Морфометрические параметры коленного сустава: полнота и качество оценки по данным рентгенографии

Рентгенография (РГ) на сегодняшний день остаётся наиболее распространённым и доступным методом визуализации коленных суставов в рамках оказания амбулаторной помощи на уровне первичного звена здравоохранения [1]. Технически правильно выполненное рентгенологическое исследование позволяет выявить патологические изменения на ранних стадиях и поспособствовать выбору оптимального метода лечения [2–5].

Сужение рентгенологической суставной щели – важный, а на начальных этапах и единственный симптом дегенеративно-дистрофических изменений суставов [6]. Обычно при интерпретации результатов рентгенографии коленного сустава определяют ширину рентгенологической суставной щели в медиальном и латеральном отделах сустава на рентгенограмме, выполненной в прямой проекции в положении сгибания 30–45 градусов [7, 8]. Поскольку гипердиагностика гонартроза чревата неоправданным назначением дообследований и ростом тревожности со стороны пациента [9], а недооценка – пропуском ранних признаков заболевания [10], представляется целесообразным указание истинных размеров ширины суставной щели в протоколе исследования.

Согласно клиническим рекомендациям по го-нартрозу [7], при описании результатов рентгенографии коленного сустава производится стадиро-вание патологического процесса по клиникорентгенологической классификации Н.С. Косинской [8], включающей три стадии:

I стадия – при рентгенографии определяется незначительное сужение суставной щели по сравнению со здоровым суставом и лёгкий субхондральный остеосклероз. Клинически заболевание проявляется болью, возникающей после или при ходьбе, особенно при спуске и подъёме по лестнице, которая проходит в состоянии покоя, иногда боль может появляться после долгого пребывания на ногах, движения в суставе, как правило, не ограничены.

II стадия – сужение рентгенологической суставной щели в 2–3 раза превышает норму, субхондральный склероз становится более выражен, по краям суставной щели и/или в зоне межмыщелкового возвышения появляются костные разрастания (остеофиты). Клинически – умеренный болевой синдром, развивается ограничение движений в суставе, гипотрофия мышц, хромота, определяется лёгкая фронтальная деформация оси конечности.

III стадия – клиническая картина характеризуется стойкими сгибательно–разгибательными контрактурами, резко выраженными болями и хромотой, умеренной и выраженной вальгусной или варусной деформацией конечности, нестабильностью сустава и атрофией мышц бедра и голени. При рентгенографии выявляется значительная деформация и склерозирование суставных поверхностей эпифизов с зонами субхондрального некроза и локального остеопороза, суставная щель почти полностью отсутствует, определяются обширные костные разрастания и свободные суставные тела.

Субъективная оценка выраженности патологических изменений на рентгенограммах суставов, как и неверно выполненные измерения, могут привести к ошибкам в определении стадии патологического процесса, а вследствие этого – стать причиной выбора неверной тактики лечения. Указанный субъективизм связан с высокой нагрузкой на врачей-рентгенологов, чаще всего – с объективным отсутствием времени на выполнение измерений в силу высокой интенсивности процесса описания результатов лучевых исследований [11]. Потенциальным решением проблемы может стать автоматизация анализа изображений [12], с которой связывают оптимизацию производственных процессов и кадровых ресурсов медицинских организаций при оказании помощи пациентам ортопедического профиля [13]. В последние годы появились разработки на основе технологий искусственного интеллекта (ТИИ) для диагностики травм и заболеваний опорно-двигательной системы, потенциально применимые как в практике врачей-рентгенологов, так и в работе ортопедов-травматологов [14–17].

Также необходимо отметить, что реальный уровень качества описаний результатов рентгенологических исследований опорно-двигательной системы не изучен. Существующие публикации основываются на контрольно-проверочных мероприятиях, а не на сплошной оценке протоколов [11].

Цель исследования – оценить полноту описаний ширины суставной щели и корректность стадиро-вания гонартроза на результатах рентгенографии коленных суставов.

Материалы и методы

Исследование выполнено в рамках эксперимента по использованию инновационных технологий в области компьютерного зрения для анализа медицинских изображений и дальнейшего применения в системе здравоохранения города Москвы (mosmed.ai), утверждённого этическим комитетом (выписка из протокола №2 НЭК МРО РОРР от

20 февраля 2020 года), также зарегистрированного на ClinicalTrials (NCT04489992).

Проанализированы протоколы РГ коленных суставов, оформленные врачами-рентгенологами медицинских организаций г. Москвы в период с 01.01.2023 по 31.12.2024 гг. Использована выгрузка из Единого радиологического информационного сервиса Единой медицинской информационноаналитической системы Москвы (ЕРИС ЕМИАС).

Поиск и анализ протоколов выполнен с использованием оригинального инструмента «Платформа подготовки наборов данных» [18]. Стратегия поиска включала: выбор модальности и вида исследования (РГ коленного сустава); применение комбинаций ключевых слов, связанных с описанием го-нартроза, и логических операторов.

Использованы аналитические методы исследований и описательная статистика.

Результаты

Всего выявлено 354 413 целевых протоколов, содержащих описание признаков деформирующего остеоартроза (ДОА) на результатах рентгенографии коленного сустава. Это составляет 69,14% от объёма соответствующих услуг, оказанных за период (n=512 621), поэтому выборку можно считать репрезентативной. Далее из общего количества протоколов при помощи «Платформы подготовки наборов данных» в случайном порядке были взяты для пересмотра 1000 текстовых документов, по 500 случаев за каждый исследуемый календарный год.

Оценку суставной щели содержали все целевые протоколы, однако в большинстве случаев объективные подтверждения этой оценки в виде конкретных результатов проведённых измерений в текстах описаний отсутствовали. Результаты измерений суставной щели присутствовали в 220 из 1000 описаний, то есть лишь в 22,0% случаев. В остальных 780 случаях использована конструкция «сужение суставной щели» и её ближайшие аналоги.

Также был проведён анализ заключений на предмет того, какие именно стадии гонартроза и насколько часто были выставлены на основании дефектных, то есть оформленных без выполнения морфометрии, описаний. Из 780 дефектных протоколов 422 (54,1%) случая в заключении содержали указание на наличие признаков деформирующего остеоартроза коленного сустава I стадии, 248 (31,8%) случаев – на наличие признаков остеоартроза II стадии и, наконец, III стадия гонартроза была выставлена 66 пациентам, что составило 8,5%. Результаты анализа заключений по выставленным стадиям гонартроза представлены в табл. 1.

Таблица 1. Количество результатов рентгенографии коленных суставов, не содержащих в описательной части объективных данных о ширине суставной щели, выявленные при анализе случайной выборки 1000 целевых протоколов, содержащих ключевые слова «артроз + колен/гонартроз» в заключениях

Table 1. Number of knee joint radiography results that did not contain objective data on joint space width in the descriptive part, identified during the analysis of a random sample of 1000 target protocols containing the keywords “arthrosis + knee/gonarthrosis” in the conclusions

Год	Всего протоколов без морфометрии	I стадия ДОА	II стадия ДОА	III стадия ДОА	Отсутствие стадиро-вания в заключении
2023	383	195	121	33	29
2024	397	227	127	33	15
2023 + 2024	780	422 (54,1%)	248 (31,8%)	66 (8,5%)	44 (5,6%)

При пересмотре протоколов исследований нами также было выявлено 54 текстовых документа, в которых не указана конкретная стадия патологического процесса, что составляет 5,4% от общего количества проанализированных заключений. Количество подобных заключений среди протоколов, оформленных без морфометрических данных в их описательной части, составляет 44 (5,6%).

Обсуждение

Точная оценка ширины суставной щели чрезвычайно важна для диагностики дегенеративнодистрофических изменений суставов [6]. В норме у взрослых ширина рентгенологической суставной щели коленного сустава составляет от 6 до 8 мм (по Шинцу – Фридлеру) [19].

При описании ширины суставной щели в 780 случаях из 1000, взятых нами для анализа текстовых протоколов, используются различные формулировки, не позволяющие произвести корректное стадирование патологического процесса, но, тем не менее, стадия деформирующего остеоартроза в заключениях к этим исследованиям была выставлена. С примерами подобных дефектов (правописание оригинала сохранено) можно ознакомиться в таблице 2.

При описании протокола пациента 1 формулировка «суставная щель сужена по медиальному контуру приблизительно на 30%» не даёт понятия о фактической ширине суставной щели, кроме того, при снижении суставной щели менее чем на 50% в заключении должна быть выставлена I стадия деформирующего остеоартроза по Н.С. Косинской, а не II-я, как в данном протоколе.

Таблица 2. Примеры фрагментов описаний и заключений по результатам рентгенографии коленных суставов

Table 2. Examples of fragments of descriptions and conclusions based on the results of radiography of the knee joints

Пациент, возраст, пол	Протокол описания                        Протокол заключения
Пациент 1, 60 лет, пол – женский	Сужена суставная щель по медиальному конту- Деформирующий артроз правого коленного ру приблизительно на 30%                     сустава второй степени
Пациент 2, 65 лет, пол – женский	Рентгеновская суставная щель умеренно сужена    Рентгенологические признаки остеоартроза правого коленного сустава I ст.
Пациент 3, 83 года, пол – женский	Рентгеновская суставная щель умеренно не- Гонартроз II ст. с обеих сторон (по Н.С. Косин-равномерно сужена с обеих сторон             ской)
Пациент 4, 59 лет, пол – мужской	Суставная щель неравномерна, несколько  Рентген- признаки остеоартроза (II ст.) левого сужена                                         коленного сустава (по Косинской)
Пациент 5, 61 год, пол – женский	R-суставная щель коленного сустава сужена Правосторонний гонартроз II ст. неравномерно незначительно
Пациент 6, 74 года, пол – мужской Пациент 7, 81 год, пол – женский	Отмечается сужение суставной щели            РГ-признаки остеоартроза II ст. Суставная щель: не сужена                      Остеоартроз III ст. (по Н.С. Косинской)

При описании протоколов пациентов 2, 3, 4 и 5 используются такие формулировки как: «умеренно сужена», «неравномерно сужена», «несколько сужена», «сужена неравномерно незначительно», при этом в заключениях совершенно необоснованно выставляются конкретные стадии гонартроза.

В протоколе пациента 7 мы видим и вовсе противоречивые данные, поскольку заключение «Остеоартроз III ст. (по Н.С. Косинской)» подразумевает сужение суставной щели до 1 мм или даже её полное отсутствие, а в данном примере в описательной части протокола суставная щель оказывается «не сужена».

Особую категорию дефектных протоколов составляют случаи, когда в заключении вовсе не указывается какая-либо конкретная стадия патологического процесса. Подобных случаев было выявлено 44, что составляет 5,6% от 780 проанализированных протоколов, не содержащих результатов измерений суставной щели. Типичные примеры подобных формулировок: «признаки начальных проявлений гонартроза», «рентген-признаки го-нартроза 2–3 ст.», «артроз правого коленного сустава 1–2 ст.», «деформирующий артроз правого коленного сустава», «артроз левого коленного сустава», «рентген-признаки гонартроза».

Очевидно, что подобные описания и заключения недостаточно информативны для лечащих врачей [20].

В целом, выявленная ситуация позволяет охарактеризовать полноту описаний признаков го-нартроза при интерпретации результатов рентгенографии коленного сустава как неудовлетворительную. Измерение ширины суставной щели коленного сустава – рутинная процедура, значимость которой не всегда очевидна для конкретного врача-рентгенолога. Вероятной причиной служит экономия времени врачом-рентгенологом, обусловленная высокой производственной нагрузкой, особенно при оказании медицинской помощи в амбулаторных условиях, в поликлинических учреждениях. Выявленная ситуация создаёт риски безопасности пациента, прежде всего за счёт недооценки тяжести состояния, а также потенциально повышает шансы проведения повторных лучевых исследований [21]. Абсолютно уверены, что подвергать критике практикующих врачей неконструктивно и неэтично [22, 23]. На фоне современных цифровых возможностей правильным подходом будет предложить инструмент автоматизации измерений, который как сэкономит время, так и обеспечит объ- ективную и точную классификацию патологических изменений.

Заключение

По итогам анализа 1000 протоколов с результатами рентгенографии коленных суставов выявлены как описания, так и заключения неудовлетворительного качества.

В большинстве случаев (78,0%) тексты описаний не содержат объективного подтверждения констатируемого факта сужения суставной щели.

При заявленном наличии сужения суставной щели коленного сустава данные о результатах проведённых измерений содержатся только в 22,0% протоколов.

Не определена конкретная стадия патологического процесса при гонартрозе в 5,6% заключений.

Полученные данные свидетельствуют о необходимости разработки и внедрения инструмента для автоматизированной морфометрии ширины суставной щели коленного сустава с целью объективизации стадирования гонартроза, минимизации негативного влияния «человеческого фактора» и снижения рутинной нагрузки на врача-рентгенолога.