Ruchoma rentgenodiagnostyka 3D: Nowe podejście do oceny niestabilności barku

Po przebytej kontuzji barku wielu pacjentów odczuwa nadal niepewność – relacjonują, że staw „nie trzyma” lub „łatwo się wysuwa”. Dotychczas lekarze i fizjoterapeuci opierali się przy diagnozowaniu niestabilności barku głównie na subiektywnych odczuciach pacjenta oraz na manualnych testach klinicznych. Klasyczne metody obrazowania, takie jak zdjęcia rentgenowskie, rezonans magnetyczny (MRI) czy tomografia komputerowa (CT), nie są w stanie przedstawić dynamicznego ruchu stawu. Rozwiązaniem tego problemu może być nowatorska metoda 4D, opracowana przez badacza z Empa, dr. Ameeta Aiyangara.

Obrazowanie dynamiczne: przełom w diagnostyce niestabilności barku

Technologia ta łączy dwupłaszczyznowe, zsynchronizowane nagrania rentgenowskie z dwóch perspektyw, z których rekonstruowany jest trójwymiarowy obraz ruchomego barku – czyli czterowymiarowa (3D + czas) analiza jego ruchu. Dzięki tej metodzie lekarze mogą po raz pierwszy precyzyjnie i ilościowo ocenić stabilność barku, analizując nie tylko ogólne wzorce ruchowe, ale również mikroruchy toczne i ślizgowe w zakresie 0,1–0,5 mm, kluczowe dla utrzymania integralności stawu.

Skuteczniejsza terapia, mniej zbędnych operacji

Staw ramienny jest najbardziej ruchomym stawem w ludzkim ciele, a jednocześnie jednym z najbardziej podatnych na urazy. Choć zwichnięcia barku dotyczą tylko ok. 2% populacji, to niemal połowa pacjentów po leczeniu doświadcza nawrotu problemu. W przypadku leczenia operacyjnego nawet 60–70% chorych ponownie doznaje zwichnięcia. Takie statystyki wskazują na potrzebę poprawy zarówno w diagnostyce, jak i w planowaniu terapii.

Obecnie standardowa ocena stabilności barku opiera się głównie na badaniu manualnym, które w dużym stopniu zależy od doświadczenia lekarza lub fizjoterapeuty. Dzięki nowej technologii możliwe staje się obiektywne, precyzyjne i powtarzalne określenie, czy u pacjenta występuje niestabilność barku wymagająca interwencji chirurgicznej, czy wystarczy leczenie zachowawcze, np. ukierunkowana fizjoterapia.

Nowoczesna technologia DBRI w służbie biomechaniki

Do wykonania dynamicznych obrazów 3D wykorzystuje się system obrazowania radiograficznego dwupłaszczyznowego (DBRI), zainstalowany w szwajcarskim instytucie sitem-insel w Bernie. Współpraca z Uniwersyteckim Szpitalem Inselspital oraz Empa umożliwiła zintegrowanie nagrań RTG z modelami 3D rekonstruowanymi z tomografii komputerowej. Dzięki zaawansowanym algorytmom śledzenia i oprogramowaniu optymalizacyjnemu badacze mogą śledzić nawet minimalne zmiany położenia stawu w czasie rzeczywistym.

W odróżnieniu od konwencjonalnych laboratoriów ruchu, które bazują na kamerach na podczerwień i markerach na skórze, nowy system pozwala uzyskać dane o znacznie wyższej dokładności – istotne przy ocenie mikroruchów i potencjalnych przyczyn niestabilności.

Perspektywa diagnostyki bez promieniowania

W najbliższej przyszłości planowane są wspólne badania kliniczne w Inselspital z udziałem ok. 40 pacjentów z nieleczoną niestabilnością barku. Uczestnicy zostaną poddani analizie 4D przed i po fizjoterapii ukierunkowanej na wzmacnianie mięśni. Dane z badań posłużą do opracowania biomechanicznych, sterowanych siłami modeli kinematycznych, które uwzględnią nie tylko ruchy, ale też siły mięśniowe i obciążenia stawowe.

Celem długoterminowym projektu jest wprowadzenie dynamicznej diagnostyki do codziennej praktyki klinicznej – w przyszłości być może nawet bez konieczności stosowania promieniowania. Takie podejście pozwoli na lepiej dopasowane, indywidualne terapie, ograniczając ryzyko nawrotów i zbędnych zabiegów operacyjnych.

Źródło: Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt