J. Nordins. Dual time point imaging of FDG PET/CT in a tuberculous spondylodiscitis //Biomed Imaging Interv J.- 2010,V. 6., №2., P. 18-20.

Варианты изобретения относятся к медицине, фтизиатрии. Диагностируют туберкулезный спондилит путем использования рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ). При этом при РКТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дркт) и односторонняя паравертебральная тень (Тркт). Наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа: -1,34+1,70×Дркт+1,43×Тркт. При значении уравнения >0,42 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,42 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают. В случае использования МРТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дмрт) и двухсторонняя паравертебральная тень (Тмрт), наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа: -1,43+1,81×Дмрт+1,45×Тмрт. При значении уравнения >0,45 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,45 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают. Способ позволяет диагностировать данную патологию неинвазивно, в условиях целостного организма, в течение 1-2 часов. 2 н.п. ф-лы, 4 пр.

1. Способ диагностики туберкулезного спондилита, включающий использование рентгеновской компьютерной томографии (РКТ), отличающийся тем, что при РКТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дркт) и односторонняя паравертебральная тень (Тркт), наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа:
-1,34+1,70×Дркт+1,43×Тркт,
и при значении уравнения >0,42 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,42 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают;

2. Способ диагностики туберкулезного спондилита, включающий использование магнитно-резонансной томографии (МРТ), отличающийся тем, что при МРТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дмрт) и двухсторонняя паравертебральная тень (Тмрт), наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа:
-1,43+1,81×Дмрт+1,45×Тмрт,
и при значении уравнения >0,45 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,45 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают.