RU2732697C1 - Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography - Google Patents

Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography Download PDF

Info

Publication number
RU2732697C1
RU2732697C1 RU2019134980A RU2019134980A RU2732697C1 RU 2732697 C1 RU2732697 C1 RU 2732697C1 RU 2019134980 A RU2019134980 A RU 2019134980A RU 2019134980 A RU2019134980 A RU 2019134980A RU 2732697 C1 RU2732697 C1 RU 2732697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ultrasonic
elastography
mode
stiffness
callus
Prior art date
Application number
RU2019134980A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мунир Габдулфатович Тухбатуллин
Алсу Рифкатовна Кормилина
Гамиль Гакильевич Гарифуллов
Original Assignee
Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан"
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 Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан" filed Critical Государственное автономное учреждение здравоохранения "Республиканская клиническая больница Министерства здравоохранения Республики Татарстан"
Priority to RU2019134980A priority Critical patent/RU2732697C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732697C1 publication Critical patent/RU2732697C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to ultrasonic diagnostics, and can be used to determine bone callus rigidity by ultrasonic shearing wave elastography. Examination is carried out on ultrasonic scanners equipped with a Shear Wave Elastography option, using linear transducers with frequency 2-15 MHz, in V-mode, and color Doppler mapping (CDM) mode. Ultrasonic sensor is installed in the projection of the zone of interest. Active position scanning is performed. Position of the sensor is fixed, the mode of ultrasonic shearing wave elastography (USWE), the musculo-skeletal system program is included. Sections of different stiffness are mapped by different colors, which is reflected on the color scale of the monitor. Rotating the trackball, one or several control volumes freely movable and variable in size are brought into the zone of interest. Quantitative stiffness values in kPa are displayed on the monitor.
EFFECT: method provides determining bone callus rigidity by using shear wave ultrasonic elastography.
1 cl, 2 ex, 7 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно, к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано в травматологии и ортопедии для диагностики заживления костей при переломах, с применением ультразвуковой эластографии сдвиговой волны, позволяющей исследовать жесткость костной мозоли на разных сроках ее формирования.The invention relates to medicine, namely, to ultrasound diagnostics, and can be used in traumatology and orthopedics for diagnosing bone healing in fractures, using shear wave ultrasound elastography, which allows to study the stiffness of callus at different times of its formation.

Эластография - современная ультразвуковая технология, с помощью которой появилась возможность исследовать упругость, эластичность и жесткость тканей методом качественного и количественного анализа [1, 2]. Это исследование основано на поперечном акустическом импульсе, который используется для создания сдвиговых волн, измерив, скорость распространения которых специалист получает количественную оценку жесткости ткани. Исследование отличается неинвазивностью, высокой точностью, комфортно и безвредно для пациента.Elastography is a modern ultrasound technology, with the help of which it became possible to investigate the elasticity, elasticity and rigidity of tissues by the method of qualitative and quantitative analysis [1, 2]. This study is based on transverse acoustic impulse, which is used to create shear waves by measuring the speed of propagation of which the technician quantifies the stiffness of the tissue. The study is non-invasive, highly accurate, comfortable and harmless to the patient.

При переломах костей актуальным являются своевременное и правильное формирование костной мозоли. В настоящее время контроль состояния костных отломков и костной мозоли осуществляется рентгенологическими методами (рентгенография, рентгеновская денситометрия, рентгеновская компьютерная томография), которые выявляют минеральную плотность костей и костной мозоли. Различают три стадии формирования костной мозоли: соединительнотканная стадия - наблюдается в течение 7-12 дней после перелома; остеоидная - на 12-20 день после перелома; и костная стадия - с 20-22 дня после перелома [3, 4, 5], причем первые две стадии формирования костной мозоли рентгенологически не определяются, обнаружить мозоль возможно лишь с началом ее обызвествления. Таким образом, в течение 3-4 недель после перелома контролировать формирование костной мозоли не удается и, соответственно, нет возможности корректировать тактику ведения пациента. Нормальной жесткости костная мозоль достигает в течение 2-6 месяцев, в зависимости от вида кости, и характера перелома. При этом зачастую, сроки иммобилизации передерживаются. Поскольку у травматологов нет способа точного определения жесткости костной мозоли, врачу легче перестраховаться, чем не додержать сроки иммобилизации. Рентгенологический способ определения минеральной плотности костей и костной мозоли взят нами за прототип.In case of bone fractures, timely and correct formation of callus is important. Currently, the state of bone fragments and callus is monitored by X-ray methods (X-ray, X-ray densitometry, X-ray computed tomography), which reveal the mineral density of bones and callus. There are three stages of callus formation: connective tissue stage - observed within 7-12 days after the fracture; osteoid - 12-20 days after the fracture; and the bone stage - from 20-22 days after the fracture [3, 4, 5], and the first two stages of callus formation are not radiologically determined, callus can be detected only with the onset of calcification. Thus, within 3-4 weeks after the fracture, it is not possible to control the formation of callus and, accordingly, it is not possible to adjust the tactics of patient management. The callus reaches normal stiffness within 2-6 months, depending on the type of bone and the nature of the fracture. At the same time, the immobilization time is often overexposed. Since traumatologists do not have a way to accurately determine the stiffness of the callus, it is easier for a doctor to play it safe than not to keep the time of immobilization. The X-ray method for determining the mineral density of bones and callus is taken by us as a prototype.

Ультразвуковая эластография сдвиговой волны (УЭСВ) обеспечивает статистически значимое определение жесткости костной мозоли на разных сроках ее формирования после перелома, в том числе, на ранних сроках, начиная с 5-7 дня после перелома. Поскольку ионизирующая доза облучения отсутствует, то есть возможность многократного повторения исследования, как в условиях стационара, так и амбулаторно, и получения точной оценки формирования костной мозоли по количественным результатам в режиме реального времени.Shear wave ultrasound elastography (ESWE) provides a statistically significant determination of callus stiffness at different stages of its formation after fracture, including in the early stages, starting from 5-7 days after fracture. Since there is no ionizing dose of radiation, there is the possibility of multiple repetitions of the study, both in a hospital setting and on an outpatient basis, and obtaining an accurate assessment of the formation of callus by quantitative results in real time.

Целью изобретения является создание информативного способа определения жесткости костной мозоли ультразвуковой эластографией сдвиговой волны на разных сроках после перелома.The aim of the invention is to create an informative method for determining the stiffness of the callus by ultrasonic shear wave elastography at different times after fracture.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, состоящего в повышении чувствительности и точности диагностики формирования костной мозоли способом, не причиняющим вреда здоровью пациента, с применением новых критериев ее оценки, с использованием ультразвуковой эластографии сдвиговой волны.The essence of the invention consists in a set of essential features sufficient to achieve the desired technical result, which consists in increasing the sensitivity and accuracy of the diagnosis of callus formation in a manner that does not harm the patient's health, using new criteria for its assessment, using shear wave ultrasound elastography.

Физической основой эластографии является способность материалов по-разному сопротивляться растяжению-сжатию при упругой деформации, которая характеризуется модулем Юнга, выражающим в числах свойства конкретной материи, и определяется по формуле:The physical basis of elastography is the ability of materials to resist tension-compression in different ways under elastic deformation, which is characterized by Young's modulus, which expresses the properties of a particular matter in numbers, and is determined by the formula:

Е=3рС2 где:E = 3рС 2 where:

Е - модуль упругости Юнга (Ра);E - Young's modulus of elasticity (Ra);

С - скорость сдвиговой волны (см/сек);C is the shear wave speed (cm / sec);

р - плотность вещества (кг/м3).p is the density of the substance (kg / m 3 ).

Из уравнения Юнга мы видим, что скорость С прямо пропорциональна упругости ткани Е, то есть чем выше скорость, тем выше упругость и жесткость.From Young's equation, we see that the speed C is directly proportional to the elasticity of the tissue E, that is, the higher the speed, the higher the elasticity and stiffness.

Сдвиговая волна представляет собой упругую поперечную волну, отличающуюся от продольной ультразвуковой волны [6, 7, 8], смещения частиц среды при этом перпендикулярны направлению распространения волны. Сам принцип действия способа основан на генерации в тканях сдвиговой волны и последующей оценке скорости ее продвижения, которая в ультразвуковом аппарате картируется цветом. Красным цветом, или синим, в зависимости от производителя ультразвуковых аппаратов, чаще всего окрашиваются более упругие, жесткие структуры. Вслед за изучением цветовых эластограмм, проводят эластометрию с помощью одного, или нескольких, пробных объемов, свободно перемещаемых, и изменяемых по размерам. Цифровые данные могут быть представлены либо в виде показателей скорости сдвиговых волн (м/с), либо в единицах упругости (кРа). Наши многочисленные исследования показали, что в зависимости от вида кости, и степени нагрузки на нее, в норме жесткость костной ткани, у взрослых составляет 380-500 кПа. Например, в норме большеберцовая кость имеет жесткость до 480-500 кПа, а малоберцовая кость - до 400-450 кПа. Эти количественные показатели позволяют делать заключения о состоянии костной мозоли в процессе заживления перелома.A shear wave is an elastic transverse wave, which differs from a longitudinal ultrasonic wave [6, 7, 8], the displacements of the medium particles are perpendicular to the direction of wave propagation. The very principle of operation of the method is based on the generation of a shear wave in the tissues and the subsequent assessment of the speed of its advance, which is color-mapped in an ultrasonic apparatus. Red, or blue, depending on the manufacturer of the ultrasonic devices, most often colored more elastic, rigid structures. Following the study of color elastograms, elastometry is performed using one or more test volumes, freely movable and variable in size. Numerical data can be presented either as indicators of shear wave velocity (m / s), or in units of elasticity (kPa). Our numerous studies have shown that, depending on the type of bone, and the degree of load on it, the normal stiffness of bone tissue in adults is 380-500 kPa. For example, normally the tibia has a stiffness up to 480-500 kPa, and the fibula - up to 400-450 kPa. These quantitative indicators allow making conclusions about the condition of the callus in the process of fracture healing.

Сущность способа определения жесткости костной мозоли ультразвуковой эластографией сдвиговой волны включает визуализацию области перелома. Исследование проводят на ультразвуковых сканерах, снабженных опцией «Эластография сдвиговой волны», с использованием линейных датчиков частотой 2-15 МГц, в В-режиме, и режиме цветового доплеровского картирования (ЦДК). Ультразвуковой датчик устанавливают в проекции зоны интереса, проводят активное полипозиционное сканирование, неподвижно фиксируют положение датчика, включают режим УЭСВ, программу «мышечно-скелетная система». Участки различной жесткости картируются разными цветами, что отражается на цветовой шкале монитора. Вращая трекбол, подводят в зону интереса один, или несколько, контрольных объемов, свободно перемещаемых, и изменяемых по размерам, при этом на мониторе отображаются количественные показатели жесткости в кПа.The essence of the method for determining bone callus stiffness by shear wave ultrasound elastography includes visualization of the fracture area. The study is carried out on ultrasound scanners equipped with the "Shear wave elastography" option, using linear sensors with a frequency of 2-15 MHz, in B-mode, and color Doppler mapping (CDM) mode. The ultrasonic sensor is installed in the projection of the zone of interest, active polypositional scanning is performed, the position of the sensor is fixed motionlessly, the ESV mode is turned on, the "musculoskeletal system" program. Areas of different hardness are mapped in different colors, which is reflected in the color scale of the monitor. By rotating the trackball, one or several control volumes, freely movable and variable in size, are brought into the zone of interest, while the monitor displays the quantitative indicators of stiffness in kPa.

Ультразвуковые сканеры, снабженные опцией «Эластография сдвиговой волны», и линейные датчики с частотой 2-15 МГц - необходимое оборудование для осуществления предложенного способа, с применением поперечных ультразвуковых волн.Ultrasound scanners equipped with the option "Shear wave elastography" and linear sensors with a frequency of 2-15 MHz are the necessary equipment for the implementation of the proposed method using transverse ultrasonic waves.

Работа в В-режиме позволяет точно определить границы костных отломков и мозоли, а в режиме ЦДК - исключить интерпозицию - внедрение каких-либо тканей между отломками кости, что препятствует репозиции и консолидации этих отломков.Working in the B-mode allows you to accurately determine the boundaries of bone fragments and calluses, and in the CDC mode - to exclude interposition - the introduction of any tissues between the bone fragments, which prevents the reposition and consolidation of these fragments.

Ультразвуковой датчик устанавливают в проекции зоны интереса, проводят активное полипозиционное сканирование, неподвижно фиксируют положение датчика для получения корректных поперечных волн.The ultrasound sensor is installed in the projection of the zone of interest, active polypositional scanning is performed, the position of the sensor is fixed motionlessly to obtain correct shear waves.

Включение режима УЭСВ, программы «мышечно-скелетная система» - позволяет определить качество мозоли - участки различной жесткости будут картироваться разными цветами, что отражается на цветной шкале монитора.Enabling the ESV mode, the "musculoskeletal system" program - allows you to determine the quality of the corn - areas of different hardness will be mapped in different colors, which is reflected on the color scale of the monitor.

Вращение трекбола, подведение в зону интереса одного, или несколько, контрольных объемов, свободно перемещаемых, и изменяемых по размерам, позволяет получить на мониторе количественные показатели жесткости мозоли в кПа.The rotation of the trackball, bringing one or several control volumes, freely movable and variable in size, to the area of interest, allows you to obtain quantitative indicators of callus hardness in kPa on the monitor.

Способ поясняют иллюстрации.The method is illustrated by illustrations.

На фиг. 1 - фиг. 4 приведены иллюстрации к клиническому примеру №1, где: на фиг. 1 - Эхограмма зоны перелома левой большеберцовой кости пациентки Н. через 2 месяца после остеосинтеза в режиме ЦДК, на которой видна хорошая васкуляризация в зоне костной мозоли;FIG. 1 to FIG. 4 shows illustrations for clinical example No. 1, where: in FIG. 1 - Echogram of the fracture zone of the left tibia of patient N. 2 months after osteosynthesis in the CDC mode, which shows good vascularization in the area of the callus;

На фиг. 2 - Эластограмма зоны перелома левой большеберцовой кости пациентки Н. через 2 месяца после остеосинтеза в режиме УЭСВ. Жесткость костной мозоли 340,3 кПа.FIG. 2 - Elastogram of the fracture zone of the left tibia of patient N. 2 months after osteosynthesis in the ESA mode. Callus hardness 340.3 kPa.

На фиг. 3 - Эхограмма зоны перелома левой большеберцовой кости через 4 месяца после остеосинтеза в режиме ЦДК. Количество сосудов в зоне костной мозоли значительно уменьшилось на фоне увеличения жесткости.FIG. 3 - Echogram of the fracture zone of the left tibia 4 months after osteosynthesis in the CDC mode. The number of vessels in the area of the callus significantly decreased against the background of increased stiffness.

На Фиг. 4 - Эластограмма зоны перелома левой большеберцовой кости через 4 месяца в режиме УЭСВ. Жесткость костной мозоли 542,2 кПа (норма), жесткость мягких тканей 44 кПа (норма).FIG. 4 - Elastogram of the fracture zone of the left tibia after 4 months in the ESA mode. Callus hardness 542.2 kPa (normal), soft tissue hardness 44 kPa (normal).

На фиг. №5 - фиг. №7 - иллюстрации к клиническому примеру №2, где:FIG. No. 5 - fig. No. 7 - illustrations for clinical example No. 2, where:

На фиг. 5 - Рентгенограмма пациента М. Закрытый винтообразный перелом нижней трети правой плечевой кости со смещением. Проведена операция: фиксация костных отломков металлической конструкцией.FIG. 5 - Radiograph of patient M. Closed screw-shaped fracture of the lower third of the right humerus with displacement. The operation was performed: fixation of bone fragments with a metal structure.

На фиг. 6. - Эхограмма пациента М. на 7-й день после перелома правой плечевой кости. В зоне соединительнотканной мозоли появились единичные сосуды.FIG. 6. - Echogram of patient M. on the 7th day after fracture of the right humerus. Single vessels appeared in the area of the connective tissue callus.

На фиг. 7 - Эластограмма пациента М. на 7-й день после перелома правой плечевой кости. Жесткость соединительнотканной мозоли 56,3 кПа.FIG. 7 - Elastogram of patient M. on the 7th day after fracture of the right humerus. The hardness of the connective tissue corn is 56.3 kPa.

Способ применяют следующим образом.The method is applied as follows.

Исследование проводят на ультразвуковых сканерах, снабженных опцией «Эластография сдвиговой волны», с использованием линейных датчиков частотой 2-15 МГц, с применением поперечных ультразвуковых волн. Сканируют зону перелома, окружающие мягкие ткани и кости. Вначале, для точного определения границ перелома костей, проводят ультразвуковое исследование в В-режиме, далее, для точной визуализации зоны костной мозоли, и с целью дифференцировки от окружающих мягких тканей, а также для исключения интерпозиции, проводят исследование в режиме ЦДК. На ранних сроках после перелома (до 5-7 дней) сосуды в соединительнотканной мозоли не визуализируются, а в окружающих тканях сосуды визуализируются четко. Ультразвуковой датчик устанавливают на поверхность кожи в проекции зоны интереса, Вначале проводят активное полипозиционное сканирование, затем, после определения границ костных отломков и мозоли, в В и ЦДК режимах, рука оператора неподвижно фиксирует положение датчика, выполняют включение режима УЭСВ и программы «мышечно-скелетная система», что позволяет получить изображение зоны интереса - костной мозоли. Участки различной жесткости картируются разными цветами, что отражается на цветовой шкале монитора. Цветовая шкала, окрашенная в разные цвета, в зависимости от уровня жесткости ткани, и ультразвуковой срез зоны интереса, позволяют определить участки различной жесткости костной мозоли качественно. Для количественной оценки жесткости костной мозоли в зону интереса подводят, с помощью трекбола, один, или несколько, контрольных объемов, свободно перемещаемых и изменяемых по размерам, при этом на мониторе будут изображены количественные показатели жесткости в кПа.The study is carried out on ultrasound scanners equipped with the "Shear wave elastography" option, using linear transducers with a frequency of 2-15 MHz, using transverse ultrasonic waves. The area of the fracture, surrounding soft tissues and bones is scanned. First, to accurately determine the boundaries of the bone fracture, ultrasound is performed in B-mode, then, for accurate visualization of the callus zone, and in order to differentiate from the surrounding soft tissues, as well as to exclude interposition, a study is performed in the CDC mode. In the early stages after the fracture (up to 5-7 days), the vessels in the connective tissue callus are not visualized, and the vessels in the surrounding tissues are clearly visualized. The ultrasound sensor is installed on the skin surface in the projection of the zone of interest. First, an active polypositional scan is carried out, then, after determining the boundaries of bone fragments and calluses, in V and CDC modes, the operator's hand motionlessly fixes the position of the sensor, activates the ESA mode and the program "musculoskeletal system ", which allows you to get an image of the area of interest - callus. Areas of different hardness are mapped in different colors, which is reflected in the color scale of the monitor. The color scale, painted in different colors, depending on the level of tissue stiffness, and the ultrasound cut of the area of interest, make it possible to identify areas of different stiffness of the callus qualitatively. For a quantitative assessment of the stiffness of the callus, one or more control volumes, freely movable and variable in size, are brought into the area of interest using a trackball, while the monitor will display quantitative indicators of stiffness in kPa.

Таким образом, в заявленном способе определение жесткости костной мозоли реализуется с использованием совершенно нового подхода к оценке -с применением ультразвуковой эластографии сдвиговой волны.Thus, in the claimed method, the determination of callus stiffness is implemented using a completely new approach to the assessment, using shear wave ultrasound elastography.

Клинический пример 1.Clinical example 1.

Пациентка Н., 1959 г.р., после закрытого перелома обеих костей левой голени, интрамедуллярного блокируемого остеосинтеза, находилась на амбулаторном наблюдении. Через 2 месяца обратилась в ГАУЗ «РКБ МЗ РТ» с жалобами на боли в левой голени, усиливающиеся при физической нагрузке. После осмотра травматологом, и контрольных рентгеновских снимков, пациентка направлена на УЗИ зоны перелома для исключения интерпозиции, «ложного сустава», и определения жесткости костных мозолей.Patient N., born in 1959, after a closed fracture of both bones of the left leg, intramedullary blocked osteosynthesis, was on outpatient observation. After 2 months, she turned to GAUZ "RKB MH RT" with complaints of pain in the left leg, aggravated by physical exertion. After examination by a traumatologist, and control X-ray images, the patient is directed to an ultrasound of the fracture zone to exclude interposition, "false joint", and determine the stiffness of calluses.

Ультразвуковое исследование проводили на ультразвуковом сканере SuperSonic Aixplorer с опцией «Эластография сдвиговой волной», с использованием линейных датчиков частотой 2-15 МГц. Сканировали зону перелома, костных мозолей, окружающие мягкие ткани и сосуды. Для точного определения границ перелома костей и костных мозолей проводили ультразвуковое исследование в обычном В-режиме. Для более точной визуализации зоны костных мозолей, и с целью дифференцировки от окружающих мягких тканей, а также для исключения интерпозиции, проводили исследование в режиме ЦДК. Для изучения жесткости костных мозолей в обеих костях включили режим УЭСВ, программу «мышечно-скелетная система». Окрашенные в разные цвета зоны костных мозолей сопоставляли с цветовой шкалой на мониторе и, таким образом, качественно определили участки различной жесткости костных мозолей обеих костей. Для количественной оценки жесткости костных мозолей в зону интереса подвели 3 контрольных объема, свободно перемещаемых, и изменяемых, по размерам, количественные показатели жесткости которых, в кПа, отразились на мониторе. Результаты представлены на фиг. 1 - фиг. 2.Ultrasound examination was performed on a SuperSonic Aixplorer ultrasound scanner with the "Shear wave elastography" option, using linear transducers with a frequency of 2-15 MHz. The area of the fracture, calluses, surrounding soft tissues and blood vessels were scanned. To accurately determine the boundaries of the fracture of bones and calluses, ultrasound examination was performed in the usual B-mode. For more accurate visualization of the area of calluses, and in order to differentiate from the surrounding soft tissues, as well as to exclude interposition, a study was performed in the CDC mode. To study the stiffness of calluses in both bones, we switched on the UESV mode, the program "musculoskeletal system". The zones of calluses stained in different colors were compared with the color scale on the monitor and, thus, the areas of different stiffness of calluses of both bones were qualitatively determined. For a quantitative assessment of the stiffness of calluses, 3 control volumes, freely movable and variable in size, were brought into the zone of interest, the quantitative indicators of the stiffness of which, in kPa, were reflected on the monitor. The results are shown in FIG. 1 to FIG. 2.

Заключение: интерпозиции между отломками нет, «ложных» суставов нет. Жесткость костной мозоли большеберцовой кости достигает до 340 кПа, малоберцовой кости - до 193 кПа, что ниже нормы. Рекомендовано продолжить иммобилизацию.Conclusion: there is no interposition between the fragments, there are no “false” joints. The stiffness of the callus of the tibia reaches up to 340 kPa, of the fibula - up to 193 kPa, which is below normal. It was recommended to continue immobilization.

Повторное УЗИ зоны переломов пациентке Н. провели через 4 месяца после перелома по вышеописанной методике. Результаты этих исследований представлены на фиг. 3 - фиг. 4.Repeated ultrasound of the fracture zone was performed in patient N. 4 months after the fracture according to the above method. The results of these studies are shown in FIG. 3 to FIG. 4.

Заключение: жесткость костной мозоли левой большеберцовой кости через 4 месяца после перелома достигла 542,2 кПа, малоберцовой кости - до 403 кПа, что соответствует норме. Иммобилизацию можно снять.Conclusion: the stiffness of the callus of the left tibia 4 months after the fracture reached 542.2 kPa, the fibula - up to 403 kPa, which is normal. Immobilization can be removed.

Клинический пример 2.Clinical example 2.

Пациент М., 1966 г.р., доставлен в травматологическое отделение ГАУЗ «РКБ МЗ РТ» машиной скорой помощи, с жалобами на боли в нижней трети правой плечевой кости. После обследования поставлен диагноз: закрытый винтообразный перелом нижней трети правой плечевой кости со смещением. Проведена операция: фиксация костных отломков аппаратом внешней фиксации (фиг. 5). На 7-й день после операции, для контроля зоны перелома, исследования окружающих мягких тканей и сосудов, и исключения интерпозиции мышечными тканями, пациент направлен на УЗИ.Patient M., born in 1966, was taken to the traumatology department of GAUZ "RKB MZ RT" by an ambulance, with complaints of pain in the lower third of the right humerus. After examination, the diagnosis was made: a closed screw-shaped fracture of the lower third of the right humerus with displacement. The operation was performed: fixation of bone fragments with an external fixation device (Fig. 5). On the 7th day after the operation, to control the fracture zone, study the surrounding soft tissues and blood vessels, and exclude the interposition of muscle tissues, the patient was referred for ultrasound.

Ультразвуковое исследование проводили на ультразвуковом сканере SuperSonic Aixplorer с опцией «Эластография сдвиговой волной», с использованием линейных датчиков частотой 2-15 МГц. Сканировали зону перелома, костной мозоли, окружающие мягкие ткани и сосуды. Для точного определения границ перелома костей и костной мозоли проводили ультразвуковое исследование в обычном В-режиме, далее, для более точной визуализации зоны костной мозоли, и с целью дифференцировки от окружающих мягких тканей, а также для исключения интерпозиции, проводили исследование в режиме ЦДК. Для изучения жесткости костной мозоли включили режим УЭСВ, программу «мышечно-скелетная система». Окрашенные в разные цвета зоны костной мозоли сопоставляли с цветовой шкалой на мониторе, что позволило качественно определить участки различной жесткости. Для количественной оценки жесткости костной мозоли в зону интереса подводили 2 контрольных объема, свободно перемещаемых, и изменяемых, по размерам, количественные показатели жесткости которых, в кПа, отразились на мониторе. Результаты представлены на фиг. 6 - фиг. 7.Ultrasound examination was performed on a SuperSonic Aixplorer ultrasound scanner with the "Shear wave elastography" option, using linear transducers with a frequency of 2-15 MHz. The area of fracture, callus, surrounding soft tissues and blood vessels were scanned. To accurately determine the boundaries of bone fracture and callus, ultrasound was performed in the usual B-mode, then, for a more accurate visualization of the callus zone, and in order to differentiate from the surrounding soft tissues, as well as to exclude interposition, a study was performed in the CDC mode. To study the stiffness of the callus, the ESV mode, the program "musculoskeletal system" was included. The callus zones stained in different colors were compared with the color scale on the monitor, which made it possible to qualitatively determine the areas of different hardness. For a quantitative assessment of the stiffness of the callus, 2 control volumes, freely movable and variable in size, were brought into the area of interest, the quantitative indicators of the stiffness of which, in kPa, were reflected on the monitor. The results are shown in FIG. 6 to FIG. 7.

При проведении УЗИ с ЦДК и ультразвуковой эластографии сдвиговой волны зоны перелома, выявлено следующее: в зоне перелома жесткость мозоли 56,3 кПа, появились единичные сосуды, интерпозиции нет, что означает начало нормального формирования соединительнотканной мозоли (фиг. 6-фиг. 7). Рекомендовано продолжить иммобилизацию.When conducting ultrasound with CDC and ultrasound elastography of the shear wave of the fracture zone, the following was revealed: in the fracture zone, the stiffness of the callus is 56.3 kPa, single vessels appeared, there is no interposition, which means the beginning of the normal formation of connective tissue callus (Fig. 6-Fig. 7). It was recommended to continue immobilization.

Источник информации:The source of information:

1. Дуглас С. Кац, Кевин Р. Мас, Стюарт А. Гроскин. Секреты рентгенологии / Пер. с англ. - М-СПб.:"Издательство БИНОМ" - "Издательство" Диалект", 2003. - 704 с., ил.1. Douglas S. Katz, Kevin R. Mas, Stuart A. Groskin. Secrets of radiology / Per. from English. - M-SPb.: "Publishing house BINOM" - "Publishing house" Dialect ", 2003. - 704 p., Ill.

2. Михайлов М.К., Тухбатуллин М.Г. Эхография в диагностике цирроза печени - Москва: МЕДпресс - информ, 2003. - 96 с.2. Mikhailov M.K., Tukhbatullin M.G. Echography in the diagnosis of liver cirrhosis - Moscow: MEDpress - inform, 2003. - 96 p.

3. Лучевая анатомия человека / Под ред. Т.Н. Трофимовой. - СПб.: Издательский дом СПбМАПО, 2005. - 496 с., ил.3. Human anatomy / Ed. T.N. Trofimova. - SPb .: Publishing house SPbMAPO, 2005. - 496 p., Ill.

4. Лучевая диагностика: Учебник Т. 1. / под ред. Труфанова Г.Е. - М.: ГЭО-ТАР - Медиа, 2007. - 416 с.: ил.4. Radiation diagnostics: Textbook T. 1. / ed. Trufanova G.E. - M .: GEO-TAR - Media, 2007 .-- 416 p.: Ill.

5. Применение ультразвука в медицине: Физические основы: П75 Пер. с англ. / Под ред. К. Хилла. - М.: Мир, 1989. - 568 с., ил.5. The use of ultrasound in medicine: Physical bases: P75 Per. from English. / Ed. K. Hill. - M .: Mir, 1989. - 568 p., Ill.

6. Зыкин Б.И., Постнова Н.А., Медведев М.Е. Эластография: анатомия метода //

Figure 00000001
- 2012.- №2-3. - С. 107-113.6. Zykin B.I., Postnova N.A., Medvedev M.E. Elastography: anatomy of the method //
Figure 00000001
- 2012.- No. 2-3. - S. 107-113.

Claims (1)

Способ определения жесткости костной мозоли ультразвуковой эластографией сдвиговой волны, включающий визуализацию области перелома, отличающийся тем, что исследование проводят на ультразвуковых сканерах, снабженных опцией «Эластография сдвиговой волны», с использованием линейных датчиков частотой 2-15 МГц, в В-режиме, и режиме цветового доплеровского картирования (ЦДК), ультразвуковой датчик устанавливают в проекции зоны интереса, проводят активное полипозиционное сканирование, неподвижно фиксирует положение датчика, включают режим ультразвуковой эластографии сдвиговой волны (УЭСВ), программу «мышечно-скелетная система», при этом участки различной жесткости картируются разными цветами, что отражается на цветовой шкале монитора, вращая трекбол подводят в зону интереса один или несколько контрольных объемов, свободно перемещаемых и изменяемых по размерам, при этом на мониторе отображаются количественные показатели жесткости в кПа.A method for determining bone callus stiffness by shear wave ultrasound elastography, including visualization of the fracture area, characterized in that the study is performed on ultrasound scanners equipped with the "Shear wave elastography" option, using linear transducers with a frequency of 2-15 MHz, in B-mode, and color Doppler mapping (CDM), the ultrasonic sensor is installed in the projection of the zone of interest, an active polypositional scan is performed, the position of the sensor is fixed, the shear wave ultrasound elastography (ESW) mode is switched on, the musculoskeletal system program, while the areas of different rigidity are mapped by different colors, which is reflected on the color scale of the monitor, by rotating the trackball, one or several control volumes, freely movable and resizable, are brought into the area of interest, while the monitor displays quantitative indicators of stiffness in kPa.
RU2019134980A 2019-10-30 2019-10-30 Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography RU2732697C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134980A RU2732697C1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134980A RU2732697C1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732697C1 true RU2732697C1 (en) 2020-09-21

Family

ID=72922274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019134980A RU2732697C1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732697C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798004C1 (en) * 2022-05-04 2023-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) Method of determining the type of myofascial trigger zone

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2340282C1 (en) * 2007-04-23 2008-12-10 Вера Дмитриевна Завадовская Method of predicting of fracture consolidation course of long bone

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2340282C1 (en) * 2007-04-23 2008-12-10 Вера Дмитриевна Завадовская Method of predicting of fracture consolidation course of long bone

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. САЛТЫКОВА В. Г. и др. Ультразвуковая эластография сдвиговой волной в диагностике кальцифицирующего тендинита плечевого сустава. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2013, номер 6, стр. 78-92. *
PARMAR B. J. et al. Ultrasound elastography assessment of bone/soft tissue interface. Physics in Medicine and Biology. 2016, Volume 61, pp. 131-150. *
PELTZ C. D. et al. ShearWave elastography: repeatability for measurementof tendon stiffness. Skeletal Radiol. 2013, Volume 42, pp. 1151-1156. *
SuperSonic Imagine. Aixplorer&αχιρχ; MultiWave User's Guide. 2016. WINN N. et al. Sonoelastography in the musculoskeletal system: Current role and future directions. World J Radiol. 2016, 8(11), pp. 868-879. *
КОТОВА О. В. Современные технологии ультразвукового метода исследования в оценке эффективности предоперационного лечения сарком мягких тканей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Томск, 2017. *
КОТОВА О. В. Современные технологии ультразвукового метода исследования в оценке эффективности предоперационного лечения сарком мягких тканей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Томск, 2017. САЛТЫКОВА В. Г. и др. Ультразвуковая эластография сдвиговой волной в диагностике кальцифицирующего тендинита плечевого сустава. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2013, номер 6, стр. 78-92. SuperSonic Imagine. Aixplorer&αχιρχ; MultiWave User's Guide. 2016. WINN N. et al. Sonoelastography in the musculoskeletal system: Current role and future directions. World J Radiol. 2016, 8(11), pp. 868-879. PELTZ C. D. et al. ShearWave elastography: repeatability for measurementof tendon stiffness. Skeletal Radiol. 2013, Volume 42, pp. 1151-1156. PARMAR B. J. et al. Ultrasound elastography assessment of bone/soft tissue interface. Physics in Medicine and Biology. 2016, Volume 61, pp. 131-150. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798004C1 (en) * 2022-05-04 2023-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) Method of determining the type of myofascial trigger zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dillman et al. Superficial ultrasound shear wave speed measurements in soft and hard elasticity phantoms: repeatability and reproducibility using two ultrasound systems
Rama Mohan et al. Role of ultrasonography in oral and maxillofacial surgery: a review of literature
CN103237501B (en) For estimating the method and apparatus of the inorganic matter density of bone
RU2496423C1 (en) Method of examining soft tissues of para-articular zone in endoprosthetics of hip joint
Minetto et al. Quantitative assessment of volumetric muscle loss: Dual-energy X-ray absorptiometry and ultrasonography
Parmar et al. Characterization of controlled bone defects using 2D and 3D ultrasound imaging techniques
Risselada et al. Power Doppler assessment of the neovascularization during uncomplicated fracture healing of long bones in dogs and cats
RU2732697C1 (en) Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography
Guglielmi et al. Cortical thickness and medullary canal dimensions of the bone phalanx are predicted by quantitative ultrasound parameters
Cavani et al. Influence of density, elasticity, and structure on ultrasound transmission through trabecular bone cylinders
Bulman et al. Noncontact ultrasound imaging applied to cortical bone phantoms
Daniel et al. The use of ultrasound mean acoustic attenuation to quantify bone formation during distraction osteogenesis performed by the Ilizarov method: Preliminary results in five dogs
Yusupalieva et al. Complex Radiation Diagnostics of Non-Healed Fractures and Post-Traumatic False Joints of Long Tubular Bones
Mesquita et al. Correlation between ultrasound velocity and densitometry in fresh and demineralized cortical bone
Glinkowski et al. Clinical experiences with ultrasonometric measurement of fracture healing
Karjalainen Novel pulse-echo ultrasound methods for diagnostics of osteoporosis
RU2732705C1 (en) Method for determining callus formation with ultrasound compression elastography
RU2342077C1 (en) Method of three-dimensional visualisation of long tubular bones in case of diaphyseal fractures
RU2303398C1 (en) Method of diagnostics of osteopenia and osteoporosis by means of ultrasonic densitometry
Karjalainen et al. Linear acoustics of trabecular bone
Minonzio et al. Ex vivo radius fracture discrimination from cortical thickness and porosity obtained by axial transmission
Padua et al. Peripheral nerve ultrasound
Mandarano-Filho et al. In vivo standardization of bone ultrasonometry of the clavicle
Friedrich Ultrasonographically supported removal of foreign bodies of the eye lid and parapharyngeal space in a 13-year-old boy subjected to shot injuries in early childhood
Langton et al. Quantitative ultrasound