Идентификация анатомических структур на рентгенограмме при оценке ее качества
Проекция предназначена для отображения взаимного расположения костных структур таким образом, чтобы максимально облегчить диагностику. Для визуализации суммационного изображения анатомических структур, выявления патологических очагов, инородных тел (рис. 1) и определения взаимного расположения отломков (рис. 2) в большинстве случаев ограничиваются рентгенографией в ПЗ/ЗП и боковой проекциях. При изучении суставов для лучшей визуализации скрытых областей добавляются косые проекции. В дополнение к этому для более точного отображения определенных анатомических структур и патологических состояний могут быть затребованы специальные проекции.
РИСУНОК 1 Рентгенограммы правой кисти в ЗП и боковой проекциях позволяют определить положение инородного тела (гвоздя).
РИСУНОК 2 Рентгенограммы левого запястья в боковой и ЗП проекциях позволяют оценить взаимное расположение отломков при дистальном переломе костей предплечья.
Чтобы оценить важность правильного расположения анатомических структур в проекции, необходимо понимать, какую клиническую задачу можно решить, выполняя исследование. При правильном позиционировании тангенциальная проекция плечевого сустава (рис. 3) позволяет оценить надостное «окно» (отверстие, образованное между акромионом и головкой плечевой кости) и вывести задние поверхности акромиона и акромиально-ключичного (АК) сустава в профиль.
Для этого срединная коронарная плоскость тела пациента должна располагаться вертикально, а верхний угол лопатки должен находиться на уровне конца клювовидного отростка. В такой проекции врач-рентгенолог может выявить сужение надостного «окна», вызванное деформацией образующих его костей (костные выступы), наклоном акромиального отростка или АК сустава, что является основной причиной импиджмента и разрывов ротаторной манжеты.
Если верхняя часть срединной коронарной плоскости будет наклонена в сторону ПИ, то на рентгенограмме верхний угол лопатки будет располагаться над концом клювовидного отростка. В этом случае задние поверхности акромиона и АК сустава не будут видны в профиль и на рентгенограмме будут сужать или закрывать надостное «окно» (рис. 4), что не позволит достоверно исключить его деформацию, а значит, исследование не будет иметь диагностической ценности.
РИСУНОК. 3 Правильное расположение костей и левого плечевого сустава в тангенциальной проекции (проекция надостного «окна»).
РИСУНОК 4 Неправильное позиционирование в тангенциальной проекции левого плечевого сустава (проекция надостного «окна»).
Для каждой проекции в соответствующих разделах этой книги приводятся:
• Рекомендации по анализу изображений, использующиеся при оценке взаимного расположения анатомических структур в оптимальной проекции.
• Объяснение того, как соотносится взаимное расположение анатомических структур с определенным положением пациента.
• Подкрепленное соответствующими рентгенограммами описание ошибок позиционирования, которое позволяет скорректировать неправильное положение пациента в случае неприемлемого качества исходной рентгенограммы.
Оптимальная проекция должна максимально реалистично отражать реальный объект, но из-за неизбежных искажений, обусловленных формой, толщиной и положением объекта, а также взаимным расположением пучка излучения, объекта и ПИ, это удается не всегда, и в результате вид некоторых анатомических структур отличается от реального объекта.
Чтобы облегчить идентификацию анатомических структур на рентгенограмме в выбранной проекции, можно ориентироваться на фотографии костных структур, расположенных таким же образом, как и в проекции. Сравните визуализацию анатомических структур на фотографии лопатки и на рентгенограмме плечевого сустава в тангенциальной проекции (рис. 3). Обратите внимание, что на фотографии хорошо видны верхний угол лопатки и ее латеральный край, закрывающие клювовидный отросток. В то же время в тангенциальной проекции верхний угол лопатки виден как тонкая кортикальная линия, латеральный край не визуализируется, а клювовидный отросток, напротив, виден четко.
Также обратите внимание, что верхняя поверхность позвоночника на фотографии визуализируется между латеральным и медиальным краями ости лопатки, но на рентгенограмме не видна.
При идентификации анатомических структур необходимо учитывать, как может меняться отображение реального объекта в зависимости от особенностей исследования. Ниже перечислены особенности исследования и рекомендации, которые могут помочь в идентификации анатомических структур на рентгенограмме в выбранной проекции.
Идентификация анатомических структур:
РИСУНОК 5 Влияние положения ЦП на взаимное расположение костных структур на рентгенограмме.
РИСУНОК 6 Рентгенограммы органов брюшной полости и таза в ПЗ проекции с правильной укладкой, демонстрирующие разницу в положении ЦЛ. Сравните взаимное расположение лобкового симфиза и копчика и то, как по-разному визуализируется крестец. В обоих случаях ЦЛ проходил перпендикулярно, но на первой рентгенограмме ЦЛ был центрирован по срединной сагиттальной плоскости на уровне гребня подвздошной кости, а на второй—на уровне нижней части крестца. Изображение лобкового симфиза и копчика в обоих случаях формировалось расходящимися лучами, но поскольку на первой рентгенограмме ЦЛ располагался выше, то на лобковый симфиз и копчик попадали лучи с большими углами расхождения, вследствие чего лобковый симфиз визуализируется ниже, чем на второй рентгенограмме. Аналогичным образом из-за более низкого положения ЦЛ при исследовании таза рентгеновские лучи проходят через крестец под углом в краниальном направлении, в отличие от первой рентгенограммы, где рентгеновские лучи пересекают крестец в каудальном направлении. Это приводит к уменьшению выраженности перспективного укорочения крестца на второй рентгенограмме и увеличению его выраженности на первой рентгенограмме. Расходящиеся рентгеновские лучи будут воздействовать на объект так же, как и наклон ЦЛ.
РИСУНОК 7 Рентгенограмма кистей. В целях сравнения достаточно часто назначают исследование двух кистей, стоп или коленных суставов. Поскольку ЦП проходит между кистями, то их изображение формируется расходящимися рентгеновскими лучами. Это приводит к получению субоптимального изображения вследствие того, что 2-4 ПК проецируются позади 5-й ПК, в то время как в оптимальной боковой проекции все ПК должны накладываться друг на друга. Чем больше расстояние между кистями, тем сильнее расхождение лучей и тем выраженней супинация кистей на рентгенограмме. Предотвратить это позволяет внутренняя ротация кистей на угол расхождения рентгеновских лучей (0,8° на каждый 1 см от центра).
1. Положение ЦЛ:
• ЦЛ должен располагаться в центре ЗИ. Благодаря тому что ЦЛ имеет наиболее прямолинейный ход, он позволяет отображать анатомические структуры наиболее правильно
• По мере удаления от ЦЛ во всех направлениях рентгеновские лучи расходятся и попадают на ПИ под углом (рис. 5). Чем дальше лучи отходят от ЦЛ, тем больше угол расхождения (рис. 6)
• При РИПИ, равном 100 см, расхождение рентгеновских лучей на расстоянии 1 см от точки, через которую проходит ЦЛ, составит около 0,8°; при РИПИ, равном 180 см — около 0,4° на 1 см.
• При исследовании двух кистей, стоп или коленных суставов, требующих центрирования ЦЛ между ними, для получения рентгенограмм оптимального качества возможно будут необходимы небольшие изменения укладки с учетом расхождения рентгеновских лучей (рис. 7)
РИСУНОК 8 Использование наклонного ЦП. Если изображение объекта формируется наклонным ЦП или расходящимися рентгеновскими лучами, объект на рентгенограмме будет смещаться в сторону направления лучей. Чем больше наклон ЦП, тем дальше объект сместится. К тому же, обратите внимание, что объекты, расположенные на одной плоскости, но на разных расстояниях от ПИ, будут смещаться по-разному, в то время как при перпендикулярном направлении ЦП эти объекты наложились бы друг на друга. На рисунке точка А находится дальше от ПИ, чем точка В, и, хотя эти две точки выравнены по горизонтали, при наклоне ЦП в каудальном направлении точка А проецировалась бы ниже, чем точка В. Если две структуры находятся ближе друг к другу (точки А и Б), то расстояние между их проекциями при наклоне ЦП будет меньше, а если дальше (точки А и Д), то расстояние между проекциями будет больше.
РИСУНОК 9 Рентгенограммы таза в ПЗ проекции, демонстрирующие влияние наклона ЦП под прямым углом (верхняя), в краниальном направлении (средняя) и в каудальном направлении (нижняя). Обратите внимание, как проявляется дисторсия анатомических структур, расположенных дальше от ПИ (передние верхние подвздошные ости, лобковый симфиз и запирательное отверстие), при смещении их в направлении ЦП.
2. Наклон ЦЛ:
• При наклоне ЦЛ или расхождении рентгеновских лучей изображение анатомического объекта будет смещаться в направлении движения рентгеновских лучей. Чем дальше расположен объект от ПИ, тем больше будет выражено смещение (рис. 8 и 9)
• По мере увеличения наклона ЦЛ или расхождение рентгеновских лучей, выраженность смещения на рентгенограмме также возрастает
РИСУНОК 10 Объект, расположенный дальше от ПИ, подвергнется большему проекционному увеличению. Выраженность увеличения будет зависеть от того, насколько далеко находится объект от ПИ при фиксированном расстоянии «источник-приемник изображения» (РИПИ). Кроме того, к проекционному увеличению приводит уменьшение РИПИ при фиксированном РОПИ.
РИСУНОК 11 Рентгенограмма органов грудной клетки в левой боковой проекции. Правое легочное поле увеличено из-за большего РОПИ. Противоположные стороны анатомической структуры будут по-разному подвергаться проекционному увеличению, если их РОПИ существенно отличаются. Так, на этой рентгенограмме, несмотря на правильную укладку, между задними отрезками ребер справа и слева отмечается промежуток приблизительно в 1 см, хотя обе половины грудной клетки имеют одинаковый размер. Поскольку с правой стороны легочное поле и ребра характеризуются большим РОПИ, чем с левой стороны, их изображение будет казаться больше.
3. Дисторсия размера:
• Дисторсия размера проявляется тем, что изображение объекта по всем осям по сравнению с реальным объектом увеличивается одинаково (рис. 10 и 11)
• В любой проекции размер объекта будет в некоторой степени искажен, поскольку объект не располагается непосредственно на ПИ и не является плоским, а рентгеновское излучение проходит под прямым углом только через часть объекта
• Чтобы свести к минимуму дисторсию размера, используйте минимально возможное РОПИ и максимально возможное РИПИ
РИСУНОК 12 Рентгенограммы плечевой кости в ПЗ проекции без элонгации и с элонгацией.
РИСУНОК 13 Лучшее положение ЦЛ, объекта и ПИ для достижения минимальной дисторсии (А). Причины дисторсии:
1. ЦЛ перпендикулярен объекту, приемник изображения (ПИ) параллелен объекту (Б), но объект смещен относительно ЦЛ. Чем больше смещение, тем более выражена элонгация.
2. ЦЛ наклонен относительно объекта, ПИ и объект параллельны друг другу (В). Чем больше угол наклона ЦЛ, тем более выражена элонгация.
3. ЦЛ и объект перпендикулярны друг другу, но ПИ не параллелен объекту (Г). Чем больше угол наклона ПИ, тем более выражена элонгация.
4. Перспективное укорочение возникает, если ЦЛ и ПИ перпендикулярны друг другу, но объект наклонен (Д). Чем больше угол наклона, тем более выражено укорочение.
РИСУНОК 14 Рентгенограммы плечевой кости в ПЗ проекции без перспективного укорочения и с укорочением.
4. Дисторсия формы:
• Элонгация проявляется непропорциональным увеличением изображения объекта по одной из осей (рис. 12). Элонгация минимальна, если ЦЛ проходит через объект перпендикулярно ПИ, а объект и ПИ располагаются параллельно друг другу, как показано на рис. 13, А. Причины элонгации отражены на рис. 13, Б-Г
• Перспективное укорочение проявляется непропорциональным уменьшением изображения объекта по одной из осей (рис. 14). Причины перспективного укорочения показаны на рис. 13, Д
РИСУНОК 15 Чтобы оценить степень наклона пациента, представьте, что смотрите на его макушку сверху вниз. В случае ПЗ/ЗП проекций эталонная плоскость располагается параллельно (угол 0°) ПИ (А), в случае боковой проекции эталонная плоскость располагается перпендикулярно (угол 90°) ПИ (Б). Для получения косой ПЗ/ЗП проекции под углом 45° разместите эталонную плоскость посередине между ПЗ/ЗП и боковой проекциями (В). Для получения косой ПЗ-ЗП проекции под углом 68° разместите эталонную плоскость посередине между углами в 45 и 90° (Г). Для получения косой ПЗ/ЗП проекции под углом 23° разместите эталонную плоскость посередине между углами 0 и 45° (Д). На практике укладка пациента не ограничивается описанными пятью углами, но благодаря простоте их можно использовать для нахождения любого другого угла. Например, если требуется выполнить исследование в косой ПЗ/ЗП проекции под углом 60°, следует поворачивать пациента до тех пор, пока исходная плоскость не окажется под углом, немного меньшим, чем отметка в 68°. Этот принцип продемонстрирован на примере туловища, но он также подходит и для исследования конечностей.
5. Косое положение пациента:
• Методика укладки определяет то, как эталонная плоскость (например, срединная сагиттальная или срединная коронарная), проходящая через пациента, будет расположена относительно ПИ для получения оптимальной проекции. Необходимо оценивать степень наклона пациента при укладке и при анализе рентгенограмм (рис. 15)
• Для определения степени наклона пациента всегда следует пользоваться эталонной плоскостью. Не думайте, что на подставке с заданным углом пациент всегда будет располагаться под тем же углом. На подставке с углом 45° пациент может размещаться под большим или меньшим углом в зависимости от того, как глубоко под него была подложена подставка
РИСУНОК 16 Оценка степени сгибания сустава. Когда конечность полностью разогнута, угол сгибания равен 0 (А). Когда две сочленяющиеся кости располагаются перпендикулярно друг другу, угол сгибания составляет 90° (Б). По аналогии с наклоном пациента, сгибание конечности посередине между полным разгибанием и 90° составит угол в 45° (В). Сгибание конечности посередине между углами 45 и 90° составит угол в 68° (Г), а посередине между полным разгибанием и углом 45°—23° (Д). Поскольку в большинстве случаев конечности могут сгибаться сильнее, чем на 90°, следует также знать, как найти углы 113 и 135° (Е).
6. Сгибание конечности:
• При рентгенографии конечности часто требуется ее согнуть под определенным углом. Необходимо оценивать степень сгибания конечности при укладке и при анализе рентгенограмм (рис. 16)
РИСУНОК 17 Правильное выравнивание ЦП и суставной щели.
РИСУНОК 18 Рентгенограмма пальца в ПЗ проекции, на которой суставные щели видны.
РИСУНОК 19 Неправильное выравнивание ЦП и суставной щели.
РИСУНОК 20 Рентгенограмма пальца в ЗП проекции, на которой суставные щели не видны.
РИСУНОК 21 Рентгенограммы локтевого сустава в ПЗ проекции, демонстрирующее влияние положения ЦЛ на визуализацию суставной щели.
7. Суставные щели и переломы:
• Для визуализации суставной щели или перелома необходимо, чтобы ЦП или расходящиеся лучи проходили параллельно им (рис. 17 и 18). Невыполнение этого принципа приведет к тому, что суставная щель или перелом будут видны плохо (рис. 19-21)
РИСУНОК 22 Рентгенограмма правого голеностопного сустава в боковой проекции. Вследствие неверной укладки передняя поверхность куполов таранной кости совмещена неправильно, суставная щель большеберцово-таранного сустава перекрыта. По этой рентгенограмме оценить суставную щель и отличить один купол таранной кости от другого нельзя, однако по взаимному расположению большеберцовой и малоберцовой костей все же можно сделать вывод, какой купол таранной кости смещен вперед. При правильной укладке куполы таранной кости в боковой проекции накладываются друг на друга, а малоберцовая кость накладывается на заднюю половину большеберцовой кости. Если куполы таранной кости не совмещены, а малоберцовая кость накладывается на переднюю часть большеберцовой кости, то впереди располагается латеральный купол, потому что он будет смещаться в том же направлении, что и малоберцовая кость.
РИСУНОК 23 Рентгенограмма левого коленного сустава в боковой проекции с неправильной укладкой. В боковой проекции отличить медиальный мыщелок бедренной кости от латерального мыщелка можно по приводящему бугорку, расположенному на задней поверхности медиального мыщелка. При правильной укладке передняя и задняя поверхности медиального и латерального мыщелков бедренной кости должны накладываться друг на друга. На этой рентгенограмме медиальный мыщелок смещен назад на 1,25 см. В этой ситуации для получения оптимальной боковой проекции коленного сустава медиальный мыщелок необходимо повернуть вперед на 0,6 см (см. ниже). Поскольку одновременно с вращением медиального мыщелка вперед латеральный мыщелок повернется назад на такое же расстояние, амплитуда движения при повторной укладке должна составлять только половину расстояния между двумя вращающимися структурами.
РИСУНОК A Правильное отображение и маркировка рентгенограммы органов грудной клетки в ПЗ проекции (латеро-графия на правом боку).
8. Распознавание структур, имеющих сходную форму и размер:
• Используйте в качестве ориентира известные анатомические структуры, лежащие рядом (рис. 22)
• Используйте в качестве ориентира костные выступы, например, бугорки, расположенные на данной или на соседней кости (рис. 23)
• Определите ту анатомическую структуру, которая подверглась большему проекционному увеличению. Чем дальше анатомическая структура находится от ПИ, тем более выражено будет проекционное увеличение (рис. A)
Сокращения: ЗИ — зона интереса; ПИ — приемник изображения; РИПИ — расстояние «источник-приемник изображения»; РОПИ — расстояние «объект-приемник изображения»; ЦЛ — центральный луч.
Этапы коррекции положения пациента и центрального луча (ЦЛ) при повторных исследованиях. Ниже перечислены шаги, которые необходимо предпринять при изменении положения пациента или ЦЛ, если на рентгенограмме взаимное расположение изучаемых анатомических структур не соответствует требуемому.
Этапы коррекции укладки при повторном исследовании:
1. Определите две анатомические структуры, расположенные неправильно.
2. Определите расстояние в сантиметрах, на которое эти части смещены относительно друг друга на рентгенограмме
3. Определите, куда будут перемещаться эти части при движении пациента—навстречу друг другу или в противоположные стороны
4. Для начала расположите пациента так же, как и в прошлый раз при некорректной укладке. Для коррекции укладки перемещайте пациента из этого положения в нужную сторону
5. Если при перемещении пациента анатомические структуры перемещаются в противоположных направлениях, его следует сместить лишь на половину расстояния между этими структурами
6. Если при изменении укладки перемещается только одна анатомическая структура, пациента следует сместить на полную величину расстояния между структурами
РИСУНОК 24 Рентгенограмма черепа в осевой ПЗ проекции по Колдуэллу с неправильной укладкой. При правильной укладке надглазничные края должны располагаться на 2,5 см выше каменистых гребней. На этой рентгенограмме надглазничные края и каменистые гребни накладываются друг на друга. Когда подбородок поднимается над грудью, надглазничные края перемещаются вверх, тогда как гребни не двигаются, поскольку находятся на оси вращения черепа. Чтобы получить оптимальную проекцию, необходимо из этого положения поднять подбородок на высоту 2,5 см над грудной клеткой, благодаря чему надглазничные края будут располагаться на 2,5 см выше каменистых гребней. Чтобы получить оптимальную проекцию путем регулировки ЦП, следует помнить, что надглазничные края находятся дальше всего от ПИ, и для оптимального выравнивания с каменистыми гребнями надглазничные края нужно будет переместить на 2,5 см выше. Измерьте на костном препарате расстояние между каменистыми гребнями и надглазничными краями, которое составит приблизительно 7,5 см, а затем согласно этапу 5 таблицы 1.7 определите угол наклона ЦП, необходимый для того, чтобы сместить надглазничные края на 2,5 см вверх. Требуемый угол наклона ЦП составит 10° в краниальном направлении
РИСУНОК 25 Латерография правого коленного сустава в латерально-медиальной проекции, выполненная с неправильной укладкой. Медиальный мыщелок бедренной кости визуализируется спереди и дистальнее латерального мыщелка. При правильной укладке в боковой проекции мыщелки бедренной кости должны накладываться друг на друга. Поскольку в этом случае пациент не способен повернуть или сдвинуть ногу, для получения оптимальной проекции следует изменить наклон ЦП. Расстояние между мыщелками бедренной кости, измеренное на костном препарате, составляет приблизительно 5 см. При таком расстоянии согласно этапу 5 таблицы 1.7 наклон ЦП на 5° позволит сместить структуру, расположенную дальше от ПИ, на 0,6 см относительно структуры, расположенной ближе к ПИ. Медиальный мыщелок располагается ближе к ПИ, следовательно, при наклоне ЦП будет смещаться латеральный мыщелок. Поскольку медиальный мыщелок смещен на 2,5 см вперед и дистальнее, необходимо наклонить ЦП на 20° в краниальную сторону, чтобы сдвинуть латеральный мыщелок вперед до совмещения с передним краем медиального мыщелка, и повернуть рентгеновскую трубку на 20° в каудальную сторону, чтобы сместить латеральный мыщелок дистальнее до совмещения с медиальным мыщелком.
Этапы регулировки ЦЛ при повторном исследовании:
1. Определите две анатомические структуры, которые расположены неправильно
2. Определите, какая из анатомических структур лежит дальше от ПИ. При наклоне ЦП именно она будет смещаться в наибольшей степени
3. Определите направление, в котором структура, расположенная дальше всего от ПИ, должна перемещаться для правильного выравнивания со второй структурой
4. Определите расстояние в сантиметрах, на которое эти части смещены относительно друг друга на рентгенограмме
5. Оцените, насколько анатомическая структура, расположенная дальше всего от ПИ, будет перемещаться при наклоне ЦП на 5°. Удаление проекции анатомических структур друг от друга при наклоне ЦЛ, зависит от физического расстояния между ними, измеренного на костном препарате:
• Если расстояние между анатомическими структурами (реальными костями, а не их изображениями) составляет 0,16-3,2 см, то наклон ЦЛ на 5° переместит структуру, расположенную дальше всего от ПИ, приблизительно на 0,3 см
• Если расстояние между анатомическими структурами составляет 3,75-6 см, наклон ЦЛ на 5° переместит структуру, расположенную дальше всего от ПИ, приблизительно на 0,6 см
• Если расстояние между анатомическими структурами составляет 6,25-8 см, наклон ЦЛ на 5° переместит структуру, расположенную дальше всего от ПИ, приблизительно на 1,25 см
• Если расстояние между анатомическими структурами составляет 8,75-11 см, наклон ЦЛ на 5° переместит структуру, расположенную дальше всего от ПИ, приблизительно на 1,9 см
6. Установите необходимую величину угла наклона ЦЛ согласно этапам 4 и 5, и наклоните его в направлении, определенном на этапе 3
Сокращения: ПИ — приемник изображения; ЦЛ — центральный луч
