Литература 2 / Рентгенанатомия скелета (Логунова)

времени эти сумки расценивались как слизистые (bursa mucosa). Однако их содержимое не является слизью, а по химическому составу и свойствам соответствует синовии. В настоящее время все сумки не­ зависимо от их расположения и связи с суставной полостью объеди­ нены в общую группу синовиальных сумок. Они очень вариабельны по размерам — от 0,5 до 5 см; так же вариабельно общее число их. Боль­ ше всего сумок располагается в области плечевого, коленного и тазо­ бедренного суставов. Часть сумок постоянные, некоторые из них име­ ются уже при рождении, а остальные формируются с возрастом по мере развития скелета и мышечного аппарата. Значительная часть су­ мок непостоянна и возникает по мере функционального запроса (труд, спорт) в тех местах скелета, в которых испытываются наибольшие давление и трение, а также в процессе инволюции скелета в местах окостенения сухожилий и связок. В некоторых случаях синовиальные сумки преобразуются в добавочный сустав (субакромиальный, см. рис. 131).

В тех суставах, в которых кости по конфигурации поверхностей в той или иной степени не соответствуют друг другу (неконгруэнтны), в полости сустава образуется ряд вспомогательных (хрящевых) прис­ пособлений. Так, по краям вертлужной впадины тазовой кости и сус­ тавной впадины лопатки имеются краевые хрящевые «губы», увеличи­ вающие их суставные поверхности. В некоторых суставах возникают внутрисуставные добавочные хрящи (мениски в коленном суставе, дис­ ки в грудино-ключичном, нижнечелюстном), восполняющие несоответ­ ствие кривизны суставных поверхностей. В некоторых сложных суста­ вах, образуемых несколькими костями, при недостаточной протяжен­ ности одной из суставных поверхностей такая недостаточность также восполняется вставочным хрящевым образованием (диск в лучезапястном суставе, вставочный хрящ в связке таранно-пяточно-ладьевидного сустава, в поперечной связке атланта. Все эти дополнительные обра­ зования тесно связаны с капсулой сустава и располагаются внутри суставной полости.

Особое место среди вспомогательных образований занимают посто­ янные сесамовидные кости (надколенник, гороховидная, сесамовидные пястные и плюсневые). Они находятся на уровне сустава в толще сухожилия соответствующей мышцы, вблизи его прикрепления к су­ ставному концу кости и располагаются основной массой экстраартикулярно. В полость сустава обращена лишь одна из поверхностей сесамовидной кости, которая в виде «окошка» вставлена в капсулу сустава, по краям прочно сращена с ней и покрыта суставным хрящом. Сесамовидные кости увеличивают силу тяги мышцы, а также сустав­ ную поверхность соответствующего сустава и объем движений в нем. Непостоянные сесамовидные кости (фабелла и др.) могут быть не свя­ заны с суставной полостью.

3

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РЕНТГЕНОАНАТОМИИ СКЕЛЕТА И ЕЕ СКИАЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

На протяжении веков объектом анатомических исследований был труп или анатомический препарат и методы исследования ограничи­ вались в основном рассечением и препарированием. Исследователь мог изучить и описать только то, что он видел в момент исследования конкретного объекта. Сопоставлять же обнаруженные факты он мог только на объектах, принадлежащих разным индивидуумам, и опи­ сательная анатомия уже в силу своего метода исследования является статичной.

В ноябре 1895 г. Вильгельм Рентген открыл новый вид лучей, вско­ ре названных его именем. В лаборатории он получил снимок скелета кисти своей жены, а 23 января 1896 г. на заседании Научного общест­ ва в Вюрцбургском университете для доказательства физических свойств открытых им лучей сделал снимок кисти анатома и гистолога Келликера, положив тем самым начало развития нового раздела ана­ томии — рентгеноанатомии, в частности рентгеноанатомии скелета, а затем и рентгенодиагностики его заболеваний. Спустя полтора месяца В. Н. Тонков на заседании Антропологического общества Петербург­ ской медико-хирургической академии сообщил о применении рентге­ новских лучей для изучения скелета. Эту дату по существу можно счи­ тать днем рождения отечественной рентгеноанатомии. П. Ф. Лесгафт

в1897 г. писал о широких перспективах, открывающихся перед анато­ мией с использованием рентгенологического метода при изучении трансформации костей. С этого времени сугубо описательная статич­ ная анатомия получила возможность стать динамичной. Анатомия взя­ ла рентгенологический метод на вооружение. В настоящее время почти

вкаждом руководстве по нормальной и топографической анатомии приводятся рентгеновские снимки. Однако рентгеновские снимки в ана­

томических атласах и руководствах — это еще не рентгеноанатомия.

Рентгенологический метод может быть широко использован в ана­ томии (как и в любом другом разделе биологии и медицины) в каче­ стве дополнительного, вспомогательного, вносящего новые данные в классическую описательную анатомию скелета.

34

Однако имея свои собственные цели и объекты исследования, ста­ вя и решая конкретные задачи, метод становится ведущим, приобре­ тает самостоятельное значение и составляет основу новой дисципли­ ны. Так сформировалась и рентгеноанатомия. В настоящее время рент­ геноанатомия — самостоятельный раздел знаний, являющийся основой рентгенодиагностики в широком понимании этого слова. Отличитель­ ными чертами рентгеноанатомии как самостоятельной дисциплины яв­ ляются ее методология, особенности объекта исследования и метода исследования.

Основной объект исследования рентгеноанатомии — это живой ор­ ганизм во всем его многообразии. Специфика рентгенологического ме­ тода исследования заключается прежде всего в том, что он позволяет проводить исследование одного и того же объекта на любом отрезке его жизни от рождения до смерти. Сама сущность рентгенологическо­ го метода обусловливает его динамичность и превращает описатель­ ную анатомию в анатомию функциональную, эволюционную, физиоло­ гическую. Как и описательная анатомия, рентгеноанатомия может быть подразделена по системам или органам, причем значение ее при изучении различных систем и органов целиком зависит от возможно­ стей и пределов рентгенологического метода.

Благодаря естественной контрастности самым обширным разделом рентгеноанатомии является опорно-двигательный аппарат. Рентгено­ логический метод позволяет получить изображение скелета и каждой отдельной части его в естественном состоянии, не нарушая его жизне­ деятельности и нормальных анатомических соотношений и не прибегая к дополнительным приемам. Это метод совершенно объективный, так как рентгеновский снимок фиксирует состояние того или иного отдела скелета в момент выполнения снимка, в силу чего он является юриди­ ческим документом. Располагая неоспоримым преимуществом в накоп­ лении количественно больших материалов, рентгеноанатомия скелета со статистической достоверностью дает возможность выявлять различ­ ные индивидуальные варианты строения костей и определять их ча­ стоту, позволяет изучить различные функциональные и физиологичес­ кие состояния скелета и их зависимость от внешних и внутренних факторов, особенности скелета в раннем детском, подростковом, юно­ шеском и старческом возрасте и все варианты в пределах каждого возраста.

Имея основным объектом исследования живой организм, рентгено­ анатомия скелета реализует свои возможности и на материале клас­ сической анатомии, т. е. на трупах и препаратах. В этом плане она используется в судебной медицине и криминалистике (определение возраста, пола, доношенности ребенка или возраста мертворожденно­ го, установление тождества личности и т. п.). Велико значение рент­ геноанатомии для сравнительной анатомии и особенно для антрополо­ гии, ибо кости в силу своего минерального состава сохраняются в те­ чение веков и тысячелетий. Рентгеноанатомия стимулировала возник­ новение совершенно особого направления — «скульптурной антрополо­ гии», воссоздающей внешний образ человека по его скелету, благодаря которой мы смогли представить себе облик многих исторических лич­ ностей.

Таким образом, современная рентгеноанатомия скелета — это об­ ширный раздел, в котором можно выделить ряд направлений. Но важ­ нейшим направлением рентгеноанатомии является к л и н и ч е с к о е .

35

Рентгеноанатомия составляет фундамент рентгенодиагностики заболе­ ваний костей и суставов, в связи с чем она получила название клини­ ческой; рентгеноанатомии. В нашей стране основы ее разработаны со­ ветскими рентгенологами (Д. Г. Рохлин, В. С. Майкова-Строганова, М. А. Финкельштей, А. В. Рубашова, Н. С. Косинская, В. А. Дьячен­ ко, С. А. Рейнберг и др.). Из зарубежных рентгенологов большой вклад в ее развитие внесли Hasselvander, Kohler, Grashey, Ruckensteiner и др.

Рентгеновский снимок — это теневое изображение, зависящее от плотности исследуемого объекта и степени поглощения в нем рентге­ новских лучей. Опорно-двигательный аппарат человека состоит из ча­ стей с разной радиационной плотностью. Надкостница, костный мозг, сосуды, нервы, суставные хрящи, хрящевые прослойки, суставная сум­ ка и связки, синовиальная жидкость, т. е. все мягкотканные образова­ ния, которые являются его составными элементами, проницаемы для рентгеновских лучей и не дают дифференцированного теневого изо­ бражения. Лишь скопления жировой ткани, обладающей наименьшей радиационной плотностью, могут выявляться по контрасту с окружаю­ щими их более, плотными образованиями. Мышцы в зависимости от их объема поглощают определенное количество излучения и дают ма­ лоинтенсивные тени. Только костная ткань, содержащая минеральные соли, обладает значительной радиационной плотностью и дает интен­ сивные тени костных структур различного рисунка соответственно строению губчатого и компактного костного вещества. Таким образом, на снимке получается изображение не всей кости как органа, а только минерально пропитанного остова ее.

На первый взгляд, это изображение имеет некоторое сходство с распилом кости или мацерированным препаратом, но отождествлять их нельзя. Именно кажущаяся простота зрительного восприятия рент­ геновского изображения костей таит в себе возможность грубейших ошибок, так как теневая картина кости отнюдь не отображает непо­ средственно ее морфологического субстрата. Каждая деталь теневого образования требует специальной расшифровки и должна получить свое анатомическое обоснование.

Образование теневой картины на рентгеновском снимке, в частно­ сти на снимке скелета, подчинено физико-техническим (оптическим) закономерностям и скиалогически обусловлено. Скиалогия — учение о тенеобразовании — имеет свои законы, на которых основана теория рентгеновского изображения. «Без теории рентгеновского изображения нет рентгеноанатомии» [Рохлин Д. Г., 1957]. Поскольку рентгеновский снимок — это сложное, суммарное двухмерное отображение на плоско­ сти внешней формы и внутренней структуры трехмерного объемного органа - кости, при его толковании требуется прежде всего воссоздать из плоскостного изображения объемный объект. В известной мере это­ му помогают определенные методические приемы. Обязательным пра­ вилом, для рентгенологического исследования каждого отдела скелета является производство снимков по крайней мере в двух взаимно пер­ пендикулярных проекциях. Если в силу анатомического расположения объекта нет возможности сделать такие снимки, основной для данного объекта снимок дополняется (в зависимости от необходимости выявить ту или иную анатомическую деталь) рядом вспомогательных, при ко­ торых варьируются направление центрального луча и соотношение его с объектом. При выполнении снимков используются различные на-

36

правления центрального луча по отношению к анатомическим плоско­ стям человеческого тела и исследуемого объекта.

Прямое направление: центральный луч совпадает с сагиттальными плоскостями (прямые, или сагиттальные, снимки).

Боковое направление: центральный луч совпадает с фронтальными плоскостями (боковые снимки).

Косое направление: промежуточное между прямым и боковым с наклоном центрального луча под тем или иным углом относительно сагиттальной и фронтальной плоскостей, а также каудально (к ниж­ ним конечностям) или краниально (к голове) (косые снимки).

Аксиальное, или осевое, направление: центральный луч совпадает с длинной осью снимаемого объекта (аксиальные снимки).

Касательное направление: центральный луч скользит по тому или иному участку поверхности исследуемого объекта (тангенциальные снимки).

Методические приемы с использованием разных направлений цент­ рального луча при снимках помогают получить объемное представле­ ние. Но основным при этом является способность рентгенолога прост­ ранственно мыслить, уметь на основе восприятия зрительным анали­ затором плоскостного изображения снимков в двух или нескольких проекциях мысленно трансформировать его в объемное. Эта способ­ ность не связана со способностью стереоскопического зрения и совер­ шенствуется на практике. Ее развитию помогает сопоставление рент­ геновского снимка с анатомическим препаратом, а по мере накопления опыта она закрепляется, так как вырабатывается соответствующий ав­ томатизм.

Не менее важно и другое обстоятельство. Поскольку рентгеновский снимок представляет собой теневое изображение как бы «скелетированного скелета» кости и все мягкотканные компоненты ее прямого отображения на снимке не получают, необходимо мысленно воспроиз­ вести, «дорисовать» на снимке эти компоненты. Для этого надо знать расположение и места прикрепления к кости суставных сумок, связок и мышц в различных проекциях объекта, особенности строения над­ костницы в каждой кости, наличие и расположение каналов питающих сосудов и пр. Наконец, рентгенолог в теневом черно-белом изображе­ нии должен видеть живой полнокровный орган, развивающийся и ме­ няющийся с возрастом, перестраивающийся и трансформирующийся под влиянием разнообразных внешних и внутренних факторов. Рент­ генолог должен знать сроки и характер этих изменений, законы транс­ формации и функциональной перестройки, их взаимосвязь с условия­ ми труда, быта, спорта и т. п.

Таким образом, современная рентгеноанатомия скелета зиждется, фигурально выражаясь, на «трех китах»: 1) классической описатель­ ной нормальной анатомии (с ее разделами — остеологией, синдесмоло­ гией, артрологией и миологией, а также топографической анатомией); 2) нормальной физиологии опорных тканей; 3) скиалогии — учении о тенеобразовании и его закономерностях.

Рентгеновское изображение принципиально отличается от привыч­ ного для нашего глаза светового изображения. Разная интенсивность теней на фотографии обусловлена разной степенью отражения света от обращенной к нам поверхности объекта, что обеспечивает восприя­ тие его рельефа. Рентгеновские лучи не отражаются и не преломляют­ ся. Разная интенсивность теней на рентгеновском снимке обусловлена

37

разной степенью поглощения и рассеяния лучей, проникающих сквозь объект, что обеспечивает восприятие его внутренней структуры. Сте­ пень поглощения и рассеяния при всех прочих равных условиях зави­ сит от радиационной плотности и объема исследуемого объекта. Кроме того, если первичное изображение при фотографии является негатив­ ным и при перепечатке на бумагу переводится в позитивное, которое мы воспринимаем глазом с естественным распределением оттенков чер­ но-белой цветовой гаммы, то рентгеновское изображение обычно оце­ нивается в негативном виде и термины «затемнение» и «просветление» в световом и рентгеновском изображениях имеют противоположный смысл. Наконец, в рентгеновском изображении отсутствуют те пока­ затели пространственных взаимоотношений объектов, которые исполь­ зуются при восприятии светового изображения (в том числе перспек­ тива).

Разница в плотности составных элементов опорно-двигательного аппарата создает условия естественной контрастности и позволяет по­ лучить теневое изображение костей, не прибегая к каким-либо вспомо­ гательным средствам. Но и сама кость как таковая не является одно­ родным гомогенным образованием, а представляет собой комплекс многочисленных деталей разной плотности, расположенных в опреде­ ленном объеме исследуемого объекта. Первый закон, определяющий получение рентгеновского изображения,— это закон абсорбции — раз­ ницы в степени поглощения лучей в многочисленных анатомических деталях исследуемого объекта, расположенных на разной глубине по ходу лучей. В силу этого рентгеновское изображение состоит из чере­ дующихся темных и светлых участков — теней, полутеней и просветле­ ний. Оно является интегральным, и каждой детали теневого изобра­ жения соответствует множество действительных анатомических дета­ лей объекта. В результате рентгеновское изображение обеднено мор­ фологическими элементами, что значительно усложняет его анализ.

Наряду с законом абсорбции формирование рентгеновского изо­ бражения определяется и другими законами скиалогии, из которых особенно важны закон проекции и закон суммации. Рентгеновские лучи выходят из фокуса рентгеновской трубки расходящимся пучком (дивергенция лучей) (рис. 4). Проходя через снимаемый объект, они дают на пленке прямое и увеличенное изображение (а). Проекционное увеличение изображения зависит от двух факторов: расстояния фо­ кус — пленка (б) и расстояния объект — пленка (в). Чем меньше пер­ вое и чем больше второе, тем больше увеличение изображения. Чем больше фокусное расстояние, тем больше направление лучей прибли­ жается к параллельному, а размеры изображения к истинным (г). Помимо этого, соотношение между расстояниями фокус — пленка и объект — пленка при -одних и тех же размерах фокуса трубки обуслов­ ливает геометрическую нерезкость изображения. Эти закономерности учитываются при выборе оптимального фокусного расстояния при снимках каждого конкретного объекта; они используются целенаправ­ ленно. Так, для улучшения изображения деталей, расположенных близ­ ко к пленке, за счет «смазанности» отдаленных от нее деталей делают короткофокусные (контактные) снимки, а для получения истинных размеров объекта, наоборот, длиннофокусные (телеснимки) — снимки с фокусным расстоянием 1,5—2 м. В повседневной практике для по­ лучения более четкого изображения обычно стремятся максимально приблизить объект к пленке, так как увеличение расстояния между

38

Рис. 4. Зависимость рентге­ новского изображения от расстояния фокус — пленка и объект — пленка (схема).

объектом и пленкой ведет к проекционному увеличению его изобра­ жения. При наличии современных острофокусных трубок эта законо­ мерность используется целенаправленно для получения на снимке изо­ бражения костной структуры с непосредственным увеличением его в 11/2—2 раза, за счет отодвигания объекта от пленки.

Законы проекции определяют также укорочение и искажение фор­ мы и положения отдельных деталей и всего исследуемого объекта в целом, зависящие от соотношений направления центрального луча с плоскостью пленки и осями исследуемого объекта (рис. 5). Чаще всего при снимках используется ортогональная проекция, при которой цент­ ральный луч падает перпендикулярно на пленку и на объект. При этом можно избежать проекционного искажения только в идеальных условиях, когда форма исследуемого объекта приближается к шару и при любом повороте его (т. е. при любой проекции) соотношение меж­ ду центральным лучом, осями объекта и плоскостью пленки остается постоянным (а, 6). Во всех остальных случаях проекционное искаже­ ние зависит от соотношения центрального луча с его осями и от соот-

Рис. 5. Зависимость рентгеновского изображения от соотношения центрального луча, осей объекта и плоскости пленки (схема).

39

Рис. 6. Проекционные ис­ кажения плоской детали (схема).

ношения центрального луча с плоскостью пленки. Если центральный луч падает на тот же шаровидный объект под углом, он отображает­ ся на снимке в виде вытянутого в той или иной степени овала, причем изображение его переместится в сторону, противоположную перемеще­

нию источника излучения	(феномен	паралакса)		(в).	Искаженное изо­
бражение формы объекта	получится	и	в том случае,		когда под углом
к центральному лучу будет расположена			пленка	(г).

Еще больше зависит от условий проекции изображение деталей, име­ ющих значительную разницу размеров — длинника и поперечника (рис. 6). Так, если центральный луч падает перпендикулярно длинной оси плоской детали (перпендикулярная аксиальность), последняя получает развернутое изображение по длиннику с соответствующим проекцион­ ным увеличением (а). При изменении соотношений между ними раз­ меры изображения укорачиваются пропорционально уменьшению уг­ ла между центральным лучом и длинной осью детали (косая аксиаль­ ность) (б). Если направление центрального луча совпадает с длинной осью детали (продольная ортоградная аксиальность) (в), ее изобра­ жение имеет наименьшие размеры, соответствующие ее поперечнику. Одновременно с таким проекционным укорочением тени возрастает ее интенсивность, так как при ортоградной аксиальности луч проходит в детали наибольший путь.

Наиболее отчетливо ортоградная аксиальность проявляется в изо­ бражении анатомических образований скелета, имеющих плоскую фор­ му. Так, тонкая перегородка носа на боковом снимке вовсе не выявля­ ется, а на прямом дает интенсивную линейную тень. На прямом сним­ ке лопатки основание плоской лопаточной ости отображается в виде иксобразного перекреста двух линейных теней. Линейные тени дают площадки тел позвонков, стенки глазницы и придаточных полостей но­ са и многие другие образования, плоскостные грани которых оказы­ ваются расположенными по ходу лучей.

Проекционные искажения форм и размера, зависящие от аксиаль­ ности, возникают и при изображении образований, которые имеют раз­ личной формы изгибы и кривизну. Так, истинная кривизна цилиндра, изогнутого по дуге, выявляется только тогда, когда центральный луч перпендикулярен плоскости этой кривизны. Все другие проекции ис­ кажают кривизну изгиба, укорачивая его изображение. Это относится не только к целым отделам скелета, имеющим изгибы (позвоночник,

40

крылья подвздошных костей, верхний отдел бедра и пр.), но и к от­ дельным костным деталям.

Большую роль в образовании теневой картины играет тангенци­ альный закон. Он обусловлен пространственным соотношением цент­ рального луча с поверхностью анатомических деталей или объектов (рис. 7). Сущность его заключается в том, что дифференциация теней при прохождении лучей через разные по плотности детали произойдет только в том случае, если их пограничные поверхности (так называе­ мые поверхности раздела) будут располагаться по ходу лучей, т. е. в ортоградной проекции. Так, две рядом расположенные пластинки раз­ ной плотности, на которые лучи падают перпендикулярно, дают общую однородную тень (а). Эти же две пластинки, расположенные так, что центральный луч проходит вдоль поверхности их раздела, обусловли­ вают четко разграниченные, разной интенсивности тени (б). В случае, если лучи падают на поверхность раздела под тем или иным углом, разграничение и дифференциация теней менее четки (в). Тангенциаль­ ный закон определяет не только градацию теней отдельных деталей, расположенных внутри объекта, но и образование наружного контура самого объекта, который является также линией разграничения раз­ ных плотностей (кости и рядом расположенных «мягких» тканей). Наружный контур объекта выявляется тогда, когда лучи проходят ка­ сательно к тем или иным точкам его поверхности (рис. 8). При этом контуробразующими (I) будут только те точки (а—а на прямом сним­ ке, б—б на боковом), которые максимально выступают наружу. Только они обусловливают «силуэт» объекта в каждой данной проекции. Все остальные точки (в) оказываются в «немой», или промежуточной, зо­ не, и их изображение вписывается в общее изображение объекта. Именно поэтому рентгеновские снимки в прямой и боковой проекциях не адекватны фронтальному и сагиттальному распилам анатомических препаратов. Лишь горизонтальные (пироговские) распилы на соответ­ ствующих уровнях позволяют провести детальные сопоставления и оп­ ределить точки поверхностей, которые в каждой проекции являются контуробразующими (следует учитывать и фокусное расстояние, при котором был сделан снимок).

При поворотах объекта (II, III) при смещении центрального луча под углом (IV) или изменении фокусного расстояния (V) участие в образовании контура объекта принимают: различные участки его поверхностей. Поскольку большинство объектов исследования в скелете имеет геометрически сложную конфигурацию, снимков в двух взаимно перпендикулярных проекциях (прямой и боковой) обычно бывает не­ достаточно для изучения их рельефа. Приведенные скиалогические за­ кономерности используются как основа методических приемов — чаще всего поворота объекта или наклона пучка лучей, что позволяет «вы­ вести на контур» интересующий участок (тангенциальные снимки, или снимки по касательной). Сопоставление ряда снимков (многопроекци­ онное исследование), на которых представлены контуры, соответству­ ющие различным участкам поверхности, позволяет с достаточной точ­ ностью воспроизвести конфигурацию объекта и изучить его наружный рельеф.

Следующий, не менее важный закон скиалогии, обусловливающий структурность теневого изображения,— это закон суммации. Наиболее наглядным его проявлением служит суперпозиция теней (рис. 9), ког­ да на снимке изображение одной кости полностью (а) или частично

41

Рис. 7. Тангенциальный за­ кон для плоскостей раздела (схема).

(секторально) (б) накладывается на изображение другой. Это проис­ ходит во многих отделах скелета, где имеются две или несколько ря­ дом расположенных костей. В первом случае (а) соответственно зоне суперпозиции возникают участки повышенной интенсивности тени са­ мой разнообразной формы. Во втором случае (б) при секторальной суперпозиции наряду с повышенной интенсивностью тени отдельных участков в местах пересечения корковых слоев двух костей (кости го-

Рис. 8. Тангенциальный закон контурообразования (схема).

42