МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Лучевая медицина:
Лучевая медицина
Головной мозг
Шея и голова
Органы грудной клетки
Органы брюшной полости
Мочеполовая система
Позвоночник
Суставы, мышцы, связки - анатомия
Суставы, мышцы, связки - травмы
Суставы, мышцы, связки - болезни
Рентгенология
УЗИ
ЭхоКГ (ЭхоКС)
Видео по лучевой диагностике
Форум
 

Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани

а) Терминология:

1. Аббревиатуры:
• Костный морфогенетический белок (КМБ)
• Костный цемент из полиметилметакрилата (ПММА)

2. Определения:

• Назначение: различные методы, используемые для заполнения дефектов, восстановления структуры и силы, обеспечивающие каркас для роста кости

• Керамические: неорганический материал, трансформируемый во время процесса нагревания и охлаждения, иногда имеющий кристаллическую структуру

• Костный трансплантат:
о Аутотрансплантат: забирается из собственных тканей, содержит костномозговые элементы, что приводит к остеогенезу
о Аллотрансплантат: забирается людей
о Ксенотрансплантат: забирается от различных животных
о Трансплантат-накладка: размещается вдоль поверхности кости
о Трансплантат-балка: перекрывает дефект кости или сегмента позвоночника
о Сосудистый трансплантат: трансплантат с кровоснабжением, обычно помещающийся при помощи микрососудистых технологий; чаще всего используется малоберцовая кость:
- Источники: гребень подвздошной кости, малоберцовая кость, ребро, нижняя челюсть

• Биологическая активность трансплантатов:
о Остеоиндуктивная: стимулируют предшественников костных клеток и недифференцированные стволовые клетки для формирования остеобластов
о Остеокондуктивная: образование каркаса для роста кости
о Остеогенная: стимуляция роста новой кости через имплантацию клеток внутри трансплантата, в первую очередь, аутотрансплантата:
- Губчатый трансплантат > действеннее, чем кортикальный трансплантат

2. Костный трансплантат:

• Аутотрансплантат:
о Дополнительная заболеваемость, в частности, боль, возникающая в области забора (особенно гребня подвздошной кости)
о Кортикальный: обеспечивают силу кортикального слоя кости:
- Иногда используется как трансплантат-накладка
- Минимальные костномозговые элементы, поэтому на внедрение требуется длительный период времени
о Губчатый: не обеспечивает структурной поддержки:
- Обеспечивает костномозговыми элементами, стимулирующими рост кости и более быстрое внедрение
о Кортикально-губчатый:
- Обеспечивает структурную поддержку кортикального слоя кости в комбинации с костномозговыми элементами, с их остеогенными свойствами
о Сосудистые трансплантаты:
- Кровоснабжение и костномозговые элементы обеспечивают максимальное обеспечение всеми нужными элементами для внедрения трансплантата

• Аллотрансплантат:
о Содержит только минеральный компонент кости; отсутствие костномозговых элементов
о Меньший риск передачи болезни
о Замороженный, лиофилизированный
о Больший риск осложнений:
- Несращение, перелом, инфицирование
- Отсутствие возможности восстановления сопутствующего повреждения
о Внедрение требует баланса между резорбцией и формированием костной ткани

3. Костный морфогенетический белок:
• Группа из шести различных белков (от ВМР-2 до ВМР-7), которые стимулируют формирование кости и хряща:
о ВМР-7 также известен как ОР-1
• Их получают путем метода рекомбинации ДНК
• Требуется проводник, обычно смешанный с костным трансплантатом или с заместителем костного трансплантата
• Обеспечивают остеоиндуктивное влияние
• Не обеспечивают структурную поддержку
• Их использование в позвоночнике может быть ассоциировано с агрессивной резорбцией кости, имитирующей инфицирование

4. Керамические:
• Большинство из них основаны на фосфате кальция:
о Самые распространенные - формы с гидроксиапатитом:
- Имитирует структуру кальция внутри кости
- Выпускаются в форме паст, порошков, гранул, блоков
- Плохие механические свойства
- Коралловые гидроксиапатиты получают из морских кораллов или синтетическим путем
о Другие реже используемые химические формы: трикальция фосфат, кальция сульфат
• Плотность, схожая или большая по сравнению с костью
• Заполняют дефекты, обеспечивают каркас для новой кости:
о По мере внедрения новой кости, спустя длительный период времени подвергаются резорбции: полная резорбция указывает на нарушение внедрения или рецидив опухоли
• Биологическая активность:
о Остеоинтегративная (новая кость спаивается с трансплантатом)
о Остеокондуктивная
о Может быть остеоиндуктивной
о Инертный материал, отсутствие токсичности

5. Деминерализованный костный матрикс:
• Тип аллотрансплантата
• Используется ввиду высвобождения КМБ
• Отсутствие структурных свойств
• Иногда смешивается с другими заместителями костной ткани для обеспечения остеоиндуктивных свойств
• Деминерализованный, поэтому рентгенонегативный; проводник обычно плотный

6. Инъецируемые цементы:
• Используются из-за механических свойств:
о Структурные характеристики имитируют кость
• Также обеспечивают трехмерный каркас для роста кости
• Основаны на полимерах; отсутствие биологической активности

7. Полиметилметакрилат:
• Тот же материал используется для создания акрила
• Жидкие мономеры или порошковые полимеры:
о Мономер: стабилизатор, активатор
о Порошок: включает в себя инициатор полимеризации
о При смешивании возникает экзотермическая реакция
• Используется при:
о Фиксации суставных имплантатов к кости, иногда педикулярными винтами
о Заполнении дефектов кости после кюретажа опухоли о Может смешиваться с антибиотиками медленного высвобождения и помещаться в инфицированные костные дефекты:
- Чаще после культивирования инфицированного имплантата
о Лечение болезненных переломов позвонков и крестца
• Цементы с низкой вязкостью используются для протезирования позвонков
• Способствует распределению нагрузки:
о Более гибкие чем кортикальный слой кости, менее гибкие чем губчатый слой
о Воздействие состоит в компрессии; она нарушается в области трещины
• Отсутствие биологической активности
• Для повышения плотности используется барий
• Токсичность для пациента:
о Пары проходят через контактные линзы
о Раздражение слизистой оболочки
о Контактный дерматит, онемение, парестезии
• Избыток мономера может быть токсичным для пациента:
о Небольшое количество всегда остается в тканях
о При ранней вертебропластике используются различные мономеры: изменение соотношения порошка приводит к увеличению количества свободных мономеров; оно вызывает повреждение легких и печени

б) Визуализация:

1. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод визуализации:
о Рентгенография оптимальна для оценки положения трансплантата, локализации цемента, статуса внедрения, выявления рецидива опухоли

Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в боковой проекции: фиксация бедренным каркасным трансплантатом после корпэктомии. Прочность трансплантата идентична прочности собственной бедренной кости. Сращение происходит тогда, когда грануляционная ткань мигрирует в трансплантат кости, что приводит к размытию края между самой костью и трансплантатом.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: состояние после удаленной резекции опухоли. Для обеспечения структурной поддержки дефекта был помещен малоберцовый каркасный транс-плантатВ Трансплантат хорошо внедрился, отмечается целостность трабекул в области границы с собственной костью.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) КТ, реконструкция сагиттального среза: определяется псевдоартроз каркасною трансплантата. Отмечается светлый дефект на границе кости и трансплантата, что указывает на неправильное формирование кости в этом месте. Выше трансплантат хорошо внедрился.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: определяется размещение кораллового трансплантата для достижения артродеза. Коралл имеет структуру, схожую с трабекулярной. Он выбран в качестве трансплантата, поскольку имеет полости размер которых соответствует диаметру гаверсовых каналов.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в боковой проекции: кюретаж и тампонирование гигантоклеточной опухоли дистальной лучевой кости губчатым трансплантатом. Трансплантат не должен быть ошибочно принят за грубые кальци-фикаты.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: определяются множественные очаги минерализации, расположенные эксцентрично внутри литического образования. Очаги относительно однородные по размеру и имеют кубовидную форму, что не является обычным явлением. Края нечеткие, что указывает на резорбцию, которая может быть частью процесса внедрения или может указывать на рецидив опухоли.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: определяются изменения после лечения гистиоцитоза из клеток Лангерганса. Образование было подвергнуто кюретажу и тампонировано костным трансплантатом. Солидная аморфная структура этого плотного образования указывает на то, что оно не является частью кости.
(Справа) КТ, реконструкция сагиттального среза: состояние после применения цемента для лечения остеомиелита. В костно-мозговой канал была установлена плевральная дренажная трубка, после ее удаления был введен цемент, пропитанный антибиотиками.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: наблюдение за высокой остеотомией большеберцовой кости и клиновидным трансплантатом. Трансплантат хорошо прижился, отмечается целостность трабекул в области остеотомии. Повышенная плотность является результатом формирования новой кости вдоль трабекул трансплантата.
(Справа) КТ, сагиттальный срез: состояние после дискэктомии и установки каркасного трансплантата. Отмечается просветление вокруг трансплантата, которое может свидетельствовать либо об инфицировании, либо о патологическом движении. Оно представляет собой лизис, который может возникнуть при чрезмерном использовании КМБ. Клинический анамнез может помочь подтвердить диагноз лизиса КМБ.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: определяется состояние после кюретажа гигантоклеточной опухоли: дефект был заполнен цементом и зафиксирован винтом для дополнительной прочности. Цемент имеет аморфную и плотную структуру.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции, этот же пациент: отмечается тонкая светлая граница с линией склероза в области кругового края образования. Она находится в пределах нормы и, вероятнее всего, вызвана экзотермической реакцией в ответ на лечение. Тем не менее, визуализируемое очаювое литическое образование является очевидным признаком рецидива опухоли.

2. Рентгенография и КТ при цементе, заменителе костной ткани:

• Костный цемент:
о Аморфный материал с плотностью, большей чем кортикальный слой кости
о Обычно отмечается в виде конгломерата объемного образования:
- При вертебропластике может быть распределен среди трабекул кости, создавая сетчатую картину
- После кюретажа и тампонирования опухоли или кифопластики приобретает более солидную шаровидную картину
о Просветление < 2 мм со склеротическим ободком:
- Признак нормы
- Возможно вследствие фиброза по типу ободка, созданного экзотермической реакцией во время помещения
о Повышенное просветление в области края может указывать на осложнения:
- Рецидив сопутствующего новообразования
- Разрыхление после замещения сустава о Перелом цемента:
- Указывает на нарушение замещения сустава
- Небольшая значимость при замещении костного дефекта

• Губчатый трансплантат:
о Скопление инородных тел неровной формы с плотностью, схожей с кортикальным слоем кости:
- Могут имитировать опухолевый матрикс, минерализацию или окостенение:
Необходим клинический анамнез
- Со временем подвергается резорбции по мере того, как новая кость врастает в трансплантат:
Для оценки внедрения или его нарушения требуются серийные снимки
После резекции опухоли может отмечаться отсутствие развития новой кости, что свидетельствует о рецидиве опухоли
Краевое развитие кортикального слоя вокруг трансплантата в области перелома свидетельствует о несращении

• Кортикальный трансплантат:
о Трансплантат-накладка: прикрепляется серкпяжем или кабелем, реже винтами
о Может отмечаться перекрытие крупного дефекта
о Внедрение трансплантата требует длительного периода времени и происходит не всегда

• Кортико-губчатый трансплантат:
о Внедрение кости оценивается по краям трансплантата:
- Внедрение подтверждается при визуализации трабекул, идущих от самой кости к трансплантату
о Просветление на границе указывает на несращение
о Бедренные кольца: сращение тел поясничных позвонков
о Бикортикальные, трикортикальные, квадрикортикальные трансплантаты: указывается количество кортикальных поверхностей; например, бикортикальные трансплантаты используются для сращения тел шейных позвонков

Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: состояние после кюре-тажа и тампонирования гигантоклеточной опухоли. Для этого были использован смешанный кортикальный и губчатый костный трансплантат. Кортикальный трансплантат обеспечивает струк-турную поддержку; губчатый компонент заполняет образование и поверхность для роста кости.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции, этот же пациент: определяется внедрение вещества трансплантата в остатки кортикального трансплантата. Четко ограниченное округлое просветление не визуализировалось на ранних рентгенограммах. Развитие подобных признаков указывает на рецидив опухоли.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) Рентгенография в боковой проекции: определяется каркасный трансплантат малоберцовой кости, используемый для достижения сращения, которою не удалось добиться. Трансплантат сломался. Отмечаются проксимальный и дистальный псевдоартрозы, Кортикальный трансплантат прочен, как и кость, но у него отсутствует способность к самовосстановлению.
(Справа) МРТ Т2ВИ, аксиальный срез: определяется рецидив хондросаркомы. Отмечается центральный пустотный сигнал от цемента, введенного во время предыдущего кюретажа и тампонирования образования. Отсутствие искажения поля помогает отличить эту картину от артефакта металлоконструкции.
Рентгенограмма, КТ, МРТ при костном цементе и заменителе костной ткани
(Слева) МРТ Т1ВИ, аксиальный срез: определяется истинный пустотный сигнал внутри крупной опухоли. Пустотный сигнал представляет собой цемент от предыдущей терапии. После ею затвердевания в нем отсутствуют подвижные протоны. Обратите внимание на отсутствие какого-либо артефакта химического сдвига.
(Справа) МРТ Т1ВИ, коронарный срез: состояние после размещения гранул с цементом, пропитанным антибиотиками, после удаления полностью инфицированного тазобедренною сустава. Цемент обычно используется для доставки антибиотиков. Он создает пустотный сигнал на всех последовательностях визуализации.

3. МРТ при цементе, заменителе костной ткани:

• Аутотрансплантаты: различная картина визуализации, зависящая от возраста:
о Может изначально иметь вид как нормальная кость/костный мозг
о Промежуточная фаза с отечными изменениями:
- Приводит к образованию грануляционной ткани
- Первоначально отмечается ↓ Т1 и ↓ Т2, вследствие отсутствия костномозговых элементов
о При успешном внедрении со временем отмечается картина нормального костного мозга

• Аллотрансплантаты:
о Первоначально отмечается ↓ Т1 и ↓ Т2:
- Это отражает отсутствие костномозговых элементов
о При успешном внедрении каркасного трансплантата, костный мозг развивается внутри костномозгового канала:
- Изначально отмечается ↓ Т1 и ↑ Т2 от грануляционной ткани; начинается с границы между собственной костью и трансплантатом, прогрессирует в область центра трансплантата
о Постоянный гипоинтенсивный сигнал указывает на неудачу внедрения

• Костный цемент:
о Определяется пустотный сигнал на всех последовательностях
о Отсутствие изменений со временем
о Окружающий отек костного мозга

в) Патология. Микроскопия:
• Внедрение трансплантата: кольцевые трабекулы с остеобластами или кристаллическая структура, которая подвергается резорбции при формировании новой кости

г) Клинические особенности. Течение и прогноз:
• Типичные признаки/симптомы:
о Успешное внедрение бессимптомное
о Боль чаще всего является симптомом нарушения внедрения:
- Патологическое движение, рентгенонегативный перелом, инфицирование, рецидив опухоли
• КМБ вводится в тела позвонков, что может привести к агрессивной резорбции:
о Имитирует инфицирование

д) Список использованной литературы:
1. Garcia-Gareta Е et al: Osteoinduction of bone grafting materials for bone repair and regeneration. Bone. 81:112-121, 2015
2. Gupta A et al: Bone graft substitutes for spine fusion: a brief review. World J Or-thop. 6(6):449-56, 2015

- Также рекомендуем "Фиксация перелома проволокой, серкляжем, кабелем - лучевая оценка"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.6.2021

Медунивер - поиск Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Мы в Instagram Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.