Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Морфо-биомеханическое обоснование выбора метода тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза

ДИССЕРТАЦИЯ
Морфо-биомеханическое обоснование выбора метода тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Морфо-биомеханическое обоснование выбора метода тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза - тема автореферата по медицине
Юсупов, Канат Сисенгалиевич Саратов 2014 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.03.01
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Морфо-биомеханическое обоснование выбора метода тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза

На правах рукописи

Юсупов Канат Сисенгалиевич

МОРФО-БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ДИСПЛАСТИЧЕСКОГО КОКСАРТРОЗА

14.03.01 - анатомия человека 14.01.15 — травматология и ортопедия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

О 4 СЕН 2014

Саратов - 2014

005552142

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского» Министерства здравоохранения Российской Федерации и Федеральном государственном бюджетном учреждении «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научные руководители: доктор медицинских наук, доцент

Анисимова Елена Анатольевна; доктор медицинских наук, профессор Норкин Игорь Алексеевич.

Официальные оппоненты: Хайруллин Радик Магзинурович,

доктор медицинских наук, профессор; ГБОУ ВПО «Саранский государственный университет» Минобрнауки России; кафедра анатомии человека; заведующий кафедрой. Слободской Александр Борисович, доктор медицинских наук; ГУЗ «Областная клиническая больница» г. Саратова Минздрава России; отделение ортопедии; заведующий отделением.

Ведущая организация - Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита диссертации состоится « » 2014 года в часов на

заседании диссертационного совета Д 208.094.04 при ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Б. Казачья, 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России и на сайте организации www.sgmu.ru.

Автореферат разослан « » 2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Тазобедренный сустав (ТБС) — самый крупный и физиологически нагруженный сустав, что делает его поражения наиболее серьезными, тяжелыми и требующими специализированной высокотехнологичной помощи (Загородний Н.В., Нуждин В.И., Николаев И.А. и соавт., 2013; Davis A.M., Badley Е. et al., 2010; Harris-Hayes M., Royer N.K., 2011; Juhakoski R.E., 2013). По данным отечественной и зарубежной литературы, доля диспластического коксартроза (ДКА) составляет 25-77% от всей патологии тазобедренного сустава (Лоскутов А.Е., Зуб Т.А., Лоскутов O.A., 2010; ХмараА.Д., Норкин И.А., ХмараТ.Г., 2012; Jacobsen S., 2006; Briant L.C., Bruce W.J., Assini J.B. et al., 2009). В среднем диспластические изменения в тазобедренном суставе встречаются в 16,5% от всей патологии опорно-двигательного аппарата (Лоскутов А.Е., Зуб Т.А., Лоскутов O.A., 2010; Чегуров O.K., Колесников O.K., Колесникова Э.С., Скрипников A.A., 2013; Krol R., Rojewski М.А., Kolmenski А., 2007).

Несмотря на повышение качества применяемых имплантов, совершенствование технологий тотального эндопротезирования (ТЭП), а также накопление практического опыта у хирургов, процент осложнений и неудовлетворительных исходов артропластик остается достаточно высоким. Так, по данным ряда авторов, вывихи головки эндопротеза имеют место в 0,417,5% случаев (Загородний Н.В., Захарян Н.Г., Карданов A.A. и соавт., 2008; Волошин В.П., Еремин A.B., Оноприенко Г.А., Савицкая К.И., 2009; Ключевский В.В., Даниляк В.В., Белов М.В. и соавт., 2009; Biedermann R., 2005; Berend K.R., 2005); гнойно-воспалительные осложнения - в 1,5-6,0% (Прохоренко, В.М., Павлов В.В., Петрова Н.В., 2006, 2008; Линник С.А., Ромашов П.П., Новоселов К.А., 2009; Mahomed N., 2003; Berend, K.R., 2005; Bauer Т., Parvizi J., Kobayashi N., Krebs V., 2006); перипротезные переломы - в 0,9-2,8% (Волокитина Е.А., Зайцева О.П., Колотыгин Д.А., Вишняков A.A., 2009; Mahomed N., 2005; Berend K.R., 2005); послеоперационные невриты - в 0,6-2,2% (Волокитина Е.А., Зайцева О.П., Колотыгин Д.А., Вишняков A.A., 2009; Mounasamy V., 2008); тромбэмболические осложнения - в 9,3-20,7% (Кузьмин И.И., Климов B.C., Шрейберг К.А., 2008; Копенкин С.С., Скороглядов A.B., 2009). Доказано, что количество осложнений после предшествующих операций на суставе (остеотомии, остеосинтез и др.), а также после ревизионного эндопротезирования - возрастает в разы (Тихилов P.M.,

Кочиш А.Ю., Разор В Л., 2008; Слободской А.Б., Лежнев А.Г., Бадак И.С. и соавт., 2011; Huo М„ Brown В., 2003).

В работах по морфологии и клинической анатомии тазобедренного сустава нет достаточных сведений по возрастной, половой и индивидуально-типологической изменчивости образующих его костных структур.

Таким образом, исходя из потребностей практической медицины, перед морфологами встает задача создания базы данных морфотопометрических характеристик костных структур тазобедренного сустава с учетом половой принадлежности, степени повреждения костных структур сустава и взаимосвязи с другими анатомическими ориентирами. Исследование закономерностей изменчивости костных структур тазобедренного сустава в норме и при деформациях является актуальной проблемой функциональной и клинической анатомии, имеющей прикладное значение для травматологии и ортопедии и крайне важной для морфобиомеханического обоснования методов хирургического лечения диспластического коксартроза.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России «Изучение конструкционной изменчивости и биомеханических свойств скелетной, кровеносной систем, органов чувств. Медицинская антропология». Номер государственной регистрации 0203042330329.

Цель исследования: выявить закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в норме и при диспластическом коксартрозе в аспекте обоснования тактики тотального эндопротезирования.

Задачи исследования

1. Изучить возрастную изменчивость, половой диморфизм и билатеральную диссимметрию костных структур тазобедренного сустава в норме.

2. Определить закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от типа диспластического коксартроза.

3. Выявить рентгеноанатомические и функционально-биомеханические особенности пациентов с диспластическим коксартрозом.

4. Разработать алгоритм тотального эндопротезирования при разных типах диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрических исследований.

Научная новизна

Проведено комплексное изучение костных структур тазобедренного сустава без признаков заболеваний и системных поражений опорно-двигательного аппарата в аспекте возрастной изменчивости, полового диморфизма и билатеральной диссимметрии.

Выявлены новые закономерности конструкционной изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от степени диспластических изменений. Даны ранее неописанные рентгеноанатомическая и функционально-биомеханическая характеристики пациентов с различными типами диспластического коксартроза.

Предложены алгоритм индивидуализированного предоперационного планирования (выбор типоразмера вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза) и тактика тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза.

С учетом морфометрических параметров ТБС использован метод «опорной» костной пластики верхнелатерального края вертлужной впадины (пат. № 2396918 РФ, №2009125828/14) при диспластическом коксартрозе III типа, что позволяло приблизить положение центра ротации к анатомическому, сохранить адекватные взаимоотношения в суставе, необходимые для последующих ревизий.

Впервые при диспластическом коксартрозе IV типа использован способ двойной V-образной укорачивающей подвертельной остеотомии бедренной кости (пат. № 2518141 РФ, №2013118381), что позволило получить хорошие анатомические и функциональные результаты.

Практическая ценность работы и формы внедрения

Создана база данных морфотопометрических характеристик вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости в норме с учетом пола, возраста и диссимметрии, которая имеет прикладное значение в ортопедии для восстановления анатомических взаимоотношений костных структур тазобедренного сустава.

Предложены алгоритм предоперационного планирования и тактика тотального эндопротезирования при разных типах диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрического исследования.

Получены патенты на метод восполнения недостатка верхнелатерального края вертлужной впадины за счет костных трансплантатов и способ двойной V-образной укорачивающей подвертельной остеотомии бедренной кости.

Материалы диссертации могут быть использованы при интерпретации данных рентгено-, КТ-, МРТ-исследований и промышленном изготовлении металлоконструкций; в судебно-медицинской экспертизе, а также в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедрах анатомии человека, оперативной хирургии и топографической анатомии, травматологии и ортопедии высших медицинских учебных заведений. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр анатомии человека, оперативной хирургии и топографической анатомии, травматологии и ортопедии.

Теоретическая значимость работы

Выявлены закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от возраста, пола, латерализации, а также от степени диспластических повреждений, которые расширяют сведения клинической анатомии тазобедренного сустава в разделе «Артрология». Дифференцированы рентгеноанатомические и функционально-биомеханические признаки диспластического коксартроза в зависимости от типа. Обоснована необходимость выбора тактики тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в зависимости от типа диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрического исследования.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Для костных структур тазобедренного сустава характерны возрастная изменчивость и билатеральная диссимметрия, находящиеся под преимущественным влиянием фактора пола.

2. При диспластическом коксартрозе изменчивость размерных характеристик костных структур тазобедренного сустава зависит от степени диспластических изменений, наиболее выраженных у женщин в связи с анатомическими особенностями сустава.

3. Предложенные алгоритмы выбора вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза и тактика тотального эндопротезирования с учетом рентгеноанатомических характеристик тазобедренного сустава у пациентов с различными типами диспластического коксартроза улучшают результаты лечения и снижают количество осложнений на 10-12%.

Апробация работы

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых «Травматология, ортопедия и вертебрология XXI века» (Саратов, 2008); научно-практической конференции, посвященной 35-летию создания Республиканского артрологического центра «Эндопротезирование крупных суставов» (Саратов, 2009); межрегиональной научной конференции «Аспирантские чтения» (Саратов, 2009); IX съезде травматологов-ортопедов России (Саратов, 2010); научно-практической конференции «Макро-и микроморфология» (Саратов, 2011); II Всероссийской научной конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» (СПб., 2012); I научно-практической конференции «Актуальные вопросы травматологии. Достижения. Перспективы» (М., 2013); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава» (Казань, 2013); VII съезде АГЭ и XII конгрессе МАМ (Тюмень, 2014); научной конференции, посвященной 250-летию кафедры анатомии человека Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва, 2014).

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 28 работ, из них 5 в журналах, включенных в перечень периодических научных и научно-практических изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации результатов диссертационного исследования на соискание ученой степени кандидата медицинских наук; получено 4 патента РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 191 странице машинописного текста, содержит 42 таблицы и 55 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материала, объектов и методов исследования, глав и подглав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического списка использованной литературы, содержащего 105 источников на русском и 145 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал, объекты, методы и объем исследования

Материалом исследования послужили паспортизированные мацерированные костные препараты тазовых и бедренных костей от скелетов взрослых людей в возрасте от 21 до 75 лет (мужчин - 42, женщин — 36) из коллекции научного музея кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России; рентгено-, КТ- и МРТ-граммы пациентов в возрасте от 22 до 70 лет (муж. - 30, жен. - 42) без признаков повреждений и системных заболеваний опорно-двигательного аппарата из архива ФБГУ Саратовский НИИТО Минздрава России. Для оценки клинико-анатомических и функционально-инструментальных особенностей 106 пациентов с диспластическим коксартрозом (ДКА) (муж. - 30, жен. - 76) различной степени тяжести на базе ФГБУ Саратовский НИИТО Минздрава России в период с 2005 по 2012 гг., был проведен комплекс запланированных исследований исходно и спустя 3, 6 мес., 1 год и 3 года после лечения.

Для возрастно-половой группировки использовали классификацию, принятую на 7-й Всесоюзной научной конференции по морфологии, физиологии и биохимии (Москва, 1965) (табл. 1).

Таблица 1

Распределение материала по полу и возрасту

Возрастная группа Пол Возраст (лет) Анатомические препараты КТ-, МРТ-граммы Всего Пациенты Всего

I период зрелого возраста М 22-35 10 9 19 10 29

Ж 21-35 9 8 17 24 49

II период зрелого возраста м 36-60 15 12 27 14 53

ж 36-55 11 10 21 38 69

Пожилой возраст м 61-75 17 10 27 6 43

ж 56-75 16 12 28 14 54

Итого 78 72 150 106 256

С помощью классического метода остеометрии (Алексеев В.П., 1966) и рентгенометрически определяли следующие параметры: горизонтальный и вертикальный диаметры входа в вертлужную впадину (ВВ); глубина ВВ; толщина массива дна ВВ; толщина стенок ВВ (передней, задней, нижней, верхней - крыши); индексы относительной ширины и глубины ВВ; передняя и задняя длина шейки и головки бедренной кости (БК); длина и вертикальный диаметр шейки и головки БК; сагиттальный диаметр и окружность шейки и головки БК; угол скрученности (торсии) БК; шеечно-диафизарный угол (ШДУ); ацетабулярный угол — угол Шарпа; угол Виберга.

Пациенты распределены в три группы в соответствии со степенью тяжести ДКА с учетом классификации Crowe, рентгеноанатомических признаков и проводимым методам лечения: 1-я группа — с ДКА I-II типов (п=35), которым проводили операцию тотального эндопротезирования по стандартной методике; 2-я группа - с ДКА III типа (п=29), которым выполняли ТЭП с применением укрепляющих антипротрузионных колец у 16 пациентов и ТЭП в сочетании с артропластикой вертлужной впадины по разработанному в ФГБУ «СарНИИТО» способу (пат. № 2396918 РФ, №2009125828/14); 3-я группа - с ДКА IV типа (п=42), которым применяли комбинированный метод - ТЭП в сочетании с двойной V-образной подвертельной остеотомией, разработанной автором (пат. № 2518141 РФ, № 2013118381).

Применяли клинический метод (изучение жалоб пациента, оценка болевого синдрома по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) и опроснику Мак-Гилла, анамнез заболевания, ортопедический осмотр); лучевые методы (рентгенография на аппарате «Apelem» DX90, Франция, и КТ-исследование с ЗО-моделированием на мультиспиральном томографе Aguilion-64 фирмы Toshiba, рентгеновскую денситометрию на рентгеновском денситометре Prodigy фирмы «GE LUNAR Corporation» производства Великобритании); биомеханическое обследование на аппарате «МБН-БИОМЕХАНИКА (ортопедия)», проводили стабилометрию, подометрию и динамометрию; электронейромиографическое исследование (ЭНМГ-профиль пациента) на электромиографе «Keypoint» фирмы «АлпайнБиомедАпС» производства Дания; лабораторные методы (ОАК, ОАМ, биохимический анализ крови с определением С-реактивного белка, АЧТВ). Стандартный комплекс клинико-лабораторных и инструментальных методов исследования выполняли всем пациентам исследуемых групп до начала лечения, а также через 3, 6 мес., 1 год, 3 года после лечения.

Результаты исследования обрабатывали вариационно-статистическим методом, применяли метод описательной статистики (A, M, m, Me, а, ДИ, 25 и 75%-ный процентили), корреляционный анализ, определяли коэффициенты вариации и экстенсивности; для выделения форм ВВ применяли метод сигмальных отклонений. Для определения достоверности различий использовали параметрические (t-критерий Стьюдента) и непараметрические (Т-критерий Вилкоксона парных сравнений) методы; различия считали статистически значимыми при 95, 99, и 99,9%-ных порогах вероятности.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Морфология костных элементов еертлужной впадины и проксимального метаэпифиза бедренной кости в норме. Без учета возрастно-половой 75принадлежности вертикальный

70

размер входа в вертлужную впадину варьирует от 40,0 до 70,0

60

мм, в среднем составляя 57,4±1,0

55

мм (у мужчин - 58,9±1,1 мм; у

50

женщин - 56,2±1,0 мм), он значимо

45

больше горизонтального (54,4±1,0 мм) на 5,3% (р<0,05) (рис. 1).

Л п Л п

Вертикальный Гвряяоитальмый

Рис. 1. Размеры входа в ВВ

Толщина массива дна ВВ в среднем составляет 3,6±0,4 мм (А от 1,0 до 6,6

мм). Толщина передней стенки ВВ в среднем составляет 7,6±0,3 мм, варьируя

от 4,0 до 15,0 мм; это самая тонкая стенка ВВ, задняя и нижняя стенки, толщина

которых сопоставима между собой (А от 4,0 до 21,0) и превышают толщину

передней стенки на 1,3-1,6 мм (р<0,05). Верхняя стенка или крыша ВВ,

толщина которой в среднем составляет 14,1±0,3 мм (А от 10,0 до 19,0 мм) и

превышает толщину остальных стенок на 6,5-7,1 мм (р<0,05) (рис. 2). С

"I = ' возрастом индекс относительной 1в

ширины ВВ увеличивается

,«статистически значимо от 92,4±0,9

"мм в 1-й группе до 94,8±0,8 мм — во

°2-й (р<0,05), что происходит за счет

„более значительного увеличения

4 горизонтального диаметра по

2 лллллплп сравнению с вертикальным.

Передня« Заднм Нижняя Версия* 1

Рис. 2. Толщина стенок ВВ Методом сигмальных отклонений определяли форму вертлужной впадины по вертикальному диаметру: при <М-а — низкая, при М±ст — промежуточная, при >М+а — высокая; по горизонтальному диаметру: при <М-а — узкая, при М±с — промежуточная, при >М+а — широкая; по индексу относительной ширины ВВ: при <М-о — доли-; при М±с — мезо- и при М>+о -брахиморфная форма ВВ (рис. 3).

Рис. 1. Размеры входа в ВВ

П Медиана (ми) ГЦ 25%-75Х Рамах бе! аьЛр—_

ЛЛЛЛЛП ПП Передняя Задняя Ккняя Веркняя

Рис. 2. Толщина стенок ВВ

а б в

Рис. 3. Показатель экстенсивности форм ВВ по вертикальному (а), горизонтальному (б) диаметрам входа в ВВ и по индексу ВВ (в)

Глубина ВВ превалирует у мужчин по сравнению с женщинами во всех возрастных группах на 1,8-3,6 мм (р<0,05); ко II периоду зрелого возраста глубина впадины увеличивается на 1,9 мм справа и на 2,1 мм слева (р<0,05). Индекс относительной глубины ВВ - процентное отношение глубины ВВ к ее вертикальному диаметру в среднем составляет 103,1 ±8,6%. При <М-а - ВВ была мелкая (<94,4%), при >М+а (>111,8%) - глубокая; таких ВВ встретилось у мужчин практически поровну (19,0 и 18,7%); у женщин мелких ВВ было 42%, глубоких - всего 14%; при М±а (94,5-111,7%) имела место промежуточная форма; такая форма встретилась у мужчин в 62,3%, у женщин - в 44% (рис. 4).

Рис. 4. Показатель экстенсивности формы ВВ по индексу относительной глубины ВВ (%): а - у мужчин, б — у женщин

Корреляционный анализ показал, что толщина стенок ВВ не зависит от размеров входа в ВВ, от вертикального и горизонтального диаметров (г не превышает 0,23, т.е. связь слабая). Толщина передней стенки значительно положительно сопряжена с толщиной задней (г=0,60) и верхней (г=0,53) стенок. Толщина крыши ВВ проявляет значительные прямые корреляции с толщиной остальных стенок: передней, задней (г=0,59) и нижней (г=0,57). Толщина массива дна ВВ проявляет средние прямые связи с толщиной стенок (г от 0,29 до 0,40) и обратные с вертикальным диаметром ВВ (г=-0,29). Между вертикальным и горизонтальным диаметрами входа в ВВ связь тесная (г=0,91).

14,00%

1С,70/(. | flttttBtoft^ J

62,30% ■ <M-o иМ±о а>М+с ■ <М-о ■ М±о В >М+о

а б

Ширина проксимального эпифиза БК (расстояние между наиболее удаленными точками на головке и большом вертеле) без учета возрастно-половой принадлежности в среднем составляет 94,6±1,8 мм (А от 68,0 до 119,0 мм); длина головки - 41,0±1,0 мм (А от 32,0 до 48,0 мм), величина вертикального и сагиттального диаметров головки сопоставимы между собой и в среднем составляют 48,0±1,0 мм (А от 40,0 до 50,0 мм и от 41,0 до 57,0 мм соответственно); окружность головки варьирует от 117,0 до 158,0 мм (139,0±2,0 мм); окружность шейки бедренной кости в среднем составляет справа 97,9±1,3 мм, слева-97,1±1,3 мм.

Преобладание ШДУ у мужчин по сравнению с женщинами отмечено во всех возрастных группах (на 1,4-2,7°), кроме 3-й; в пожилом возрасте половые различия нивелируются. С возрастом величина ШДУ уменьшается на 1,9-7,3°, различия достоверны во всех возрастных группах (р<0,05). При сравнении ШДУ правых и левых БК, равные по величине углы наблюдали в 47,0% случаях, причем большинство из них относились к лицам зрелого возраста. Билатеральные различия наблюдали в 53,0% случаев; чаще правый угол был больше левого 78,0%; в 22,0% отмечено преобладание левого угла над правым; различия достигали 10,0-17,0°. Угол Виберга у мужчин в среднем составляет 38,6±2,3°, у женщин - 33,8±1,8° (р<0,01).

Угол скрученности без учета возрастно-половой принадлежности варьирует от -20,0 до 45,0°. Отрицательный угол скрученности наблюдали в 8,6% случаев, причем в большинстве - у мужчин. Средняя величина угла скрученности у взрослых составляет 15,6° (у мужчин - 12,2°, у женщин - 16,4°). Угол Шарпа у женщин (45,2±1,3°) также больше по сравнению с мужчинами (40,6±1,2°) (р<0,05).

Размеры входа в вертлужную впадину увеличиваются с возрастом; у женщин возрастные изменения проявляются раньше и выражены значительнее. Билатеральные различия носят в основном флуктуирующий характер, чаще параметры преобладают слева, реже справа и диссимметрия отсутствует. Вариабельность размеров ВВ, головки и шейки БК ниже средней, коэффициент вариации угловых параметров находится в пределах 17-27%; наибольшая изменчивость характерна для толщины стенок ВВ.

Таким образом, половые различия проявляются в преобладании морфометрических параметров ВВ и проксимального эпифиза БК ТБС, ШДУ и угла Виберга у мужчин по сравнению с женщинами; у женщин превалируют

большинство размеров таза, угол Шарпа и угол скрученности БК над таковыми размерами у мужчин. Возрастные изменения начинаются у женщин в основном во II периоде зрелого возраста; у мужчин — в пожилом возрасте. Билатеральные различия, незначимые в I периоде зрелого возраста, проявляются во II периоде зрелого и в пожилом возрасте.

Рентгеноанатомические и функционально-биомеханические особенности пациентов с диспластическим коксартрозом. У пациентов 1-й группы анатомическое укорочение конечности за счет диспластической деформации ТБС отмечено у 18 (51,4%) пациентов от 0,5 до 1,5 см; у 28 (80%) выявлены сопутствующие дистрофические изменения в поясничном отделе позвоночника. У всех больных отмечали легкую гипотрофию (до 2 см) ягодичной области и мышц бедра. Выраженность болевого синдрома по шкале ВАШ составляла 5,3±0,2 см при нагрузке и 4,2±0,1 см в покое, по опроснику Мак-Гилла: сенсорный класс - 7±0,4 слова, аффективный класс - 4,1±0,3 слова, класс интенсивности боли — 1±0,1 слова.

Все пациенты 2-й группы имели сопутствующие дистрофические изменения в поясничном отделе позвоночника; выявлены анатомическое укорочение конечности от 1,5 до 3,5 см и гипотрофия мышц ягодичной области и бедра до 2,5 см. Выраженность болевого синдрома по шкале ВАШ составляла 7,5±0,4 см при нагрузке и 6,4±0,6 см в покое, по опроснику Мак-Гилла: сенсорный класс - 8±0,3 слова, аффективный класс - 4,4±0,1 слова, класс интенсивности боли - 2±0,1 слова.

Анатомическое укорочение конечности у пациентов 3-й группы отмечено у всех пациентов от 2,5 до 8,5 см; выявлены сопутствующие дистрофические изменения в поясничном отделе позвоночника и выраженная гипотрофия мышц (до 3,5 см) ягодичной области и бедра. Выраженность болевого синдрома по шкале ВАШ составляла 8,2±0,5 см при нагрузке и 7,1±0,6 см в покое, по опроснику Мак-Гилла: сенсорный класс - 10±0,3 слова, аффективный класс — 5±0,1 слова, класс интенсивности боли -2±0,1 слова.

Между показателями ВАШ и типами ДКА выявлена прямая средняя связь (г=0,51); таким образом, степень анатомических нарушений напрямую коррелирует с интенсивностью болевого синдрома. В опроснике Мак-Гилла количество дескриптов преобладало в сенсорном классе у всех пациентов и было максимальным в классе интенсивности боли у пациентов 2-3-й групп, что свидетельствовало об эмоциональной стабильности, а следовательно, большей

объективности в оценке боли. Количество дескриптов в аффективном классе у пациентов 1-2-й групп было в среднем 4 слова, достигая максимума - 5 слов в 3-й группе, что подтверждало хронический длительный характер болей, которые нарушали качество жизни пациентов.

Анализ индекса ВВ показал, что у пациентов 1-й группы значимого изменения параметра по сравнению с нормой выявлено не было, в то время как у пациентов 2-й и 3-й групп данный показатель значительно снижен (р<0,01); у пациентов 2-й и 3-й групп с ДКА Ш-1У типов ВВ уплощена. Отмечены значимые изменения величины угла Шарпа в сторону увеличения в среднем на 5° в 1-й группе, на 9° во 2-й и на 11° - в 3-й (р<0,05). Данные нарушения угла наклона плоскости входа во впадину свидетельствуют о диспластических изменениях ТБС, что способствует развитию деформации проксимального отдела БК (анте- или ретроторсии с вальгизацией шейки). Рентгеноанатомические параметры проксимального отдела БК (ШДУ, индекс сужения мозговой полости БК - СР1, плечо БК) были достоверно изменены у больных всех групп наблюдений, что связано с длительно протекающим диспластическим коксартрозом (табл. 2).

Таблица 2

Рентгенологические параметры оценки ТБС у пациентов с ДКА_

Параметры Норма 1-я группа (п=35) 2-я группа (п=29) 3-я группа (п=42)

Индекс ВВ, см 0,б±0,1 0,5±0,1 0,47±0,01" 0,43±0,01"

Угол Шарпа, ° 42±3,2 47±2,9*» 51±3,6** 53±2,1"

ШДУ,° 127±11,1 135±9,7" 141±8,5" 156±6,5**

CFI, см 4,2±0,6 3,9±0,3" 3,7±0,4»* 3,7±0,2**

Плечо БК, см 4,1±0,3 3,7±0,2" 3,5±0,25" 3,5±0,22**

Примечание: * - при значении р<0,05; ** - при значении р<0,001 (при сравнении с биомеханической нормой), где р — критерий Манна-Уитни для независимых выборок.

Значительные изменения рентгеноанатомии проксимального отдела БК отрицательно влияют на проведение операции ТЭП, создавая определенные сложности: трудность подбора и установки бедренного компонента в связи с деформацией мозговой полости БК.

Индекс относительной ширины ВВ статистически значимо увеличивался с увеличением степени выраженности диспластических изменений, так, при I типе ДКА он составляет в среднем 94,6±2,8%, у пациентов со II типом - на 2,2% больше (р<0,05), с III типом - на 6,2% (р<0,01), с IV - на 2,1% (р<0,05). Индекс относительной глубины ВВ, напротив, снижается от I к IV типу ДКА от 100,4 до 73,1%; различия статистически значимы (р<0,01).

Вывих головки БК у всех пациентов с I и II типами ДКА составлял менее 75%; при III типе - 75-100% (головка БК сочленяется с истинной и частично с ложной ВВ), при IV типе ДКА вывих головки составляет более 100%; всегда формировалась изолированная от истиной ложная ВВ.

Угол Виберга, характеризующий степень дисплазии ВВ и децентрации головки БК, уменьшается в зависимости от выраженности степени диспластических проявлений в суставе от 38° при ДКА типа I до 21° при ДКА типа II (р<0,01). Некроз головки БК наблюдали у 5 пациентов (17,4%) с ДКА III типа и у 12 (28,6%) с ДКА IV типа. Смещение головки БК значимо увеличивается соответственно степени выраженности коксартроза от 44,3% (8,9% от высоты таза) до 118,3% (23,7% от высоты таза) (табл. 3).

Таблица 3

Рентгеноанатомическая характеристика костных структур ТБС _при ДКА различных типов по Crowe__

Тип ДКА Вертлужная впадина Бедренная кость Вывих

М±ш абс., % М±ш абс., % Степень, %

Индекс ширины ВВ Индекс глубины ВВ <50% истинной ВВ >50% истинной ВВ Ложная ВВ Угол Виберга, град. Некроз головки БК смещения головки БК от высоты таза

I (п=16) 94,6±2,8 100,4±5,2 16; 100 - - 38±5,2 - 44,3 8,9

II (п=19) 96,8±3,1 93,5±4,5 19;100 - 21±5,3 - 67,2 13,4

III (п=29) 103,0±3,8 80,2±6,1 - - 29; 100 - 5; 17,4 93,6 18,7

IV (п=42) 105,1±4,7 73,1±5,8 - - 42; 100 - 12; 28,6 118,5 23,7

Таким образом, ДКА вызывает значительные нарушения анатомии ТБС с активным вовлечением в процесс проксимального отдела БК, что создает трудности при планировании ТЭП.

Биомеханическое обследование пациентов с ДКА позволило выявить особенности функционального статуса. У пациентов всех исследуемых групп отмечали патологию основной стойки (нарушение статического баланса) из-за неустойчивости и нестабильности, которая компенсировалась за счет разгибательного механизма, позволяющего переместить общий центр массы (ОЦМ) в более физиологичное положение с малыми мышечными энергозатратами. У 25 (86,2%) 2-й и 12 (28,5%) пациентов 3-й групп наблюдалась приводящая установка в тазобедренном суставе за счет синдрома Тренделенбурга-Дюшена; у 4 (13,7%) пациентов 2-й группы отмечалась походка, обусловленная синдромом обратного Тренделенбурга-Дюшена.

Стабилометрическое исследование пациентов 1-й группы показало характерный результат для данной патологии — состояние асимметрии, нестабильности основной стойки. Во фронтальной плоскости отмечали

признаки асимметрии: смещение общего центра массы (ОЦМ) в сторону здоровой конечности, колебания положения по оси X (рис. 5).

\

/

Ф /

/

\

\ Жйо/

и

Рис. 5. Стабилометрическое исследование пациента К., 54 лет: а - смещение ОЦМ; б - колебания центра давления за нормативной зоной баланса

Все это свидетельствовало о стандартной компенсации при ДКА. В сагиттальной плоскости у пациентов 1-й группы констатировали явление нестабильности: колебания по оси У, значительные изменения пути (Ь) и площади (8) статокинезиограммы, выход колебаний центра давления за нормативную зону баланса.

Сходную картину результатов стабилометрического исследования наблюдали и у пациентов 2-й и 3-й групп. Однако колебательные движения ОЦМ у них были более выражены, кроме того, положение по оси У свидетельствовало об отклонении ОЦМ назад (биомеханически невыгодное положение). У 6 (14,2%) пациентов 3-й группы стабилометрическое исследование показало нетрадиционный результат для ДКА, когда ОЦМ смещен в сторону пораженной конечности (рис. 6).

Рис. 6. Стабилометрия пациентки Л.,

58 лет с ДЗ: ДКА IV типа: а — смещение ОЦМ назад и в сторону больной конечности; б - выраженные колебания амплитуды ОЦМ

6

Скорее всего, это связано с изменениями на «здоровой» стороне (наличие хронической дорсопатии и т.д.).

Изучены изменения минеральной плотности костной ткани и электронейромиографические показатели пациентов с ДКА различных типов.

В соответствии с анатомическими особенностями ТБС при ДКА различных типов, со степенью деформации ВВ, особенностями костной структуры стенок впадины, изменениями проксимального отдела БК, разработаны алгоритмы выбора вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза, а также тактика ТЭП в группах исследования.

Алгоритм выбора вертлужного компонента эндопротеза при различных типах диспластического коксартроза

М ВВ >0,47 Угол Шарпа <51° Угол Виберга 20-15°

М ВВ 0,43-0,47 Угол Шарпа 51-53° Угол Виберга Дефект крыши

1пс1 ВВ <0,43 Угол Шарпа >53° Угол Виберга не опоеделяется

г

4

пп нп вч

вч+кп нп+кп

УК

.___

с

__^

вч

УК

Алгоритм выбора бедренного компонента эндопротеза при различных типах диспластического коксартроза

ДКА

I

■ ■ ■: . -• . _ ' -

_- . •_

Характеристика проксимального отдела БК

_

ШДУ<141° Вывих головки <19% СР1>3,9 Угол АТ 15-35°

31

ШДУ 141-156° Вывих головки 19-24% СР1 3,7-3,9 Угол АТ 36-45°

I

-_:____

сн дн мш

'_

ШДУ >156° Вывих головки >24% СР1 <3,7 Угол АТ >45°

ДН+УО МШ

Алгоритм тактики тотального эндопротезирования при различных типах диспластического косартроза

~ " ДКА

1 1-я группа (I-II типы ДКА) t 2-я группа (III тип ДКА) 3-я группа (IV тип ДКА)

-

-J Выбор вертлужного и бедренного компонентов

у

тэп ? тэп+кп i ТЭП+УО

1 -wv. ........................,....... 1

• Профилактика осложнений

1 \ Физическая и физиотерапевтическая реабилитация

Обследование через 3, 6 мес. 1 год, 3 года с коррекцией реабилитационных мероприятий

Примечание: Ind ВВ - индекс ВВ, ПП — полнопрофильный компонент, НП -низкопрофольный компонент, ВЧ - ввинчивающаяся чашка, УК - укрепляющее кольцо, AT - угол антеторсии; СН - стандартная ножка, ДН — «диспластическая» ножка, МШ -модульная шейка, КП - костная пластика, УО — укорачивающая остеотомия; КП - костная пластика, У О - укорачивающая остеотомия.

У всех пациентов 1-й группы исследования с ДКА I-II типов установка вертлужного компонента производилась в место естественной ВВ без необходимости пластики с помощью аутотрансплантатов, с рассчитанной медиализацией чашки, которая обеспечивала ее достаточное покрытие. Средний диаметр ацетабулярного компонента протеза составил 46-48 мм, а средний диаметр головки — 22 или 28 мм. Установка бедренного компонента при данном типе ДКА была стандартной с выдержанной позицией анатомического центра ротации. Дополнительных вмешательств на проксимальном отделе БК не требовалось.

Для пациентов с ДКА III типа характерно наличие дефицита верхнелатерального края вертлужной впадины, что препятствует стандартной процедуре установки ацетабулярного компонента. Для данной группы больных разработано наибольшее количество способов компенсации дефицита ВВ: экстрамалые чашки и укрепляющие металлические кольца с их значительной

медиализацией; компенсация дефицита ВВ за счет использования костных аутотрансплантатов; имплантация ацетабулярного компонента в ложную впадину. В исследуемой группе пациентов применяли метод восполнения недостатка края ВВ за счет костного трансплантата по разработанному способу (пат. № 2396918 РФ, №2009125828/14). Его использование позволяло сохранить нормальное положение центра ротации.

Особенностью строения ТБС с ДКА IV типа является гипопластичность ВВ с меньшей степенью разрушенности крыши ВВ, что является показанием для использования сверхмалых по диаметру нецементных чашек; аутотрансплантации не требуется. Ввиду нарушения расположения анатомического центра ротации показана укорачивающая остеотомия для возможности низведения проксимального отдела БК. Использовали эндопротезы фирмы Б^Ш (комбинация Вшоп+БЬ-РЬб) - 42 пациента (54 сустава). В исследуемой группе пациентов применяли разработанный способ двойной У-образной укорачивающей подвертельной остеотомии БК (пат. №2518141 РФ, №2013118381), что позволило получить хорошие кратко- и среднесрочные анатомические и функциональные результаты.

Таким образом, предложенные метод костной пластики крыши ВВ и способ подвертельной остеотомии БК позволили уменьшить количество специфических осложнений на 10-12%.

После операции пациентов наблюдали как в короткие, так и в средние сроки (3, 6 мес., 1 год, 3 года) с целью коррекции реабилитации; проводили повторный комплекс обследований с получением хороших результатов.

ВЫВОДЫ

1. Половой диморфизм костных структур тазобедренного сустава проявляется в преобладании большинства морфометрических параметров вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости, угла Виберга и шеечно-диафизарного угла у мужчин по сравнению с женщинами в среднем на 5%; широтные размеры таза, угол Шарпа и угол скрученности бедренной кости, напротив, преобладают у женщин. Возрастные изменения проявляются в уменьшении толщины стенок вертлужной впадины, шеечно-диафизарного угла, угла скручивания бедренной кости; в увеличении размеров входа в вертлужную

впадину, размеров головки и шейки бедренной кости, которые начинаются у женщин в основном во II периоде зрелого возраста, у мужчин в пожилом возрасте. Билатеральные различия незначимые в I периоде зрелого возраста, проявляются во II периоде зрелого возраста и в пожилом возрасте.

2. При диспластическом коксартрозе размеры и форма костных структур тазобедренного сустава детерминированы степенью выраженности диспластических проявлений. Для диспластического коксартроза I-II типов характерны: уменьшение индекса вертлужной впадины на 16% и угла Виберга на 28%; сужение мозговой полости - на 6%; увеличение угла Шарпа - на 12% и шеечно-диафизарного угла на - 6%; вывих головки бедренной кости не превышает 75%. Диспластический коксартроз III типа характеризуется прогрессированием диспластических проявлений; имеется дефект крыши вертлужной впадины; вывих головки бедренной кости составляет от 75 до 100%; головка бедренной кости сочленяется с истинной и ложной вертлужными впадинами. Для диспластического коксартроза IV типа характерны максимальные диспластические повреждения костных структур тазобедренного сустава; вывих головки бедренной кости превышает 100%; формируется неоартроз, обособленный от истинной вертлужной впадины.

3. Выбор типоразмера эндопротеза тазобедренного сустава необходимо проводить с учетом рентгеноанатомических, биомеханических особенностей тазобедренного сустава и степени выраженности диспластических изменений (индекс глубины вертлужной впадины, угол Шарпа, шеечно-диафизарный угол, индекс сужения мозговой полости бедренной кости).

4. При диспластическом коксартрозе I—II типов следует выполнять стандартное тотальное эндопротезирование; при диспластическом коксартрозе III типа - тотальное эндопротезирование в комбинации с пластикой крыши вертлужной впадины; при диспластическом коксартрозе IV типа — тотальное эндопротезирование в комбинации с укорачивающей остеотомией бедренной кости.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При диспластическом коксартрозе III типа, с целью восстановления дефекта крыши вертлужной впадины, рекомендовано применение нескольких методов компенсации ее дефицита: экстрамалые чашки и укрепляющие металлические кольца с их значительной медиализацией; имплантация ацетабулярного компонента в «ложную» впадину; компенсация дефицита вертлужной впадины за счет использования костных аутотрансплантатов из головки бедренной кости, устанавливаемых в клиновидное углубление в подвздошной кости, с последующей перфорацией трансплантата и воспринимающего костного ложа спицей Киршнера с целью улучшения процессов васкуляризации и ремоделирования трансплантата.

2. При диспластическом коксартрозе IV типа при высоком вывихе головки бедренной кости и наличии неоартроза рекомендовано, с целью минимизации тракционного повреждения параартикулярных тканей и восстановления длины конечности, проводить V-образную укорачивающую подвертельную остеотомию бедренной кости.

3. В период реабилитации пациентам необходимо активно осуществлять профилактику осложнений тотального эндопротезирования и следить за соблюдением ортопедического режима.

4. Обследование пациентов в послеоперационном периоде следует проводить через 3, 6 мес., 1 год и 3 года с целью коррекции дальнейших этапов реабилитации.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Летов A.C., Бахтеева Н.Х., Юсупов К.С. Результаты тотального эндопротезирования тазобедренного сустава у больных диспластическим коксартрозом // Травматология, ортопедия и вертебрология XXI века: матер, науч.-практ. конф. молодых ученых. Саратов, 2008. С. 37-41.

2. Хирургическая реабилитация больных диспластическим коксартрозом / Н.Х. Бахтеева, К.С. Юсупов, A.C. Летов [и др.] // Эндопроотезирование крупных суставов: матер, науч.-практ. конф., посвящ. 35-летию создания Респ. артрол. центра. Саратов, 2009. С. 29-35.

3. Результаты тотального эндопротезирования у больных с анкилозами тазобедренного сустава / A.C. Летов, К.С. Юсупов, Н.Х. Бахтеева [и др.] // Аспирантские чтения: матер, межрег. конф. Саратов, 2009. С. 98-99.

4. Тотальное эндопротезирование при анкилозах тазобедренного сустава / A.C. Летов, К.С. Юсупов, Н.Х. Бахтеева [и др.] // Тез. докл. IX съезда травматологов-ортопедов России: в 3 т. Саратов, 2010. Т. 2. С. 452-453.

5. Тотальное эндопротезирование при диспластическом коксартрозе / Н.Х. Бахтеева, К.С. Юсупов, A.C. Летов [и др.] // Тез. докл. IX съезда травматологов-ортопедов России: в 3 т. Саратов, 2010. Т. 2. С. 560-561.

6. Хирургическое лечение пациентов с анкилозами тазобедренного сустава / A.C. Летов, Н.Х. Бахтеева, К.С. Юсупов [и др.] // Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки.

2010. Т. 15, вып. 5. С. 1511-1514.

7. Индивидуально-типологическая изменчивость костных структур и питательных отверстий проксимального эпифиза бедренной кости / Д.И. Анисимов, К.С. Юсупов, P.C. Жмурко [и др.] // Макро- и микроморфология: межвуз. сб. науч. работ. Саратов: Изд-во Сарат. мед. ун-та,

2011. С. 175-178.

8. Тотальное эндопротезирование при диспластическом коксартрозе / Н.Х. Бахтеева, О.Ю. Воскресенский, A.C. Летов, К.С. Юсупов // Тез. докл. IX съезда травматол.-ортопедов России: в 3 т. Саратов, 2010. Т. И. С. 560-561.

9. Летов A.C., Юсупов К.С. Тотальное эндопротезирование при анкилозах тазобедренного сустава // Тез. докл. IX съезда травматол.-ортопедов России: в 3 т. Саратов, 2010. Т. II. С.452-453.

10. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе / А.Н. Решетников, H.H. Павленко, К.С. Юсупов [и др.] // Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки. 2012. Т. 17, вып. 3. С. 901-904.

11. Билатеральная диссимметрия длинных трубчатых костей нижних конечностей человека / Д.В. Попрыга, Д.И. Анисимов, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия: матер. II Всерос. науч. конф. молодых ученых. СПб., 2012. С. 32-34.

12. Особенности профилактики вывиха эндопротеза тазобедренного сустава / Р.К. Абдулнасыров, Д.А. Марков, К.С. Юсупов [и др.] // Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки. 2013. Т. 18, вып. 6-2. С. 3260-3264.

13. Юсупов К.С., Фроленков A.B. Особенности тотального эндопротезирования тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе // Актуальные вопросы травматологии. Достижения. Перспективы: матер, конф., каталог участн. выставки I науч.-практ. конф. М., 2013. С. 183-184.

14. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава после операции по K.M. Сивашу / H.H. Павленко, А.Н. Решетников, К.С. Юсупов, [и др.] //

Актуальные вопросы травматологии. Достижения. Перспективы: матер, конф., каталог участн. выставки I науч.-практ. конф. М., 2013. С. 139-140.

15. Особенности профилактики вывиха головки эндопротеза при эндопротезировании тазобедренного сустава / Р.К. Абдулнасыров, С.И. Киреев, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений тазобедренного сустава: матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 3-4.

16. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе / В.А. Зайцев, A.B. Фроленков, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава: тез. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 40-41.

17. Результаты эндопротезирования тазобедренного сустава при анкилозах / A.C. Летов, Г.А. Коршунова, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 75-76.

18. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава после операции по K.M. Сивашу / H.H. Павленко, A.B. Фроленков, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 89-91.

19. Особенности тотального эндопротезирования тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе / A.B. Фроленков, Г.А. Коршунова, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений и заболеваний тазобедренного сустава: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 110-111.

20. Результаты эндопротезирования тазобедренного сустава у пациентов с врожденным вывихом бедра / Е.А. Анисимова, A.C. Летов, К.С. Юсупов [и др.] // Проблемы диагностики и лечения повреждений тазобедренного сустава: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Казань, 2013. С. 120-122.

21. Морфология костных структур вертлужной впадины и бедренного компонента тазобедренного сустава / Е.А. Анисимова, К.С. Юсупов, Д.И. Анисимов, Е.В. Бондарева // Саратовский научно-медицинский журнал. 2014. Т. 10, № 1. С. 32-38.

22. Рентгеноанатомические и биомеханические особенности пациентов с диспластическим вывихом в тазобедренном суставе / К.С. Юсупов, Е.А. Анисимова, H.H. Павленко [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. 2014. Т. 10, № 1. С. 114-119.

23. Морфология вертлужного компонента тазобедренного сустава / К.С. Юсупов, Е.А. Анисимова, Е.В. Бондарева, A.A. Зайченко // Тез. докл. VII

съезда АГЭ и XII конгресса МАМ. Морфология . 2014. Т. 145, № 3. С. 19. 24. Анисимова Е.А., Юсупов К.С., Жмурко P.C. Характеристика пациентов с диспластическим коксартрозом // Тез. докл. науч. конф., посвященной 250-летию кафедры анатомии человека Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. М., 2014. С. 15-16.

Изобретения

1. Пат. № 2396918 Российская Федерация, МПК А 61 В 17/56. Способ артропластики вертлужной впадины при эндопротезировании тазобедренного сустава / A.C. Летов, О.Ю. Воскресенский, Д.А. Марков, К.С. Юсупов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи». № 2009125828/14; заявл. 06.07.09; опубл. 20.08.10. Бюл. № 23. 6 с.

2. Пат. № 2451493 Российская Федерация, МПК А 61 В 17/56. Способ эндопротезирования тазобедренного сустава при переломах и посттравматических дефектах вертлужной впадины / A.C. Летов, О.Ю. Воскресенский, Н.Х. Бахтеева, К.С. Юсупов, Д.А. Марков, М.В. Гиркало, Р.К. Абдулнасыров; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. №2011106230/14; заявл. 17.02.11; опубл. 27.05.12. Бюл. № 15. 6 с.

3. Пат. № 2460483 Российская Федерация, МПК А 61 В 17/56. Способ эндопротезирования тазобедренного сустава при костном анкилозе / A.C. Летов, О.Ю. Воскресенский, Н.Х. Бахтеева, К.С. Юсупов, Д.А. Марков, М.В. Гиркало, Р.К. Абдулнасыров; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. № 2011121425/14; заявл. от 30.05.11; опубл. 10.09.12. Бюл. № 25. 6 с.

4. Пат. № 2518141 Российская Федерация, МПК А 61 В 17/56. Способ эндопротезирования тазобедренного сустава при вровденном вывихе бедра / К.С. Юсупов, A.B. Нам, H.H. Павленко, С.И. Киреев, A.C. Летов, Д.А. Марков, Р.К. Абдулнасыров; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения Российской Федерации. № 2013118381; заявл. от 19.04.13; опубл. 10.06.14. Бюл. № 16. 5 с.

Подписано в печать 11.07.2014 Объем — 1 печ. л. Тираж 100. Заказ №48

Отпечатано в типографии ИП Зуев A.A. по адресу: г. Саратов, ул. Рабочая, 190

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Юсупов, Канат Сисенгалиевич

04201460842

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского» Министерства здравоохранения Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

Юсупов Канат Сисенгалиевич

МОРФО-БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗНРОВАНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ДИСПЛАСТИЧЕСКОГО КОКСАРТРОЗА

14.03.01 - анатомия человека 14.01.15 - травматология и ортопедия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители:

доктор медицинских наук, доцент Е.А. Анисимова; доктор медицинских наук, профессор И.А. Норкин.

Саратов - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список использованных сокращений........................................... 4

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................... 5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................ 14

1.1. Развитие костных структур тазобедренного 14 сустава

1.2. Морфология тазобедренного сустава 16

1.3. Особенности морфологии тазобедренного сустава при диспластическом коксартрозе 26

1.4. Диспластический коксартроз: классификация, патогенез 29

1.5. Тотальное эндопротезирование при диспластическом коксартрозе: планирование, подходы, исходы, осложнения 40

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......... 49

2.1. Морфометрический метод 49

2.2. Клинические методы 55

2.3. Лучевые методы диагностики 60

2.4. Биомеханический метод 62

2.5. Электронейромиографический метод 64

2.6. Статистический анализ результатов морфометрии 64

2.7. Статистический анализ результатов обследования пациентов 66

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 67

3.1. Морфология костных элементов вертлужной впадины и проксимального метаэпифиза бедренной кости в норме..................................................................67

3.2. Рентгеноанатомические и функционально-биомеханические особенности пациентов с диспластическим коксартрозом 89

3.3. Тактика тотального эндопротезирования при диспластическом коксартрозе 107 3.3.1. Показания к тотальному

эндопротезированию тазобедренного сустава 108

3.3.2. Подготовка пациента в предоперационном периоде 109

3.3.3. Подбор типоразмера эндопротеза в предоперационном периоде 113

3.3.4. Анестезиологическое пособие при операции тотального эндопротезирования у больных с диспластическим коксартрозом 114

3.3.5. Тактика эндопротезирования у пациентов с диспластическим коксартрозом различных типов 114

3.3.6. Анализ результатов тотального эндопротезирования у пациентов с различными типами диспластического коксартроза 134

3.3.7. Осложнения после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава 150

ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................. 153

ВЫВОДЫ............................................................................. 162

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ........................................ 163

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................................... 165

Список сокращений

CFI - canal flare index (индекс сужения мозговой полости бедренной кости);

F-волна - восходящий, антидромный ответ;

АЧТВ - активированное частичное тромбопластиновое время;

БК - бедренная кость;

ВАШ - визуальная аналоговая шкала;

ВВ - вертлужная впадина;

ВДО - время двойной опоры;

ДКА - диспластический коксартроз;

ДО - двойная опора;

ЛП - латентный период;

М-ответ - моторный ответ;

МП - мозговая полость:

МПКТ - минеральная плотность костной ткани;

НВД - начало второй двойной опоры;

ОЦМ - общий центр массы;

ПДО - период двойной опоры;

ПО - период опоры;

ПП - период полуопоры;

СПИ F - скорость проведения импульса от периферии к центру;

СПИ эфф - скорость проведения импульса от центра к периферии;

ТБС - тазобедренный сустав;

ТЭП - тотальное эндопротезирование;

ЦШ - цикл шага;

ШДУ - шеечно-диафизарный угол; ЭМГ - электромиография; ЭНМГ - электронейромиография.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Тазобедренный сустав выполняет сложную функцию опоры и движения - это самый крупный и мощный сустав в человеческом организме, принимающий на себя значительную часть нагрузки, это самый физиологически нагруженный сустав, что делает поражения и болезни данного суставного аппарата наиболее серьезными, тяжелыми и требующими незамедлительного обращения к специалисту (Загородний Н.В., Нуждин В.И., Николаев И.А. и соавт., 2013).

В" последние десятилетия в связи с тенденцией прогрессирования гиподинамии избыточного веса и старения населения наблюдается рост дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов (Карякина Е.В., Персова Е.А., 2009). Число больных, нуждающихся в операции эндопротезирования тазобедренного сустава, ежегодно растет, что связано с увеличением продолжительности жизни населения и ростом числа пациентов с коксартрозом (Загородний Н.В., Ильин A.A., Карпов В.Н. и соавт., 2000; Ахтямов И.Ф., 2005). После первичного эндопротезирования, по данным различных авторов, благоприятные результаты отмечаются в 80-90% случаев, однако в ходе изучения отдаленных результатов количество положительных исходов закономерно снижается в соответствии с длительностью срока наблюдения за больными (Макаров С.С., Макаров М.А., Павлов В.П., 2006; Соколов В.А., 2006).

В настоящее время травмы являются одной из трех основных причин смертности населения, наряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями (Хмара А.Д., Норкин И.А., Хмара Т.Г., 2012), а среди трудоспособного населения они составляют 45% и выступают на первый план (Петров А.Б., Ковалева И.Д., Рузанов В.И., 2010).

По течению и исходам дегенеративных изменений артроз тазобедренного сустава относится к одному из наиболее тяжелых и

распространенных заболеваний опорно-двигательного аппарата человека. Дегенеративные процессы в тазобедренных суставах приводят к снижению трудоспособности пациентов в 60-70% случаев и в 11-38% к инвалидизации. Особого внимания заслуживает патологическая связь между артрозом и дисплазией тазобедренного сустава. Так, по данным литературы, коксартроз развивается в 40-87% при врожденных аномалиях развития, при этом остаточные анатомические дефекты костных компонентов после консервативного и оперативного лечения дисплазии тазобедренных суставов, как основная причина развития коксартроза, составляют от 10 до 60% (Артемьев Э.В., 2001). Хирургическое лечение, артродез, эндопротезирование тазобедренного сустава при внутрисуставных переломах, переломах шейки бедра, коксартрозах, анкилозах, высоких вывихах бедра требуют решения ряда проблем, которые стоят перед травматологами-ортопедами, таких как индивидуализация

предоперационного планирования, выбор адекватных размеров металлоконструкций, восстановление оптимальных взаимоотношений структур сустава для сохранения биомеханики конечности (Слободской А.Б. и соавт., 2011).

Остеоартроз крупных суставов, в частности, тазобедренного сустава является одним из ведущих направлений медицинских исследований в травматологии и ортопедии (Плющев А.Л., 2007; Hill C.L., Parsons J., Taylor А., 1999; Centers for Disease Controland Prevention, 2010; Office for National Statistics, 2010; Wong R., Davis A.M., Badley E. et al., 2010). По данным ряда авторов (Ferguson S., Bryant J.T., Ganz R. et al., 2003; Bitton R., 2009; Harris-Hayes M., Royer N.K., 2011; Juhakoski R.E., 2013); заболевание обусловливает развитие дистрофических процессов в суставе, его функциональную неполноценность у людей среднего и старшего возраста (Слободской А.Б. и соавт., 2011; Чегуров O.K., Колесников O.K., Колесникова Э.С., Скрипников A.A., 2013). Экономический ущерб, в связи с

потерей трудоспособности и затратами на лечение, от остеоартроза огромен. Например, результаты национальных исследований в Великобритании (UrvinM., Symmons D., Allison Т. et al., 1998; Office for nationals tatistics, 2001; Arthritis Research Campaign, 2002) опубликовали шокирующие данные: за период с 1999 по 2000 гг. потеряно 206 млрд. рабочих дней в связи с обострением остеоартроза, что обошлось здравоохранению и социальным сервисам в 5,5 млрд. фунтов стерлингов, лекарственное лечение пациентов -в 341 млрд. фунтов стерлингов, а затраты на операции тотального эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов составили 405 млрд. фунтов стерлингов.

Особое место в структуре остеоартроза занимает диспластический коксартроз. Еще в 1939 г. Wiberg в качестве основного положения своей докторской диссертации указал на остаточную дисплазию тазобедренного сустава как потенциальный предиктор развития диспластического коксартроза (Wiberg G., 1939; Weinstein S.L., 1987).

По данным отечественной и зарубежной литературы, доля диспластического коксартроза составляет 25-77% от всей патологии тазобедренного сустава в разных популяциях населения (Лоскутов А.Е., Зуб Т.А., Лоскутов O.A., 2010; Ali-Gombi A., Croft P.R., Silman A.J., 1996; Briant L.C., Bruce W.J., Assini J.B. et al., 2009). Распространенность заболевания в странах Европы и северной Америки колеблется от 7% до 25% (Murray R.O., 1965; Coggon D., Kellingray S., Inskip H. et al., 1998; Jacobsen S., 2006). В среднем диспластичные изменения в тазобедренном суставе встречаются в 16,5% от всей патологии опорно-двигательной системы (Лоскутов А.Е., Зуб Т.А., Лоскутов O.A., 2010; Hartofilakidis G., 2004; Krol R., Rojewski M.A., Kolmenski A., 2007).

Несмотря на повышение качества применяемых имплантов, совершенствование технологий эндопротезирования, а также накопление практического опыта у хирургов, процент осложнений и

неудовлетворительных исходов артропластик остается достаточно высоким. Так, по данным ряда авторов, вывихи головки эндопротеза имеют место в 0,4-17,5% случаев (Загородний Н.В., Захарян Н.Г., Карданов A.A. и соавт., 2008; Волошин В.П., Еремин A.B., Оноприенко Г.А., Савицкая К.И., 2009; Ключевский В.В., Гильфанов С.И., Даниляк В.В. и соавт., 2010; Biedermann R., 2005; Berend K.R., 2005), гнойно-воспалительные осложнения в 1,5-6,0% (Прохоренко, В.М., Павлов В.В., Петрова Н.В., 2006, 2008; Линник С.А., Ромашов П.П., Новоселов К.А., 2009; Mahomed N., 2003; Berend, K.R., 2005; Bauer Т., Parvizi J., Kobayashi N., Krebs V., 2006), перипротезные переломы в 0,9-2,8% (Волокитина Е.А., Зайцева О.П., Колотыгин Д.А., Вишняков A.A., 2009; Springer В., Berry D., Lewallen D., 2003; Mahomed N., 2005; Berend K.R., 2005), послеоперационные невриты в 0,6-2,2% (Волокитина Е.А., Зайцева О.П., Колотыгин Д.А., Вишняков A.A., 2009; Huo М., Brown В., 2003; Mounasamy V., 2008), тромбэмболические осложнения в 9,3-20,7% (Кузьмин И.И., Климов B.C., Шрейберг К.А., 2008; Копенкин С.С., Скороглядов A.B., 2009). Доказано, что эти же осложнения после предшествующих операций на суставе (остеотомий, остеосинтеза и др.), а также после ревизионного эндопротезирования - возрастают в разы (Тихилов P.M., Кочиш А.Ю., Разоренов В.Л., 2008; Huo М., Brown В., 2003).

В работах по морфологии и клинической анатомии тазобедренного сустава нет достаточных сведений по возрастной, половой и индивидуально-типологической изменчивости образующих его костных структур.

Таким образом, исходя из потребностей практической медицины, перед морфологами встает задача создания базы данных морфотопометрических характеристик костных структур тазобедренного сустава с учетом половой принадлежности, степени повреждения костных структур сустава и взаимосвязи с другими анатомическими ориентирами. Исследование закономерностей изменчивости костных структур тазобедренного сустава в норме и при деформациях является актуальной проблемой функциональной и

клинической анатомии, имеющей прикладное значение для травматологии и ортопедии и крайне важной для морфотопометрического обоснования методов хирургической лечения диспластического коксартроза.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры анатомии человека ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России «Изучение конструкционной изменчивости и биомеханических свойств скелетной, кровеносной систем, органов чувств. Медицинская антропология». Номер государственной регистрации 0203042330329.

Цель исследования: выявить закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в норме и при диспластическом коксартрозе в аспекте обоснования тактики тотального эндопротезирования.

Задачи исследования

1Изучить возрастную изменчивость, половой диморфизм и билатеральную диссимметрию костных структур тазобедренного сустава в норме.

2. Определить закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от типа диспластического коксартроза.

3. Выявить рентгеноанатомические и функционально-биомеханические особенности пациентов с диспластическим коксартрозом.

4. Разработать алгоритм тотального эндопротезирования при разных типах диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрических исследований.

Научная новизна

Проведено комплексное изучение костных структур тазобедренного сустава без признаков заболеваний и системных поражений опорно-

двигательного аппарата в аспекте возрастной изменчивости, полового диморфизма и билатеральной диссимметрии.

Выявлены новые закономерности конструкционной изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от степени диспластических изменений. Даны ранее неописанные рентгеноанатомическая и функционально-биомеханическая характеристики пациентов с различными типами диспластического коксартроза.

Предложены алгоритм индивидуализированного предоперационного планирования (выбор типоразмера вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза) и тактика тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза.

С учетом морфометрических параметров ТБС использован метод «опорной» костной пластики верхнелатерального края вертлужной впадины (пат. № 2396918 РФ, № 2009125828/14) при диспластическом коксартрозе III типа, что позволяло приблизить положение центра ротации к анатомическому, сохранить адекватные взаимоотношения в суставе, необходимые для последующих ревизий.

Впервые при диспластическом коксартрозе IV типа использован способ двойной У-образной укорачивающей подвертельной остеотомии бедренной кости (пат. № 2518141 РФ, № 2013118381), что позволило получить хорошие анатомические и функциональные результаты.

Практическая ценность работы и формы внедрения

Создана база данных морфотопометрических характеристик вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости в норме с учетом пола, возраста и диссимметрии, которая имеет прикладное значение в ортопедии для восстановления анатомических взаимоотношений костных структур тазобедренного сустава.

Предложены алгоритм предоперационного планирования и тактика тотального эндопротезирования при разных типах диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрического исследования.

Получены патенты РФ на метод восполнения недостатка верхнелатерального края вертлужной впадины за счет костных трансплантатов и способ двойной У-образной укорачивающей подвертельной остеотомии бедренной кости.

Материалы диссертации могут быть использованы при интерпретации данных рентгено-, КТ-, МРТ-исследований и промышленном изготовлении металлоконструкций; в судебно-медицинской экспертизе, а также в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедрах анатомии человека, оперативной хирургии и топографической анатомии, травматологии и ортопедии высших медицинских учебных заведений. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр анатомии человека, оперативной хирургии и топографической анатомии, травматологии и ортопедии.

Теоретическая значимость работы Выявлены закономерности изменчивости костных структур тазобедренного сустава в зависимости от возраста, пола, латерализации, а также степени диспластических повреждений, которые расширяют сведения клинической анатомии тазобедренного сустава в разделе «Артрология». Дифференцированы рентгеноанатомические и функционально-биомеханические признаки диспластического коксартроза в зависимости от типа. Обоснована необходимость выбора тактики тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в зависимости от типа диспластического коксартроза с учетом результатов морфометрического исследования.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Для костных структур тазобедренного сустава характерны возрастная изменчивость и билатеральная диссимметрия, находящиеся под преимущественным влиянием фактора пола.

2. При диспластическом коксартрозе изменчивость размерных характеристик костных структур тазобедренного сустава зависит от степени диспластических изменений, наиболее выраженных у женщин в связи с анатомическими особенностями сустава.

3. Предложенные алгоритмы выбора вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза и тактика тотального эндопротезирования с учетом рентгеноанатомических характеристик тазобедренного сустава у пациентов с различными типами диспластического коксартроза улучшают результаты лечения и снижают количество осложнений на 10-12%.

Апробация работы Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых «Травматология,