Кости и суставы в рентгеновском изображении

Кости и суставы в  рентгеновском изображении 

Кость в рентгеновском  изображении представлена структурами, содержащими известь. Остальные элементы кости, не содержащие извести, такие, как костный мозг, хрящ, надкостница, не образуют тени, но их тесная морфологическая и функциональная с костными балками дает возможность судить об их состоянии в зависимости от процессов, происходящих в костных балках. 
Все кости анатомически принято делить на длинные и короткие трубчатые, губчатые и плоские. В трубчатых костях различают несколько анатомических отделов — эпифиз, метафиз, диафиз, апофиз. 
Эпифиз — это участок кости, имеющий самостоятельное ядро (точку) окостенения и участвующий в образовании сустава. 
Апофиз — участок кости, имеющий самостоятельное ядро (точку) окостенения, но в отличие от эпифиза не участвующий в образовании сустава. Апофизы представляют собой костные выступы, к которым прикрепляются сухожилия мышц. 
Диафиз — участок трубчатой кости, имеющий костномозговой 
канал. 
Метафиз — губчатый участок трубчатой кости между эпифизом и диафизом. 
Граница между эпифизом и метафизом в растущей кости определяется легко по эпиметафизарному хрящу (физ), в закончившей рост кости — по поперечной линии уплотнения в месте синостоза. Границей между метафизом и диафизом считают участок перехода толстого кортикального слоя в тонкий. Этот уровень совпадает с концом костномозгового канала. 
Кроме того, на доброкачественных рентгенограммах легко распознаются кортикальный слой, губчатая кость, ядра окостенения в эпифизах и апофизах, метаэпифизарные зоны (или зоны роста), суставной хрящ, о толщине которого судят по ширине рентгеновской суставной щели, мягкие ткани, окружающие кость или сустав. 
Кортикальный слой в рентгеновском изображении кажется почти гомогенным, что обусловлено тесным расположением массивных костных балок и ничтожным количеством и малыми размерами костномозговых пространств. В области эпифизов и метафизов толщина его очень незначительна, в области диафиза она достигает наибольших размеров. Внешние контуры кортикального слоя всегда гладкие, ровные, за исключением мест прикрепления связок и мышц. 
Если в нормальных условиях костеобразующая деятельность надкостницы равномерна во всех местах (чем и обусловливаются ровные контуры кортикального слоя), то при патологических процессах эта равномерность нарушается. Появляются различной формы и объема периостальные наслоения, изменяющие толщину и очертания кортикального слоя. 
Губчатая кость имеет на рентгенограмме нежный ячеистый рисунок. Хорошо различаются основные мощные костные балки, идущие по направлению силовых линий. Их расположение и направление характерны и находятся в тесной зависимости от функций данного отдела кости. Равномерность и гармоничность структуры являются признаком нормального костного рисунка и, 
следовательно, нормальной кости. При патологических состояниях строение кости изменяется, с одной стороны, вследствие нарушения расположения костных балок непосредственно патологическим процессом (деструкция, травма и др.), а с другой — в результате перестройки кости. Таким образом, всякое изменение структуры большей частью указывает на наличие патологического процесса. 
Кортикальный слой и губчатая кость вследствие различия структуры хорошо дифференцируются на рентгенограмме. 
Ядра окостенения появляются в постнатальном периоде в хрящевых эпифизах и апофизах. Выглядят вначале островками губчатой кости с неровными нечеткими контурами. По мере роста приобретают более четкие очертания и форму, постепенно принимая окончательную форму эпифиза или апофиза. Появление ядер окостенения, а также прекращение их роста вследствие слияния с основной костью различны для разных костей скелета. Как известно, пневматизация в этих костях является признаком их возрастной дифференцировки. 
Мегаэпифизарная зона, зона роста, физ (ростовой хрящ) на рентгенограмме представляет собой бестеневую зону между ядром окостенения и метафизом. У метафизарного края обычно видна зона подготовительного обызвествления. Ширина зоны ростового хряща зависит от возраста, а также от различных патологических состояний организма. 
Суставной хрящ на рентгенограмме не дает тени и поэтому между суставными концами костей образуется широкая рентгеновская суставная щель. Ширина последней соответствует толщине суставных хрящей, покрывающих эпифизы. Хрящевые поверхности эпифизов в нормальных суставах плотно прилежат друг к другу. Поэтому всякое сужение рентгеновской суставной щели можно трактовать как истончение суставных хрящей. 
У детей эпифиз состоит из хряща с небольшим ядром окостенения в центре, вследствие чего суставная щель на рентгенограмме выглядит гораздо шире, чем у взрослого. Нормальная ширина рентгеновской суставной щели в разных суставах у взрослого колеблется от 1 до 8 мм, а у детей — до 15—20 мм. Рентгеновская суставная щель у старых людей вследствие изношенности и обызвествления основного слоя суставного хряща несколько уже. Края костной части эпифизов, образующие рентгеновскую суставную щель, гладкие, четко очерченные, представляют собой отображение зоны первичной кальцификации. 

Мягкие ткани  сустава и окружающие кость ткани. На технически хорошо выполненных снимках, а также на электрорентгенограммах достаточно четко контурируются суставная капсула, связки, крупные мышечные пучки и жировые прослойки между ними. При патологических процессах, в частности воспалительных инфильтрациях, все эти образования, особенно суставная капсула, вследствие уплотнения и утолщения становятся более отчетливо видимыми. При этом нередко можно убедиться в увеличении полости сустава, что имеет немаловажное значение в распознавании воспалительных заболеваний, внутрисуставных переломов костей, сопровождающихся кровоизлиянием в полость сустава. На рентгенограммах хорошо могут быть видны также воспалительные и опухолевые инфильтраты тканей, окружающих крупные кости, и газовые пузырьки при газовой гангрене или попадании в ткани воздуха при травме. 
При рассмотрении рентгенограмм учитывают мельчайшие детали. Для этого иногда необходимо сопоставление симметричных областей. Для распознавания тонких изменений структуры особенно полезны специально произведенные снимки с прямым увеличением изображения. 
Особое внимание при изучении рентгенограмм следует обращать на: 1) форму кости; 2) контуры кортикального слоя на всем его протяжении; 3) строение кости (как губчатого, так и кортикального слоя); 4) форму и ширину суставной щели; 5) состояние ростового хряща и ядер окостенения у молодых; 6) состояние мягких тканей вокруг суставов и костей. 
Представление о форме кости в значительной степени зависит от проекции, в которой сделан снимок. Для каждой кости и сустава существуют стандартные (типичные) проекции, которые наиболее благоприятны для рентгенологического исследования. Однако по показаниям той или иной кости или суставу можно придать особое положение, которое даст наибольшую информацию о неясных тенеобразованиях. Изучение формы костей и суставов производится обязательно на снимках по крайней мере в двух взаимно перпендикулярных проекциях. 

Плечевой сустав в рентгеновском изображении 

На задней рентгенограмме плечевого сустава  видна cavitas glenoidalis, имеющая форму двояковыпуклой линзы с двумя контурами: медиальным, соответствующим передней полуокружности cavitas glenoidalis, и латеральным, соответствующим задней полуокружности ее. В силу особенностей рентгеновской картины медиальный контур оказывается более толстым и резким, вследствие чего создается впечатление полукольца, что является признаком нормы («симптом четкого полукольца»). В старости и при некоторых заболеваниях становится подчеркнутым и латеральный контур, и тогда нормальный «симптом полукольца» cavitas glenoidalis заменяется патологическим «симптомом кольца»).

Головка плечевой кости на задней рентгенограмме в  своей нижнемедиальной части наслаивается на cavitas glenoidalis. Контур ее в норме ровный, четкий, но тонкий. Между cavitas glenoidalis scapulae и caput humeri видна рентгеновская щель плечевого сустава. «Рентгеновская суставная щель» плечевого сустава имеет вид изогнутого просветления, располагающегося между четкими контурами медиального (переднего) края cavitas glenoidalis и caput humeri. Чтобы определить вывих или подвывих плечевого сустава, очень важно знать нормальные соотношения между суставными поверхностями articulatio humeri. На рентгенограмме, сделанной в правильной задней проекции с вытянутой вдоль туловища конечностью, эти соотношения характеризуются тем, что нижнемедиальная часть головки наслаивается на cavitas glenoidalis и проецируется всегда выше нижней границы ее. 

Коленный сустав в рентгеновском изображении 

На рентгенограммах  области коленного сустава получается одновременно изображение дистального  отдела бедра,  проксимального отдела костей голени, коленной чашечки, а также articulatio tibiofibularis «Рентгеновская суставная щель» articulatio genus является самой широкой во всем костно-суставном аппарате человека,  так как она соответствует кроме истинной анатомической суставной щели и суставных хрящей, еще и хрящевым менискам. На рентгенограмме различимы все анатомические детали дистального отдела бедра 
и проксимального отдела костей голени. На боковых снимках картина коленного сустава представляется в профиль, вследствие этого происходит проекционное наслоение друг на друга надмыщелков и мыщелков бедра и голени. 

Локтевой сустав в рентгеновском изображении

На рентгенограммах  области локтевого сустава получается одновременное изображение дистального  отдела плечевой кости и проксимальных  отделов   костей   предплечья. На заднем и боковом снимках   видны   все   описанные выше детали этих  отделов.   На  боковом снимке trochlea и capitulum humeri наслаиваются друг на друга, вследствие чего  тени  этих образований имеют вид концентрических кругов. Хорошо  видны  «рентгеновские суставные щели» articulatio humeroulnaris, articulatio humeroradialis, art. radioulnaris proximalis. 
На задней рентгенограмме особенно ясно заметна щель плечелучевого сустава, на боковом снимке прослеживается на всем протяжении щель плечелоктевого сустава. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Возрастные  изменения скелета 
Возрастные особенности костно-суставного аппарата имеют большое значение для правильного понимания развития и течения структурных изменений в костях при различных заболеваниях и повреждениях, а также для своевременной и точной их диагностики.

5. Возрастная  дифференцировка костной структуры. 
а — структура губчатой кости у новорожденного; б — в возрасте 1 года – в — в 
14-летнем возрасте; г — полная дифференцировка структуры у взрослого человека. Костные препараты, обработанные по Шморлю—Зедгенидзе.

Известно, что  все процессы разрушения костной  ткани у детей протекают гораздо  интенсивнее, чем у взрослых. Репаративные процессы в детском возрасте также отличаются более быстрым течением, тогда как у взрослых и, особенно, у пожилых людей они могут быть выражены чрезвычайно слабо. Причиной столь различного течения одних и тех же процессов является ряд факторов, присущих организму ребенка и взрослого. Среди этих факторов особое место занимают иммунобиологическое состояние, возрастная дифференцировка и реактивность организма, органов и систем. Малодифференцированная грубоволокнистая кость детского организма реагирует на повреждающие факторы несколько иначе, чем пластинчатая кость взрослого. Эта реакция бывает более живой, активной и изменчивой у ребенка, костная система которого подвержена в течение ряда лет непрерывной физиологической перестройке в связи с ростом и дифференцировкой организма и заменой во всем скелете грубоволокнистой кости пластинчатой. 
У ребенка в возрасте до 1 года структура костей не имеет определенной дифференцировки, а функциональная нагрузка костно-суставного аппарата по своему характеру однообразна и недостаточна, чтобы обусловить развитие дифференцированной функциональной структуры с расположением костных балок по силовым линиям (рис. 5, а). 
У детей в возрасте 1—2 лет уже отмечается отчетливое появление некоторых признаков функциональной структуры в костях конечностей и позвоночника, обусловленное вставанием и хождением. В костях уже можно различить отдельные системы балок, расположенных по силовым линиям. Естественно, что в последующие годы в связи с нарастанием и усложнением функциональной нагрузки костная структура подвергается дальнейшей дифференцировке и перестройке (рис. 5,6). Одновременно с этим происходит интенсивное замещение грубоволокнистой кости пластинчатой. Особенно интенсивно процесс протекает у детей в возрасте 3—4 лет. 
У детей в возрасте 10—13 лет в связи с изменениями в эндокринной системе наступает новый скачок роста, сопровождающийся усиленной перестройкой скелета и других органов. Менее интенсивно, но довольно отчетливо выраженная перестройка скелета продолжается до окончания эпифизарного роста трубчатых и полного их формирования, т. е. до 16—20 лет. 
Никоторые различия в дифференциации в возрастных периодах по сравнению с указывавшимися в прежние годы объясняются наблюдающейся в последние десятилетия акселерацией. 
Рост и дифференцировка эпиметафизарного и суставного хрящей также происходит в полном соответствии с функциональной нагрузкой, развитием скелета и организма в целом. 
Как отмечалось выше, у детей в возрасте до 4—6 мес значительная часть мелких плоских костей и эпифизов трубчатых костей состоит из малодифференцированного гиалинового хряща. Естественно, что в этом возрасте отграничить суставной хрящ от хрящевой части эпифиза или определить форму и положение мелких плоских костей при рентгенологическом исследовании не удается, точно так же, как это не удается и при гистологическом исследовании. В этом возрастном периоде хрящевые части костей чрезвычайно богаты крупными и мелкими кровеносными сосудами, проникающими как из костной части метафиза, так и из надхрящницы и суставной капсулы. 
Первые признаки дифференцировки гиалинового хряща обнаруживаются у детей в возрасте 1—2 лет. Эти признаки выражаются не только в увеличении хрящевых клеток, но и в отграничении суставного хряща и ростовой зоны от остальной хрящевой части эпифиза. 
В следующем возрастном периоде (у детей 3 — 6 лет) в соответствии с большей дифференцировкой костной системы и усилением ее функции суставной хрящ достигает значительного развития. При этом он уже принимает активное участие в росте костной части эпифиза. В этом же возрастном периоде сосуды в хрящевой части эпифиза подвергаются редукции и полностью исчезают. 
Значительной дифференцировки суставной хрящ достигает у детей в возрасте 10—12 лет. В этом периоде происходит его усиленный рост соответственно повышенным требованиям функциональной нагрузки. Полную дифференцировку суставного хряща можно наблюдать к 14—17 годам, а к 16 — 20 годам он, как и вся костная система в целом, достигает наивысшей дифференцировки. В этом возрасте заканчивается как эпихондральный рост костей, так и рост за счет суставного хряща. 
Суставной хрящ в целом имеет значительную толщину, которая изменяется в различные возрастные периоды, что получает отображение в ширине рентгеновской суставной щели. 
Процессы роста и синостозирования. Для диагностики различных заболеваний костно-суставного аппарата и, особенно, его повреждений важно не только знание возрастных изменений структуры костей, но также и формы и рентгеноанатомического проявления возникновения точек окостенения и их синостозирования в определенный срок. 
При нормальном состоянии организма и координированой функции желез внутренней секреции наблюдается прямое соответствие между процессами окостенения и возрастом. Эта корреляция настолько закономерна, что в судебной медицине широко применяется рентгенологический метод определения возраста по степени окостенения скелета. 
Знание процессов роста и синостозирования необходимо рентгенологу и травматологу, поскольку еще не слившиеся с основной костью точки окостенения эпифизов, апофизов, псевдоэпифизов могут быть приняты за отломы и отрывы участков костей. И, наоборот, может остаться нераспознанным перелом в области эпиметафизарной зоны, так называемый эпифизеолиз. Диагностика переломов в таких случаях бывает иногда чрезвычайно трудна, особенно если учесть, что процессы синостозирования эпифизов, апофизов, псевдоэпифизов могут нарушаться не только системно, но и местно, в отдельных костях, когда наблюдаются как преждевременные слияния, так и полное отсутствие сращения. 
Рост кости в основном происходит по направлению от эпиметафизарного хряща к диафизу, в сторону эпифиза этот процесс ничтожен, а в росте эпифиза деятельное участие принимает суставной хрящ. Поэтому все патологические образования (экзостозы, воспалительные очаги, линии переломов) постепенно, по мере роста кости, смещаются в сторону диафиза, причем и рост кости и все обменные процессы в обеих эпиметафизарных зонах длинных трубчатых костей происходят неравномерно. В одной из них интен эпихондральный рост сивность роста значительно выше, чем в другой. Так, в нижних конечностях рост наиболее интенсивен в хрящевых зонах вблизи коленного сустава, а в верхних — вблизи плечевого и лучезапястного. Именно поэтому и все процессы регенерации идут пропорционально интенсивности роста в соответствующих участках костей. В то же время и наибольшую опасность для роста кости представляют повреждения тех эпиметафизарных зон, где рост наиболее интенсивен. 
Процессы старения костно-суставного аппарата. Высшая степень дифференцировки костной и хрящевой ткани остается относительно стабильной до 45—50 лет, после чего появляются первые признаки старения. Эти новые формы строения несомненно играют большую роль не только и не столько в возникновении различных заболеваний и повреждений костей и суставов, сколько в процессах заживления. 
Инволютивные изменения костно-суставного аппарата в настоящее время возникают у лиц более старшего возраста, чем это описывалось в прежние десятилетия. 
Предстарческие изменения, как показали исследования Г. А. Зедгенидзе, Г. II. Назаришвили, В. С. Майковой-Строгановой, Д. Г. Рохлина, прежде всего возникают в суставном хряще. 
Изменения обычно больше выражены в суставном хряще впадины и меньше — в хряще головки. Предстарческие изменения суставного хряща чаще всего возникают в местах функционально нагруженных и в периферических отделах сустава. 
Шыиноствление глубоких зон суставного хряща приводит к уменьшению толщины собственно хряща. Уменьшение толщины хряща может происходить также и вследствие дистрофического изменения клеток поверхностного слоя суставного хряща, иногда мающегося некрозом. Все это рентгенологически проявлявляется сужением суставной щели. 
Процесс старения позвоночника также, как правило, начинает- (‘II с дистрофических изменений межпозвоночных дисков. В диске Поражаются как фиброзное кольцо, так и пульпозное ядро и гиалиновые пластинки. В фиброзных кольцах происходят процессы рианолокиения, разрывов, в которые пролабирует пульпозное ядро, вследствие чего высота диска несколько снижается, нагрузка Mil диск распределяется уже неравномерно, что в свою очередь ускоряет дистрофические процессы и в фиброзном кольце и в пульпозном ядре. Следующее за этим окостенение гиалиновых пластинок, покрывающих площадки тел позвонков и прилегающих участков диска, ведет к снижению высоты межпозвоночного Диска. Площадки тел позвонков выглядят уплотненными, по краям ИХ появляются костные «клювовидные» разрастания. Такие изменения в позвоночнике в настоящее время принято обозначать термином «остеохондроз». 
Предстарческие и старческие изменения собственно костей проявляются равномерным системным остеопорозом, выраженным в разной степени у разных индивидов. К 60—70 годам такой остеопороз может быть уже отчетливо выражены на рентгенограммах. Пороз позвонков при этом может быть настолько значительным, что при сравнительно небольших нагрузках, падениях, прыжке тело такого позвонка может сломаться. 
Следует отметить еще один вид предстарческих и старческих изменений в костно-суставном аппарате, выражающихся в обызвествлениях и окостенениях мягких тканей вблизи суставов, как. Например, суставной капсулы, связок, сухожилий. Эти окостенения и обызвествления нередко приходится дифференцировать с отломами, отрывами, обызвествлениями и окостенениями гематом. В таких случаях может оказаться полезным исследование симметричного сустава. 
Инволютивные изменения костно-суставного аппарата, естественно, могут оказывать влияние па процессы регенерации при самых различных травмах, а также затруднить диагностику повреждения. 
Несомненно, что травма, сопровождающаяся гемартрозом или нарушением трофики костей (термическая, лучевая), будет способствовать ускорению процессов старения самой кости и ближайших суставов. 
Обычно для выявления инволютивных изменений костно-суставного аппарата не требуется особой техники рентгенологического исследования. На обычных рентгенограммах бывают отчетливо видны и субхондральпый склероз, и краевые разрастания, и сужение суставной щели, и обызвествления или окостенения мягких тканей области сустава, и остеопороз.