КОД - цифровая фотография спины при специальном освещении.

В основе обследования лежит принцип получения объемной модели тела пациента путем компьютерной обработки фотографии его спины, освещенной вертикальными полосами под определенным углом. Специальная программа позволяет измерить целый ряд параметров тела: объем и напряженность мышц слева и справа от позвоночника, наклоны, повороты на различных уровнях, разницу в высоте плеч, лопаток и тазовых костей, величину сколиотических дуг и физиологических изгибов (кифоз, лордоз) и многое другое. Полученные данные используются специалистами Центра для подбора индивидуальной программы лечения.

Особенностью обследования является возможность оценить эффективность проводимого лечения с помощью повторных обследований и сравнительного анализа изменений в параметрах тела, что дает возможность при необходимости скорректировать программу.

КОД на I цикле лечения:

Разница мышечного тонуса: с правой стороны в грудном отделе тонус выражен сильнее. Тонус ягодичной мышцы справа снижении поясничной области. Отмечается разворот верхнегрудного и нижнегрудного отдела вправо, а крестцового отдела влево. Смещение мышечной оси влево относительно центра спины. Увеличен грудной кифоз, пояснчый лордоз.

КОД на II цикле лечения:

Увеличение мышечного тонуса слева в области верхнегрудного отдела, правой ягодичной мышцы и области поясницы. Скорректирован разворот верхнегрудно и крестцового отдела позвононичка. Мышечная ось скорректирована в грудном отделе относительно центральной оси позвоночника. Начало формирования физиологичного грудной кифоза и поясничного лордоза.

Обследование позвоночника при помощи оптического компьютерного топографа.

Одними из наиболее распространенных заболеваний, имеющих тенденцию к росту и приводящих к инвалидизации и значительным трудопотерям, являются заболевания и деформации позвоночника и стоп (сколиоз, гиперкифоз, перегруженный и высокий ассимилированный таз, плоскостопие и др.).

Деформации позвоночника наблюдаются во фронтальной плоскости и в сагиттальной. Боковое искривление позвоночника во фронтальной плоскости носит название сколиоз, искривление в сагиттальной плоскости носит название кифоз . Часто мы наблюдаем деформацию с выпуклостью вбок и кзади – кифосколиоз .

Сколиоз может быть простым, или частичным, с одной боковой дугой искривления, и сложным – при наличии нескольких дуг искривления в разные стороны и, наконец, тотальным, если искривление захватывает весь позвоночник. Он может быть фиксированным и нефиксированным, исчезающим в горизонтальном положении, например при укорочении одной конечности. Одновременно со сколиозом обычно наблюдается и торсия его, т.е. поворот вокруг вертикальной оси, причем тела позвонков оказываются обращенными в выпуклую сторону, а остистые отростки в вогнутую. Торсия способствует деформации грудной клетки и ее асимметрии, внутренние органы при этом сжимаются и смещаются.

Начальные явления сколиоза могут быть обнаружены уже в раннем детстве, но в школьном возрасте (10-15 лет) он проявляется наиболее выраженно.

Этиологически различают сколиозы:

1. врожденные (по В.Д. Чаклину, они встречаются в 23%), в основе которых лежат различные деформации позвонков:
— недоразвитие
— клиновидная их форма
— добавочные позвонки и т.д.

2. к приобретенным сколиозам относятся:
— ревматические, возникающие обычно внезапно и обуславливающиеся мышечной контрактурой на здоровой стороне при наличии явлений миозита или спондилоартрита;
— рахитические, которые очень рано проявляются различными деформациями опорно-двигательного аппарата. Мягкость костей и слабость мышц, ношение ребенка на руках (преимущественно на левой), длительное сидение, особенно в школе, — все это благоприятствует проявлению и прогрессированию сколиоза;

— паралитические, чаще возникающие после детского паралича, при одностороннем мышечном поражении, но могут наблюдаться и при других нервных заболеваниях;
— привычные, на почве привычной плохой осанки (часто их называют «школьными», так как в этом возрасте они получают наибольшее выражение).

Непосредственной причиной их могут быть неправильно устроенные парты, рассаживание школьников без учета их роста и номеров парт, ношение портфелей с первых классов, держание ребенка во время прогулки за одну руку и т.д.

Этим перечнем, конечно, охватываются не все виды сколиозов, а лишь основные.

Не менее серьезную проблему для здоровья представляет кифоз , при этом важное значение приобретает отсутствие диагностики этой деформации на ранних этапах.

В нашей практике мы достаточно часто сталкиваемся с самым серьезным проявлением деформации позвоночника в сагиттальной плоскости – юношеским кифозом (или болезнь Шейерман-Мау). Юношеский кифоз представляет собой ненормальный фиксированный кифоз, который развивается на протяжении полового созревания и возникает вследствие клиновидности одного или нескольких позвонков. Мужчины заболевают в 4 раза чаще, чем женщины. Болезнь преимущественно локализуется в грудном отделе позвоночника, на долю которого приходится до 79%, гораздо реже встречается болезнь Шейерман-Мау поясничного отдела. Наиболее типичным возрастом для данной патологии являются 12-14 лет для девушек и 14-16 лет для юношей. Чаще болезнь развивается в течение 1,5-2-х лет, реже – нескольких месяцев. Единого мнения по поводу причин, приводящих к возникновению данного заболевания, на настоящий момент нет, однако картина изменений – клиновидная деформация позвонков (одного или нескольких), наличие грыжевых выпячиваний диска – трудностей для распознавания не представляет. В абсолютном большинстве случаев субъективные проявления отсутствуют или ограничиваются чувством усталости и утомления. Реже заболевание сопровождается болями различной интенсивности в области позвоночника и спины.

Наиболее типичным внешним проявлением болезни служит появление пологого дугообразного кифотического искривления в нижнем грудном отделе позвоночника. Кифоз может распространяться и на средний грудной отдел, однако наиболее типично перемещение вершины кифоза книзу от вершины физиологического кифоза с локализацией ее на протяжении Th8 – L2 позвонков. Это искривление прогрессирует и приводит к возникновению «круглой спины». Нередко в шейном и поясничном отделах, по данным многих авторов, как компенсаторный элемент, возникает гиперлордоз. Однако, по нашим наблюдениям чаще в поясничном отделе наблюдается сглаженный лордоз, или по другому – высокий ассимилированный таз.

Перечисленные деформации позвоночника, особенно кифоз, служат основной причиной, которая заставляет пациентов, а чаще их родителей, обратиться к врачу. Очень характерным признаком юношеского кифоза является его ригидность – кифотическая деформация остается неизменной даже при крайних степенях гиперэкстензии позвоночника.

Наиболее серьезный характер носит деформация позвоночника когда кифотическая деформация сопровождается сколиотической, т.е. происходит деформация тел позвонков и межпозвоночных дисков сразу в двух проекциях – фронтальной и сагиттальной.

Причиной всех этих деформаций позвоночника могут служить как врожденные, так и приобретенные факторы. Но в любом случае, диагностика на ранних этапах позволяет провести ряд мероприятий, приводящих к предупреждению развития более тяжелых форм, какие мы имели возможность наблюдать при скрининговых обследованиях детских коллективов.

Когда мы говорим о нарушениях опорно-двигательного аппарата, невозможно обойти молчанием такую патологию, как плоскостопие .

Плоскостопием страдают более половины всего населения, из них 40-50% приходится на 1-2 степень плоскостопия. 15-20% — это 3-я степень. В период роста ребенка наличие 2-3 степеней плоскостопия, особенно если они осложнены вальгусами , в той или иной степени вызовет деформацию позвоночника во фронтальной плоскости. Поэтому осмотр стоп и выдача индивидуальных рекомендаций по поводу коррекции патологии стопы являются обязательными.

С 1998 года Обнинское протезно-ортопедическое предприятие для скрининг-диагностики и мониторинга деформации позвоночника использует автоматизированную топографическую систему «Компьютерный оптический топограф» не имеющую аналогов в России и других странах СНГ и превосходящую известные зарубежные аналоги.

Новизна технических решений, положенных в ее основу, состоит в использовании оптического метода проекции полос и пространственного детектирования фазы для обработки первичной информации, что позволяет с более высокой точностью и пространственным разрешением определить форму обследуемой поверхности (в каждой точке введенного изображения).

Компьютерная топограмма представляет полное графическое описание рельефа поверхности спины пациента в виде изолиний. Топограмма является изображением линий равного уровня поверхности. Рельеф поверхности представлен чередованием светлых и темных контурных линий.

Отправной точкой для анализа при диагностировании деформаций позвоночника по изображению топограмм дорсальной поверхности туловища является предположение о симметрии левой и правой его половин. Для проведения анализа на топограмме дорсальной поверхности туловища выделено несколько стандартных зон, в пределах которых нормальная топограмма претерпевает определенные изменения в результате деформирования позвоночного столба — в основном за счет ротационного компонента деформации. Это следующие зоны: шея и надлопаточная область; лопатки и подлопаточная область; область поясничного лордоза; область пояснично-крестцового отдела и ягодиц.

Качественная интерпретация изображений топограмм позволяет определять:
— уровень расположения сколиотической дуги;
— сторону искривления;
— наличие двойных или компенсаторных дуг искривления;
— грубо оценивать степень деформации.

Речь не идет о замене рентгенологического обследования вообще. Но при динамическом наблюдении на 70-80% возможно сократить число рентгенологических обследований, особенно у детей.

На топограммах (выходные формы) мы видим позвоночник и кости таза в 3-х проекциях – во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной.

Позвоночник взрослого человека имеет небольшие изгибы: в шейном и поясничном отделе – кпереди (лордоз), в грудном и крестцовом – кзади (кифоз). Они образуются по мере роста организма, особенно после того, как ребенок научится стоять и ходить. Эти изгибы имеют положительное значение для организма, так как смягчают резкие вертикальные нагрузки на позвоночник; они называются физиологическими изгибами.

Патологическое искривление позвоночника бывает трех видов:
— кпереди – усиление лордоза
— кзади – усиление кифоза
— боковое искривление — сколиоз.

Фронтальная плоскость (вид сзади)

Сколиоз бывает врожденным (неправильное развитие позвонков) и приобретенным, возникает и прогрессирует чаще всего у детей в возрасте от 7 до 9 (увеличение статических вертикальных нагрузок в школьный период) и от 11 до 15 лет (период полового созревания). Развитию сколиоза у детей способствует неправильная поза во время учебных занятий, что ведет к неравномерной нагрузке на позвоночник и мышцы спины, утомляет и ослабляет их. В дальнейшем возникают изменения связок позвоночника и форма самих позвонков, образуется стойкое боковое искривление позвоночника. Наиболее часто клинические проявления приобретенного сколиоза начинаются с того, что позвоночник слегка искривляется вбок при утомлении мышц спины; после отдыха искривление исчезает. Это — функциональный сколиоз.

Со временем искривление делается постоянным, изменяются осанка больного, форма грудной клетки. Подвижность позвоночника резко ухудшается. Всякое физическое напряжение утомительно. Нередко у таких детей обнаруживаются нарушения в работе внутренних органов: сердца, легких и др. На топограммах дорсальной поверхности видны стойкие дуги искривления, которые не исчезают на снимках при различных функциональных пробах, в частности, при выполнении пробы «с напряжением».

Оптический компьютерный топограф позволяет делать нужное количество проб, не нанося вреда организму ребенка, позволяет определить начальные формы деформации позвоночника, выделить группы детей для направление на углубленный осмотр с проведением рентгенографии или томографии определенного (выявленного при осмотре на ОКТ) участка позвоночника.

«Школьная» причина развития сколиоза у детей не единственная. Таких причин много. Большое значение для формирования сколиоза у ребенка во время роста имеет разница в длине конечности . На топограмме разницу в длине конечностей можно определить по углу наклона линии таза, которая проходит по вершинам подвздошной ости. Разница в длине конечностей, вне зависимости от ее величины, (разница степени плоскостопия, выраженности вальгусов также может служить причиной) ведет к косому положению таза во фронтальной плоскости и ротации в горизонтальной плоскости. Косое положение таза, в свою очередь, ведет к смещению общего центра масс (ОЦМ). В зависимости от величины укорочения, смещение ОЦМ может привести к значительной перегрузке суставов нагружаемой конечности.

Рисунок 1 . Фронтальная плоскость

Такоесмещение ОЦМ, как правило, ведет к компенсаторному развитию сколиоза и вторичному перераспределению нагрузки.

Компенсация укорочения, устраняя косое положение таза, дает возможность практического устранения деформаций позвоночника, кроме того, в период роста есть возможность выравнивания длины конечностей.

К развитию I-II и даже III степени сколиоза может привести наличие скрученного таза, уменьшенного полутаза, т.к. они также являются причиной косого положения таза и неравномерной нагрузки на позвоночник.

На топограмме дорсальной поверхности туловища (см. рис.№1 «Латеральный анализ») мы также можем определить угол наклона туловища (вправо-влево), угол наклона плечевого пояса, лопаток.

Сагиттальная плоскость (вид сбоку, см. рис. №2).

Говоря об осанке, нужно иметь виду изгибы позвоночника в сагиттальной плоскости.

Гармонична осанка – это осанка с умеренным шейным и поясничным лордозом, компенсированными соответствующими кифозом грудного отдела позвоночника, т.е. шейное и поясничное искривление настолько выдаются кпереди, насколько сдвинут кзади грудной отдел.

Плоская спина – физиологические изгибы позвоночника слабо выражены. Грудная клетка уплощена, мышцы спины ослаблены.

Сутулая спина – кифоз грудного отдела усилен, лордоз поясничного отдела слегка уплощен, туловище, особенно плечевой пояс сдвинуты кпереди, грудная клетка уплощена, живот выпячен.

Рисунок 2 . Сагиттальная плоскость

Круглая спина – общее искривление позвоночника кзади, физиологический кифоз грудного отдела увеличен, поясничный лордоз без изменений. Голова несколько наклонена вперед, плечи сведены, имеются крыловидные лопатки.

Кругло-вогнутая спина – отличается усилением грудного кифоза и увеличением поясничного лордозов.

Уплощение грудного кифоза (плоско-вогнутая спина) — изолировано уплощен грудной кифоз. При этом сохраняется нормальное расположение и выраженность поясничного лордоза.

Усиление физиологических изгибов — незначительное равномерное усиление изгибов спины во всех отделах позвоночника.

Усиление поясничного лордоза — умеренное усиление поясничного лордоза при сохранении выраженности других изгибов спины.

Гиперлордоз — резкое увеличение поясничного лордоза с отклонением кпереди брюшной стенки и сохранением положения грудного кифоза. Расположение крестца близко к горизонтальному.

Вогнутая спина — практически полное отсутствие кифоза при значительно выраженном по величине по величине и протяженности поясничного лордоза.

В сагиттальной проекции важным источником информации является угол наклона таза. Чем больше угол наклона таза, тем более выражен поясничный лордоз и по величине и по протяженности. Точка перехода поясничного лордоза в грудной кифоз смещается в сторону грудного отдела. Клинически важные последствия при горизонтальном (перегруженном) тазе отражены в его названии — перегрузка пояснично-крестцового, тазобедренных и коленных суставов . Не случайно, что среди больных, страдающих коксартрозом, больше женщин. Высокий каблук (именно поэтому в случаях с перегруженным тазом в рекомендациях обязательно указывается ограничение высоты каблука), беременность, слабость мышц передней брюшной стенки приводит к увеличению наклона таза, усилению лордоза, возрастанию нагрузки на пояснично-крестцовый отдел и тазобедренные суставы. Раннее обнаружение перегруженного таза, позволяет проводить реабилитационные мероприятия, направленные на разгрузку тазобедренных суставов.

Противоположное явление перегруженному тазу — высокий ассимилированный таз, или сглаженный лордоз . Как правило, сглаженный лордоз сопровождается усилением кифоза. В поясничном отделе позвоночника возрастает вертикальная нагрузка, а при резких наклонах и разгибательных движениях, особенно с отягощением, возрастает опасность «выбивания» межпозвонковых дисков и ущемление нервных корешков, выходящих из спинномозгового канала. В данной ситуации главное — укрепление мышечного корсета поясничного отдела позвоночника и профилактика резких сгибательных и разгибательных движений на прямых ногах (подъем тяжести из положения «на корточках» или просто чуть согнув колени).

Горизонтальная плоскость (вид сверху).

На этих графиках виден разворот туловища и таза в горизонтальной плоскости, обусловленный торсией тел позвонков (т.е. разворотом вокруг своей оси). Если плечевой пояс и таз развернуты в противоположные стороны, то мы говорим о «скручивании» позвоночника .

Коррекция торсии путем применения специальных упражнений лечебной физкультуры поможет избежать перехода деформаций позвоночника из функциональной стадии в структуральную.

МЕТОД ЦИФРОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЕФОРМАЦИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Изобретение относится к медицине, точнее к ортопедии при лечении деформаций позвоночника. Метод основан на компьютерной обработке цифровых изображений пациента, полученных цифровой камерой (фотоаппаратом) в трёх проекциях (прямой задней, левой боковой и прямой передней). Предварительно, на спине пациента вдоль позвоночника ставится семь точечных меток. Метки ставятся приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Место установки меток определяется на ощупь, по остистым отросткам. На передней части тела пациента также ставится несколько меток, которые в дальнейшем при цифровой обработке должны помочь определить геометрическую централь туловища. Полученные цифровые изображения вводятся в память ЭВМ. Распознавание меток происходит с помощью оператора. Координаты полученные при распознавании используются для математической пространственной обработки. Результатом обработки является получение трёхмерного схематичного изображения позвоночника, с указанием величин отклонений от нормы в размерах и углах. На основании этих величин вычисляются степени сколиоза, лордоза и кифоза. Метод позволяет проводить раннюю диагностику деформаций позвоночника во фронтальной, горизонтальной, сагиттальной плоскостях, мониторинг, исключить необходимость проведения рентгенологических исследований в процессе лечения деформаций позвоночника.

Метод позволяет выявлять деформацию позвоночника начиная от нарушения осанки, которое ещё не является заболеванием, до сколиоза - сложной деформации позвоночника, характеризующейся, в первую очередь искривлением его во фронтальной плоскости (собственно сколиоз), с последующей торсией и искривлением в сагиттальной плоскости (увеличением физиологических изгибов - грудного кифоза, шейного и поясничного лордоза).

Прогрессирование болезни приводит к вторичной деформации грудной клетки и таза, нарушению функции легких, сердца и тазовых органов. Юноши со сколиозом проходят экспертизу для определения годности их к службе в армии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к медицине, точнее к ортопедии, и может найти применение при лечении деформации позвоночника.

В настоящее время происходит постоянное увеличение числа пациентов, страдающих патологий опорно-двигательного аппарата, в первую очередь детей. При этом одно из ведущих мест занимает патология позвоночника. Причиной для начала заболевания может быть простое нарушение осанки. Из словаря С. И. Ожегова: "Осанка - внешность, манера держать себя (преимущественно о положении корпуса, складе фигуры)". Проще говоря - это поза стоящего человека. Сами по себе дефекты или нарушения осанки могут быть вызваны общей слабостью и вялостью организма (например, это сутулость у изнеженного подростка, не знающего, что такое утренняя гимнастика). Он не болен, просто следует заняться его физическим воспитанием и накачать мышцы, поддерживающие спину. В период активного развития организма небольшие нарушения развиваются в серьёзные дефекты.

Еще одна, довольно распространённая причина кривизны тела - разная длина ног. Часто бывает так, что в период бурного созревания, лет в 12-14, одна нога (чаще правая) как бы чуть-чуть отстает в росте. Это ведет к перекосу таза и, как следствие, к дугообразному искривлению позвоночника. Подобная деформация может довольно стойко закрепиться: вопреки ожиданиям, "отстающая" нога никак не желает догонять "лидирующую".

Причину появления деформации должен выявит врач-ортопед, но сигналом и данными для этого служит диагностика деформации позвоночника.

Для выявления патологии позвоночника традиционно используют рентгенологическое исследование, причем для выявления деформаций позвоночника во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях выполняют рентгенограммы в прямой и боковой проекциях. Для динамического наблюдения за течением, например, сколиотической болезни, пациента обследуют ежегодно. Если принять во внимание тот факт, что первично диагноз сколиоза обычно выставляют в среднем в 8-9 лет, а прогрессирование заболевания заканчивается в 16-17 лет, то количество необходимых рентгенограмм может быть до 15 единиц, что связано со значительной лучевой нагрузкой на растущий организм.

Существует метод, не использующий рентгеновского излучения - муаровая топография.

Основоположником получения оптического эффекта муаровой топографии является Takasaki H: Moire Topography Applied Optics 9. Автором была создана оптическая система, состоящая из трех элементов: источника света, фотокамеры и решетки, позволяющая при определенном расположении источника света и фотокамеры получить на поверхности тела пациента рисунок из чередующихся белых и черных полос, которое может давать представление о рельефе поверхности тела. Однако медицинского применения эта система в те годы не нашла.

Многократные модификации метода привели к созданию "Способа компьютерной оптической топографии формы тела человека и устройства для его осуществления" (Евразийский патент 000111, 1998 г., А 61 В 5/103). Этот метод является наиболее близким к предлагаемому и включает проецирование на поверхность тела пациента изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий, видеосъемку этого изображения, аналого-цифровое преобразование сигнала изображения, введение его в систему памяти электронно-вычислительной машины (ЭВМ) и обработку преобразованного сигнала для получения количественных параметров рельефа поверхности. Предварительно изображение указанной системы линий проецируют под указанным заданным углом на плоский экран и осуществляют видеосъемку изображения в отсутствии пациента. По полученным изображениям авторы судят об изменениях формы тела и делают вывод о том, что при выявлении объемной асимметрии можно говорить о наличии деформации позвоночника.

Недостатком метода является то, что наличие объемной асимметрии туловища является лишь косвенным признаком деформации позвоночника. Рельеф поверхности тела создаётся равно как скелетом, так и мягкими тканями. Известно, что человеческое тело всегда ассиметрично. И это нормально. На этом основании делать выводы о строении скелета не всегда правильно.

Схожесть методов заключается в отказе от применения рентгеновского излучения и цифровой математической обработке полученных данных.

Предлагаемый метод имеет ряд преимуществ:

Предлагаемый метод имеет очень большую точность. При использовании стандартного разрешения цифровой фотокамеры 2448х3264 точность измерения отклонений достигает ±0,4 мм. А при измерении углов ±0,2 градуса. Но такая точность имеет место при правильной расстановке меток.

Предлагаемый метод требует минимальный набор оборудования, цифровая фотокамера на штативе и персональный компьютер. Затраты на это оборудование на порядок меньше чем затраты на оборудование, используемое при других методах. Это позволяет широко применять метод не только в медицинских учреждениях, но и в детских садах, специализированных санаториях и других бюджетных организациях.

Предлагаемый метод в отличие от других чувствителен к деформации не только в коронарной и сагиттальной проекции, но и в аксиальной. Это помогает судить о ротации позвоночника вокруг своей оси на всём его протяжении.

Проведение съёмки.

Пациент должен стоять на фоне белой стены. Справа от пациента на стене должны быть две метки V 1 и V 2, которые расположены строго вертикально друг над другом на расстоянии соответственно 1000 мм. и 1500 мм. от пола. Эти метки необходимы, для того чтобы компьютерная программа откалибровала масштаб при расчетах, и настроилась на реальную вертикаль. Цифровая фотокамера находится на расстоянии 5-8 метров. При более близком расположении фотокамеры появятся погрешности в измерениях, возникающие от эффекта «вращающейся бочки». Расстояние от пола до оси фотообъектива должно быть приблизительно равно расстоянию от пола до позвонков С7-С8, так как этот отдел является серединой исследуемой области позвоночника. На спине пациента вдоль позвоночника ставится семь точечных меток. В особо сложных случаях при сильных деформациях позвоночника для получения более полных данных количество меток можно увеличить. Метки ставятся приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Место установки меток определяется на ощупь, по остистым отросткам. Метки должны иметь вид вертикального штриха длиной 5 мм. чёрной гелиевой авторучкой, это поможет отличить их от родинок. На передней части тела пациента также ставится несколько меток, которые в дальнейшем при цифровой обработке должны помочь определить геометрическую централь туловища.

Отмечаются семь меток пересечения линий с задней поверхностью тела пациента и семь меток пересечения линий с передней поверхностью тела. Теперь отмечаются метки на снимке передней прямой проекции. Отмечаются метки V 1 и V 2 после чего программа переносит уровни семи меток с задней прямой проекции в виде горизонтальных линий. Ориентируясь на геометрическую централь туловища, метки ставятся на пересечениях горизонтальных линий с централью. Координаты всех отмеченных меток заносятся в память ЭВМ и служат данными для всех расчетов. Далее программа проводит обработку данных. Полученные результаты выводятся в графическом виде с указанием всех величин отклонений и углов.

До сих пор в ортопедии принято множество методик измерения угла искривления позвоночника, и, соответственно, множество различных классификаций с разными величинами углов в градусах. В нашей стране наиболее распространена классификация, предложенная В.Д. Чаклиным.

То критериям этой классификации программа оценивает все углы и выдаёт степени сколиоза и кифоза по всем деформированным участкам позвоночника.

Как известно, никакая компьютерная программа не вправе ставить диагноз пациенту, но она может быть незаменимым инструментом для сложных и точных расчетов для врача-ортопеда.

Метод основан на компьютерной обработке цифровых изображений отпечатка стоп пациента или проекции точек, соответствующих гребням остистых отростков позвонков, в трёх проекциях (прямой задней, левой боковой и прямой передней). Результатом обработки является получение плоскостного, при обследовании стоп, и трёхмерного при обследовании позвоночника, схематичного изображения, с указанием величин отклонений от нормы в размерах и углах. На основании этих величин вычисляются степени снижения высоты продольного и поперечного сводов стоп, сколиоза, лордоза и кифоза. Метод позволяет проводить раннюю диагностику и мониторинг развития деформаций стоп и позвоночника, исключить необходимость проведения рентгенологических исследований в процессе лечения.

В Европе более сорока детских заболеваний выявляются на ранних стадиях благодаря массовым обследованиям с использованием ультрасовременного диагностического оборудования, в России с помощью новейших автоматизированных систем находят только четыре патологии у детей и подростков. Среди них деформации позвоночника и нарушения осанки, которые теперь врачи могут диагностировать с помощью уникального аппарата – оптического топографа.

Установка работает на основе метода КОМОТ (компьютерная оптическая топография), авторской разработке новосибирских ученых. КОМОТ позволяет за считанные минуты получить полную информацию о состоянии позвоночника ребенка, но при этом не приносит абсолютно никакого вреда ребенку. Метод был разработан в 1994 году Владимиром Николаевичем Сарнадским и его коллегами в Новосибирском исследовательском институте травматологии и ортопедии (НИИТО) – крупнейшем в Сибири центре диагностики и лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Сами ученые называют свой аппарат «рентген без рентгена». В 2005 году разработка была удостоена международной премии “ПРОФЕССИЯ-ЖИЗНЬ” в номинации “За достижения в области науки и технологии медицины”.

«Летидор» встретился с Татьяной Николаевной Орловой , ортопедом-травматологом, координатором обследования детей методом компьютерной оптической топографии. Она рассказала о работе аппарата и о его возможностях.

Как это работает

Татьяна Николаевна Орлова ведет прием в детском ортопедическом центре, одном из подразделений АНО «Клиника НИИТО». Вместе с юным пациентом Матвеем она демонстрирует нам принцип обследования методом компьютерной оптической топографии КОМОТ.

Матвей, разуваясь и раздеваясь по пояс, становится на фоне белого полотна на специальную платформу – место пациента. В комнате гасится свет, влючается прибор, чем-то похожий на старинный фильмоскоп. Из аппарата выпускается пучок света, который дает строго вертикальные черные и белые полосы. Они проецируются на спину мальчика, преломляются в соответствии с рельефами тела, а специальное устройство – ТВ камера считывает этот рисунок, переводя его в цифровой сигнал. Съемка длится меньше одной секунды. Отклонения световых линий, их изгиб дает полную информацию о расположении позвоночника ребенка.

Показания прибора фиксируются трижды, для чего пациент принимает разные функциональные позы. Данные, полученные компьютером, обрабатываются с помощью сложной уникальной программы, естественно, не без участия врача, который должен отследить правильность положения ребенка и корректность внесения данных.

На экран компьютера выводится 3D-модель туловища, на которой просматривается форма позвоночника в трех проекциях, цветом отмечаются проблемные зоны. Врач может покрутить фигуру, чтобы внимательнее рассмотреть положение позвоночника. Татьяна Николаевна поясняет:

«В разных плоскостях смотреть очень важно для того, чтобы увидеть самый страшный, структуральный сколиоз, когда позвоночник дает отклонение вправо, влево, закручивается вокруг вертикальной оси, при этом нарушается и баланс туловища. Структуральный сколиоз возникает в период интенсивного роста ребенка, в 10-14 лет, формирует грубую деформацию позвоночника, чаще всего у девочек, приводит к инвалидности и снижает качество жизни».

Среди других серьезных заболеваний, которые ищут врачи, остеохондроз и компенсаторный сколиоз. Компенсаторный, или «статический» сколиоз может возникнуть во время интенсивного роста ребенка. Иногда конечности удлиняются ассиметрично – одна нога короче другой. При разнице даже в полсантиметра может возникнуть перекос таза, и как следствие – серьезное искривление позвоночника. У девочек из-за этой патологии в будущем могут возникнуть проблемы в родах. Остеохондроз возникает при регулярном длительном сидении, когда нарушается приток жидкости к межпозвонковым дискам. Это приводит к длительному обезвоживанию диска и его разрушению. Болезнь очень сильно «помолодела»: раньше врачи наблюдали остеохондроз у 50летних пациентов, а сейчас уже в 14-17 лет.

Между тем, даже незначительное нарушение осанки, или небольшое боковое отклонение позвоночника со временем может спровоцировать целый ворох неприятностей со здоровьем: от банальной головной боли, усталости в спине и шее до серьезных проблем в работе организма.

После обработки данных врачом, подробные результаты выводятся на бумагу. Специалист в зависимости от диагноза, дает индивидуальные рекомендации. В случае здорового позвоночника или вариантов с легкими отклонениями прописывает профилактические мероприятия, если обнаружен сколиоз второй – четвертой степени, ребенок с родителями приглашается на осмотр к врачу в детский ортопедический центр.

«Метод КОМОТ абсолютно безвредный, объективный, – подчеркивает Татьяна Николаевна. – Мысль разработчиков ушла очень далеко от существующего практического здравоохранения. В ортопедической практике до сих пор практически повсеместно все виды нарушения осанки и асимметрия позвоночника определяются на глаз или с помощью рентгеновского обследования.

Безвредные, объективные методы диагностики в вертебрологии («вертебрология» - «наука о позвоночнике»), позволяющие определить не только факт или наличие деформации, но и количественно, в единицах измерения, и наглядно, в цвете, представить, насколько нарушена осанка, либо деформирован позвоночник, в широкой медицинской практике до недавнего времени отсутствовали.

Обычно врач говорит: «Я и так вижу, есть у него сколиоз или нет», посмотрел и написал в карточке, а завтра заболел или ушел на пенсию и никто не сможет сказать, что же он «там видел». При использовании КОМОТ все объективно и точно. В компьютере сохраняется вся информация и можно проследить, как изменяется положение позвоночника даже на протяжении нескольких лет. Мы можем провести мониторинг состояния осанки и позвоночника в период роста ребенка».

Противопоказаний к обследованию детей методом компьютерной томографии нет никаких. Осматривают всех, за исключением тех, кто не может стоять неподвижно в течение нескольких секунд (дошкольники до 4 лет и дети с серьезными патологиями) и людей с избыточной массой тела, у которых жировые складки не дадут составить точную картину.

Функциональное состояние опорно-двигательного аппарата наглядно может быть объективизировано методом оптической топографии. Исследование проведено на компьютерном оптическом топографе Новосибирского НИИТО

И соавт. (2003, 2007).

Компьютерная оптическая топография является бесконтактным высокоточным методом и позволяет определить форму дорсальной поверхности туловища. Количественное описание данного параметра позволяет определить угол латеральных искривлений позвоночного столба. Этот метод позволяет получить достоверную информацию о состоянии позвоночника и о постуральных изменениях, которые происходят в ходе динамического наблюдения.

Обследование проводилось с использованием естественной позы пациента, что необходимо для оценки его привычной осанки и выявления деформации позвоночника в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях. Для этого при проведении съемки пациент фиксировал свою позу на 1-2 секунды.

Для объективизации и максимально достоверной оценки топографических результатов съемку проводили преимущественно в первой половине дня, при этом пациенты были проинструктированы о необходимости исключения большие физические нагрузки накануне исследования.

Пациент устанавливался перед эталонной плоскостью и на его спину проецировалось изображение картины вертикальных полос. Данный метод позволяет получить детальную и полную информацию о форме поверхности спины пациента в виде фазовой модуляции полос, благодаря деформации картины полос пропорционально рельефу поверхности спины. После ввода этого изображения компьютер рассчитывает цифровую модель восстановленной формы спины соответственно каждой точки исходного изображения обследуемого (Рисунок 11).

Рисунок 11 – Оптическая схема системы компьютерной оптической топографии

(Сарнадский В.Н.

И соавт., 2003, 2007)

Рисунок 12 – Клинический пример пациента с передним типом и отклонением вправо

Для проведения съемки дорсальная поверхность туловища обследуемого маркируется светоотражательными маркерами. Проводиться последовательная маркировка вершины остистого отростка С7, линии остистых отростков от С7 до L3. (каждый второй или третий позвонок, в зависимости от формы фронтальной деформации), левой и правой задних верхних подвздошных остей подвздошной кости.

После компьютерного восстановления поверхности и выделения на ней анатомическим ориентирам костных структур проводиться расчет параметров, которые количественно описывают форму дорсальной поверхности туловища и позволяют оценить деформацию позвоночника в трех плоскостях:

Для оценки деформации позвоночника применялись следующие топографические параметры:

O индекс смещения тела во фронтальной плоскости (FT);

O индекс смещения тела в сагиттальной плоскости (ST);

O общий интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности (PTI);

O угол скручивания туловища - поворот плечевого пояса относительно таза (GT);

O угол латеральной асимметрии дуги искривления (LA);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности в горизонтальной плоскости (PTI-G);

O угол поворота таза (GP);

O угол поворота плечевого пояса (GH);

O угол наклона плечевого пояса относительно горизонтали (FH);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности во фронтальной плоскости (PTI-F);

O интегральный индекс нарушений формы дорсальной поверхности в сагиттальной плоскости (PTI-S).