Главная > Гормональное > Кости кисти окончательно окостеневают к годам жизни. Развитие костной системы


Кости кисти окончательно окостеневают к годам жизни. Развитие костной системы




Этапы оссификации костей кисти и лучезапястного сустава

В процессе энхондрального костеобразования этого отдела костно-суставной системы мо­гут быть выделены три периода:

Первый период - до появления первых центров оссификации анатомических образова­ний, имеющих к моменту рождения хрящевое строение;

Второй период, продолжительностью в 12 лет- период окостенения эпифизов трубча­тых костей предплечья и кисти и костей запястья;

Третий - завершающий - период синостозирования метаэпифизарных ростковых зон.

Возраст до 4 месяцев. Дистальные метаэпифизы костей предплечья и кости кисти сохраня­ют степень оссифицированности, достигнутую к концу внутриутробного развития. Хрящевое строение в этот период имеют эпифизы корот­ких трубчатых костей кисти и костей предпле­чья, а также все кости запястья.

С 4 месяцев до 2 лет (рис. 19.42). Появляются центры оссификации двух костей запястья - головчатой и крючковидной - и ядро окостене­ния дистального эпифиза лучевой кости. Возра­стной срок начала окостенения костей запяс-

Рис. 19.42. Рентгенограмма лучезапястного сустава (6 мес).

Центры оссификации прослеживаются только в го­ловчатой и крючковидной костях. 1 - головчатая кость; 2 - крючковидная кость.

Рис. 19.43. Рентгенограмма лучезапястного сустава (3-4 года).

Ядра оссификации прослеживаются в: 1 - головчатой кости; 2 - крючковидной кости; 3 - трехграной кости; 4 - полулунной кости; 5 - дистальном эпифизе лучевой кости; 6 - эпифизах костей запястья; 7 - эпифизах проксимальных фа­ланг пальцев.

тья - 4 месяца, эпифиза лучевой кости - 9- 12 месяцев. В этот же период оссифицируют-ся метафизы коротких трубчатых костей кис­ти и костей предплечья.

Критерием правильности соотношений во всех названных суставах являются: при среднем положении пальцев - расположение обоих (ме­диального и латерального) краев метафиза ди-стальной кости на уровне одноименных краев метафиза проксимальной кости; при лучевом или локтевом отклонении пальцев - совпаде­ние краев метафизов сочленяющихся костей только на одной стороне, на той, в которую от­клонен палец (при лучевом отклонении - совпадение лучевых краев метафизов, при локтевом отклонении - локтевых краев).

2 года. Возраст начала оссификации пястных костей и фаланг пальцев. За счет самостоя­тельного центра оссификации у названных костей происходит окостенение только одного эпи­физа: у пястных костей - дистального, у фаланг пальцев - проксимального. Исключение пред­ставляет только I пястная кость, у которой центр оссификации имеет проксимальный эпи­физ. Наблюдающиеся иногда ядра окостенения проксимальных эпифизов других пястных костей, обозначаемые термином «псевдоэпи­физы», рассматриваются как вариант нормы

В 3 года появляется центр оссификации третьей кости запястья - трехгранной.

В 4 года начинает окостеневать полулунная кость запястья (рис. 19.43, 19.44).

С 4,5 до 7 лет основным проявлением энхон-дрального костеобразования лучезапястного су­става и кисти является начало окостенения трех костей запястья - ладьевидной, трапециевид­ной костей и кости-трапеции. Начало их око-

Рис. 19.44. Рентгенограмма лучезапястного сустава (4,5 года - 5 лет).

1 - эпифиз основания 1-й пястной кости.

Рис. 19.45. Рентгенограмма лучезапястного сустава (6 лет).

1 - ядро оссификации кости-трапеции.

стенения не имеет таких точных возрастных сроков, как четырех упомянутых выше кос­тей запястья. Можно лишь отметить, что в большинстве случаев наблюдается следую­щая последовательность появления центров оссификации в них: сначала центр оссифи­кации кости трапеции, затем ладьевидной кости и в последнюю очередь - трапециевид­ной (рис. 19.45, 19.46).

Хрящевое строение к 7 годам сохраняют: краевые отделы костей запястья, верхушка шиловидного отростка лучевой кости и го­ловка локтевой кости вместе с шиловидным отростком.

В 8-9 лет основным проявлением энхон-дрального костеобразования в течение рас­сматриваемого периода является окостене­ние головки локтевой кости. Первой стади­ей этого процесса является появление центра оссификации хрящевой модели собственно головки (рис. 19.47). Параллельно в течение нескольких месяцев появляется ядро окосте-

Рис. 19.46. Рентгенограмма лучезапястного сустава (6-7 лет).

1 - ядро оссификации ладьевидной кости.

Рис. 19.47. Рентгенограмма лучезапястного сустава (8-9 лет).

1 - кость-трапеция; 2 - трапециевидная кость; 3 - эпифиз локтевой кости.

Рис. 19.48. Рентгенограмма лучезапястного сустава (10-11 лет).

1 -бугорок эпифиза локтевой кости (шиловидный отросток).

нения шиловидного отростка. Окостенение большей части головки локтевой кости и слияние с ней шило­видного отростка происходит в среднем в 9 лет. Парал­лельно с окостенением головки локтевой кости нара­стает степень оссифицированности костей запястья, вплоть до полного окостенения, наступающего к 10 го­дам. Хрящевое строение к концу рассматриваемого возрастного периода сохраняют: гороховидная кость запястья, небольшая часть головки локтевой кости, се-самовидная кость первого пястно-фалангового сустава и метаэпифизарные ростковые зоны коротких трубча­тых костей кисти и костей предплечья.

В 10 лет появляется центр оссификации горохо­видной кости запястья.

В этом возрасте возможен анализ всех рентгеноло­гических показателей анатомического строения луче­запястного сустава и кисти (рис. 19.48).

Кости пальцев кисти, ossa digitorum manus , представляют собой небольшие, лежащие друг за другом короткие трубчатые кости с одним истинным эпифизом (моноэпифизарные кости), носящие название фаланг. Каждый палец состоит из трех фаланг: проксимальной, phalanx proximalis, средней, phalanx media, и дистальной, phalanx distalis. Исключение составляет большой палец, имеющий только две фаланги - проксимальную и дистальную. У всех животных он развит слабее других и достигает наибольшего развития лишь у человека. Основание проксимальной фаланги несет одиночную суставную ямку для сочленения с круглой головкой, соответствующей пястной кости, а основания средней и дистальной фаланг имеют по две плоские ямки, отделенные гребешком. Они сочленяются с головками соответственно проксимальной и средней фаланг, имеющими форму блока с выемкой посредине. Конец фаланги сплюснут и несет шероховатость, tuberositas phalangis distaiis. В области пястно-фаланговых и межфаланговых суставов кисти в месте прикрепления сухожилий имеются сесамовидные кости. Они постоянны на большом пальце и непостоянны на остальных.

Окостенение. Кисть является наиболее удобным объектом для рентгенологического исследования развития костной системы человека. На рентгенограмме кисти новорожденного можно видеть, что окостенению подверглись только диафизы трубчатых костей, развившиеся из основных точек окостенения еще в утробной жизни (начиная со 2-го месяца).

Эпифизы трубчатых костей и кости запястья находятся еще в хрящевой стадии развития и потому на рентгенограмме они не видны. В дальнейшем обнаруживаются следующие возрастные изменения скелета кисти.

  1. Последовательное появление точек окостенения в костях запястья и в эпифизах трубчатых костей. Для более легкого запоминания сроков и порядка окостенения костей запястья можно пользоваться следующим приемом: если держать перед собой рентгенограмму кисти пальцами вниз и лучевым краем направо, то порядок появления точек окостенения в костях запястья будет соответствовать ходу часовой стрелки, начиная от головчатой кости. При этом следует учесть, что срок появления костного ядра трехгранной кости соответствует числу ее граней (3 года); в дальнейшем достаточно к каждой соседней (по ходу часовой стрелки) прибавлять по одному году, чтобы получить срок окостенения. В результате порядок окостенения костей запястья будет следующим: capitatum (2 мес), hamatum (3 мес), triquetrum (3 года), lunatum (4 года), scaphofdeum (5 лет), trapezium et trapezoideum (5 и 6 лет). Иногда на рентгенограмме новорожденного могут быть обнаружены костные ядра головчатой и крючковидной костей; это наряду с другими симптомами может служить признаком доношенности плода. Точки окостенения в истинных эпифизах коротких трубчатых костей появляются на 2-3-м году. На противоположных концах этих костей иногда прослеживается самостоятельное окостенение ложных эпифизов (псевдоэпифизов). В дистальных эпифизах длинных трубчатых костей ядра окостенения появляются в лучевой кости на 1-2-м году и в локтевой - на 7-8-м году. В сесамовидных костях точки окостенения появляются в препубертатном периоде, в гороховидной - у девочек в 7-12 лет, у мальчиков в 10-15 лет, в пястно-фаланговых I пальца - у девочек в 10-15 лет, у мальчиков в 13-17 лет. Иногда сесамовидные кости развиваются из двух точек окостенения, сохраняющихся отдельно, - ossa sesamoidea bipartita.
  2. Наступление синостозов в трубчатых костях у мужчин в 19-23 года, у женщин в 17-21 год. По новейшим исследованиям, эти сроки значительно изменились в сторону более раннего возраста. Знание сроков и порядка окостенения позволяет определить заболевания эндокринных желез и других систем организма, когда наблюдается извращение окостенения.
  3. Старение скелета кисти характеризуется общими признаками старения костной системы. Из изложенного видно, что скелет кисти, состоящий из большого числа костей, претерпевает значительные возрастные изменения. Поэтому при рентгенологическом исследовании отмечается много морфологических деталей, служащих опорными пунктами для определения «костного» возраста.

В процессе пренатального и постнатального развития костная система ребенка подвергается сложным преобразованиям. Формирование скелета начинается в середине 2-го месяца эмбриогенеза и продолжается до 18-25 лет постнатальной жизни. Вначале у эмбриона весь скелет состоит из хрящевой ткани, окостенение которой не завершается к моменту рождения, поэтому новорожденный ребенок содержит в своем скелете еще много хрящей, да и сама кость значительно отличается по своему химическому составу от кости взрослого человека. На первых этапах постнатального онтогенеза она содержит много органических веществ, не обладает прочностью и легко искривляется под влиянием неблагоприятных внешних воздействий: узкой обуви, неправильном положении ребенка в кроватке или на руках и т.д. Интенсивное утолщение стенок костей и повышение их механической прочности идет до 6-7 лет. Затем до 14 лет толщина компактного слоя практически не изменяется, а с 14 до 18 лет вновь идет возрастание прочности костей. Рост костей в толщину происходит за счет надкостницы, которая у детей значительно толще, чем у взрослых. Рост длинных трубчатых костей в длину осуществляется за счет метафизарного хряща, расположенного между телом (диафизом) и головкой (эпифизом) кости.

Окончательное окостенение скелета завершается у женщин в 17-21 год, у мужчин -в 19-25 лет (рис. 2.1). Кости разных отделов скелета окостеневают в разное время. Например, окостенение костей кисти заканчивается в 6-7 лет, а окостенение запястных костей в 16-17; окостенение костей нижних конечностей заканчивается приблизительно к 20 годам, позвоночника к 20-25 годам, а копчиковых позвонков даже к 30 годам. В связи с этим напряженная тонкая ручная работа может нарушить развитие костей кисти, а ношение неудобной обуви привести к деформации стопы. Следует отметить, что темпы развития костей кисти хорошо коррелируют с общим физическим развитием детей и подростков, поэтому сопоставление паспортного и «костного» возраста дает относительно правильную характеристику темпов общего физического развития детей и подростков, их биологического возраста.

Возрастные особенности черепа. Кости черепа развиваются первичным и вторичным путем (через хрящевую стадию и минуя ее). Череп детей существенно отличается от черепа взрослых относительной величиной (по сравнению с размерами тела), строением и пропорциями отдельных частей. У новорожденного мозговой отдел черепа в 6 раз больше лицевого, у взрослого в 2,5 раза, т.е. у новорожденного лицевой отдел черепа относительно меньше мозгового отдела. С возрастом эти различия исчезают. Более того, изменяется не только форма черепа и составляющих его костей, но и количество костей черепа. Это связано с тем, что соединительнотканные швы, разделяющие отдельные кости черепа у новорожденных, постепенно окостеневают.

В росте черепа выявлены три волны ускорения: 1) от новорожденности до 3-4 лет; 2) с 6 до 8 лет; 3) с 11 до 15 лет.

Наиболее быстрый рост черепа происходит на 1-м году жизни. Затылочная кость выпячивается и вместе с теменными костями растет особенно быстро. Соотношение объема черепа ребенка и взрослого человека выглядит следующим образом: у новорожденного объем черепа равен */з объема взрослого; в 6 мес - "/i; в 2 года - 2 /з.

Рис. 2.1.

В течение 1-го года жизни толщина стенок черепа увеличивается в 3 раза. На 1-2-м году жизни роднички (участки соединительной ткани между отдельными костями черепа) закрываются и замещаются костной тканью: затылочный (малый родничок) -на 2-м месяце; клиновидный -на 2-3-м месяце; сосцевидный -в конце 1-го или начале 2-го года; лобный (большой родничок) - на 2-м году жизни. К 1,5 годам роднички полностью зарастают, и к 4 годам образуются черепные швы.

В возрасте 3-7 лет основание черепа вместе с затылочной костью растет быстрее, чем свод. К 7 годам основание черепа и затылочное отверстие достигают относительно постоянной величины, происходит резкое замедление в развитии черепа. С 7 до 13 лет рост основания черепа еще больше замедляется.

В 6-7 лет рост костей свода черепа немного усиливается, и к 10 годам в основном заканчивается. Емкость черепа к 10 годам составляет 1300 см 3 (для сравнения: у взрослого -1500-1700 см 3).

В 11 - 14 лет рост черепа снова ускоряется, особенно интенсивно растет лобная кость, начинает преобладать развитие лицевого отдела черепа во всех направлениях, складываются характерные черты физиономии.

В 18-20 лет прекращается рост основания черепа в длину. Полное слияние костей черепа происходит в зрелом возрасте, и после 30 лет швы черепа постепенно становятся костными.

Развитие нижней челюсти находится в непосредственной зависимости от работы жевательных мышц и состояния зубов. В ее росте наблюдаются две волны ускорения: 1) до 3 лет; 2) с 8 до 11 лет. Смена молочных и формирование постоянных зубов заканчивается к пубертатному периоду, и только третьи большие коренные зубы (зубы мудрости) появляются после полового созревания. Сроки появления молочных зубов и их смена на постоянные также коррелируют с общим физическим развитием и используются для определения уровня биологической зрелости детей и подростков.

Размеры головы у школьников увеличиваются очень медленно. Во всех возрастах у мальчиков средняя окружность головы больше, чем у девочек. Самый большой прирост головы отмечается в возрасте 11-17 лет, т.е. в период полового созревания (у девочек к 13-14 годам, а у мальчиков к 13-15).

Соотношение окружности головы и роста с возрастом уменьшается. Если в 9-10 лет окружность головы равна в среднем 52 см, то в 17-18 лет-55 см. У мужчин емкость полости черепа примерно на 100 см3 больше, чем у женщин.

Имеются и индивидуальные особенности черепа. К ним относятся две крайние формы развития черепа: длинноголовая и короткоголовая.

Возрастные особенности позвоночника

Позвонки развиваются из хрящевой ткани, толщина которой с возрастом уменьшается. Различают четыре этапа развития эпифизов позвонков: до 8 лет-хрящевой эпифиз; от 9 до 13 лет-обызвествление эпифиза; от 14 до 17 лет -костный эпифиз; после 17 лет -слияние эпифиза с телом позвонка.

С 3 до 15 лет размеры нижних поясничных позвонков увеличиваются больше, чем верхних грудных. Это обусловлено увеличением массы тела, его давлением на нижерасположенные позвонки.

С 3 лет позвонки одинаково растут в высоту и в ширину; с 5-7 лет- больше в высоту. Длина позвоночника особенно резко увеличивается в течение 1 и 2-го годов жизни, затем рост позвоночника замедляется и снова ускоряется с 7 до 9 лет. С 9 до 13 лет прирост длины позвоночника у мальчиков и девочек замедляется в несколько раз, а в пубертатный период наблюдается снова ускорение его роста. У юношей рост позвоночника заканчивается после 20 лет, у девушек-после 18 лет, т.е. рост позвоночника у женщин прекращается раньше, чем у мужчин. Средняя длина позвоночника у мужчин составляет 70-73 см, у женщин - 66-69 см. К концу полового созревания рост длины позвоночника почти завершается (приблизительно равна 40% длины тела).

К 20 годам заканчивается окостенение шейных, грудных и поясничных позвонков, к 25 годам - крестцовых, к 30 годам -копчиковых позвонков.

До 5 лет спинномозговой канал развивается особенно быстро. Так как тела позвонков растут быстрее дужек, то емкость канала относительно уменьшается, что соответствует уменьшению относительных размеров спинного мозга.

К 10 годам завершается развитие спинномозгового канала, однако структура тела позвонков продолжает развиваться и у детей старшего школьного возраста.

Подвижность позвоночника зависит от высоты межпозвоночных хрящевых дисков и их упругости, а также от размера тел позвонков. У взрослого общая высота межпозвоночных дисков равна "/а высоты подвижной части позвоночника. Чем выше межпозвоночные диски, тем больше подвижность позвоночника. Высота дисков в поясничном отделе составляет "/з высоты тела смежного позвонка, в верхней и нижней части грудного отдела - "/s, в средней его части - "Д, в шейном отделе - "Д, поэтому в шейном и поясничном отделах позвоночник имеет наибольшую подвижность.

Развитие межпозвоночных дисков происходит долго и заканчивается к 17-20 годам. К 17-25 годам в результате замещения межпозвоночных дисков в крестцовом отделе костной тканью крестец становится неподвижным отделом позвоночника.

Сгибание позвоночника больше его разгибания. Наибольшее сгибание позвоночника происходит в шейном отделе (70°), меньше - в поясничном, наименьшее - в грудном. Наклоны в сторону наибольшие между грудным и поясничным отделами (100°). Наибольшее круговое движение наблюдается в шейном отделе позвоночника (75°), оно практически невозможно в поясничном отделе (5°). Таким образом, наиболее подвижен шейный отдел позвоночника, меньше - поясничный и наименее подвижен грудной, потому что его движения тормозят ребра.

Подвижность позвоночника у детей, особенно в 7-9 лет, гораздо больше, чем у взрослых. Это зависит от относительно большей величины межпозвоночных дисков и их большей упругости.

После рождения позвоночник приобретает четыре физиологических изгиба. В 6-7 нед с подниманием головы у ребенка происходит изгиб кпереди (лордоз) в шейном отделе. В 6 мес в результате сидения образуются изгибы кзади (кифозы) в грудном и крестцовом отделах. В 1 год с началом стояния формируется лордоз в поясничном отделе. Первоначально эти физиологические изгибы позвоночника удерживаются мускулатурой, а затем связочным аппаратом, хрящами и костями позвонков.

К 3-4-м годам изгибы позвоночника постепенно увеличиваются в результате стояния, ходьбы, под действием силы тяжести и работы мышц. К 7 годам окончательно образуются шейный лордоз и грудной кифоз; к 12 годам - поясничный лордоз, который окончательно формируется к периоду половой зрелости. Однако до 12 лет позвоночник ребенка остается эластичным, изгибы его слабо фиксированы, что легко приводит позвоночник к искривлениям в неблагоприятных условиях развития.

Благодаря пружинному движению позвоночника может изменяться величина его изгибов. В результате изменения изгибов позвоночника и высоты межпозвоночных дисков изменяется и длина позвоночника с возрастом и в течение дня. В течение суток рост человека колеблется в пределах 1 см, иногда 2-2,5 см и даже 4-6 см. В положении лежа длина тела человека больше на 2-3 см, чем в положении стоя.

При старении в связи с уплощением межпозвоночных дисков общая длина позвоночника уменьшается на несколько сантиметров.

1

Известно, что календарный (паспортный) и биологический возраст у детей могут существенно расходиться, и для установления индивидуальных темпов созревания используется определение костного возраста. С целью изучения возможности ультрасонографии для определения костного возраста у детей нами было осмотрено 110 детей в возрасте от 0 до 14 лет, среди которых был 61 (55%) мальчик и 49 (45%) девочек. Исследование основано на сопоставлении рентгенографии левой кисти с данными ультразвукового исследования по предложенной нами методике. Были оценены ядра окостенения дистальных эпифизов костей предплечья, головок коротких трубчатых костей кисти и запястья. Установлена высокая чувствительность, специфичность и точность ультразвукового метода исследования по всем возрастным группам. Предложенный метод позволяет раньше выявлять точки окостенения, состоящие из неминерализованной или слабоминерализованной костной ткани, которые еще не определяются при рентгенографии. Таким образом, ультрасонография может использоваться при определении костного возраста у детей, что позволяет уменьшить лучевую нагрузку на растущий детский организм.

костный возраст

ядра окостенения

рентгенография запястья и кисти

ультразвуковая диагностика

1. Баранов А.А., Щеплягина Л.А. Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы) : в 2 т. – М., 2006. – 874 с.

2. Гигиенические требования по ограничению доз облучения детей при рентгенологических исследованиях // Методические рекомендации. – М., 2007. – 30 с.

3. Гланц С. Медико-биологическая статистика: пер. с англ. – М. : Практика, 1998. – 459 с.

4. Граф Р. Сонография тазобедренных суставов новорожденных. Диагностические и терапевтические аспекты: руководство: пер. с нем. В.Д. Завадовской. – 5-е изд., перераб. и расш. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. – 196 с.

5. Ультразвуковая анатомия здорового ребенка / под ред. И.В. Дворяковского. – М. : ООО «Фирма СТРОМ». – 2009. – Гл. 12. – С. 305-346.

6. Зубарев А.Р. Ультразвуковое исследование опорно-двигательного аппарата у взрослых и детей: пособие для врачей / А.Р. Зубарев, Н.А. Неменова. – М. : Видар-М, 2006. – 136 с.

7. Садофьева В.И. Нормальная рентгеноанатомия костно-суставной системы детей. – Л. : Медицина, 1990. – 195 с.

8. Bianchi S., Martinoli С. Ultrasound of the Musculoskeletal System. – Springer: Verlag, Berlin, Heidelberg, 2007. – Р. 425-549.

9. Gilsanz V., Ratib O. Hand Bone Age // A Digital Atlas of Skeletal Maturity. – Springer: Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2005. – 106 р.

10. Huda W., Gkanatsios N.A.: Radiation dosimetry for extremity radiographs. – Health Phys., 1998. – 75: Р. 492–499.

Введение

Одним из актуальных вопросов, привлекающих внимание представителей многих научно-практических дисциплин, таких как генетика, иммунология, анатомия, физиология и др., является несоответствие между календарным (паспортным) возрастом и биологическим, т.е. индивидуальным уровнем морфофункционального развития индивида. Существует прямая зависимость темпов окостенения от уровня физического и полового развития. Для установления биологического возраста принято оценивать «костный» возраст по возрастным срокам появления ядер окостенения дистальных эпифизов костей предплечья, головок коротких трубчатых костей кисти и костей запястья . «Золотым стандартом» в исследовании костных структур является рентгенологический метод, и костный возраст определяют по рентгенограммам кисти в прямой ладонной проекции . Доза облучения, получаемая ребенком при проведении рентгеновского снимка для оценки костного возраста, расценивается как «малая», и эффективная эквивалентная доза облучения составляет менее 0,00012 мЗв . Однако дети обладают повышенной радиочувствительностью к ионизирующему излучению (в среднем в 2-3 раза) и любая, в т.ч. сколь угодно «малая», доза может вызвать нежелательные последствия в виде злокачественных заболеваний и генетических нарушений, которые могут проявиться спустя определенное время .

Цель исследования: разработать ультразвуковые критерии определения костного возраста у детей от 0 до 14 лет.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования явились 110 детей в возрасте от 2 мес. до 14 лет, которые находились на лечении и обследовании в ЧОДКБ. В качестве референтного метода был выбран рентгенологический, и всем детям строго по медицинским показаниям и в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации проводилась рентгенография левой кисти с захватом дистальных отделов костей предплечья в прямой ладонной проекции. Использовался рентгендиагностический телеуправляемый комплекс SONALVISION Versa ZS 100 I (SHIMADZU, Япония). Ультразвуковые исследования проводились на ультразвуковых сканерах PHILIPS HD 11 XЕ, GE LOGIQ 7 и Mini Focus 1402 с использованием линейного датчика с диапазоном частот 3-12 МГц. Ультразвуковое исследование проводилось по разработанной нами методике, и оценивались: зона роста 1 пястной кости (sin 1 met), эпифиз 1 пястной кости (Е1), кость трапеция (TR), ладьевидная (S), трапециевидная (TZ), головчатая кость (С), крючковидная (Н), полулунная (L), трехгранная (Т), эпифиз лучевой кости (ER), эпифиз локтевой кости (EU), гороховидная (Р) и сесамовидная кость 1 пястно-фалангового сустава (ses.). Дополнительно в возрастных группах 0-2 и 3-4 года оценивались эпифизы 3 пястной кости и эпифизы проксимальной, средней и дистальной фаланг, а в группах 8-9, 10-11 и 12-14 лет шиловидный отросток локтевой кости.

Общая группа пациентов была распределена на шесть подгрупп в зависимости от закономерных этапов постнатального формирования элементов лучезапястного сустава и кисти: от 0 до 2 лет - 20 чел., 3-4 года - 16 чел., 4,5-7 лет - 14 чел., 8-9 лет - 22 чел., 10-11 лет - 22 чел., 12-14 лет - 16 чел. .

На УЗИ за ядро окостенения, которое непосредственно было учтено при установлении костного возраста, мы принимали гиперэхогенную структуру, четко обладающую ультразвуковым феноменом акустической тени. Именно это обстоятельство свидетельствует об отложении кальция в очаге энхондрального остеогенеза, и он становится различим на рентгенограмме . Дополнительно мы проводили ультразвуковую сонометрию продольного размера (длины) ядра окостенения между диаметрально противоположными поверхностями гиперэхогенного кортикального слоя. При анализе рентгенограмм были также проведены продольные измерения ядер окостенения в аналогичной сонографическому измерению плоскости с использованием линейки. Во всех случаях рентгенобследования расстояние от аппарата до пленки составляло 60 см, так как при этих условиях размеры костей на рентгеновском снимке полностью совпадают с истинными размерами костей .

Статистическая обработка полученных данных проводилась по общепринятым в медицине методикам с использованием пакетов прикладных программ для статистического анализа: Excel и Statistica 6.0. Качественные данные были представлены в виде абсолютных или относительных (%) частот. Для сравнения дихотомических показателей применялся φ - коэффициент ассоциации , с использованием четырехпольных таблиц сопряженности. Значимость коэффициента φ эмп проверяли с помощью критерия Стьюдента. Надежность и обоснованность ультразвукового и рентгенологического диагностических методов основывалась на определении тестов чувствительности, специфичности, общей точности. Для сравнения двух способов измерений УЗИ и Rg в интервальной шкале использовали метод Бленда-Альтмана .

Для каждого измеряемого объекта вычисляли среднее значение относительных расхождений Δ ср и среднеквадратичное отклонение σ (Δ ср) с последующей проверкой гипотезы отличия относительного расхождения ∆ ср от 0. Для этого использовался критерий Стьюдента сравнения выборочной средней с гипотетической генеральной средней.

Результаты исследования и их обсуждение

При проведении ультразвукового исследования в основном использовалось сканирование тыльной поверхности кисти и запястья в сагиттальной плоскости в двух проекциях - прямой и аксиальной (ладонной поверхности запястья в профиль) . В предложенной методике мы использовали взаимное анатомическое расположение костей дистального ряда запястья относительно основания каждой из пяти пястных костей. Затем, после идентификации каждого из этих ядер или их хрящевых моделей, мы визуализировали кости проксимального ряда. Дополнительно проводили оценку сесамовидной кости 1 пястно-фалангового сустава, степени оссификации дистальных эпифизов лучевой и локтевой костей, эпифизов пястных костей и фаланг.

В качестве примера на рис. 1 представлены сонограммы, полученные при сканировании в аксиальной плоскости вдоль локтевого края запястья и кисти.

Рис. 1. Сонограммы вариантов визуализации ядра окостенения трехгранной кости

у детей в возрасте 2 (а) и 7 (б) лет: а) Т - хрящевая модель трехгранной кости без признаков оссификации в возрасте 2 лет; б) Т - ядро окостенения трехгранной кости в 7 лет.

На рис. 2 даны сонограммы, полученные при сканировании в сагиттальной плоскости вдоль оси 1 пальца в положении его отведения на 40-50 град. Последовательно визуализируются проксимальный эпифиз 1 пястной кости (E1) , его метаэпифизарная зона роста (sin 1 met), кость трапеция (os trapezium - TR) и ладьевидная кость (os scaphoid - S). Метаэпифизарный хрящ, в т.ч. 1 пястной кости, (рис. 2а - х) на эхограмме определяется в виде гипоэхогенной или анэхогенной неровной полоски толщиной от 0,5 до 1,5 мм в зависимости от возраста ребенка. С помощью эхографии можно проследить замещение метаэпифизарного хряща костной тканью и сращение всех частей кости (появление синостоза).


Рис. 2. Сонограммы ядер окостенения эпифиза 1 пястной кости, кости трапеции, ладьевидной кости и эпифиза лучевой кости у детей в возрасте 4 (а) и 14 (б) лет:

а) Е1 - ядро окостенения проксимального эпифиза 1 пястной кости, х - гипоэхогенная пластинка метаэпифизарного хряща, TR - ядро окостенения кости трапеции,

S - хрящевая модель ядра окостенения ладьевидной кости, ER - ядро окостенения эпифиза лучевой кости; б) Е1, TR, S, ER - завершающий этап оссификации проксимального эпифиза 1 пястной кости, трапеции, ладьевидной кости и дистального эпифиза лучевой кости, различимы лишь гиперэхогенные кортикальные пластинки, повторяющие контур костей.

Сравнительный статистический анализ двух способов определения костного возраста в каждой возрастной группе осуществлялся по трем параметрам: наличие объекта исследования (есть/нет ядро окостенения), по качеству исследуемого объекта (костное/хрящевое строение), по размеру объекта (мм).

В процессе исследования установлено, что ультразвук способен улавливать начальные проявления энхондрального окостенения, неразличимые при рентгенографии. Как правило, в центре практически анэхогенной хрящевой модели появляется неоднородность эхоструктуры, затем точечные изоэхогенные включения, которые соответствуют неминерализованной и слабоминерализованной костной ткани и являются рентгеннегативными. По литературным данным, на УЗИ это регистрируется в среднем на 4-8 недель раньше, чем на рентгене . Постепенно эти включения становятся гиперэхогенными, за счет отложения солей кальция, сливаются между собой, образуя более крупное ядро, и формируют ультразвуковой феномен дистальной акустической тени, одновременно становясь при этом различимыми на рентгенограмме. С возрастом ядро окостенения прогрессивно увеличивается в размерах, замещая костной тканью всю хрящевую модель кости. Эхографическая картина завершенной оссификации характеризовалась наличием только костной гиперэхогенности в виде сигнала, повторяющего контур кости, с выраженной позади себя акустической тенью.

При проведении сравнительного анализа по наличию объекта исследования в группе 0-2 лет выявлена средняя корреляционная зависимость (р < 0,01), в группах от 3 до 9 лет - сильная корреляционная зависимость (р < 0,001), а в группах 10-14 лет полное соответствие. Полученные данные в младших возрастных группах объясняются большей чувствительностью УЗИ относительно Rg за счет распознавания начальных стадий минерализации хрящевой модели кости. На основании сопоставления данных рентгенографического исследования и УЗИ рассчитали показатели диагностической ценности теста в разных возрастных группах. Были получены следующие данные:

Чувствительность метода по всем возрастным группам составила 100%;

Специфичность метода по группам составила: 0-2 г. - 97,9%, 3-4 г. - 91,8%, 4,5-7 л. - 90%, 8-9 л. - 70%, в группах 8-9, 10-11 и 12-14 л. - 100%;

Точность метода составила от 97,6% (группа 8-9 л.) до 100% (группы 10-11 и 12-14 л.).

Прогностическая ценность положительного и отрицательного результата также имеет очень высокие показатели и лежит в диапазоне от 95 до 100%.

Полученные данные по качеству выявляемого объекта отражают общую закономерность эхографии относительно рентгена в более ранней регистрации начальных признаков оссификации (таблица 1).

Таблица 1 - Результаты сравнительного анализа по качеству исследуемого объекта (кость/хрящ) по УЗИ и Rg

Возраст,

годы

На УЗИ есть начальные признаки оссификации, на Rg нет

На УЗИ и Rg есть признаки оссификации

На УЗИ и Rg оссификация отсутствует

Абсолютное число измерений

Абсолютное число измерений

Абсолютное число измерений

Для каждого измеряемого объекта вычисляли среднее значение относительного расхождения ∆ ср и среднеквадратичное отколонение σ(Δ ср). Далее проверяли гипотезы отличия относительного расхождения ∆ ср от 0 с использованием критерия Стьюдента сравнения выборочной средней с гипотетической генеральной средней. В первых пяти возрастных группах от 0 до 11 лет не было выявлено систематической ошибки в измерениях, и расхождения значимо не отличаются от 0. В пятой возрастной группе (12-14 лет) выявлены значимые различия в замерах (р<0,01) по трапециевидной кости (TZ), эпифизу лучевой кости (EU) и эпифизу 1 пястной кости (Е1). Это можно объяснить практически полным окостенением структур лучезапястного сустава в этом возрасте и как следствие взаимным наложением контуров кортикальных пластинок костей. Иногда это приводит к неточностям измерений. В отношении зоны роста также были выявлены значимые различия. На наш взгляд, это обусловлено меньшим шагом измерения на УЗИ и, вследствие этого, более высокой точностью в сравнении с использованием обычной линейки при анализе рентгенограмм.

Заключение. Таким образом, предложенное ультразвуковое исследование скелета запястья и кисти может использоваться для определения костного возраста у детей. Относительная простота предложенного метода и абсолютная безопасность для детского организма позволяют широко использовать его в клинической практике.

Рецензенты

Верзакова Ирина Викторовна, д.м.н., профессор, зав. кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии с курсом Института последипломного образования, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, г. Уфа.

Брюханов Александр Валерьевич, д.м.н., профессор, заместитель главного врача по медицинской части КГБУЗ «Диагностический центр Алтайского края», Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, г. Барнаул.

Библиографическая ссылка

Алексеева Л.Н., Алексеева Л.Н., Алексеева Л.Н., Кинзерский А.Ю. ЭХОГРАФИЧЕСКАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ЯДЕР ОКОСТЕНЕНИЯ КИСТИ И ЗАПЯСТЬЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОСТНОГО ВОЗРАСТА У ДЕТЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6491 (дата обращения: 06.04.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

В процессе энхондрального костеобразования этого отдела костно-суставной системы могут быть выделены три периода:

  • -- первый период -- до появления первых центров оссификации анатомических образований, имеющих к моменту рождения хрящевое строение;
  • -- второй период, продолжительностью в 12 лет-- период окостенения эпифизов трубчатых костей предплечья и кисти и костей запястья;
  • -- третий -- завершающий -- период синостозирования метаэпифизарных ростковых зон.

Возраст до 4 месяцев. Дистальные метаэпифизы костей предплечья и кости кисти сохраняют степень оссифицированности, достигнутую к концу внутриутробного развития. Хрящевое строение в этот период имеют эпифизы коротких трубчатых костей кисти и костей предплечья, а также все кости запястья.

С 4 месяцев до 2 лет . Появляются центры оссификации двух костей запястья -- головчатой и крючковидной -- и ядро окостенения дистального эпифиза лучевой кости. Возрастной срок начала окостенения костей запястья -- 4 месяца, эпифиза лучевой кости -- 9-- 12 месяцев. В этот же период оссифицируют-ся метафизы коротких трубчатых костей кисти и костей предплечья.

Критерием правильности соотношений во всех названных суставах являются: при среднем положении пальцев -- расположение обоих (медиального и латерального) краев метафиза ди-стальной кости на уровне одноименных краев метафиза проксимальной кости; при лучевом или локтевом отклонении пальцев -- совпадение краев метафизов сочленяющихся костей только на одной стороне, на той, в которую отклонен палец (при лучевом отклонении -- совпадение лучевых краев метафизов, при локтевом отклонении -- локтевых краев).

2 года. Возраст начала оссификации пястных костей и фаланг пальцев. За счет самостоятельного центра оссификации у названных костей происходит окостенение только одного эпифиза: у пястных костей -- дистального, у фаланг пальцев -- проксимального. Исключение представляет только I пястная кость, у которой центр оссификации имеет проксимальный эпифиз. Наблюдающиеся иногда ядра окостенения проксимальных эпифизов других пястных костей, обозначаемые термином «псевдоэпифизы», рассматриваются как вариант нормы

В 3 года появляется центр оссификации третьей кости запястья -- трехгранной.

В 4 года начинает окостеневать полулунная кость запястья.

С 4,5 до 7 лет основным проявлением энхон-дрального костеобразования лучезапястного сустава и кисти является начало окостенения трех костей запястья -- ладьевидной, трапециевидной костей и кости-трапеции. Начало их окостенения не имеет таких точных возрастных сроков, как четырех упомянутых выше костей запястья. Можно лишь отметить, что в большинстве случаев наблюдается следующая последовательность появления центров оссификации в них: сначала центр оссификации кости трапеции, затем ладьевидной кости и в последнюю очередь -- трапециевидной.

Хрящевое строение к 7 годам сохраняют: краевые отделы костей запястья, верхушка шиловидного отростка лучевой кости и головка локтевой кости вместе с шиловидным отростком.

В 8--9 лет основным проявлением энхон-дрального костеобразования в течение рассматриваемого периода является окостенение головки локтевой кости. Первой стадией этого процесса является появление центра оссификации хрящевой модели собственно головки (рис. 19.47). Параллельно в течение нескольких месяцев появляется ядро окостенения шиловидного отростка. Окостенение большей части головки локтевой кости и слияние с ней шиловидного отростка происходит в среднем в 9 лет. Параллельно с окостенением головки локтевой кости нарастает степень оссифицированности костей запястья, вплоть до полного окостенения, наступающего к 10 годам. Хрящевое строение к концу рассматриваемого возрастного периода сохраняют: гороховидная кость запястья, небольшая часть головки локтевой кости, се-самовидная кость первого пястно-фалангового сустава и метаэпифизарные ростковые зоны коротких трубчатых костей кисти и костей предплечья.

В 10 лет появляется центр оссификации гороховидной кости запястья.

В этом возрасте возможен анализ всех рентгенологических показателей анатомического строения лучезапястного сустава и кисти.

Возраст 12--14 лет соответствует завершающей стадии постнатального формирования лучезапястного сустава и скелета кисти. Показателем наступления этой стадии служат окостенение сесамовидной кости пястно-фалангового сустава I пальца (в возрасте 12 лет) и наступление синостоза метаэпифизарной ростковой зоны I пястной кости (среднестатистический возрастной срок -- 14 лет). Синостоз этой ростковой зоны наступает раньше синостоза метаэпифизарных и апофизарных ростковых зон всех других костей скелета и считается признаком наступающего прекращения роста костей.

Рентгенологическому анализу доступны все без исключения рентгенологические показатели анатомического строения данного отдела костно-суставной системы.