10. STRESZCZENIE 1) Wstęp W piśmiennictwie skuteczność badania ultrasonograficznego układu narządu ruchu w ocenie struktur wewnątrzstawowych - w tym łąkotek stawu kolanowego - poddawana jest dyskusji, a uzyskiwane wyniki są bardzo rozbieżne. Do tej pory nie ma wystandaryzowanej metody wykonania badania ultrasonograficznego i oceny obrazu z uwzględnieniem cech towarzyszących uszkodzeniu łąkotki. Wynik badania ultrasonograficznego jako metody obserwatorozależnej w dużym stopniu zależy od doświadczenia badacza. W oparciu o metody doświadczalne z uwzględnieniem poszczególnych cech obrazu ultrasonograficznego w ocenie niemowlęcych stawów biodrowych profesor Graf stworzył model badania z bardzo wysoką skutecznością rozpoznań stawów biodrowych dysplastycznych. Przy określonym standardzie wykonania badania dowiedziono iż zarówno doświadczony jak i niedoświadczony badacz uzyskują podobną bardzo wysoką skuteczność. W pracy badawczej w ocenie ultrasonograficznej łąkotki zaproponowałem schemat przeprowadzenia badania i ocenę obrazu ultrasonograficznego w oparciu o następujące cechy łąkotki: obecność lub brak rozwarstwienia łąkotki z uwzględnieniem pełnego i niepełnego rozwarstwienia, zmianę morfologii kształtu łąkotki brak, pełną lub niepełną, ocenę przyczepu torebkowego, ocenę przyczepów kostnych i zwężenie szpary stawu. 2) Cele Głównym celem jest obiektywizacja i standaryzacja metody ultrasonograficznej w uszkodzeniach łąkotek stawu kolanowego z wykorzystaniem poszczególnych cech obrazu ultrasonograficznego i możliwość praktycznego klinicznego zastosowania tej metody. Cele pracy badawczej : 1) Określenie ultrasonograficznych typów uszkodzeń łąkotkowych na podstawie badań doświadczalnych; 162
2) Wyróżnienie istotnych cech ultrasonograficznych obrazu; 3) Uszeregowanie cech ultrasonograficznych obrazu uszkodzenia łąkotki w zależności od miejsca, stopnia i morfologii, na podstawie badań doświadczalnych i weryfikacji artroskopowej; 4) Weryfikacja trafności oceny ultrasonograficznej w badaniach klinicznych, weryfikacja w obrazie artroskopowym z uwzględnieniem rozpoznania typu uszkodzenia łąkotki; 5) Statystyczna ocena parametrów poszczególnych cech obrazu ultrasonograficznego uszkodzonej łąkotki z rozróżnieniem poszczególnych typów uszkodzeń łąkotki. 3) Materiał W części anatomicznej badania wykorzystano 12 prawidłowych preparatów łąkotek stawu kolanowego utrwalonych w roztworze formaliny oraz 30 prawidłowych preparatów łąkotek stawu kolanowego, które pochodziły od 20 dorosłych zmarłych. W części klinicznej badania materiał stanowiło 50 chorych z uszkodzeniami łąkotek stawu kolanowego o etiologii pourazowej zakwalifikowanych do leczenia metodą artroskopową. Grupę kontrolną w części klinicznej badania stanowiło 50 chorych poddanych zabiegowi artroskopowemu z innymi niż uszkodzenia łąkotek uszkodzeniami stawu kolanowego 4) Metodyka Badanie zostało podzielone na 3 części : 1. ultrasonograficzne badanie doświadczalne z użyciem preparatów anatomicznych, 2. ultrasonograficzne badanie doświadczalne z użyciem technik artroskopowych, 3. badanie kliniczne. Celem pierwszej części badania jest wyróżnienie ultrasonograficznych typów uszkodzeń łąkotek. W części drugiej celem badania jest wyodrębnienie poszczególnych cech 163
obrazu ultrasonograficznego istotnych prognostycznie w ocenie uszkodzonej łąkotki. W części trzeciej celem jest ocena czułości i specyficzności ultrasonografii do prawidłowej oceny rozpoznań uszkodzeń łąkotkowych. W badaniu uczestniczyły 2 osoby. Osoba oceniająca łąkotkę ultrasonograficznie po wykonaniu uszkodzenia nie znała mechanizmu uszkodzenia i faktycznej morfologii uszkodzenia łąkotki. Metoda wykonania badania została ujednolicona z uwzględnieniem oceny łąkotki bocznej i przyśrodkowej z oceną rogu przedniego, trzonu i rogu tylnego. Wykonano dokumentację zdjęciową preparatów anatomicznych, obrazów artroskopowych i badań ultrasonograficznych. 5) Wyniki W części pierwszej badania doświadczalnego z użyciem preparatów anatomicznych wyróżniono ultrasonograficzne typy uszkodzeń łąkotek. W części drugiej badania na preparatach z użyciem technik artroskopowych wyodrębniono prognostycznie ważne cechy obrazu ultrasonograficznego do oceny uszkodzenia łąkotki stawu kolanowego i oceniono skuteczność metody ultrasonograficznej dla poszczególnych typów uszkodzeń łąkotki. W badaniu ultrasonograficznym, w oparciu o badanie doświadczalne, uszkodzenie typu: podłużnego - zostało prawidłowo zakwalifikowane w 80% ( 4/5); skośnego - zostało prawidłowo zakwalifikowane w 92% (13/14). radialnego - zostało prawidłowo zakwalifikowane w 100% (5/5). wielokierunkowego zostało prawidłowo zakwalifikowane w 100% (6/6). W części klinicznej oceniono czułość i specyficzność metody w oparciu o obraz artroskopowy z uwzględnieniem poszczególnych cech obrazu oraz typów uszkodzeń łąkotek. W zbiorczej analizie wyodrębniono następujące niezależne od siebie cechy obrazu: 164
- rozwarstwienie niepełne (1) lub pełnej grubości (2), - zmiana przyczepu torebkowego, - zwężenie szpary stawu. Połączenie wyżej wymienionych parametrów wykazywało istotny związek z uszkodzeniem łąkotki w oparciu o weryfikację artroskopową. W zaproponowanym modelu wieloczynnikowym cech obrazu ultrasonograficznego wykazano, że obecność 2 z 3 wymienionych cech daje czułość 88% (44/50) i swoistość 86% (43/50). Dołączenie do testu cechy pełnej morfologii zmiany daje czułość testu 100% i specyficzność 84%. Frakcja prawidłowo zakwalifikowanych osób wynosi 92% (92/100). W analizie jednoczynnikowej rozwarstwienie pełnej grubości daje w badanej grupie 100% rozpoznania uszkodzenia łąkotki w obrazie ultrasonograficznym. Rozwarstwienie niepełnej grubości ponad 23-krotnie zwiększa szanse występowania uszkodzenia w obrazie artroskopowym. Zmiana morfologii kształtu pełnej grubości daje w badanej grupie wystąpienie uszkodzenia łąkotki w 97% i ponad 300-krotnie zwiększa szanse występowania uszkodzenia łąkotki w obrazie artroskopowym kształtu.zwężenie szpary stawu w obrazie ultrasonograficznym 11-krotnie zwiększa szanse występowania uszkodzenia łąkotki w obrazie artroskopowym. 6) Wnioski 1) Badanie doświadczalne pomogło zdefiniować i wyodrębnić typy uszkodzeń łąkotek stawu kolanowego w ultrasonografii. 2) W badaniach doświadczalnych i klinicznych wyróżniono i uszeregowano istotne prognostycznie cechy obrazu ultrasonograficznego uszkodzeń łąkotek stawu kolanowego: ocena morfologii łąkotki, obecność lub brak rozwarstwienia łąkotki, ocena przyczepu torebkowego, zwężenie lub brak szpary stawu, ocena przyczepów kostnych. 3) Wykorzystanie danych z analiz statystycznych z użyciem parametrów obrazu łąkotki daje możliwość łączenia poszczególnych cech z istotnym zwiększeniem prawdopodobieństwa prawidłowego rozpoznania stanu łąkotki. 165
4) Wystandaryzowanie i wykorzystanie poszczególnych cech obrazu ultrasonograficznego podwyższa skuteczność i specyficzność ultrasonografii jako metody w rozpoznawania uszkodzeń łąkotek stawu kolanowego 5) W analizie jednoczynnikowej dowiedziono, iż obecność w obrazie pełnej morfologii zmiany daje 100% potwierdzenie uszkodzenia łąkotki w obrazie ultrasonograficznym w porównaniu z techniką artroskopową. 6) Występowanie cechy pełnej zmiany morfologii kształtu daje 300-krotnie większe szanse występowania uszkodzenia łąkotki w obrazie ultrasonograficznym, co jest niemal 100% potwierdzeniem uszkodzenia łąkotki w oparciu o obraz artroskopowy. 7) Analiza wieloczynnikowa z wyróżnieniem 2 modeli w oparciu o cechy obrazu ultrasonograficznego łąkotek wykazuje czułość w przedziale 88 100% i specyficzność 84 88% potwierdzone w metodach statystycznych. 166
11. SUMMARY The diagnostic efficiency of ultrasound examination, especially of intraarticular structures including the meniscus of the knee joint is still controversial. In publications it differs from 50 to 95 %. So far, there is no standardization of ultrasound examination and image analysis in meniscus diagnosis. Ultrasound examination is observer depended i.e. the result of the examination depend on the experience of the examiner. In child hip ultrasound diagnosis Professor Graf proposed a method of the examination and image classification that minimized the observer depended effect. The method is widely adapted with reliable results in clinical diagnosis. In the study I propose a method of ultrasound examination and a method of meniscus ultrasound image analysis. Evaluating the ultrasound image of meniscal tear based on the arthroscopic method we found factors that may improve efficiency of the ultrasound method. The characteristics of meniscal tear in ultrasound image is : 1) presence or absence meniscal stratification including morphology of the tear 2) morphology of the meniscus shape 3) evaluation of the meniscus junction to the joint capsule including presence or absence of oedema, cyst or peripherization of the meniscus 4) evaluation of external cortical shape of the tibia and femur in the foot print area of coronary ligaments 5) presence or absence of narrowing of articular space Aim The aim of the study was: 1) to determine the types of meniscal tears in ultrasound view based on the anatomical study 2) to define characterisitics featurs of the ultrasound image of meniscal tears 3) to arrange ultrasound image of meniscal tear based on the anatomical study including arthrotomy methods and arthroscopic techniques. 167
4) to estimate efficiency of ultrasound examination based on arthroscopic findings including clinical diagnosis of meniscal type. 5) to provide statistic assessment of characteristic featurs of the of ultrasound image in each type of meniscal tear. Material and methods Anatomical dissection of 42 menisci was performed. First, 12 of the menisci were damaged according to presently known patterns of meniscal tears and were estimated by ultrasound. Second, 30 of the anatomical speciemens were confirmed as uninjured by ultrasound and arthroscopic methods, and then damaged during an arthroscopic procedure and evaluated again by ultrasound. In the clinical part of the research 50 patients with meniscal tears were estimated first by ultrasound and second by arthroscopic methods. The results including ultrasound and arthroscopic image obtained in these two methods were compared. The control group inluded 50 patients with no meniscal injuries confirmed by arthroscopic procedure. Two researchers conducted the study. Results and conclusion In the anatomical part of the study first the injury patterns of ultrasound examination and characterisitic features of meniscal tears in ultrasound examination were obtained. Secondly efficiency of ultrasound examination for each pattern of meniscal tear was found. The efficiency of ultrasound examination based on the anatomical study using arthroscopic procedure for each type of tear were: 1) Longitudinal tear was correctly classified in 80 % (4/5) 2) Parrot type tear was correctly classified in 92 % (13/14) 3) Radial type tear was correctly classified in 100 % (5/5) 4) Multidirection type was correctly classified in 100 % (6/6) 168
In the clinical part of the study sensitivity and specificity of ultrasound examination were researched based on arthroscopic findings. In the analysis the following featurs were identified: 1) meniscal stratification including morphology of the tear (partial or full) 2) evaluation of the meniscus junction to the joint capsule including presence or absence of oedema, cyst or peripherization of the meniscus 3) narrowing of articular space. The sensitivity and specificity of ultrasound examination based on the arthroscopic procedure with presence 2 of the three risk factors mentioned above was 88% and 86%. If adding change of morphology of the meniscus to each of these 3 features the sensitivity and specificity of ultrasound examination rise to 100% and 84%. In the presented study we found out that ultrasound examination based on detailed evaluation of the ultrasound image of themeniscus confirmed by arthroscopic procedure is a high efficiency method of clinical diagnosis of meniscal tears. 169