Examinarea ct si irm În ortopedie - principiul computer-tomografiei (ct)

EXAMINAREA CT SI IRM ÎN ORTOPEDIE

Principiul computer-tomografiei (CT)

Conceptul initial apartine lui Cormack (1963) si consta în masurarea transmisiei radiatiei X de-a lungul unor linii paralele la un mare numar de directii diferite. Principiul metodei a fost pus la punct în 1972, de catre Hounsfield; acesta a realizat primul computer-tomograf.

Metoda CT masoara densitatea radiologica a volumelor elementare ale unei sectiuni, stadiul  fiind de 100 ori mai precis decât în radiologia conventionala. CT studiaza atenuarea unui fascicol de raze X care traverseaza o regiune a corpului. Generatorul de raze X si detectorii (cristale de scintiltie din iodura calciu sau camere de ionizare) sunt solidarizati printr-un montaj mecanic rigid, care defineste ul sectiunii. Ansamblul sufera o miscare de rotatie in jurul obiectului examinat, ceea ce permite înregistrarwa mai multor valori ale atenuarii radiatiei X, rezultate din traversarea aceleiasi sectiuni din mai multe directii (se efectueaza 60-200 masuratori). Fascicolul de raze X este colimat (diafragmat) în functie de grosimea dorita a sectiunii (1-l0 mm). Imaginea este reconstruita de un computer plecând de la valorile coeficientilor de atenuare la nivelul sectiunii respective. Principiul construirii imaginii numerice este calculul matriceal, plecând de la suma valorilor pe diferitele axe (cifrele periferice masurate de detectori), a cifrelor continute într-o matrice (corespunzatoare densitatii masurate în fiecare unitate de volum: voxel). Matricele sunt de 256x256 si 512x512. Pixel-ul reprezinta suprafata bazei unui voxel; este cea mai mica unitate constitutiva a imaginii CT. înaltimea voxelului reprezinta grosimea sectiunii; aceasta variaza de la 1 la 10 mm în functie de aparat si de regiunea de studiat. Fiecarui voxel i se atribuie deci o valoare numerica egala cu valoarea de atenuare, care corespunde dozei medii de radiatie absorbite de tesuturi în voxelul respectiv. Valoarea pixel-ului (nuanta de gri) este determinata deci de atenuarea radiatiei în voxelul respectiv. Densitatile masurate sunt raportate la o scara având limitele -l000 (aer) si +1000 (os) U.H. (Unitati Hounsfîeld). O unitate corespunde densitatii apei. 1 UH =1/1000 diferenta densitatilor aer-apa.

Ochiul recunoaste 20 tonuri de gri, de aceea este necesara o adaptare a imaginii în functie de regiunea de explorat, în scopul de a obtine un maximum de informatii. Ferestrele au ca scop accentuarea contrastului vizual între obiectele cu valoare de atenuare apropiata. Pentru aceasta se utilizeaza 2 parametrii: largimea ferestrei (W, width; determina largimea gamei de gri-uri obtinute) si centrul ferestrei (C, determina obiectele a caror valoare de atenuare va fi reprezentata la nivelul mediu al scarii de gri).

Elementele patologice se apreciaza ca fiind hiperdense sau hipodense ativ cu densitatea cunoscuta a structurilor normale. Examenul CT realizeaza sectiuni în axial; sunt însa posibile reconstructii bi- sau tridimensionale.

Artefactele pot fi generate de: obiectele metalice (proteze dentare, proteze ortopedice, clipuri vasculare), structurile osoase foarte dense, miscarile pacientului.

Dezavantajele metodei constau în caracterul sau iradiant (7mGy pentru sectiunile de 4mm

Indicatii ale examenului CT în ortopedie si traumatologie

Examenul CT ofera posibilitatea explorarii aparatului locomotor în întregime, dar zonele de electie pentru explorarea CT sunt constituite de bazinul osos, marile articulatii.

Astfel, principala indicatie în prezent o constituie traumatologia, mai : rracturile profunde, ale pelvisului sau sacrului.

Prin vizualizarea cu precizie a osului cortical si spongios, examenul CT ofera informatii în particular privitoare la leziunile osoase: tipul de fractura, numarul, dimensiunile si localizarea fragmentelor, afectarea spatiului articular, prezenta de fragmente osoase încarcerate, congruenta articulara .nr.l); dar si anomalii ale partilor moi asociate (hemartroza, hematoame, leziuni viscerale)

Achizitia spirala si reconstructiile bi- si tridimensionale permit de asemenea o analiza a traiectelor de fractura complexe sau cominutive si ale oaselor lungi (.nr.2).

ura 1. CT în fereastra osoasa, reconstructie coronala. Fractura cominutiva pertrohanteriana. Examinarea CT permite vizualizarea aspectelor particulare fracturare, a unor fragmente cominutive, detasate etc.

ura 2. Reconstructie tridimensionala dupa achizitie CT spirala. Acelasi caz ca în . nr. 1, fractura comunitiva pertrohanteriana.

Este util ca examen de control postoperator, iar tardiv evidentiaza modificarile de artroza sau necroza posttraumatice secundare.

În ceea ce priveste traumatologia vertebrala, permite vizualizarea traiectelor de fractura somatice si de la nivelul arcului posterior, al luxatiilor interapofizare, dar mai ales permite aprecierea zidului vertebral posterior (continuu sau discontinuu, fragment osos deplasat intracanalar, etc.). Sunt utile reconstructii sagitale si coronale pentru o mai buna încadrare a tipului de fractura.

Un alt tip de examinari permise de CT îl constituie efectuarea de masuratori pe sectiuni native sau reconstruite: anteversie femurala, indici care caracterizeaza o instabilitate patelara (panta trohleara, bascula rotuliana, distanta TA-GT) (.nr.3).

ura 3. CT, sectiuni axiale în fereastra osoasa. Suprapunerea a doua sectiuni permite calcularea de indici caracteristici, aici distanta TA-GT, între portiunea cea mai decliva a santului trohlear si tuberozitatea tibiala anterioara.

• Investigatia articulatiilor prin CT necesita introducere de contrast intraarticular: artro-CT. Prin achizitie spirala si sectiuni fine pot fi obtinute imagini valoroase privind patologia meniscala, a cartilajelor articulare sau a coafei rotatorii (. nr. 4)

ura 4. Artro-CT de genunchi, sectiune nativa (a), reconstructie coronala (b). Introducerea de contrast intraarticular permite delimitarea suprafetelor cartilaginoase, studiul recesurilor articulare si evidentierea unor leziuni meniscale. Aici fisura radiara cu traiecte principal oblic descendent în corpul meniscului intern; traiectul de fisura apare opac.

• în rest examinarea CT este din ce în ce mai limitata, ea fiind în prezent în cea mai mare partea înlocuita de examinarea IRM. Totusi valoarea CT ramâne în vizualizarea si analizarea osului cortical, de exemplu în artroze (osteofitoza, condensare subcondrala), osteocondrite (eroziuni, sechestre) (.nr.5), necroze (sechestru, modificarea secundara de forma a capului femural în necroza aseptica de sold) (.nr. 6 si 7).

ura 5. CT, sectiune coronala în fereastra osoasa. Osteocondrita de talus: imagine geodica policiclica la nivelul unghiului supero-intern al trohleei talare, cu detasarea unui sechestru milimetric osos cortical.

ura 6. CT, sectiune axiala în fereastra osoasa. Necroza aseptica de cap femural: sechestru situat antero- superior la nivelul extremitatii femurale cefalice de aprox. 1,5 cm, cu aspect de „geam mat'. Sechestrul este delimitat de un lizereu sclerotic periferic care ajunge în contact cu suprafetele articulare osoase

ura 7. CT, sectiune axiala în fereastra osoasa. Osteonecroza aseptica de sold stâng complicata cu artroza secundara: pierderea completa a sfericitatii cefalice; sechestrul apare fragmentat în multiple piese osoase, capul femural este subluxat. Revarsat lichidian intraarticular cu distensie capsulara. Aspect normal al soldului drept.

De asemenea ramâne util în examinarea reactiilor periostale, a periostozelor si a endostozelor, indiferent de natura lor: tumorale, distrofice, malformative, etc.(.nr.9).

ura 8. CT\ sectiune în coronal-oblic în fereastra osoasa. Artrita septica sacro-iliaca: spatiul articular sacro-iliac drept apare largit iar din corticala osoasa se detaseaza sechestre multiple. Versantii articular sunt erodati în portiunea posterioara a articulatiei, cu „stergerea' corticalei

ura 9. CT, reconstructie în coronal prin peroneu. Melorheosteoza: îngrosare endostala a peroneului stâng, cu aspect fusiform si polilobat. Nu se asociaza modificari juxta-osoase sau în osul spongios

• Astfel  anumite tumori pot fi diagnosticate cu precizie CT, si anume ~ e cu continut osos, cu calcificari sau cu sechestre: osteomul rsieoid (.nr.10), osteocondromul (.nr.l1).

ura 10. CT, sectiune axiala prin antebrat în fereastra osoasa. Osteom-osteoid: imagine de nidus centimetrica hipodensa spontan înconjurata de un lizereu sclerotic, dezvoltata în corticala radiusului, în interiorul nidusului se vizualizeaza un sechestru milimetric cu densitate osoasa, aspect tipic pentru osteom- osteoid. Corticala osoasa este expansionata si exista o reactie periostala si endostala minima.

ura 11. CT, sectiune prin aripa iliaca dreapta în fereastra osoasa. Osteocondrom: formatiune exostotica dezvoltata de pe versantul intern al osului iliac drept, endopelvin. Formatiunea are structura asemanatoare cu cea a osului din care provine, un aspect pediculat si un contur poli lobat Zonele hipodense spontan din periferia formatiunii corespund componentei cârtilaginoase. Formatiunea spre dezvolta spre m. iliac care este comprimat

• Examinarea CT este utila si complementara cu cea IRM în : iluarea reumatismelor inflamatorii, în particular a sacroileitelor, rrind o caracterizare si o stadializare lezionala precisa (microgeode, :eroziuni, condensare, anchiloza) (.nr.12)

ura 12. CT, sectiune în coronal-oblic la nivelul sacrului. Sacroileita bilaterala asimetrica: de partea stânga predomina condensarea osoasa pe versantul iliac; aceasta asociaza câteva eroziuni milimetrice si o condensare minima pe versantul sacrat. De partea dreapta condensarea iliaca este mai redusa în schimb aspectul microeroziv este mai evident