Ультразвуковая диагностика в ревматологии: возможности и перспективы | Волков К.Ю., Свинцицкая И.С., Тыренко В.В., Платонова А.В., Хайрутдинов В.Р., Демьяненко Н.Ю., Бологов С.Г.

Введение

Проблема заболеваний суставов остается сложной и требует комплексного подхода к диагностике и лечению с привлечением специалистов разного профиля: лучевых диагностов, ортопедов-травматологов, ревматологов, реабилитологов, физиотерапевтов и т. д.

По состоянию на 2013 г. распространенность болезней костно-мышечной системы составляла в России 14 247 на 100 тыс. населения [1]. По данным Е.А. Галушко и Е.Л. Насонова, истинная распространенность ревматических заболеваний, полученная в ходе эпидемиологического исследования, превышает данные официальной статистики в 2,5 раза по ревматоидному артриту (РА), в 5 раз — по остеоартриту (ОА), в 3,5 раза — по спондилоартритам и в 3 раза — по системным заболеваниям соединительной ткани [2].

Поражение практически всех возрастных групп населения, склонность к хронизации и неуклонное прогрессирование ревматических заболеваний определяют важность их ранней диагностики. Выявление заболевания на ранней стадии позволяет не допустить стойкой утраты трудоспособности, выраженного снижения качества жизни и значительного увеличения стоимости лечения.

Современное ультразвуковое исследование (УЗИ) костно-мышечной системы заметно увеличивает диагностические и лечебные возможности клинициста. Интерес к расширению сферы применения ультразвука в диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата подтверждается постоянным ростом числа публикаций, посвященных изучению этого вопроса [3].

Благодаря своей портативности, доступности, быстроте выполнения, относительно низкой стоимости и практически полному отсутствию противопоказаний УЗИ представляется эффективным методом не только диагностики, но и оценки качества лечения [4].

Первые работы по УЗ-диагностике суставов, появившиеся в 1970-х гг., были посвящены исследованию крупных суставов и наиболее доступных околосуставных мягких тканей, в частности диагностике кисты Бейкера [5]. В 1972 г. МсDonald и Leopold впервые провели дифференциальную диагностику между тромбофлебитом и разрывом кисты Бейкера [6]. Ими же впервые было предложено использовать метод УЗ-сканирования в качестве скрининг-теста в случаях припухлости в подколенной области.

В это же время появляются и первые работы по применению УЗИ в ревматологии, в основном посвященные диагностике изменений коленных суставов при ревматоидном артрите [7].

В настоящее время в мировой практике УЗИ является одним из наиболее информативных методов визуализирующего обследования суставов благодаря высокой разрешающей способности в визуализации сухожильно-связочного аппарата, сосудов, гиалинового хряща и кортикального слоя кости.

Кроме того, УЗИ — это прямой контакт исследователя и пациента, дающий возможность непосредственно во время исследования сосредоточить внимание на беспокоящей зоне. При выполнении УЗИ сустава компрессия датчиком служит ориентировкой в поиске патологического участка. Такое обследование не требует какой-либо специальной подготовки, громоздкого оборудования и проводится в сжатые сроки [8].

Данные УЗИ в настоящее время входят в классификационные критерии ряда заболеваний [9]. Так, наличие поддельтовидного бурсита, теносиновита бицепса или синовита плечевых суставов включено в классификационные критерии Европейской лиги против ревматизма (European League Against Rheumatism, EULAR) для ревматической полимиалгии.

Каждый сустав состоит из суставных поверхностей костей, покрытых хрящом; суставной полости и суставной капсулы, окружающей сустав и укрепленной связками. К дополнительным элементам сустава относятся такие структуры, как мениски, внутрисуставные связки и сесамовидные кости [10]. Кости, образующие сустав, полностью отражают ультразвук, поэтому их объемная визуализация невозможна. Они лоцируются как эхогенные линейные образования, оставляющие широкую акустическую тень. Гиалиновый хрящ в норме визуализируется в виде узкой гипо- или анэхогенной полоски, структура и толщина которой могут быть оценены эхографически. Капсула лоцируется только в крупных суставах. Мениски в поперечном срезе визуализируются как гомогенные треугольные эхогенные зоны. Эхография позволяет оценить их структуру и целостность, а также выявить пролабирование в полость сустава.

Связки сустава визуализируются как переплетающиеся слабоэхогенные линии. Современные датчики высокого разрешения позволяют достаточно хорошо оценить их структуру. Суставная полость визуализируется в виде узкой анэхогенной зоны. Параартикулярные мягкие ткани, изменения в которых могут быть ассоциированы с заболеванием суставов или быть проявлением самостоятельной патологии (тендиниты, миозиты, фасцииты), также хорошо доступны визуализации при УЗИ.

Перечень показаний к проведению УЗИ суставов достаточно обширен. Следует отметить, что любые изменения в области суставов (травма, боль, ограничение движений, увеличение в объеме, припухлость, наличие пальпируемого образования) [11] требуют проведения УЗИ с целью первичной диагностики и динамического наблюдения в ходе лечения [8, 12, 13].

Исследование суставов проводится в разных сечениях: продольном, поперечном и косом. Кроме того, для получения более полной информации исследование сустава проводится в положениях сгибания, разгибания и вращения [13, 14].

Проведение УЗИ сустава предусматривает осмотр двух симметричных суставов, что может быть особенно важным для дифференциальной диагностики травматического поражения сустава и обострения ревматического заболевания, спровоцированного незначительным травмирующим фактором [13, 14].

Наиболее доступными для проведения УЗИ являются плечевой [15, 16], локтевой, коленный [11] и голеностопный суставы. Диагностическая ценность УЗИ такого сустава, как тазобедренный, очень сильно зависит от телосложения пациента и заметно снижается у лиц с повышенной массой тела. В то же время УЗИ тазобедренных суставов у новорожденных и детей первого года жизни является высокоинформативным методом в выявлении врожденной дисплазии суставов [17]. Не менее важным является УЗИ мелких суставов кистей, особенно в диагностике ревматоидного артрита [18].

УЗИ в диагностике ревматических заболеваний

Ревматоидный артрит

Согласно современным представлениям, РА — аутоиммунное ревматическое заболевание неизвестной этиологии, характеризующееся хроническим эрозивным артритом (синовитом) и системным поражением внутренних органов [9]. Суставной синдром является главным проявлением РА. В процесс вовлекаются преимущественно мелкие суставы и околосуставные ткани. Ранняя диагностика РА обеспечивает быстрое начало терапии современными базисными противовоспалительными препаратами и применение генно-инженерной биологической терапии (ГИБТ), что позволяет достигнуть клинико-лабораторной ремиссии с замедлением воспалительных и деструктивных явлений и, в итоге, значительно улучшить прогноз заболевания.

В основе патогенеза РА лежит активация сложного цитокинового каскада, приводящего к воспалительной пролиферации синовиальной оболочки, развитию выраженного экссудативного синовита, пролиферации специфического паннуса с патологическим образованием сосудистой сети в нем, что в дальнейшем приводит к деструкции суставного хряща и субхондральной кости. Усиление васкуляризации паннуса и гипертрофированной синовиальной оболочки может служить индикатором активности РА, и, наоборот, на фоне терапии заболевания васкуляризация паннуса и синовии значительно снижается [19]. Показано, что УЗИ с цветовым и энергетическим допплеровским картированием обладает высокой чувствительностью в выявлении синовитов при РА. Сосудистые структуры четко визуализируются в местах эрозивных изменений хряща и кости.

Основным критерием оценки активности воспалительного процесса является выраженность васкуляризации синовиальной оболочки по данным энергетического допплеровского картирования (ЭДК).

Ведущим признаком, позволяющим верифицировать РА, является деструктивное поражение костей с образованием кист и эрозий на суставных поверхностях. Костные дефекты не всегда видны в ранней стадии РА при рентгенологическом исследовании.

УЗИ кистей достоверно чаще выявляет ранние эрозивные изменения в суставах, чем рентгенография [19, 20]. На эхограммах суставов больных РА отмечается значительное разрушение костных структур, формирующих поверхность суставов, хорошо визуализируются эрозии, особенно в области головок пястных костей [20, 21].

Остеоартрит

Значительную роль УЗИ играет и в диагностике ОА — гетерогенной группы заболеваний различной этиологии со сходными биологическими, морфологическими, клиническими проявлениями и исходом, в основе которых лежит поражение всех компонентов сустава, в первую очередь хряща, а также субхондральной кости, синовиальной оболочки, связок, капсулы, околосуставных мышц [9].

При проведении УЗИ может быть визуализировано истончение суставного хряща, появление «обломков» разрушенного хряща и кости («суставных мышей») в полости сустава, пролиферативные изменения краевых костных суставных поверхностей (остеофиты), нечеткость и неровность контуров суставных поверхностей, скопление жидкости в полости суставов, а также поражение внутрисуставных структур и параартикулярного аппарата в виде гипо- и дистрофических изменений [10, 22].

Крайне важна ранняя диагностика ОА, когда своевременное назначение хондропротекторов эффективно для воздействия на еще сохранный суставной хрящ. Здоровый хрящ визуализируется в виде ровной сплошной гомогенной анэхогенной полоски равномерной толщины (рис. 1). При ОА хрящ становится неравномерно истонченным, с нечеткими контурами и негомогенной структурой с возможными включениями (рис. 2) [10, 22].

Некоторые исследователи полагают, что при истончении гиалиновых хрящей, по данным УЗИ, менее 1,8 мм без визуализации жидкости назначение хондропротекторов будет эффективно для воздействия на еще сохранный суставной хрящ. Целесообразно также в этом случае рассмотреть возможность интраартикулярного введения препаратов гиалуроновой кислоты. Истончение гиалиновых хрящей менее 1,0 мм, изменение в синовиальных сумках и менисках в совокупности с рентгенологическими данными является показанием для эндопротезирования коленного сустава [11].

Поражение параартикулярного аппарата часто встречается как на фоне ОА и артритов различной этиологии, так и самостоятельно. Одним из самых наглядных примеров поражения параартикулярного аппарата является киста Бейкера — растянутая жидкостью синовиальная сумка подколенной ямки, расположенная в медиальном отделе между внутренней головкой икроножной мышцы и сухожилием полуперепончатой мышцы. Причинами возникновения кисты Бейкера могут быть ОА, РА, посттравматические состояния коленного сустава. Киста Бейкера визуализируется как образование округлой формы с четкими границами, анэхогенным содержимым, имеющее сообщение с полостью сустава через соустье. Особенностью кисты Бейкера является то, что при ее обнаружении устранить, как правило, надо не саму кисту, а вызвавшую ее причину [11].

При появлении бурситов и кист Бейкера размерами больше 70,0×15 мм рекомендуется проведение пункций с помощью УЗ-навигации. Эхография позволяет визуализировать иглу на всем протяжении ее введения, избежать повреждения сосудов, нервных стволов, эвакуировать содержимое из места патологического изменения и провести внутрисуставную инъекцию препаратов (глюкокортикостероиды, гиалуронаты) [11, 24, 25].

Спондилоартриты

Возрастает роль УЗИ и в диагностике изменений мышечно-скелетной системы у пациентов со спондилоартритами. Спондилоартриты — группа хронических системных воспалительных заболеваний позвоночника, суставов, энтезисов, характеризующаяся общими клиническими, рентгенологическими и генетическими особенностями [26]. Это гетерогенная группа заболеваний, включающая в себя анкилозирующий спондилит (болезнь Бехтерева), реактивный артрит (РеА), псориатический артрит (ПсА), спондилоартрит, ассоциированный с воспалительными заболеваниями кишечника, ювенильный спондилоартрит и недифференцированный спондилоартрит [27].

У пациентов со спондилоартритами УЗИ позволяет визуализировать выпот в суставе, даже когда клинически нет выраженных проявлений [28]. Также опытный сонографист выявляет тендиниты, теносиновиты, разрывы сухожилий, энтезиты, гипертрофию синовии и костные эрозии [28].

Подошвенный фасциит как самая частая причина боли в стопе у пациентов со спондилоартритом выявляется в виде утолщения плантарной фасции, снижения ее эхогенности и окружающего отека. Все это относится к основным патологическим УЗ-маркерам спондилоартрита.

Показана возможность диагностики и дифференциальной диагностики острого и хронического течения реактивного артрита с применением УЗИ [29].

Энтезиты как наиболее характерный признак всех нозологических форм из группы спондилоартритов доступны визуализации в энергетическом допплеровском режиме, позволяющем оценить степень васкуляризации (неоангиогенеза) в проблемной области [30, 31]. По изменению выраженности неоангиогенеза также можно судить и об эффективности местного и системного лечения [32].

Подагра и субклинические состояния

Установлено, что УЗИ позволяет визуализировать подагрические тофусы и ксантомы в области ахиллова сухожилия.

В последнее время все больше внимания уделяется возможности применения ультразвука для выявления субклинических состояний [33]. Так, M.A. Reuss-Borst, C.A. Pape, A.K. Tausche в 2014 г. показали наличие специфических для подагры сонографических изменений в суставах у пациентов с бессимптомной гиперурикемией [34], а B. Elnady et al. в 2019 г. показали с применением серошкального УЗИ и энергетического допплеровского картирования наличие у 39,5% пациентов с вульгарным псориазом бессимптомных энтезитов и синовитов [35].

Перспективы применения УЗИ в диагностике ревматических заболеваний

Методы УЗ-диагностики постоянно совершенствуются. Успешно проходят апробацию и внедряются в практику новые методики. Так, в ряде исследований показано, что при использовании контрастного агента происходит повышение сигнала с гиперваскуляризированного синовия, интенсификация цветового сигнала, более отчетливо дифференцируются синовиты, некрозы или фиброзы в воспалительно измененных суставах [36]. Технология мультимодальной визуализации «фьюжн» («слияние») позволяет проводить УЗИ с одновременным выводом на экран соответствующих срезов КТ или МРТ.

С развитием УЗ-методов появилась возможность оценить и механические свойства мягких тканей. Так, соноэластография позволяет определить эластичность мягкотканных структур. Метод основан на определении деформируемости ткани, которая зависит от ее структуры и состава. Эластичность определяется модулем Юнга, который отображает свойства материала сопротивляться растяжению или сжатию при упругой деформации. Основные методики, используемые в настоящее время, включают компрессионную (квазистатическую) эластографию и эластографию сдвиговой волны (динамическую) [37–39].

Принцип эластографии сдвиговой волны основан на измерении распределения скоростей волны упругой деформации ткани, полученной с помощью УЗ-импульса (рис. 3). Эта методика позволяет провести не только качественную оценку в виде цветных эластограмм, но и количественные измерения в килопаскалях или сантиметрах в секунду [40].

Известно, что эластичность мягких тканей, таких как подкожная жировая клетчатка, мышцы и соединительная ткань, составляет приблизительно от 1 до 103 кПа. Выявлено также, что злокачественные новообразования имеют большую жесткость по сравнению с нормальными тканями. Этим обусловлено широкое применение метода эластографии в диагностике заболеваний печени, молочных, щитовидной и предстательной желез [39].

Эластичность мягкотканных структур опорно-двигательного аппарата также может быть изменена под воздействием различных патологических процессов, таких как микроповреждения, воспаление, фиброзирование и кальциноз.

Первые публикации о применении эластографии для оценки эластичности скелетных мышц появились еще в середине 1990-х гг. [41]. С конца прошлого десятилетия стали появляться отдельные публикации по эластографическому исследованию сухожилий различных локализаций, в первую очередь ахиллова сухожилия. Ряд публикаций посвящен возможности получения информации о жесткости сухожилия в режиме реального времени как в норме [42], так и при дегенеративных изменениях [43], а также оценки механических свойств сухожилия в динамике на фоне проводимой терапии [44]. Интересны, на наш взгляд, и находки, показывающие разнонаправленные изменения плотности в различных связках и сухожилиях при тендопатиях. Так, B.K. Coombes et al., оценив плотность ахиллова сухожилия и собственной связки надколенника с применением эластографии сдвиговой волны, показали увеличение плотности собственной связки надколенника и снижение плотности ахиллова сухожилия у пациентов с тендопатией в сравнении с контрольной группой здоровых добровольцев [45]. Однако некоторые исследования показывают, что при тендопатии ахиллова сухожилия в области его прикрепления к кости (энтезиса) отмечается повышение жесткости, обусловленное, скорее всего, формированием энтезофитов и кальцификацией сухожилия [46]. Также показано, что соноэластография позволяет обнаружить дегенеративные изменения сухожилий, кальцификаты в толще сухожилий, которые трудно выявить с помощью других методов исследования [47].

В последнее время появляются новые сообщения о диагностических возможностях метода эластографии при ревматологических заболеваниях. Так, E. Cindila et al. показано достоверное различие в эластичности больших слюнных желез у пациентов с синдромом Шегрена [48]. Q. Wang et al. сообщают об использовании эластографии сдвиговой волны для определения показателей жесткости мягкотканных структур в области первого плюснефалангового сустава в межприступный период и при обострении подагры [49]. Активно изучается возможность применения методики исследования сухожилий при склеродермии, анкилозирующем спондилите. Наш личный опыт показывает возможность определения эластичности гиалинового хряща коленного сустава, что может быть использовано в динамической оценке эффективности хондропротективной терапии, однако требует дальнейшего изучения (рис. 4, 5).

Заключение

Современные методы УЗИ суставов благодаря быстроте выполнения, относительно невысокой стоимости, отсутствию противопоказаний и высокой разрешающей способности значительно расширяют лечебно-диагностические возможности ревматолога и позволяют контролировать эффективность терапии.

В настоящее время УЗИ для диагностики заболеваний суставов применяется пока еще недостаточно широко из-за малого количества специалистов, владеющих этим методом, хотя в странах Европы и в США УЗИ является неотъемлемой частью обследования опорно-двигательной системы. Соноэластография в скором времени может прочно войти в клиническую практику в качестве метода первой линии диагностики для выявления биомеханических изменений сухожилий, мышц, связочного аппарата, а также оценки эффективности проводимого лечения.