RU2452388C1 - Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones - Google Patents

Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones Download PDF

Info

Publication number
RU2452388C1
RU2452388C1 RU2010147579/14A RU2010147579A RU2452388C1 RU 2452388 C1 RU2452388 C1 RU 2452388C1 RU 2010147579/14 A RU2010147579/14 A RU 2010147579/14A RU 2010147579 A RU2010147579 A RU 2010147579A RU 2452388 C1 RU2452388 C1 RU 2452388C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone
necrosis
parts
boundaries
long tubular
Prior art date
Application number
RU2010147579/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Викторовна Дьячкова (RU)
Галина Викторовна Дьячкова
Юлия Леонидовна Митина (RU)
Юлия Леонидовна Митина
Константин Александрович Дьячков (RU)
Константин Александрович Дьячков
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority to RU2010147579/14A priority Critical patent/RU2452388C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452388C1 publication Critical patent/RU2452388C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to methods of radiodiagnostics, and can be used in carrying out computed tomography of bone parts in various diseases. Computed tomography is performed. Obtained images of bone at each of the levels of scanning are divided into sectors of 30-60°. In peripheral part of each of them densitometric indices of bone tissue are determined in units of Haunsfield scale. If said index is 15% higher in comparison with its value for healthy bone part in examined patient, state of necrosis is diagnosed on said part. Reconstruction of image of affected segment is performed in minimum two perpendicular planes. After that, boundaries of bone affection are determined by connection of extreme points of necrosis parts.
EFFECT: method makes it possible to increase accuracy of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones.
5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к методам лучевой диагностики, и может быть использовано при выполнении компьютерной томографии участков кости при их различных заболеваниях.The invention relates to medicine, in particular to methods of radiation diagnostics, and can be used to perform computed tomography of bone sites in their various diseases.

Известен способ выявления некротизированных участков кости и линии демаркации между некротизированными и жизнеспособными участками кости на основе анализ их рентгеновского изображения (Михаилов М.К., Володина Г.И., Ларюкова Е.К. Дифференциальная рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов. Учебное пособие. - Ленинград, 1985, 66 стр.).A known method for identifying necrotic areas of bone and the line of demarcation between necrotic and viable areas of bone based on the analysis of their x-ray image (Mikhailov MK, Volodina GI, Laryukova EK Differential X-ray diagnosis of diseases of bones and joints. Study guide. - Leningrad, 1985, 66 pp.).

Однако видимая полоса демаркации является поздним симптомом, соответствующим стадии секвестрации некротизированного участка кости, а недостаточное число градаций контрастности стандартных аналоговых рентгенограмм не позволяет дифференцировать участки некроза кости на предшествующем этапе. Кроме того, выявляемый на рентгенограммах демаркационный вал в виде полоски, лишенной костной структуры, окружающей секвестр, не может считаться точной границей между здоровой и поврежденной костью, поскольку не позволяет определить истинную протяженность измененного участка кости.However, the visible demarcation band is a late symptom corresponding to the stage of sequestration of the necrotic area of the bone, and the insufficient number of gradations of contrast of standard analog radiographs does not allow differentiating the areas of bone necrosis at the previous stage. In addition, the demarcation shaft revealed in the radiographs in the form of a strip deprived of the bone structure surrounding the sequestration cannot be considered the exact boundary between the healthy and damaged bone, since it does not allow to determine the true extent of the changed bone area.

Известен способ визуализация границ некроза концевых отделов фрагментов кости до формирования явной демаркационной полосы по данным компьютерной томографии (Васильев, Н.А. Компьютерно-томографическая диагностика хронического остеомиелита длинных трубчатых костей нижних конечностей. / Н.А.Васильев, Г.Г.Кармазовский // Вестник рентгенологии и радиологии. - 1992. - №1. - С.47-48).A known method of visualizing the boundaries of the necrosis of the end sections of bone fragments before the formation of an obvious demarcation band according to computed tomography (Vasiliev, N.A. Computed tomographic diagnosis of chronic osteomyelitis of the long tubular bones of the lower extremities. / N.A. Vasiliev, G.G. / Bulletin of radiology and radiology. - 1992. - No. 1. - P.47-48).

Однако данный способ также не позволяет с необходимой точностью определить границы участков некроза ввиду сложности визуального восприятия, особенно в случаях, когда различия в оптической плотности изображения смежных жизнеспособного и некротизированного участков кости выражены незначительно.However, this method also does not allow to determine the boundaries of necrosis sites with the necessary accuracy due to the complexity of visual perception, especially in cases where differences in the optical density of the image of adjacent viable and necrotic areas of the bone are slightly expressed.

Задачей изобретения является повышение точности определения границ некротизированых участков длинных трубчатых костей.The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the boundaries of necrotic sections of long tubular bones.

Указанная задача решается тем, что в способе определения границ некротизированных участков длинных трубчатых костей, включающем проведение компьютерной томографии, полученные изображения кости на каждом из уровней сканирования делят на сектора величиной 30-60°, в периферической части каждого из них определяют денситометрические показатели костной ткани в единицах шкалы Хаунсфилда, при превышении указанного показателя на 15%, в сравнении с его значением для здорового участка кости у обследуемого пациента, на данном участке кости диагностируют состояние некроза, выполняют реконструкцию изображения пораженного сегмента в минимум двух перпендикулярных плоскостях и, соединив крайние точки участков некроза, определяют границы поражения кости.This problem is solved in that in the method for determining the boundaries of necrotic sections of long tubular bones, including computed tomography, the obtained bone images at each scan level are divided into sectors of 30-60 °, in the peripheral part of each of them densitometric parameters of bone tissue are determined in units of the Hounsfield scale, when the specified indicator is exceeded by 15%, in comparison with its value for a healthy section of bone in the patient being examined, a diagnosis on this section of bone iruyut state of necrosis, perform image reconstruction of the affected segment in at least two perpendicular planes and connecting the extreme points of necrosis areas, define the boundaries of the bone lesions.

Способ поясняется описанием, примером практического использования и иллюстративным материалом, на котором изображено:The method is illustrated by a description, an example of practical use and illustrative material, which shows:

Фиг.1 - обзорная топограмма бедер больного с выделением уровней сканирования.Figure 1 - overview topogram of the patient's hips with the allocation of scan levels.

Фиг.2 - аксиальная томограмма бедра на уровне средней трети диафиза с делением изображения на сектора.Figure 2 - axial tomogram of the thigh at the level of the middle third of the diaphysis with dividing the image into sectors.

Фиг.3 - MPR-реконструкция во фронтальной плоскости с выделенной границей некротического поражения большеберцовой кости.Figure 3 - MPR reconstruction in the frontal plane with a distinguished border of necrotic lesion of the tibia.

Фиг.4 и 5 - MPR-реконструкции изображения бедра во фронтальной и сагиттальной плоскостях через год после окончания лечения.4 and 5 - MPR reconstruction of the image of the thigh in the frontal and sagittal planes one year after the end of treatment.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Произведя укладку больного, по ранее полученной топограмме - цифровому аналогу обзорной рентгенограммы - определяют зону интереса (FOV), начальный уровень и направление сканирования.After laying the patient, the zone of interest (FOV), the initial level and the direction of scanning are determined by the previously obtained topogram - a digital analogue of the survey radiograph.

Для проведения исследования используют компьютерный томограф типа «SOMATOM AR.HP» фирмы Siemens в режиме поперечного дискретного сканирования по программе Extremity с техническими характеристиками:For the study, a computer tomograph of the type "SOMATOM AR.HP" from Siemens is used in the transverse discrete scanning mode using the Extremity program with the technical characteristics:

топо-параметры - a) kV 130; б) sec/mAs 3/210; в) slice 2 mm; г) tube position anterior; д) length 512 mm; e) algorithm standart; ж) gentry tilt 0;topo-parameters - a) kV 130; b) sec / mAs 3/210; c) slice 2 mm; d) tube position anterior; d) length 512 mm; e) algorithm standart; g) gentry tilt 0;

томо-параметры - a) kV 130; 6) sec/mAs 3/210; в) slice 5 mm; г) algorithm standart; д) FOV до 260; e) gentry tilt 0.tomo parameters - a) kV 130; 6) sec / mAs 3/210; c) slice 5 mm; d) algorithm standart; d) FOV up to 260; e) gentry tilt 0.

Для выполнения отдельных операций используют функции «Evaluate statistics», «Evaluate profile», «Evaluate distance», «Evaluate angle», «Evaluate statistics».The functions “Evaluate statistics”, “Evaluate profile”, “Evaluate distance”, “Evaluate angle”, “Evaluate statistics” are used to perform individual operations.

Первый срез сканирования производят, как правило, на 1-1,5 см выше границы видимых патологических изменений, а затем с интервалом 3-5 мм в направлении от проксимального отдела конечности к дистальному.The first scan slice is produced, as a rule, 1-1.5 cm above the border of visible pathological changes, and then with an interval of 3-5 mm in the direction from the proximal limb to the distal.

Определение границ некроза осуществляют в два этапа. На первом этапе полученные изображения кости на каждом из уровней сканирования делят на сектора величиной 30-60° и в периферической части каждого из них, что соответствует изображению костной стенки, определяют денситометрические показатели костной ткани в единицах шкалы Хаунсфилда (HU). Полученные данные анализируют и при превышении указанного показателя на 15%, в сравнении с его значением для здорового участка кости у обследуемого пациента, на данном участке кости диагностируют состояние некроза. Как правило, средняя плотность некротизированной кости составляет 1384,58±70,41 HU, а среднее значение плотности жизнеспособной соответствует 1211,45±125,51 HU.Determining the boundaries of necrosis is carried out in two stages. At the first stage, the obtained bone images at each of the scan levels are divided into sectors of 30-60 ° and in the peripheral part of each of them, which corresponds to the image of the bone wall, bone densitometric parameters are determined in units of the Hounsfield scale (HU). The obtained data is analyzed and when the specified indicator is exceeded by 15%, in comparison with its value for a healthy bone section in the patient being examined, a state of necrosis is diagnosed in this bone section. As a rule, the average density of necrotic bone is 1384.58 ± 70.41 HU, and the average value of the viable density corresponds to 1211.45 ± 125.51 HU.

На втором этапе при помощи программной функции MPR (multiplanar reconstruction) осуществляют вторичную реконструкцию изображений пораженного сегмента минимум в двух перпендикулярных, как правило, сагиттальной и фронтальной плоскостях. При необходимости их дополнят аналогично реконструируемыми изображениями в произвольно взятых плоскостях. На полученных таким образом изображениях крайние точки определенных на сканограммах участков некроза соединят между собой и, тем самым, определяют границы некротического поражения кости.At the second stage, using the MPR (multiplanar reconstruction) software function, secondary reconstruction of the images of the affected segment is performed in at least two perpendicular, usually sagittal and frontal planes. If necessary, they will be supplemented with similarly reconstructed images in arbitrarily taken planes. In the images obtained in this way, the extreme points of the areas of necrosis defined on the scans are connected together and, thereby, the boundaries of the necrotic lesion of the bone are determined.

Практическое использование способа иллюстрирует следующее клиническое наблюдение.The practical use of the method is illustrated by the following clinical observation.

Больной Э., 27 лет, обратился в ФГУН РНЦ «ВТО» через 6 мес. после травмы по поводу хронического посттравматического остеомиелита левой бедренной кости. Предъявлял жалобы на наличие свищей с гнойным отделяемым, неопороспособность левой нижней конечности, укорочение левого бедра на 7 см. Ранее больному выполнен интрамедуллярный остеосинтез, а затем - остеосинтез аппаратом Илизарова. Несмотря на проведенное лечение, сращение перелома не наступило. Через 3 мес. после травмы открылись свищи (Фиг.1).Patient E., 27 years old, turned to FGUN RSC “WTO” after 6 months. after an injury due to chronic post-traumatic osteomyelitis of the left femur. He complained of the presence of fistulas with purulent discharge, inability of the left lower limb, shortening of the left thigh by 7 cm. Previously, the patient underwent intramedullary osteosynthesis, and then osteosynthesis with Ilizarov's apparatus. Despite the treatment, fracture fusion did not occur. After 3 months after injury, fistulas opened (Figure 1).

Перед выполнением секвестрнекрэктомии и повторного остеосинтеза аппаратом внешней фиксации, ввиду слабой визуализации границы некротического поражения концов отломков, больному выполнена компьютерная томография. Полученные изображения были разделены на сектора, в периферической части каждого из которых была определена плотность кости в единицах Хаунсфилда (HU) (Фиг.2). С учетом того, что плотность здоровых участков кости у данного пациента составляла, в среднем, 1258 HU, на анализируемых сканограммах были выделены участки (сектора) кости, плотность которых превышала указанную на 15%, составляя 1438-1536 HU. После этого была выполнена вторичная компьютерная реконструкция пораженного сегмента, по которой, соединив крайние точки выявленных участков некроза, определили границу некротического поражения кости. На концевом отделе проксимального отломка величина участка некроза составляла 6,4 см с внутренней стороны и 1 см с наружной стороны (Фиг.3).Before sequestration necrotectomy and repeated osteosynthesis with an external fixation apparatus, due to poor visualization of the border of necrotic lesions of the ends of the fragments, the patient underwent computed tomography. The resulting images were divided into sectors, in the peripheral part of each of which the bone density was determined in units of Hounsfield (HU) (Figure 2). Considering that the density of healthy bone sections in this patient was, on average, 1258 HU, sections of the bone were identified on the analyzed scans, the density of which exceeded that indicated by 15%, amounting to 1438-1536 HU. After this, a secondary computer reconstruction of the affected segment was performed, by which, by connecting the extreme points of the identified areas of necrosis, the border of the necrotic lesion of the bone was determined. At the end section of the proximal fragment, the size of the necrosis site was 6.4 cm on the inside and 1 cm on the outside (Figure 3).

На операции наличие остеонекроза данной локализации и величины полностью подтвердилось, что позволило выполнить секвестрнекрэкомию с максимальным сохранением жизнеспособных тканей. В результате проведенного лечения у больного купирован остеомиелитический процесс, восстановлена целостность и длина бедра (Фиг.4, 5).At the operation, the presence of osteonecrosis of this localization and size was fully confirmed, which allowed sequestration necrosis to be performed with maximum preservation of viable tissues. As a result of the treatment, the patient stopped the osteomyelitis process, restored the integrity and length of the thigh (Fig.4, 5).

Использование способа в РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова показало, что его применение обеспечивает повышение точности определения границ некротизированных участков длинных трубчатых костей.Using the method in the RRC "WTO" them. Acad. G.A. Ilizarova showed that its use improves the accuracy of determining the boundaries of necrotic sections of long tubular bones.

Claims (1)

Способ определения границ некротизированных участков длинных трубчатых костей, включающий проведение компьютерной томографии, отличающийся тем, что полученные изображения кости на каждом из уровней сканирования делят на сектора величиной 30-60°, в периферической части каждого из них определяют денситометрические показатели костной ткани в единицах шкалы Хаунсфилда, при превышении указанного показателя на 15%, в сравнении с его значением для здорового участка кости у обследуемого пациента, на данном участке кости диагностируют состояние некроза, выполняют реконструкцию изображения пораженного сегмента в минимум двух перпендикулярных плоскостях и, соединив крайние точки участков некроза, определяют границы поражения кости. A method for determining the boundaries of necrotic sections of long tubular bones, including computed tomography, characterized in that the obtained bone images at each of the scan levels are divided into sectors of 30-60 °, in the peripheral part of each of them bone densitometric parameters are determined in units of the Hounsfield scale , when the indicated indicator is exceeded by 15%, in comparison with its value for a healthy bone section in the patient being examined, the conditions are diagnosed in this bone section necrosis, perform image reconstruction of the affected segment in at least two perpendicular planes and connecting the extreme points of necrosis areas, define the boundaries of the bone lesions.
RU2010147579/14A 2010-11-22 2010-11-22 Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones RU2452388C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147579/14A RU2452388C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147579/14A RU2452388C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2452388C1 true RU2452388C1 (en) 2012-06-10

Family

ID=46679846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147579/14A RU2452388C1 (en) 2010-11-22 2010-11-22 Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452388C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289314C2 (en) * 2004-06-15 2006-12-20 Федеральное государственное учреждение науки "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А.Илизарова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for determining the density of distraction regenerate in case of computed tomography

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289314C2 (en) * 2004-06-15 2006-12-20 Федеральное государственное учреждение науки "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А.Илизарова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for determining the density of distraction regenerate in case of computed tomography

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАСИЛЬЕВ Н.А. и др. Компьютерно-томографическая диагностика хронического остеомиелита длинных трубчатых костей нижней конечности. Вестник рентгенологии и радиологии, 1992, №1, 47-48. *
ШЕВЦОВ В.И. и др. Количественная оценка репаративного костеобразования по данным КТ в эксперименте. Травматология и ортопедия России, 2006, 3(41), с.56-61. SMITH ML et all. Using computed tomography to assist with diagnosis of avascular necrosis complicating chronic scaphoid nonunion. J Hand Surg Am. 2009 Jul-Aug; 34(6):1037-43. Epub 2009 May 15. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kloeckner et al. Radiation exposure in CT-guided interventions
Nardi et al. Accuracy of orthopantomography for apical periodontitis without endodontic treatment
Douglas-Akinwande et al. Multichannel CT: evaluating the spine in postoperative patients with orthopedic hardware
Sirin et al. Diagnostic accuracy of cone beam computed tomography and conventional multislice spiral tomography in sheep mandibular condyle fractures
Celenk et al. Bone density measurement using computed tomography
Wawrzyk et al. The role of ultrasound imaging of callus formation in the treatment of long bone fractures in children
Thomas et al. Radiographic analysis of the Canale view for displaced talar neck fractures
De Maeseneer et al. Rib fractures induced by coughing: an unusual cause of acute chest pain
Strobl et al. Impact of dual-energy CT postprocessing protocol for the detection of gouty arthritis and quantification of tophi in patients presenting with Podagra: comparison with ultrasound
Machida et al. Postoperative follow-up of olecranon fracture by digital tomosynthesis radiography
Sirin et al. The influence of secondary reconstruction slice thickness on NewTom 3G cone beam computed tomography–based radiological interpretation of sheep mandibular condyle fractures
Khoury et al. Intraoperative cone‐beam CT for correction of periaxial malrotation of the femoral shaft: A surface‐matching approach
Zhao et al. Objective guidelines for removing an external fixator after tibial lengthening using pixel value ratio: a pilot study
Jandl et al. Diagnostic yield of cone beam computed tomography for small foreign body detection in the hand in comparison with radiography, MSCT and MRI: an ex vivo study
Zak et al. Bone reconstruction: Subjective evaluation and objective analysis based on conventional digital X-rays–a retrospective evaluation
RU2452388C1 (en) Method of determining boundaries of sphacelous parts of long tubular bones
Yusupalieva et al. Complex Radiation Diagnostics of Non-Healed Fractures and Post-Traumatic False Joints of Long Tubular Bones
Lentzen et al. Anatomical and volumetric analysis of fibro-osseous lesions of the craniofacial skeleton
Mukhitdinovich et al. Computer tomography in the diagnostic and treatment of chronic recurrent hematogenic osteomyelitis
RU2286093C1 (en) Method for differential diagnostics of acute hematogenic osteomyelitis
Saengsin et al. Effectiveness of sonography assisted minimal invasive plate osteosynthesis (MIPO) compare with fluoroscope assisted in femoral shaft fracture: A cadaveric study
RU2484772C1 (en) Method of determining degree of resorption of bone cortical plate after distractional elongation of extremity
RU2342077C1 (en) Method of three-dimensional visualisation of long tubular bones in case of diaphyseal fractures
RU2539424C1 (en) Method for determining local density of cortical plate of long bones
Lacagne et al. Diagnostic performance of mobile cone beam computed tomography versus conventional multi-detector computed tomography in orbital floor fractures: a study on human specimens

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131123

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160627