Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Gasimzade G.Sh.

Azerbaijan State Institute for Advanced Training of Doctors named after A. Aliyev, Baku

Diagnostic value of radiation methods in detecting spinal cord injuries

Резюме. В исследовании изучены специфичность и чувствительность рентгенологических методов исследования (рентгенографии, КТ и МРТ) в диагностике повреждений позвоночника. С этой целью из 969 больных, пострадавших по разным причинам, были сопоставлены результаты рентгенографии позвоночника у 43 (4,4%), КТ – у 149 (15,4%) и МРТ – у 68 (7,0%). По данным инструментальных методов обследования, травма позвоночника у 127 (13,1%) из 969 больных. Рентгенография и МРТ могут считаться более эффективными и информативными методами исследования в силу их специфичности, а КТ – в силу ее чувствительности при выявлении травмы позвоночника, вызванной автомобильной аварией. Специфичность рентгенологического исследования составила 100,0%, чувствительность – 66,7%; специфичность КТ – 92,3%, чувствительность – 98,1%, специфичность МРТ – 100,0%, чувствительность – 92,6%. При выявлении сочетанной травмы позвоночника рентгенография (100,0%) и МРТ (96,2%) благодаря своей специфичности, а КТ (97,7%) – благодаря своей чувствительности могут считаться более эффективными и информативными методами исследования. Таким образом, в диагностике повреждений позвоночника КТ имеет решающее значение ввиду высокой чувствительности к переломам костей и быстрых результатов. МРТ позволяет получить дополнительную информацию о травмах спинного мозга и мягких тканей. КТ и МРТ дополняют друг друга при выявлении травм позвоночника.

Ключевые слова: травма позвоночника, рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, чувствительность, специфичность.

Медицинские новости. – 2024. – №3. – С. 75–78.

Summary. In the study, the specificity and sensitivity of radiological examination methods (X-ray, CT and MRI) in the diagnosis of spinal column injuries were studied. For this purpose, out of 969 patients injured for various reasons, the results of X-ray of the spine in 43 (4.4%), CT in 149 (15.4%) and MRI in 68 (7.0%) were comparatively analyzed. Spinal column trauma was detected in 127 (13.1%) of 969 patients based on instrumental examination methods. X-ray and MRI can be considered a more effective and informative examination method due to their specificity and CT due to their sensitivity in detecting spinal column trauma caused by a car accident. When identifying a combined spinal injury, radiography (100.0%) and MRI (96.2%) due to their specificity, and CT (97.7%) due to their sensitivity can be considered more effective and informative research methods. So, the specificity of X-ray examination – 100.0%, sensitivity – 66.7%, specificity of CT – 92.3%, sensitivity – 98.1%, specificity of MRI – 100.0%, sensitivity – 92,6%. X-ray (100.0%) and MRI (96.2%) can be considered a more effective and informative examination method due to its specificity and CT (97.7%) in detecting joint spinal column trauma. Thus, in the diagnosis of spinal injuries, CT is of critical importance due to its high sensitivity for bone fractures and rapid results. MRI can provide additional information about spinal cord and soft tissue injuries. CT and MRI complement each other in identifying spinal injuries.

Keywords: spinal trauma, X-ray, computed tomography, magnetic resonance imaging, sensitivity, specificity.

Meditsinskie novosti. – 2024. – N3. – P. 75–78.

Травмы спинного мозга имеют большое социально-экономическое значение, поскольку оказывают негативное влияние на молодых здоровых людей, особенно, в возрасте 15–35 лет, и являются одной из основных причин инвалидности [1, 2]. Заболеваемость и смертность при травмах позвоночника очень высока и напрямую зависит от степени травмы и неврологических нарушений [3]. Травма спинного мозга ежегодно встречается у 3 из 1000 человек во многих странах мира [4]. Повреждение спинного мозга встречается в 10–14% случаев переломов и вывихов позвоночника [4]. Большинство повреждений спинного мозга (90%) происходит во время травмы, а от 5% до 10% – сразу после травмы [5]. В этой связи необходимо своевременное выявление травм позвоночника. Рентгенография, компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) имеют важное значение в диагностике травм позвоночника [6]. КТ не только выявляет переломы с большей чувствительностью, чем обычный рентген, но также может обнаружить аномалии мягких тканей, такие как посттравматическая грыжа диска, паравертебральные мягкие ткани и интраспинальная гематома [5, 7]. При оценке травмы позвоночника МРТ позволяет получить информацию о мягких тканях, межпозвоночных дисках, связках и повреждениях спинного мозга [2, 5, 8]. Основная цель лучевых методов диагностики обеспечить верификацию правильного клинического диагноза. Определение эффективности и диагностической ценности методов визуализации в правильном и своевременном выявлении повреждений спинного мозга может иметь большое практическое значение за счет снижения риска летального исхода, предотвращения отдаленной заболеваемости и неврологических расстройств [3].

Цель исследования – изучить специ-фичность и чувствительность рентгенологических методов исследования (рентгенографии, КТ и МРТ) в диагностике травм позвоночника.

Материалы и методы

В исследовании приняли участие 969 пациентов, пострадавших по разным причинам. Проанализированы и сопоставлены результаты рентгенографии позвоночника у 43 (4,4%), КТ – у 149 (15,4%) и МРТ – у 68 (7,0%) пациентов. При инструментальных методах обследования травма позвоночника выявлена у 127 из 969 больных, что составило 13,1% от общего числа пострадавших. При проведении исследования травм позвоночника мы придерживались классификации J.H. Harris и S.E. Mirvis (1996). Результаты оценивались с использованием проверенных медицинских методов и ?-критерия Коэна в статистическом пакете SPSS-26 [9].

Результаты и обсуждение

В целом рентгенологическое исследование было выполнено 43 пациентам с травмами спинного мозга, КТ – 149 пациентам, МРТ – 68 пациентам. Повреждения спинного мозга выявлены у 127 пациентов, из которых с травмой позвоночника 79 (62,2%) мужчин и 48 (37,8%) женщин. Из пострадавших с травмами позвоночника 59 (46,5%) получили ее в автокатастрофе, 58 (45,7%) человек – в результате падения, 4 (3,1%) человека – в результате сдавления, 5 (3,9%) человек – в результате удара, 1 (0,8%) человек пострадал в результате взрыва.

Из 43 пациентов, прошедших рентгенологическое обследование, у 13 была травма позвоночника. У 12 (92,3%) из них травма позвоночника была подтверждена при рентгенологическом исследовании, а у 1 (7,7%) она была опровергнута, то есть имела ложноотрицательный результат. У 30 человек без травмы позвоночника (100,0%) на основании рентгенологического исследования было подтверждено отсутствие этой травмы, получен истинно отрицательный результат (к=0,944; р<0,001), а также специфичность этого исследования была определена как 100,0%, а чувствительность составила 92,3%.

Травма позвоночника имела место у 109 из 149 больных, прошедших КТ-обследование. При этом диагноз подтвержден при КТ-исследовании у 107 (98,2%) из 109 больных и опровергнут у 2 (1,8%) больных. У 34 (85,0%) из 40 больных без травмы спинного мозга КТ дала правильный результат, то есть подтвердила отсутствие травмы, но у 6 (15,0%) человек получен ложноположительный результат, то есть констатирована травма спинного мозга. При определении травмы позвоночника КТ-исследование было статистически значимым (к=0,859; р<0,001), специ-фичность составила 85,0%, чувствительность – 98,2%.

Травма позвоночника имела место у 62 из 68 больных, прошедших МРТ-обследование, причем этот диагноз был подтвержден у 58 (93,5%) из 62 больных, а у 4 (6,5%) больных он был неопределенным и зафиксирован ложноотрицательный результат. У всех 6 пациентов без травмы позвоночника (100,0%) МРТ-исследование при определении травмы позвоночника дало истинно отрицательный результат, то есть подтвердилось отсутствие травмы. МРТ-исследование было статистически значимым (?=0,719; p<0,001), специ-фичность метода составила 100,0%, чувствительность – 93,5%.

Сравнительный анализ результатов всех трех исследований показал, что наибольшая информативность коэффициента каппа при выявлении повреждений позвоночника определена при рентгенологическом исследовании. При выявлении повреждений позвоночника КТ-исследование можно считать более эффективным методом обследования ввиду его высокой чувствительности, тогда как рентгенография и МРТ более специфичны.

Мы сравнили результаты наших исследований с целью определения более эффективного метода для выявления повреждений позвоночника при авариях различной этиологии. Из пострадавших в результате автокатастрофы 19 (4,6%) травмированным была проведена рентгенография позвоночника, 79 (19,0%) пациентам – КТ, 32 (7,7%) пациентам проведена МРТ. Из 19 пациентов, пострадавших в автокатастрофе и прошедших рентгенологическое обследование, у 3 обнаружена травма позвоночника. Из этих больных на основании рентгенологического исследования данный диагноз был подтвержден только у 2 (66,7%) пациентов. У 1 (33,3%) пациента с травмой позвоночника рентгенологическое исследование его не выявило и дало ложноотрицательный результат. На основании рентгенологического исследования у всех 16 человек (100,0%) данной травмы не было, получен истинно отрицательный результат (к=0,771; р=0,001). Специфичность рентгенологического исследования при выявлении травмы позвоночника в результате автомобильной катастрофы составила 100,0%, чувствительность – 66,7% (табл. 1).

Таблица 1. Информативность рентгенологических, КТ и МРТ-исследований

в выявлении травмы спинного мозга, возникшей в результате автомобильной аварии

Среди пострадавших в автокатастрофе у 53 человек была травма позвоночника, у 2 – такой травмы не было. По результатам КТ-обследования у 52 (98,1%) из этих больных была подтверждена травма спинного мозга, то есть получен истинно положительный результат. Хотя КТ подтвердила отсутствие травмы спинного мозга у 24 (92,3%) из 26 пациентов без травмы спинного мозга, у 2 (7,7%) пациентов был получен ложноположительный результат (к=0,913; р<0,001). Специ-фичность КТ при определении травмы позвоночника в результате автокатастрофы составила 92,3%, чувствительность – 98,1%.

Из 32 пациентов, прошедших МРТ-обследование, у 27 была травма позвоночника, у 5 пациентов данная травма отсутствовала. По данным МРТ-исследования травма подтверждена у 25 (78,1%) из 27 больных с травмой позвоночника. У всех 5 человек без травмы позвоночника (100,0%) данная травма не подтверждена и получен истинно отрицательный результат (к=0,796; р<0,001). Согласно результатам, специфичность МРТ в выявлении травмы позвоночника в результате автокатастрофы составила 100,0%, чувствительность – 92,6%.

Таким образом, рентген и МРТ можно считать более эффективным и информативным методом исследования в силу их специфичности, а КТ – из-за чувствительности при выявлении травмы позвоночника, вызванной автомобильной аварией.

С целью выявления повреждений позвоночника, вызванных падением, рентгенологическое исследование позвоночника выполнено 18 (4,5%) пациентам, КТ – 56 (15,3%) и МРТ – 32 (8,8%) пациентам. Травма позвоночника диагностирована у 8 (100,0%) пострадавших в результате падения, диагноз подтвержден у всех больных. У всех 10 человек без травмы спинного мозга рентгенограмма была истинно отрицательной (?=1,000; p<0,001). Чувствительность и специфичность рентгенографии при выявлении травмы позвоночника, вызванной падением, составила 100,0%. Травма позвоночника выявлена у 47 больных, получивших травму в результате падения, у 46 (97,9%) из них диагноз подтвержден и получен истинно положительный результат. При этом из 9 пациентов без травмы позвоночника у 5 (55,6%) был получен истинно отрицательный результат, а у 4 (44,4%) пациентов получен ложноположительный результат (?=0,617; р<0,001). Чувствительность КТ при выявлении травмы позвоночника, вызванной падением, составила 97,9%, специфичность – 55,6%. Данная травма подтвердилась у 30 из 31 пациента (96,8%), прошедших МРТ-обследование. Следует отметить, что при МРТ-исследовании у 1 пациента выявлено отсутствие травмы позвоночника (к=0,652; р<0,001). Чувствительность и специфичность МРТ при выявлении травм позвоночника, вызванных падением, составили 96,8% и 100,0% соответственно. Следовательно, рентгенография более информативна благодаря своей специфичности и чувствительности, а МРТ более информативна при выявлении травмы спинного мозга при падении.

Таким образом, рентгенографический и компьютерный метод исследования можно рассматривать как более эффективный и точный метод выявления травмы позвоночника у пациентов с травмами различной этиологии.

У 26 (20,5%) пациентов с травмой позвоночника травма наблюдалась только в позвоночнике, а у 101 (79,5%) пациента она была распространенной.

Проведен статистический анализ с целью определить, какой из инструментальных методов обследования является более эффективным при одиночной или сочетанной травме позвоночника у пострадавших. При подозрении на одиночную травму позвоночника 10 (3,0%) пациентам выполнены рентгенография, 26 (7,8%) – КТ и 11 (3,3%) пациентам – МРТ. Из обследованных при рентгенологическом исследовании у 3 из 10 пациентов была изолированная травма позвоночника, причем этот диагноз был подтвержден. Рентгенологическое исследование показало истинно отрицательный результат у 7 (100,0%) пациентов без травмы позвоночника (к=1,000; р=0,002). Чувствительность и специфичность рентгенологического исследования при выявлении одиночной травмы спинного мозга составила 100,0%. При КТ-исследовании диагноз подтвержден у всех 21 пациентов (100,0%) с одиночной травмой спинного мозга. В то же время, КТ-исследование показало истинно отрицательный результат у 4 (80,0%) из 5 пациентов без травмы позвоночника и ложноположительный результат у 1 (20,0%) пациента (к=0,866; р<0,001). Статистический анализ показал, что чувствительность КТ-исследования при выявлении одиночной травмы позвоночника составила 100,0%, специфичность – 80,0%.

При МРТ-исследовании диагноз подтвержден у 8 (80,0%) из 10 пациентов с изолированной травмой спинного мозга. У 2 (20,0%) пациентов ложноотрицательные результаты были опровергнуты. Диагноз был правильно опровергнут у 1 (100,0%) пациента без травмы спинного мозга (к=0,421; р=0,087). Чувствительность МРТ-исследования при выявлении одиночной травмы позвоночника составила 80,0%, специфичность – 100,0%. Благодаря своей чувствительности и специфичности рентгенография, КТ и МРТ могут считаться эффективным методом исследования при выявлении одиночной (изолированной) травмы спинного мозга.

С целью выявления травмы позвоночника у больных с сочетанной травмой рентгенологическое исследование выполнено 15 (3,4%) пациентам, КТ – 106 (24,4%), МРТ – 54 (12,4%) пациентам (табл. 2).

Таблица 2. Информативность рентгенологических, КТ и МРТ-исследований

в выявлении повреждений позвоночника при сочетанной травме

При рентгеновском обследовании эта травма была подтверждена у 9 (90,0%) и не подтвердилась у 1 (10,0%) пациента. У всех 5 пациентов без травмы позвоночника (100,0%) отсутствие травмы подтвердилось (к=0,857; р=0,001). Специфичность рентгенологического исследования в выявлении сочетанной травмы позвоночника определена равной 100,0%, чувствительность – 90,0%. Из 106 пациентов, прошедших КТ-обследование, у 88 человек была травма позвоночника, у 18 человек ее не было. При КТ-исследовании диагноз подтвержден у 86 (97,7%) из 88 пациентов с сочетанной травмой позвоночника, ложноотрицательные результаты получены у 5 (2,3%) пациентов. Из 18 пациентов без распространенной травмы позвоночника у 13 (72,2%) был истинно отрицательный ответ, а у 5 (27,8%) – ложноположительный (?=0,749; p<0,001). Специфичность КТ-исследования в выявлении сочетанной травмы позвоночника составила 72,2%, чувствительность – 97,7%. Из 52 пациентов с травмой позвоночника при МРТ-обследовании у 50 (96,2%) диагноз подтвердился, а у 2 (3,8%) он был опровергнут, получен ложно-отрицательный ответ. У всех 2 (100,0%) пациентов без травмы позвоночника МРТ-исследование показало правильный – истинно отрицательный результат (к=0,649; р<0,001). Чувствительность МРТ при выявлении сочетанной травмы позвоночника составила 96,2%, специ-фичность – 100,0%.

Таким образом, при выявлении сочетанных травм позвоночника рентгенологическое исследование и МРТ можно считать более эффективным и информативным методом исследования в силу их специфичности, а КТ – в силу ее чувствительности.

Обсуждение.

Более эффективными и точными методами выявления травм позвоночника у пациентов, пострадавших в результате автомобильных аварий и падений, можно считать рентгенологические и компьютерные методы исследования. Рентгенография и МРТ обладают высокой специфичностью, а КТ – высокой чувствительностью при подозрении на сочетанную травму позвоночника. Наши результаты согласуются с данными исследований, проведенных в этой области. Установлено, что чувствительность КТ в выявлении повреждений спинного мозга близка к 100,0% [4]. J.J. Diaz и соавт. при обследовании 116 пациентов показали, что 52% переломов, выявленных с помощью КТ, не были обнаружены при рентгенологическом исследовании [10]. Использование только аксиальной КТ позволяет обнаружить примерно 54% вывихов и подвывихов у пациентов с травмами. Исследования показывают, что КТ имеет более высокую чувствительность, чем рентген, при обнаружении костных поражений в шейном и поясничном отделах позвоночника [6]. При получении нормальных результатов при сагиттальной реконструкции КТ шейного отдела позвоночника у пациентов с сохранными двигательными функциями необходимость в последующем рентгенологическом исследовании отпадает. Однако традиционные рентгенограммы и сгибательно-корригирующие проекционные рентгенограммы не могут полностью выявить повреждения шеи и связок, а их чувствительность колеблется в пределах 85–90% [11]. В связи с указанными недостатками рентгенографии при травмах шейного отдела позвоночника рекомендуется первоначально выполнять КТ-исследование, точность выявления повреждений достигает 54–100% [12]. КТ позволяет снизить ложноотрицательные результаты, а также обнаружить скрытые поражения костей позвоночника. G. Preethi и соавт. смогли точнее идентифицировать переломы с помощью КТ, чем с помощью МРТ, у 32 из 50 пациентов [13]. При отсутствии КТ выбор остается между рентгеном и МРТ. МРТ имеет более высокую чувствительность, чем КТ, при выявлении повреждений поясничного отдела позвоночника [7]. Рентгеновских снимков недостаточно для определения повреждений поясничного отдела позвоночника [4]. N. Rutsch и соавт. в своем исследовании установили, что чувствительность МРТ при выявлении травм позвоночника составляет 88,5%, специфичность – 96,9%, чувствительность проекционной рентгенографии – 36,4%, специфичность – 95,1%. Они подтвердили травму позвоночника с помощью МРТ в 14 случаях, ошибочно диагностированных с помощью КТ [4].

Заключение

Таким образом, в диагностике повреждений позвоночника КТ имеет решающее значение ввиду высокой чувствительности к переломам костей и быстрых результатов. МРТ позволяет получить дополнительную информацию о травмах спинного мозга и мягких тканей. КТ и МРТ дополняют друг друга при выявлении травм позвоночника.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. van Den Hauwe L.S.P, Flanders A.E. Spinal Trauma and Spinal Cord Injury. In Diseases of the Brain, Head and Neck, Spine 2020–2023: Diagnostic Imaging [Internet].

2. Hodler J., Kubik-Huch R.A., von Schulthess G.K., Eds. – Springer: Germany, 2020. – Ch.19. Available online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554330/ (accessed on 15 February 2020).

3. Hussain O., Kaushal M., Agarwal N., Kurpad S., Shabani S. The Role of Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography in Spinal Cord Injury // Life. – 2023. – Vol.13. – P.1680. doi: 10.3390/life13081680

4. Jo A.S., Wilseck Z., Manganaro M.S., Ibrahim M. Essentials of Spine Trauma Imaging: Radiographs, CT, and MRI // Semin Ultrasound CT MR. – 2018. – Vol.39, N6. – P.532–550. doi: 10.1053/j.sult.2018.10.002

5. Rutsch N., Amrein P., Exadaktylos A.K., et al. Cervical spine trauma – Evaluating the diagnostic power of CT, MRI, X-Ray and LODOX // Injury. – 2023. – Vol.54, N7. – P.110771. doi: 10.1016/j.injury.2023.05.003

6. Shabani S., Meyer B.P., Budde M.D., Wang M.C. Diagnostic Imaging in Spinal Cord Injury // Neurosurg Clin N Am. – 2021. – Vol.32, N3. – P.323–331. doi: 10.1016/j.nec.2021.03.004

7. Tins B.J. Imaging investigations in Spine Trauma: The value of commonly used imaging modalities and emerging imaging modalities // J Clin Orthop Trauma. – 2017. – Vol.8, N2. – P.107–115. doi: 10.1016/j.jcot.2017.06.012

8. National Clinical Guideline Centre (UK). Spinal Injury: Assessment and Initial Management. London: National Institute for Health and Care Excellence (NICE); 2016 Feb. (NICE Guideline, No.41.) // Diagnostic imaging. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK367837/

9. Ghaffari-Rafi A., Peterson C., Leon-Rojas J.E., et al. The Role of Magnetic Resonance Imaging to Inform Clinical Decision-Making in Acute Spinal Cord Injury: A Systematic Review and Meta-Analysis // J Clin Med. – 2021. – Vol.10, N21. – P.4948. doi: 10.3390/jcm10214948

10. Qafarov I.A. Biostatistika. – Bak?, T?bib, 2022. – 240 s.

11. Diaz J.J. Jr., Gillman C., Morris J.A. Jr., May A.K., Carrillo Y.M., Guy J. Are five-view plain films of the cervical spine unreliable? A prospective evaluation in blunt trauma patients with altered mental status // J Trauma. – 2003. – Vol.55, N4. – P.658–664. doi: 10.1097/01.TA.0000088120.99247.4A

12. Inaba K., Byerly S., Bush L.D., et al. WTA C-Spine Study Group. Cervical spinal clearance: A prospective Western Trauma Association Multi-institutional Trial // J Trauma Acute Care Surg. – 2016. – Vol.81, N6. – P.1122–1130. doi: 10.1097/TA.0000000000001194

13. Sirén A., Nyman M., Syvänen J., Mattila K., Hirvonenet J. Clinical outcome following magnetic resonance imaging as first-line imaging in low-impact pediatric spine trauma: a single-center retrospective observational study // Pediatr Radiol. – 2023. – Vol.53. – P.2269–2280. doi: 10.1007/s00247-023-05721-7

14. Preethi Ganesan, Abubacker Sulaiman F., Soorya Prakash E.A Parthasarathy, Rajamani Anand, Ramya Kalaiarasan. Role of CT and MRI in Spinal Trauma // International Journal of Contemporary Medicine Surgery and Radiology. – 2018. – Vol.3, N2. – B11–B14.

Медицинские новости. – 2024. – №3. – С. 75-78.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.