Imaging of bones dysbarogenic changes in navy divers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The number of diving descents in the world is steadily growing, as is the complexity of the work performed under conditions of increased environmental pressure. Also, in order to increase efficiency and expand the range of tasks performed, the intensity, depth of dives and the time divers spend in hyperbaric conditions are increasing. These factors contribute to an increase in the number of diving pathologies, including damage to the skeletal bones of dysbarogenic genesis. X-ray diagnostic methods used during annual medical examinations of divers do not always allow the detection of dysbarogenic changes in the bones; in addition, the clinical manifestations of this pathology do not have obvious specificity. In this regard, it can be assumed that the occurrence of this pathology among divers has not been reliably established to date. This article is devoted to a review of the literature on the possibilities of radiodiagnosis of dysbarogenic changes in skeletal bones in specialists whose work involves being in conditions of high environmental pressure. The article highlights the results of a literature review of English-language and Russian-language publications presented in the databases of PubMed and scientific electronic libraries of Russia (eLIBRARY.RU and CYBERLENINKA.RU). In order to determine the optimal methods of radiation diagnostics, the etiological and pathogenetic aspects of the development of dysbarogenic degenerative and necrotic changes in the bones of the skeleton, as well as the experience of scientists in determining the corresponding radiation semiotics, were analyzed. Considering that the worst manifestation of bone pathology of dysbarogenic origin is dysbaric (aseptic) osteonecrosis, we studied the literature on the issues of its clinical and instrumental diagnosis. One of the directions in scientific research was the work of authors exploring the possibilities of early instrumental diagnosis of changes in bone tissue, in particular the possibilities of magnetic resonance imaging in the diagnosis of dysbaric osteonecrosis. In addition, data on modern x-ray methods were analyzed, which may be promising as a screening diagnosis of dysbarogenic degenerative and necrotic changes in the bones of the skeleton.

About the authors

Vil V. Dimiev

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-4049-2861
SPIN-code: 8385-3547
Russian Federation, Saint Petersburg

Igor S. Zheleznyak

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7383-512X
SPIN-code: 1450-5053

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena B. Kireeva

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-4526-9802
SPIN-code: 8954-1927

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Maria N. Mozhina

Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-1440-0503
Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Tchumakov AV, Motasov GP, Neustroev AP, et al. Deep saturation dives: history of technology development, ways of research and perspectives of use. Ekologiya cheloveka. 2010;(2):17–21. (In Russ.) EDN: KYZPSH
  2. Tchumakov AV, Suhoroslova IE, Adaeva EN, et al. Consistent pattern and dynamics of osteoarticular changes as long-term aftereffect of deep-water saturation diving. Disaster Medicine. 2013;(1(81)): 17–22. (In Russ.) EDN: PXJCWN
  3. Vasilets VM, Zhelikhovsky SE, Sledkov AY, et al. Diving pathology. History and current situation. The Hospital. 2015;(2(12)):34–38. (In Russ.) EDN: TVXTST
  4. Arieli R. Gas micronuclei underlying decompression bubbles may explain the influence of oxygen enriched gases during decompression on bubble formation and endothelial function in self-contained underwater breathing apparatus diving. Croatian Medical Journal. 2019;60(4):388. doi: 10.3325/cmj.2019.60.388
  5. Uguen M, Pougnet R, Uguen A, et al. Dysbaric osteonecrosis among professional divers: A literature review. Undersea Hyperb Med. 2014;41(6):579–587. PMID: 25562949
  6. Byalik VE, Makarov MA, Byalik EI, et al. Avascular necrosis of bone tissue: Definition, epidemiology, types, risk factors, pathogenesis of the disease. Analytical review of the literature. Nauchno-Prakticheskaya Revmatologia. 2023;61(2):220–235 (In Russ.) EDN: RYSTKH doi: 10.47360/1995-4484-2023-220-235
  7. Gempp E, Louge P, Maistre S. Predictive factors of dysbaric osteonecrosis following musculoskeletal decompression sickness in recreational SCUBA divers. Joint Bone Spine. 2016;83(3):357–358. doi: 10.1016/j.jbspin.2015.03.010
  8. Wells PS, Anderson DR, Rodger M, et al. Evaluation of D-dimer in the diagnosis of suspected deep-vein thrombosis. N Engl J Med. 2003;349(13):1227–1235. doi: 10.1056/NEJMoa023153
  9. Miyanishi K, Kamo Y, Ihara H, et al. Risk factors for dysbaric osteonecrosis. Rheumatology (Oxford). 2006;45(7):855–858. doi: 10.1093/rheumatology/kel013
  10. Myasnikov AA, Efitsenko EV, Zverev DP, et al. Chronic decompression sickness and its diagnosis. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2018;(4(64)):26–31. (In Russ.) EDN: YOIRIT
  11. Tsung-Tai L, Cheng-Chuan H, Yi-Chih H, et al. Utility of magnetic resonance spectroscopy and diffusion-weighted imaging for detecting changes in the femoral head in divers with hip pain at risk for dysbaric osteonecrosis. Quant Imaging Med Surg. 2022;12(1):43–52. doi: 10.21037/qims-21-148
  12. Bolte H, Koch A, Tetzlaff K, et al. Detection of dysbaric osteonecrosis in military divers using magnetic resonance imaging. Eur Radiol. 2005;15(2):368–375. doi: 10.1007/s00330-004-2452-8
  13. Svistov AS, Tchumakov AV, Motasov GP, et al. Radiological characteristics of the state of the musculoskeletal system of aquanauts. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2005;(2):233–238. (In Russ.)
  14. Fondi C., Franchi A. Definition of bone necrosis by the. Clin Cases Miner Bone Metab. 2007;4(1):21–26.
  15. Sharareh B, Schwarzkopf R. Dysbaric osteonecrosis: a literature review of pathophysiology, clinical presentation, and management. Clin J Sport Med. 2015;25(2):153–161. doi: 10.1097/JSM.0000000000000093
  16. Konev VA, Tikhilov RM, Shubnyakov II, et al. Bioresorbable materials for bone defects substitution in patients with osteonecrosis of the femoral head. Traumatology and orthopedics of Russia. 2014;(3(73)):28–38. (In Russ.) EDN: SYSQMV doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-3-28-38
  17. Korytkin АА, Zykin АА, Zakharova DV, et al. Bone grafting enhanced by platelet-rich plasma in treatment of avascular necrosis of femoral head. Traumatology and orthopedics of Russia. 2018;24(1):115–122. (In Russ.) EDN: YVGNQU doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-1-115-122
  18. Zhang Y, Cao X, Li X, et al. Accuracy of MRI diagnosis of early osteonecrosis of the femoral head: a meta-analysis and systematic review. J Orthop Surg Res. 2018;13(1):167. doi: 10.1186/s13018-018-0836-8
  19. Akhtyamov IF, Zakirov RH, Lobashov VV. Current methods of visualization and diagnostic of avascular necrosis of hip. The Bulletin of Contemporary Clinical Medicine. 2014;7(S2):29–39. (In Russ.) EDN: VSHFGR
  20. Bryukhanov AV, Vasilyev Ayu. MR imaging of osteonecrosis. Medical imaging. 2009;(4):14–19. (In Russ.) EDN: KZGJIV
  21. Ge H, Wang Z, Zhang J. X-ray, digital tomographic fusion, CT, and MRI in early ischemic necrosis of the femoral head. Medicine. 2024;103(2): e36281. doi: 10.1097/MD.0000000000036281
  22. Hernigou P, Hernigou J, Scarlat M. Shoulder osteonecrosis: pathogenesis, causes, clinical evaluation, imaging, and classification. Orthop Surg. 2020;12(5):1340–1349. doi: 10.1111/os.12788
  23. Jitsuiki K, Kushida Y, Nishio R, et al. Gas in joints after diving: computed tomography may be useful for diagnosing decompression sickness. Wilderness Environ Med. 2021;32(1): 70–73. doi: 10.1016/j.wem.2020.09.006
  24. Siaffa R, Luciani M, Grandjean B, et al. Massive portal venous gas embolism after scuba diving. Diving Hyperb Med. 2019;49(1):61–63. doi: 10.28920/dhm49.1.61-63
  25. Guzman RA, Maruyama M, Moeinzadeh S, et al. The effect of genetically modified platelet-derived growth factor-BB over-expressing mesenchymal stromal cells during core decompression for steroidassociated osteonecrosis of the femoral head in rabbits. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):503. doi: 10.1186/s13287-021-02572-7
  26. Shinoda S, Hasegawa Y, Kawasaki S, et al. Magnetic resonance imaging of osteonecrosis in divers: comparison with plain radiographs. Skeletal Radiology. 1997;26(6):354–359. doi: 10.1007/s002560050247
  27. Bray JPT, Chouhan MD, Punwani S, et al. Fat fraction mapping using magnetic resonance imaging: insight into pathophysiology. Br J Radiol. 2018;91(1089):20170344. doi: 10.1259/bjr.20170344

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».