Значение пироговских срезов в анатомии человека и их изготовление
а) Значение анатомических распилов. Многие авторы анатомических атласов подчёркивают ценность для анатомов и хирургов изображений распилов человеческого тела, позволяющих рассмотреть строение тела в той или иной плоскости. Представить мысленно пространственное расположение тканей той или иной части тела трудно; возможность увидеть взаимоотношение внутренних тов и фасций на поперечных и вертикальныхплах позволяет ясно представить анатомическиектуры, которые мы видим во время операции, атомическом театре или учебнике.
внедрением в клиническую практику современных сканирующих методов, в частности ультразвукового исследования (УЗИ), КТ и МРТ, колоссально возросла роль знания топографической анатомии. Рентгенологи, неврологи, терапевты,пульмонологи и онкологи, а также хирурги разных специальностей должны проходить переподготовку, пополняя свои знания по анатомии поперечных и вертикальных срезов человеческого тела.
Действительно, постановка точного диагноза, тщательнее планирование лечения (например, радикальная операция при местнораспространёииом опухолевом процессе или рентгенохирургическое вмешательство) зависят от знания топографической анатомии.
В статьях данного раздела сайта представлены сведения по анатомии, полученные различными методами: препарированием трупов в анатомическом театре, исследованием с помощью КТ и МРТ. Срезы, полученные путём распилов той или иной части тела, максимально соответствуют полученным с помощью КТ или МРТ, и приводятся на смежной странице. При составлении атласа для сайта МедУнивер использованы современные методы препарирования и фотокопирования, современные компьютерные и магнитно-резонансные томографы, применяющиеся в клинике.
Он будет интересен и полезен как студентам, изучающим анатомию, так и хирургам, терапевтам и рентгенологам.
б) Консервация трупов. Консервацию трупов, используемых для получения анатомических распилов тела, осуществляли по стандартной методике с помощью двух электрических насосов при максимальном давлении 15 фунт/дюйм2 (1.05 кг/см2, или 103 411 Н/м2). Консервирующую жидкость нагнетали через 2 канюли, введённые в бедренную артерию на одной нижней конечности. Кровь частично выпускали через дренажную трубку, введённую в бедренную вену.
После введения 20 л консервирующей жидкости производили её локальные инъекции с помощью автоматического шприца в те части тела, куда консервирующая жидкость поступила в недостаточном объёме. В среднем для консервации 1 трупа расходовали около 30 л консервирующей жидкости.
После консервации трупы помещали в толстостенные полиэтиленовые мешки, охлаждали до температуры + 10,6 °C при относительной влажности воздуха 40% и до получения срезов хранили в течение 16 нед. Этот срок достаточен для пропитывания всех тканей трупа и надёжной консервации.
Достоинства данного раствора:
• обеспечение мягкой консервации;
• отсутствие существенного токсического эффекта в связи с низким содержанием формальдегида;
• сохранение естественного цвета тканей, следовательно, возможность сделать качественные фотографии;
• предупреждение роста плесени в процессе хранения как на всём трупе, так и на отдельных его частях после расчленения.
в) Безопасность консервирующего раствора. С тех пор как в 1988 г. предложен этот консервирующий раствор, в законодательство о безопасности использования ряда химических компонентов для получения консервирующих жидкостей внесён ряд изменений, поэтому специалистам, намеревающимся использовать раствор для консервации тканей, следует учесть требования безопасности, определённые в отечественном законодательстве.
г) Получение распилов. Для изучения 119 распилов, приведённых в статьях на сайте, использованы 5 консервированных трупов — 2 мужских и 3 женских, а также дополнительно 5 верхних и 5 нижних конечностей и 2 препарата височной кости.
Часть трупа, подлежащую исследованию, подвергали глубокому замораживанию до температуры -40 °C и хранили не менее 3 дней, перед тем как распиливать её.
Распиливали исследуемую часть с помощью специальной ленточной пилы AEW 600 из нержавеющей стали (AEW Delford Systems, Gresham House, Pinetrees Business Park, Salhouse Road, Norwich, Norfolk, NR7 9BB, England). Пилу приводил в действие трёхфазный электрический двигатель мощностью 10 лошадиных сил, обеспечивающий постоянную скорость пиления 6000 фут/мин (1800 м/мин).
Мелкозубое .полотно пилы изготовлено из нержавеющей стали шириной 19 мм и толщиной 1 мм (вместе с разводкой зубцов).
Конструкция пилы допускала потерю слоя ткани при распиливании толщиной не более 1 мм.
Расстояние между срезами при распиливании трупа приведено в таблице ниже.
д) Компьютерная томография. С изобретением Хаунсфилдом, получившим Нобелевскую премию за вклад в медицину, компьютерного томографа в 1973 г. интерес к топографической анатомии значительно возрос. Несмотря на высокую стоимость этих аппаратов, их широко применяют в развитых странах. Особенно быстро надо было совершенствоваться рентгенологам. Написано несколько замечательных руководств по компьютерно-томографической анатомии. Современные компьютерные томографы обладают более широкими возможностями и позволяют исследовать широкий спектр анатомических структур благодаря большей разрешающей способности и быстрой обработке данных.
Спиральная КТ ещё больше повысила скорость исследования, позволяя получить изображение органа в течение 1 задержки дыхания пациентом. Это делает возможным составление новых статей с анализом корреляции между КТ и анатомическими срезами. Разработка многоканальных детекторов позволяет получить изображение множества КТ-срезов в течение 1 задержки дыхания пациентом. Получаемую информацию обрабатывает компьютер, создающий изображение фронтальных и сагиттальных срезов, а также воспроизводящий трёхмерное изображение исследуемой части тела.
Большая часть томограмм, приведённых на сайте МедУнивер, получена на компьютерных томографах фирмы Siemens (Форхгайм, Германия) в больнице Аддебрук в Кембридже. Протоколы исследования с момента первых описаний (например, Dixon, 1983) продолжают накапливаться, особенно после внедрения в практику спиральной КТ, позволяющей выполнять изометрическое поглощение объема. В настоящее время для исследования органов живота и таза больным все реже дают выпить контрастное вещество, вместо этого желудок и тонкая кишка заполняются веществом с плотностью воды.
Для некоторых исследований (например, для колонографии) кишечник может быть специально раздут газом. Также все чаще используются внутривенные контрастирующие агенты, поэтому на большинстве срезов сосуды выглядят высокоплотными в зависимости от момента времени сбора данных после инъекции.
Добиться точного соответствия распилов, полученных на трупе, изображению, полученному в клинике, очень трудно. Невозможно найти двух пациентов с абсолютно совпадающей формой тела. Распределение жировой ткани, особенно в брюшной полости, индивидуально и зависит от пола (Dixon, 1983b). Кроме того, неизбежно несовпадение между распилами, полученными на трупе, и компьютерными и магнитно-резонансными томограммами, полученными на живом человеке.
Особенно выражено это несоответствие на уровне диафрагмы. В частности, нет точного соответствия по уровню позвонков, все органы грудной полости при задержке дыхания на вдохе на КТ смещены. К тому же иногда качество КТ оказывается низким. Другая трудность связана с лучевой нагрузкой на пациента. При исследовании больных стараются подобрать минимальную дозу облучения, поэтому в отличие от фотографий распилов, сделанных на трупе, не всегда удаётся получить достаточно качественные фотографии всех частей тела.
Знание примерной степени поглощения рентгеновского излучения нормальными тканями помогает в интерпретации компьютерных изображений. По шкале Хаунсфилда (HU) ткани имеют коэффициент поглощения в интервале от -1000 (воздух) до +1000 HU (компактное вещество кости), нулевой коэффициент соответствует коэффициенту поглощения воды. Большинство мягких тканей (почки, мышцы, печень и т.д.) имеют коэффициент поглощения от +35 до +70 HU, у жировой ткани он составляет примерно -100 HU. Качество изображения зависит от ширины «окна» (диапазона серой шкалы) и его уровня (средняя область серой шкалы).
Вариабельность срезов особенно заметна на аксиальном срезе грудной клетки при изображении как мягких тканей («окно» 400, уровень +20), так и лёгких («окно» 1250, уровень -850). Такое манипулирование изображением требует простого изменения хранимой электронной информации на консоли, позволяющей задать любой параметр. Документальная копия, получаемая путём фотографирования электронной информации, имеет низкое качество. И действительно, в клинической практике не всегда удаётся получить изображение всех анатомических структур и некоторых патологических изменений на рентгеновской плёнке.
е) Магнитно-резонансная томография. Эволюция МРТ от давно открытого феномена ядерного магнитного резонанса и его применения в химии до её современного уровня происходила медленно. Важную роль сыграло открытие Лотербура (1973), показавшего возможность применения ядерного магнитного резонанса для получения изображения тканей и органов. Это открытие вскоре было внедрено в клиническую практику Абердином и Ноттингемом (Hawkes et al., 1980).
Впоследствии сэр Питер Мэнсфилд (Ноттингем, Великобритания) вместе с Лотербуром получил Нобелевскую премию за свое изобретение. В результате исследований ряда производителей медицинского оборудования появлялись всё новые технологии и методы, позволявшие сократить время обработки данных, в настоящее время почти такое же, как при КТ. Большая часть МРТ, приведённых в статьях данного раздела сайта, получена в больнице Адденбрук в Кембридже на МР-томографах, произведённых фирмой General Electric (Milwaukee, USA).
Значительное сходство существует также в программном обеспечении компьютерных и магнитно-резонансных томографов, причём в аппаратах, производимых многими фирмами, изображение получают, используя одну и ту же консоль.
Основная часть магнитно-резонансного томографа — мощный магнит с индукцией поля в пределах 0,2-3,0 тесла (Тл). 1 Тл = 10 000 гаусс (Гс); индукция магнитного поля Земли равна примерно 0,5 Гс.
Когда пациента помещают в магнитное поле, протоны водорода, обладающие магнитным моментом, или спином, ориентируются в тканях соответственно силовым линиям магнитного поля. Протоны водорода, будучи составной частью молекулы воды, особенно подходят в качестве объекта для воздействия магнитным полем. При индукции магнитного поля, равной 1,0 Тл, протоны в молекулах водорода прецессируют с частотой примерно 42,6 МГц; частоту прецессии называют также резонансной. При воздействии радиочастотным сигналом протоны переходят в возбуждённое состояние. Для изменения частоты прецессии создают градиентное магнитное поле.
Испускаемый при этом сигнал воспринимают как эхо, дающее информацию о пространственных параметрах и химической среде вокруг протона в пределах воксела.
Некоторые из наиболее часто применяемых импульсных последовательностей:
• изображения, взвешенные по протонной плотности, получают, задавая длительное повторение импульса (TR 2000 мс) и короткое время появления эхо-сигнала (ТЕ; примерно 20 мс) перед считыванием информации. Эта импульсная последовательность позволяет картировать распределение протонов водорода (главным образом содержащихся в воде);
• Т1-взвешенные изображения получают, задавая короткое время повторения импульса (TR примерно 700 мс) и короткое время появления эхо-сигнала (примерно 20 с). Эта импульсная последовательность особенно информативна, когда необходимо изучить анатомические взаимоотношения. Время Т1 — время спин-решёточной (продольной) релаксации (т.е. возвращения протона из возбуждённого состояния в исходное с выделением энергии);
• Т2-взвешенные изображения получают, задавая длительное время повторения импульса (TR примерно 2000 мс) и длительное время появления эхо-сигнала (80+ мс). С помощью Т2-взвешенных изображений часто удаётся выявить отёк тканей; эта импульсная последовательность позволяет получить довольно отчётливое изображение патологического очага. Время Т2 — время спинспиновой (поперечной) релаксации. Оно характеризует взаимодействие спина одного протона со спинами соседних протонов;
• быстрые импульсные последовательности применяют в тех случаях, когда необходимо получить информацию в течение короткого промежутка времени, например при задержке пациентом дыхания на вдохе. Существуют различные варианты таких последовательностей, в частности градиентное эхо (при этом варианте намагниченность не восстанавливается полностью), а также исследование серией быстро сменяющих друг друга радиочастотных импульсов и эхо-сигналов, требующее сложной компьютерной обработки данных;
• тканево-специфический режим исследования. В связи с тем, что микроокружение протонов неоднородно и включает жир, воду, кровь и т.д., протокол исследования необходимо адаптировать таким образом, чтобы чётче выделить на томограммах одни элементы и сгладить другие. Так, для подавления сигнала жира подают радиочастотные импульсы с резонансной частотой жировой ткани, сопровождающиеся градиентными импульсами. Можно подобрать режимы исследования, позволяющие чётче выделить на томограммах статичную жидкость или движущуюся кровь.
В связи с большим выбором режимов МРТ томограммы отличаются значительным разнообразием. Важно учесть, что серая шкала изображений отражает интенсивность сигнала, исходящего из тканей. Абсолютных значений эта интенсивность, как в случае КТ, не имеет.
Жировая ткань даёт интенсивный сигнал и поэтому на томограммах яркая (белый цвет), если специально не подавлять её сигнал (см. выше).
Воздух возвращает очень слабый сигнал, на томограммах обеспечивает затемнение (чёрный цвет). Компактное вещество кости на томограммах выглядит как затемнение (чёрный цвет), оно очень прочно удерживает протоны, и отсутствие у них подвижности обусловливает ослабление или выпадение сигнала. В губчатом веществе много жёлтого костного мозга, содержащего жир, поэтому на томограммах оно обычно яркое. Можно подобрать импульсные последовательности, позволяющие получить интенсивный сигнал от крови, протекающей по сосудам; эта возможность лежит в основе магнитно-резонансной ангиографии.
МРТ, представленные в статьях данного раздела сайта, получены путём выбора импульсных последовательностей, позволяющих чётче выделить те или иные анатомические детали. Таким образом, параметры исследования и особенности изображений на томограммах отличаются многообразием. Как и в случае с компьютерной томографией, внутривенные агенты на основе гадолиния пользуются все большей популярностью; широко применяется также визуализация в режиме жироподавления.
ж) Ориентация распилов и срезов томограмм. В результате совместных усилий исследователей в течение последних лет стандартная МРТ включает получение изображений в аксиальной и фронтальной проекциях. До этого не было единого подхода к МРТ, что усложняло работу врачей, а иногда могло стать причиной ошибок и судебно-медицинских разбирательств.
Все МРТ, выполненные в аксиальной проекции, в настоящее время принято рассматривать, как показано на рис. А, т.е. снизу вверх. Это логично, так как врач обычно подходит к лежащему больному справа от ножного конца кровати. В связи с этим правильное положение томограммы определяют относительно пальпирующей правой руки врача. Например, врач должен «подвести руку» через томограмму, чтобы найти селезёнку, т.е. так, как он сделал бы при пальпации живота больного, находясь в палате. Итак, все аксиальные томограммы следует выводить на экран или плёнку, располагая их так, как показано на рис. Б, т.е. так же, как располагают изображения, полученные другими визуализационными методами исследования (например, рентгенограммы грудной клетки).
В этом случае правая сторона больного расположена напротив левой стороны врача так, как если бы врач собирался обменяться с больным рукопожатием.
Принцип осмотра аксиальных изображений принят во всем мире. Более того, он использован при написании многих руководств по анатомии для того, чтобы студенты усвоили его с самого начала. Принцип ориентации снимков, приведённый на рис. Б, правомочен для головы, шеи, грудной клетки, живота и таза. Однако при рассмотрении снимков только одной конечности необходимы дополнительные пояснения. Всё зависит от того, снимки какой конечности рассматривают — правой или левой. Чтобы выйти из этого затруднения, на снимках проставляют метки, обозначающие медиальную или латеральную поверхности конечности, как указано на рис. В. В статьях на сайте во всех случаях приводят изображения только левой конечности. И в этом случае снимок рассматривают снизу вверх.
Принцип ориентации фронтальных срезов также стандартизирован: их рассматривают так, чтобы правая сторона больного располагалась напротив вашей левой, т.е. как при беседе с больным лицом к лицу.
В отношении сагиттальных срезов такой стандартизации нет. Авторы по-разному ориентируют эти срезы. Несмотря на то что было бы логичнее рассматривать их от правой стороны больного к левой, т.е. как при исследовании больного, лежащего на спине, многие ориентируют сагиттальные срезы так, что рассматривать их надо от левой стороны больного к правой. Так что и в статьях данного раздела сайта все сагиттальные срезы надо рассматривать от левой стороны больного к правой.
На рис. Г линия А — это линия, которая выбрана в качестве рентгенологического ориентира при получении анатомических и томографических аксиальных распилов головы, представленных в статьях данного раздела сайта. Она проходит от нижнего края глазницы к наружному слуховому проходу. Это позволяет получить изображения большей части головного мозга без наслоения костных артефактов.
На рис. Г линия Б необходима для получения распилов шеи и остальных частей тела в аксиальной (поперечной) плоскости.
з) Примечания к статьям данного раздела сайта. В данных статьях представлены анатомические распилы человеческого тела, полученные на трупах, и соответствующие им КТ и МРТ. Логическая последовательность этих распилов поможет легко найти интересующий уровень. Цифры на цветных фотографиях и схематических рисунках, сопровождающих каждое анатомическое образование, позволяют проверить читателю свои знания по анатомии.
Статьи на сайте содержат серию фотографий головного мозга, подвергшегося минимальному препарированию, распилы, поясняющие топографию его структур.
Цветные фотографии головного мозга и распилов верхней и нижних конечностей сделаны в натуральную величину. Размеры распилов головы и шеи несколько уменьшены. Ещё больше уменьшены распилы грудной клетки живота и таза, чтобы можно было разместить их в формате страниц сайта, особенно при его мобильной версии.
Несколько изображений (например, средостения) увеличены в размере, чтобы можно было более детально, чем на трупах и стандартных томограммах, показать важные анатомические области.
и) Терминология. В статьях данного раздела сайта использована Международная анатомическая терминология (Terminologia Anatomica), разработанная в 1998 г. Федеративным комитетом по анатомической терминологии и одобренная 56 членами Международной федерации ассоциаций анатомов (IFAA).
Считаем важным отметить, что заимствованное из греческого языка прилагательное «перонеальный» в названиях мышц, сосудов, нервов и других структур нижней конечности заменено латинским «фибулярный», например fibularis tertius вместо peroneus tertius, arteria fibularis вместо arteria peronea, nervus fibularis communis вместо nervus peroneus communis.
В большинстве статей на сайте рядом с прилагательным «fibular» в скобках приведено курсивом старое название — «peroneus», например: nervus fibularis (peroneus) communis.
Обратите внимание также на замену flexor accessorius на quadratus plantae.
