Возможности ультразвуковой диагностики в оценке объема резекции реберных хрящей у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки

Проведенные ультразвуковые исследования структуры реберного хряща у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки свидетельствуют о взаимосвязи ультразвуковой картины и морфологических данных, как проявление одного процесса – дисплазии реберного хряща. Результаты исследования позволяют избирательно подходить к каждому больному с деформацией грудной клетки и оптимально определять объем резекции реберного хряща во время торакопластики, что уменьшает операционную травму и время операции.

В настоящее время проблеме воронкообразной деформации грудной клетки (ВДГК) уделяется большое внимание. Это обусловлено большим удельным весом данной патологии в структуре всех деформаций грудной клетки, большим количеством рецидивов их лечения [10,13,17].

Причиной формирования воронкообразной деформации грудной клетки является хондродисплазия реберного хряща, приводящая к опережающему росту ребер [4,9,11,16]. В связи с чем, исправить деформацию можно лишь радикальной торакопластикой, включающей в себя резекцию реберных хрящей [2,5,15].

Предложено более 80 различных вариантов хирургических вмешательств и их модификаций для коррекции воронкообразной деформации грудной клетки, но, тем не менее, используются не более десяти [4,5,6]. Различия заключаются в доступе, способах мобилизации грудино-реберного комплекса (ГРК), методах фиксации грудины, резекции деформированных реберных хрящей, что приводит к расширенному объёму резекции реберных хрящей сопровождающейся большей операционной травмой и увеличением времени операции, что негативно сказывается на состоянии больного [8,15,16].

Таким образом, несмотря на значительное количество методов оперативного лечения, отсутствуют методы объективной оценки уровня поражения реберного хряща [4,5,6,8].

Основным методом исследования структуры реберного хряща является морфологический, однако в силу своей инвазивности и этапности не может быть использован непосредственно во время операции для оценки объема поражения хряща.

Неинвазивным, современным и самым доступным для широкого использования методом исследования структуры реберного хряща является УЗИ [12,14]. Однако детальных исследований, касающихся ультразвуковой структуры реберного хряща в доступной литературе мы не встретили.

Важную роль в патогенезе всех заболеваний детского возраста играют особенности роста и развития органов ребёнка. Так Д.С. Саркисов [7] при изучении гистогенеза тканей выявил неравномерность их клеточных реакций и ввёл понятие «перемежающейся функциональной активности». Одновременно А.К. Макаров [3], исследуя взаимоотношения клеток паренхимы и соединительнотканного каркаса в ходе экспериментальных работ на почках животных, выявил цикличность клеточных реакций, характеризующихся периодами покоя и активного роста как для клеток паренхимы, так и для клеток соединительнотканного каркаса. С.Я. Долецкий [1] в детской хирургической патологии выявил критические возрастные периоды, характеризующиеся «диспропорцией роста и развития» органов и тканей ребёнка, основанной в принципе на конфликте роста опорного скелета и мягких тканей (конфликт клеток паренхимы и соединительнотканного каркаса органа), лежащего в основе патогенеза многих хирургических заболеваний детского возраста.

Целью нашего исследования явилось изучение возможности ультразвуковой диагностики в оценке объема резекции реберных хрящей у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки.

Материалы и методы

Исследование проводилось на базе Научного центра здоровья детей РАМН (г. Москва) и Краевого центра детской хирургии г. Красноярска.

Нами было проведено ультразвуковое исследование II, III, IV, V, VI реберных хрящей c обеих сторон у 73 детей в возрасте 4-16 лет.

Исследование выполняется на аппарате «Logiq-9» конвексным датчиком с частотой 9,0 МГц по разработанной нами методике (Патент №2299685 от 27.05.07 «Способ определения структуры реберного хряща»).

Исследование начинается со II реберного хряща справа непосредственно перед оперативным вмешательством во время седации ребенка. На передней грудной стенке устанавливают датчик перпендикулярно реберному хрящу. На сонограмме определяется передняя грудная стенка с дифференцировкой слоев: кожа, подкожный соединительнотканный комплекс, собственные фасции груди, гомогенная структура реберного хряща, внутригрудная фасция, париетальный листок плевры (рис. 1).

Воронкообразная деформация грудной клетки. Ультразвуковая структура гомогенного гипоэхогенного реберного хряща: 1 – кожа; 2 – подкожный соединительнотканный комплекс; 3 – собственные фасции груди; 4 – гомогенная структура реберного хряща; 5 – внутригрудная фасция

Рис.1. Ультразвуковая структура гомогенного гипоэхогенного реберного хряща: 1 – кожа; 2 – подкожный соединительнотканный комплекс; 3 – собственные фасции груди; 4 – гомогенная структура реберного хряща; 5 – внутригрудная фасция

Под ультразвуковым контролем инъекционной иглой осуществляется прокол образований передней грудной стенки по верхнему краю реберного хряща (кожа, подкожная жировая клетчатка, поверхностный листок фасции груди, паренхима молочной железы, глубокий листок фасции груди, ретромаммарная клетчатка, наружные и внутренние межреберные мышцы, внутригрудная фасция, внутриплевральная клетчатка) и вводится раствор «Дисоль» в пространство между внутригрудной фасцией и париетальным листком плевры. После чего датчик устанавливается параллельно хрящу. Предварительное введение раствора «Дисоль» позволяет улучшить визуализацию структуры реберного хряща (рис. 2), при котором четко определяется гиперэхогенная зона, имеющая центральное расположение.

Воронкообразная деформация грудной клетки. Ультразвуковая структура гипоэхогенного реберного хряща с гиперэхогенной зоной поражения: 1 – кожа; 2 – подкожный соединительнотканный комплекс; 3 – собственные фасции груди; 4 – гомогенная структура реберного хряща; 5 – внутригрудная фасция; 6 – париетальный листок плевры; ЗП – гиперэхогенная зона поражения хряща

Рис. 2. Ультразвуковая структура гипоэхогенного реберного хряща с гиперэхогенной зоной поражения: 1 – кожа; 2 – подкожный соединительнотканный комплекс; 3 – собственные фасции груди; 4 – гомогенная структура реберного хряща; 5 – внутригрудная фасция; 6 – париетальный листок плевры; ЗП – гиперэхогенная зона поражения хряща

Далее датчик опускается на III реберный хрящ и исследование повторяется, включая VI реберный хрящ. Аналогичным образом исследование проводится с левой стороны. Полученные данные записываются и учитываются непосредственно во время торакопластики: производится резекция реберного хряща в объёме, зависящем от протяжённости гиперэхогенной зоны. После операции резецированный хрящ подвергается морфологическому исследованию с окраской препаратов по общегистологическим методикам.

Контрольную группу стендовых исследований составили 45 трупов детей без фенотипических признаков дисплазии соединительной ткани, умерших в результате черепно-мозговой травмы или насильственной смерти, без повреждения передней грудной стенки через 24 часа с момента гибели.

Исследуемую группу составили 28 детей от 4 до 16 лет с воронкообразной деформацией грудной клетки I-III степени без сопутствующих заболеваний легких и грубых деформаций позвоночника, оперированных методом торакопластики в нашей модификации.

Результаты и их обсуждение

В контрольной группе дошкольного и школьного возрастов (4-10 лет) при ультразвуковом исследовании структура реберных хрящей во всех случаях была гомогенной и гипоэхогенной (рис. 1).

В подростковом возрасте (11-16 лет) в 15,4% случаев в структуре реберных хрящей вблизи реберно-грудинного сочленения определялась гиперэхогенная зона реберного хряща, при этом ультразвуковая картина была одинаковой с обеих сторон во всех исследуемых хрящах (рис.2).

В дошкольном и школьном возрастах у детей без фенотипических признаков дисплазии соединительной ткани структура реберного хряща определялась как гомогенная и гипоэхогенная. Так, у 15,4% детей подросткового периода вблизи реберно-грудинного сочленения определялась незначительной протяженности гиперэхогенная зона реберного хряща.

В исследуемой группе детей с воронкообразной деформацией грудной клетки в дошкольном возрасте в 41,7% случаев наблюдается симметричная форма, асимметричная чаще в подростковом возрасте (80%) и плоская форма деформации только в подростковом периоде. При ультразвуковом исследовании у всех детей в структуре реберного хряща выявлена значительная по протяженности гиперэхогенная зона. При подробном ее изучении выявлено, что она разнообразной визуализации. Это позволило нам выделить 3 варианта структуры зоны поражения реберного хряща: 1 – на фоне гипоэхогенной структуры реберного хряща до 1/3 протяженности определяется гиперэхогенная зона поражения, имеющая центральное расположение; 2 – гиперэхогенная зона поражения до ? длины реберного хряща; 3 – гиперэхогенная зона больше ? или распространяется на всю длину реберного хряща.

Для детального исследования произведена раздельная оценка визуализации зон поражения реберного хряща у детей с симметричной, асимметричной и плосковороночной формами деформации грудной клетки в разных возрастных группах с обеих сторон.

Так, при ультразвуковом исследовании реберных хрящей детей дошкольного возраста (4-6 лет) с симметричной деформацией грудной клеткой чаще всего (32%) определялась гиперэхогенная зона поражения, которая занимает до ? протяженности реберного хряща (2 вариант визуализации). Распространение гиперэхогенной зоны поражения больше чем ? длины реберного хряща (3 вариант) встречался в 24% исследуемых ребер. С 1 вариантом визуализации, когда гиперэхогенная зона поражения определяется до 1/3 длины реберного хряща, было 20% исследуемых ребер. При этом ультразвуковая картина с обеих сторон была одинаковой. В третьих реберных хрящах гиперэхогенная зона поражения определялась в 80% случаев, а в IV, V, VI реберных хрящах – в 100%.

Для детей школьного возраста (7-10 лет) с симметричной формой деформации грудной клетки наиболее характерен 2 вариант визуализации зоны поражения реберного хряща (40% случаев). Наличие визуализации гиперэхогенной зоны поражения более чем ? протяженности реберного хряща (3 вариант) было в 30% исследуемых ребер, а в 15% случаев определялся 1 вариант визуализации гиперэхогенной зоны поражения. Зона поражения во II-х реберных хрящах визуализировалась в 25% случаев, в III, IV, V, VI реберных хрящах – в 100%. Ультразвуковая картина с обеих сторон была одинаковой.

Для детей подросткового возраста (11-16 лет) с симметричной формой деформации грудной клетки наиболее характерной (46,7% случаев) ультразвуковой картиной было распространение гиперэхогенной зоны поражения реберного хряща более чем ? длины реберного хряща (3 вариант визуализации). В 40% исследуемых реберных хрящей определялась гиперэхогенная зона поражения до ? протяженности реберного хряща (2 вариант визуализации). Первого варианта визуализации в этом возрасте не было. Гиперэхогенная зона во II-х реберных хрящах имела 2 вариант визуализации и определялась в 33,3% случаев, в III, IV, V, VI реберных хрящах – в 100%. Ультразвуковая картина с обеих сторон была одинаковой.

Таким образом, для симметричной формы деформации грудной клетки характерно наличие симметричного поражения реберных хрящей, которое при ультразвуковом исследовании определяется как гиперэхогенная структура, расположенная в центральной зоне реберного хряща.

В группе детей дошкольного возраста (4-6 лет) с асимметричной деформацией грудной клетки 3 вариант визуализации реберного хряща справа отмечается в 50% случаев, а слева в 30% случаев. Ультразвуковая картина визуализации гиперэхогенной зоны поражения реберного хряща характерной для 2 варианта справа определялась в 20% исследуемых реберных хрящах, слева в 50% случаев. Первый вариант, характеризующийся визуализацией зоны поражения до 1/3 протяженности реберного хряща справа имелась в 20% случаев, слева в 10%.

Проведенное ультразвуковое исследование передней грудной стенки у детей школьного возраста (7-10 лет) с асимметричной деформацией грудной клетки выявило, что 3 вариант визуализации гиперэхогенной зоны поражения реберного хряща справа отмечался в 40% случаев, слева в 60%. Второй вариант визуализации зоны поражения справа имел место в 40% случаев, слева в 20%. Реберных хрящей с визуализацией гиперэхогенной зоны поражения менее 1/3 длины хряща в данной возрастной группе не было.

Для детей подросткового возраста (11-16 лет) с асимметричной воронкообразной деформацией грудной клетки гиперэхогенная зона поражения реберного хряща с визуализацией более чем ? длины хряща (3 вариант) отмечалась справа в 58,3% случаев, слева в 51,6% случаев. Визуализация зоны поражения до ? длины реберного хряща (2 вариант) справа определялась в 25% исследуемых ребрах, слева в 31,7%. Первый вариант визуализации зоны поражения с обеих сторон определялся одинаково (3,3%).

Таким образом, при ультразвуковом исследовании передней грудной стенки у детей с асимметричной формой воронкообразной деформации грудной клетки выявлено, что изменения реберных хрящей носят асимметричных характер, которые определяются наличием разных по протяженности гиперэхогенных зон поражения справа и слева. При этом справа, как правило, зона поражения чаще имела 3 вариант визуализации более чем ? длины реберного хряща. В тоже время слева гиперэхогенная зона поражения не превышала ? длины реберного хряща.

У детей подросткового возраста (11-16 лет) с плоской формой деформации грудной клетки выявлена симметричная справа и слева визуализация гиперэхогенной зоны поражения, которая в 80% реберных хрящей определяется по всей длине реберного хряща и в 20% она визуализируется менее ? длины хряща.

У детей исследуемой группы с воронкообразной деформацией грудной клетки после оперативного вмешательства резецированные участки реберных хрящей подвергались морфологическому исследованию.

Выявлено, что морфологическая картина реберного хряща имевшего до операции ультразвуковую визуализацию гиперэхогенной зоны поражения, отличалась от таковой у реберных хрящей гомогенной структуры, без этой зоны.

В области визуализации зоны поражения реберного хряща морфологическая картина была характерна для диспластического процесса гиалинового хряща – клеточные элементы значительно преобладают над межклеточным веществом, хондроциты неправильной формы и расположены хаотично, ядра в них имеют эксцентричное расположение (рис. 3), а в зоне реберного хряща с гомогенной ультразвуковой структурой в морфологической картине отмечалось значительное преобладание межклеточного вещества над клеточными элементами, хондроциты располагались параллельно внешнего контура реберного хряща и имели ядра правильной формы (рис. 4).

Воронкообразная деформация грудной клетки. Морфологическая картина реберного хряща в области ультразвуковой визуализации гиперэхогенной зоны поражения: клеточные элементы значительно преобладают над межклеточным веществом, хондроциты неправильной формы и расположены хаотично, ядра в них имеют эксцентричное расположение

Рис. 3. Морфологическая картина реберного хряща в области ультразвуковой визуализации гиперэхогенной зоны поражения: клеточные элементы значительно преобладают над межклеточным веществом, хондроциты неправильной формы и расположены хаотично, ядра в них имеют эксцентричное расположение.

Воронкообразная деформация грудной клетки. Морфологическая картина реберного хряща гомогенной гипоэхогенной ультразвуковой структуры: значительное преобладание межклеточного вещества над клеточными элементами, хондроциты располагались параллельно внешнего контура реберного хряща и имели ядра правильной формы

Рис. 4. Морфологическая картина реберного хряща гомогенной гипоэхогенной ультразвуковой структуры: значительное преобладание межклеточного вещества над клеточными элементами, хондроциты располагались параллельно внешнего контура реберного хряща и имели ядра правильной формы.

В ходе исследования выявлено что, изменения в структуре реберного хряща у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки имеют различные варианты распространения зоны поражения реберного хряща.

Наиболее выраженные изменения структуры характерны для IV реберного хряща независимо от возраста и формы деформации и характеризуются гиперэхогенным образованием (клеточные элементы значительно преобладают над межклеточным веществом, хондроциты имеют неправильную форму, расположены хаотично, ядра в них расположены эксцентрично). В подростковом периоде изменения в реберных хрящах имеют максимальные значения и занимают от 1/3 до поражения всего хряща. При плосковороночной форме деформации патологические изменения происходят во всех реберных хрящах на всем их протяжении.

Установленные нами формирования форм грудной клетки зависят от возраста больных. В дошкольном и пубертатном возрасте чаще выявляется правосторонняя асимметричная форма грудной клетки, у детей школьного возраста - левосторонняя. Выявленный возрастной характер деформации говорит о неравномерности развития растущих структур грудной клетки [1,3] или о «перемежающейся функциональной активности» [7].

Неравномерность поражения в реберных хрящах у детей с воронкообразной деформацией грудной клетки приводит к развитию асимметричных форм деформации. Знание этих зон и объем поражения реберного хряща позволяют проводить оптимальную резекцию реберного хряща, что уменьшает время операции и менее травматично для ребенка, что в свою очередь подтверждается морфологическими исследованиями.