История диагностики в травматологии. Развитие методов визуализации

Методы визуализации, изобретенные на рубеже XIX-XX веков, произвели подлинный переворот в диагностике и лечении травматологических больных. Благодаря визуализации, существенно повысилась точность диагностики, что, в свою очередь, привело к изменению соотношения между неоперативным и оперативным лечением травм.

Непрямая визуализация была изобретена в 1895 г., когда Вильгельм Конрад Рентген, профессор физики и исполняющий обязанности ректора Вюрцбургского университета, открыл излучение, названное им «Х-лучами» и известное сегодня как рентгеновское излучение. За это изобретение в 1901 г. Рентген получил первую Нобелевскую премию в области физики.

В 1923 г. Берберич и Хирш впервые применили бромид стронция в качестве внутрисосудистого контрастного вещества, позволявшего сделать кровеносные сосуды конечностей непроницаемыми для рентгеновских лучей. В 1924 г. Брукс продолжил разработку методов ангиографии, предложив использовать в качестве контраста растворы йодида натрия, а в 1926 г. Эгас Мониц применил раствор йодистого натрия при проведении церебральной артериографии.

Как полагают историки науки, первый опыт по введению ангиографического катетера в брюшную аорту через бедренную артерию был осуществлен Фаринасом в 1941 г. В 1972 г. Маргулис с коллегами впервые применили чрескатетерную эмболизацию при травме костей таза.

Computed Tomography

В 1897 г. Туффиер описал технику введения металлического зонда в мочеточниковый катетер для улучшения рентгеновской визуализации мочевыводящих путей. В 1904 г. Вульф для демонстрации анатомической аномалии мочевого пузыря в качестве контраста использовал смесь озонокислого висмута, крахмала и воды.

В 1905 г. Фолькер и фон Лихтенберг опубликовали статью о проведении цистографии с раствором коллоидного серебра, при помощи которого ученые также впервые выполнили ретроградную пиелографию. В 1923 г. Леонард Г.Роунтри из клиники Майо представил отчет о пероральном и внутривенном применении йодида соды в качестве контрастного материала для почек, мочеточников и мочевого пузыря, однако концентрация вещества в этом эксперименте была слишком низкой для того, чтобы результаты визуализации могли быть полноценно интерпретированы.

Между 1921 и 1927 гг. Артур Бинц с коллегами в поисках эффективного лекарственного средства для лечения сифилиса синтезировали целый ряд производных перидина. Проведя нескольких экспериментов и осуществив модификации, предложенные Мозесом Свиком, профессор Бинц создал высокорастворимую натриевую соль 5-йод-2-пиридон-N-уксусной кислоты, обладавшую хорошей переносимостью и выводившуюся с мочой, что обеспечивало четкую визуализацию мочевыводящих путей. Эта научная работа была представлена на IX конгрессе Немецкого общества урологов в 1929 г., и современные контрастные вещества, применяемые для визуализации мочевыводящих путей, представляют собой модификации этого препарата.

Наиболее значительные события в истории визуализации произошли в 1971 и 1972 гг.

В 1971 г. Кристенсен с коллегами опубликовали отчет об использовании ультразвука для идентификации гематом селезенки у пациентов с тупой травмой живота. С этого времени в Европе и Японии оценка состояния пациентов с аналогичными травмами осуществлялась на основании ультразвукового исследования органов брюшной полости.

Scheme FAST device

В свою очередь, хирурги США разработали сфокусированное ультразвуковое исследование брюшной полости на наличие травм (англ. Focused Abdominal Sonogram for Trauma; сокр. FAST), включив в него также исследование полости перикарда и плевральной полости.

Исследование FAST, будучи высокоточным, неинвазивным и относительно недорогим, во многих травматологических центрах в США заменило собой диагностический перитонеальный лаваж в качестве метода быстрого выявления внутрибрюшного кровотечения, возникшего вследствие повреждения внутренних органов.

Позднее была доказана эффективность ультразвукового исследования для выявления травматического пневмоторакса и переломов.

В 1972 г. Голдфри Хаунсфилд и Алано Кормак изобрели компьютерную томографию (КТ), за что в 1979 г. им была присуждена Нобелевская премия. В конце 1980-х гг. появилась винтовая (спиральная) КТ, в разработке которой основную роль сыграли Календер с коллегами. В настоящее время она широко применяется в травматологической диагностике. Наиболее крупным достижением в развитии технологий КТ стало создание мультисрезовой томографии, позволяющей значительно сократить время получения информации, реконструировать более тонкие срезы и воспроизвести четкое трехмерное изображение, благодаря чему, в частности, повысилась точность установления границ переломов позвоночника и костей таза.

Двусрезовые томографы стали применяться в 1992 г., когда компания «Elscint» произвела первый томограф «Elscint CT Twin», а четырехсрезовая КТ вошла в диагностическую практику лишь в 1998 г.

В настоящее время созданы томографы, производящие до 64 срезов за один сеанс. Поскольку мультисрезовые сканеры позволяют получить очень тонкие срезы и значительно сократить время исследования, в диагностике повреждений сосудов компьютерная ангиографии сопоставима по своей чувствительности с рентгеновской ангиографией, осуществляемой при помощи зонда; при этом преимущество КТ заключается в возможности одновременного исследования окружающих сосуд мягких тканей.

В 1972 г. Лотебур получил первое двухмерное магнитно-резонансное изображение пробы воды, а двумя годами позже — изображение живого животного. Так была изобретена магнитно-резонансная томография (МРТ), которая чаще всего применяется для выявления бессимптомных повреждений позвоночника.