Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Рентгенологическая оценка тазобедренного сустава у взрослых при различных видах эндопротезирования

005005226

БЕЛОУСОВ БОРИС ЮРЬЕВИЧ

РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА У ВЗРОСЛЫХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

- 8 ЛЕН 7011

Нижний Новгород - 2011

005005226

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении «Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук профессор Семизоров Андрей Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Шарабрин Евгений Георгиевич

ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (Нижний Новгород)

доктор медицинских наук профессор Алейников Алексей Валентинович

ГБУЗНО «Нижегородская областная клиническая больница им. H.A. Семашко» (Нижний Новгород)

Ведущая организация: ГБОУ ДПО «Казанская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита состоится «_» декабря 2011 г. в_ часов на заседании

Диссертационного совета Д.208.061.02 при Нижегородской государственной медицинской академии (603005, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10/1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» (603081, Нижний Новгород, ул. Медицинская, 4-а).

Автореферат разослан «_»_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук

Орлова Юлия Александровна

Актуальность проблемы

Дегенеративно-дистрофические поражения тазобедренного сустава -одна из актуальных медико-социальных проблем современной ортопедии. Около 2% ортопедических больных составляют пациенты с патологией тазобедренного сустава (Кулиш Н.И., 1988), 75% из них имеют дегенеративно-дистрофические поражения (Ганькин A.B., 1993).

Эндопротезирование суставов - современный высокотехнологичный метод лечения больных с тяжелой патологией, к которой прибегают, когда другие методы уже не эффективны. Начинается он с диагностики поражения сустава и продолжается до тех пор, пока имплантат находится в тканях.

Классическая рентгенография до настоящего времени является основой диагностики патологических процессов в суставах как до операции, так и в послеоперационном периоде.

Для оценки положения эндопротезов было предложено ряд методик. Н.И Кулиш и соавт. (1980) оценивают нестабильность бедренного компонента по функциональным снимкам стоя и лежа; для определения положения бедренного компонента используется предложенный измеритель и расчет производится с применением тригонометрических функций. K.M. Шерепо (1991) установил зависимость типичных смещений тазового компонента от его ориентации.

Н.В. Корнилов и соавт. (1997) предлагают оценивать положение эндопротеза по следующим показателям: для бедренного компонента -проекционный шеечно-диафизарный угол /ШДУ/ й истинный угол антеверсии; для вертлужного компонента - угол Шарпа, истинный угол фронтальной инклинации; для показателей стабильности эндопротеза - угол вертикального соответствия, угол горизонтального соответствия, степень костного внедрения вертлужного компонента.

Несмотря на важное медико-социальное значение эндопротезирования, до сих пор нет объективного способа оценки исходов заболевания, что снижает достоверность и практическую значимость данных об эффективности лечения (Тутельян С.К., 1990). Отсутствуют четко сформулированные задачи в рентгенологической оценке положения компонентов эндопротеза, нет единого плана анализа рентгенограмм пациентов, перенесших эндопротезирование, не определены наиболее важные рентгенометрические показатели, объективно отражающие положение компонентов эндопротеза, не изучена их динамика.

Цель исследования

Разработать систему оценок установки и положения компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, направленную на объективизацию результатов рентгенологического исследования в специализированных и многопрофильных лечебно-профилактических учреждениях.

Задачи исследования:

1. Разработать методику рентгенометрической оценки пространственного положения компонентов эндопротеза и устройство для стандартизации рентгенографии.

2. В эксперименте выявить зависимость рентгенометрических показателей от пространственного положения компонентов эндопротеза.

3. В клинике проследить динамику изменений выбранных рентгенометрических показателей при различных видах эндопротезирования тазобедренных суставов.

4. Выявить факторы, влияющие на стабильность положения компонентов эндопротеза.

Научная новизна

Впервые разработана методика определения зависимости рентгенометрических показателей от пространственного положения компонентов эндопротеза, дана количественная оценка рентгенометрических показателей эндопротезированного тазобедренного сустава.

Предложены новые способы оценки положения компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, изучена динамика и закономерности изменений рентгенометрических показателей эндопротезированного сустава.

Для оценки рентгенометрических показателей разработан коэффициент проекционного искажения, позволяющий с высокой точностью вычислить истинные размеры объектов рентгенологического исследования, что необходимо для точного подбора металлоконструкций и оценки динамики рентгенометрических показателей.

Предложен индекс фронтальной инклинации, позволяющий без применения дополнительных укладок вычислить фронтальную инклинацию тазового компонента.

Практическая значимость

Использование предложенных методик делает возможным стандартизировать рентгенологическое исследование эндопротезированного тазобедренного сустава и с высокой точностью вычислить истинные размеры объектов рентгенологического исследования. Используя предложенный

\

метод вычисления угла фронтальной инклинации тазового компонента эндопротеза, можно добиться снижения лучевой нагрузки, сократив число рентгенографии в дополнительных укладках.

Внедрение разработанных методик позволяет улучшить анализ рентгенометрических данных при эндопротезировании тазобедренных суставов, проследить их динамику, выявить прогностически неблагоприятные признаки при установке эндопротеза.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Конструктивные особенности, а также тип фиксации эндопротезов не влияют на характер изменений рентгенометрических показателей.

2. Видимые проекционные изменения шеечно-диафизарного угла возникают при антеторсии бедренного компонента более 15°. Значение углов фронтальной инклинации и Шарпа равны истинным, при соблюдении типичной укладки.

3. На стабильность бедренного компонента эндопротеза оказывает влияние антеторсия, при увеличении которой возникает ротационная, аксиальная и резорбционная нестабильность, а на стабильность тазового компонента оказывает влияние угол фронтальной инклинации. Увеличение этого угла приводит к горизонтальному смещению, а уменьшение - к вертикальному смещению тазового компонента.

4. Стабилизация эндопротеза, при правильной его установке, происходит через 30-36 мес., вне зависимости от вида протезирования и типа фиксации компонентов.

Апробация

По материалам исследования были сделаны доклады на Невском Радиологическом форуме «Новые горизонты» (Санкт-Петербург, 2007, 2009) и II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Барнаул, 2007).

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании Нижегородского общества лучевых диагностов (2008), заседании проблемной комиссии ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России «Реабилитация больных с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательного аппарата и их последствиями у взрослых и детей» (2011) и расширенном заседании проблемной комиссии «Сердечно-сосудистая хирургия, лучевая диагностика и лучевая терапия», кафедры лучевой диагностики ФПКВ, кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии ГБОУ

ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России и кафедры госпитальной хирургии им. Б.А. Королева ГБОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России (2011).

Личный вклад автора

Автор лично участвовал в составлении плана, программы и задач исследования, сборе и математико-статистической обработке медицинской информации, самостоятельно проводил экспериментальные исследования, рентгенометрию и анализ послеоперационных и диспансерных рентгенограмм пациентов, перенесших эндопротезирование тазобедренного сустава.

Внедрение результатов работы

Методика расчета истинных размеров объектов рентгенологического исследования внедрена в практическую работу отделения рентгенологии ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России и используется при исследовании пациентов травматолого-ортопедического профиля.

Методики оценки рентгенометрических показателей освещены в пособии для врачей «Рентгенологическое исследование сегментов верхней и нижней конечности», опубликованном в 2007 году.

По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, включенных в «Перечень периодических научных изданий, рекомендуемых для публикации научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских диссертаций».

По результатам работы имеется патент на полезную модель «Устройство для укладки дистальных отделов конечностей при рентгенографии» (424131Ш, № 2004120956/20; заявл. 13.07.04; опубл. 10.12.04, Бюл. № 34), зарегистрированы и приняты к использованию в ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России три рационализаторских предложения.

Объем и структура диссертации

Диссертация написана на русском языке, состоит из оглавления, введения, обзора литературы, описания объемов и методов исследования, 2-х глав собственных экспериментальных и клинических наблюдений, выводов, практических рекомендаций, заключения, указателя литературы, который включает 190 отечественных и 75 зарубежных источников литературы, а также 72 табличных приложений. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, иллюстрирована 56 рисунками.

ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на базе отделения рентгенологии (руководитель -кандидат медицинских наук А.Л. Лабазин) ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России (директор - кандидат медицинских наук H.H. Карякин).

Настоящая работа представляет собой комплексное исследование, состоящее из экспериментального и клинического разделов.

В экспериментальной части изучались рентгенометрические характеристики компонентов эндопротезов тазобедренного сустава, а также закономерности изменения размеров рентгенологического изображения объекта исследования в зависимости от фокусного расстояния и расстояния «объект-пленка». Количественная рентгеноморфологическая оценка тазового и бедренного компонентов выполнялась отдельно, так как практически сложно найти и выполнить рентгенографию нативного препарата. Была смоделирована нестандартная укладка пациента путем изменения наклона и ротации компонентов эндопротеза. Изучены проекционные особенности компонентов эндопротезов тазобедренного сустава.

Клиническая часть работы выполнена с использованием результатов экспериментальных исследований. Они применялись для аначиза рентгенограмм тазобедренных суставов пациентов, которым были произведены операции однополюсного и тотального зндопротезирования тазобедренных суставов по поводу травматического и дегенеративно-дистрофического их поражения. Рентгенография проводилась с помощью цифровых рентгено-диагностического комплексов РДС/4 «Абрис» и Dira-RC (высота трубки 115 см, 66 kV, 63 mAs).

Экспериментальные исследования

С целью изучения закономерностей изменения размеров рентгенологического изображения, в зависимости от фокусного расстояния и расстояния «объект-пленка», использовалось предложенное нами устройство для рентгенометрии сегментов конечностей (рац. предложение № 2437 - Н. Новгород: Нижегородский НИИТО, 2004).

Производилась рентгенография устройства с изменением фокусного расстояния от 0,5 до 1,2 м и расстояния «объект-пленка» от 10 до 20 см. С целью объективного отражения изменения значений проекционных метрических величин был введен показатель - коэффициент проекционного искажения, являющийся отношением проекционного значения метрической величины к истинному размеру.

Для изучения закономерностей изменения проекционного шеечно-диафизарного угла использовались эндопротезы с различными конструктивными значениями ШДУ: два однополюсных эндопротеза Мура-ЦИТО, с конструктивным шеечно-диафнзарным углом (КШДУ) 130°; бедренный компонент конструкции ЭЬБ тотального цементного эндопротеза Рго1ек с КШДУ 135°; два бедренных компонента тотальных бесцементных эндопротезов конструкции Герчева с КШДУ ¡25°. Бедренный компонент фиксировался на рентгенопрозрачном основании так, чтобы его фронтальная плоскость была параллельна плоскости основания. Плоскость пленки была принята за фронтальную. Производилась рентгенография в положении, когда плоскость бедренного компонента и плоскость основания были параллельны пленке. В этих условиях антеторсия бедренного компонента отсутствует, и проекционный ШДУ равен конструктивному.

В дальнейшем производилась наружная ротация основания с бедренным компонентом от 5 до 30°. Таким образом, между плоскостями пленки, основания и бедренного компонента формировался угол, являющийся углом наружной ротации или антеторсии. В таких положениях производилась рентгенография бедренных компонентов.

В клинической практике для придания исследуемой конечности внутренней ротации и удержания ее в этом положении, нами разработано устройство для укладки дистальных отделов конечностей при рентгенографии (№ 42413Яи, том 34, 2004), позволяющее сохранять стандартные взаимоотношения между рентгенографической пленкой и объектом исследования, а также выполнять исследования в нестандартных укладках с заданной ротацией (рис. 1).

Рис. 1. Устройство для укладки дистальных отделов конечностей при рентгенографии: 1 - основание; 2 - поворотная пластина; 3 - градуированная шкала; 4 - фиксационные отверстия; 5 - фиксатор.

Для оценки положения тазового компонента тотального эндопротеза изучены проекционные изменения угла Шарпа и угла фронтальной инклинации при стандартных и атипичных укладках, а также их проекционные взаимоотношения. Изучены закономерности проекционных изменений рентгенометрических показателей вертлужных компонентов эндопротезов Рго1ек, АШтес!, Феникс (для цементной фиксации) и вертлужный компонент эндопротеза модификации Герчева (для бесцементной фиксации).

На плоское рентгенонегативное основание, плоскость которого была принята за фронтальную, фиксировался вертлужный компонент. Были смоделированы четыре положения вертлужного компонента, с учетом допустимой вариабельности угла Шарпа (40-45°) и угла фронтальной инклинации (10-15°), в которых производилась рентгенография.

Для имитации атипичной укладки мы изменяли положение основания с фиксированным на нем вертлужным компонентом, осуществляя его наклон кпереди и кзади, а также придавая наружную и внутреннюю ротацию относительно фронтальной плоскости от 10 до 30°, выполняя рентгенограммы в этих положениях.

Для определения угла фронтальной инклинации нами предложен метод, позволяющий вычислить угол фронтальной инклинации по переднезадней рентгенограмме и избежать обследования в дополнительных проекциях (рац. предложение № 2454. - Н. Новгород: Нижегородский НИИТО, 2004).

Всего в рамках экспериментальной части исследования было выполнено и проанализировано 298 рентгенограмм.

Клинические исследования

В клинической части на протяжении пятилетнего периода наблюдения изучалась динамика изменений рентгенометрических показателей в зависимости от положения компонентов эндопротеза.

Были изучены истории болезни 70 пациентов в возрасте от 37 до 74 лет, пролеченных в ФГБУ «ННИИТО» Минзравсоцразвития России за период с 1987 по 2003 гг., из них 30 было выполнено однополюсное эндопротезирование, 40 - тотальное.

У 42% больных эндопротезирование выполнялось по поводу деформирующего артроза тазобедренного сустава врожденной (диспластической) этиологии; у 24% - несросшихся переломов шейки бедренной кости; в 18% - асептического некроза головки бедренной кости; в

10% - переломов шейки бедренной кости давностью до одного месяца. По 2% составили остеоид-остеомы, остеобласткластомы шейки бедренной кости и ревизионное реэндопртезирование тазобедренного сустава.

Пациенты, которым было выполнено однополюсное и тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, изучались отдельно.

Пациенты, перенесшие однополюсное эндопротезирование, были разделены на две подгруппы в зависимости от значения антеторсии эндопротеза менее (20 пациентов) и более (10 пациентов) 15°.

Для изучения динамики изменений рентгенометрических показателей бедренного компонента тотального эндопротеза пациенты также были разделены на две подгруппы, в зависимости от типа фиксации бедренного компонента, цементного (25 больных) или бесцементного (15 больных).

Для изучения динамики рентгенометрических показателей тазового компонента пациенты были разделены на две подгруппы, в соответствии со значением угла фронтальной инклинации менее (24 пациента) и более (16 пациентов) 15°.

Была изучена и проанализирована динамика изменений следующих показателей:

1) проекционный шеечно-диафизарный угол эндопротеза;

2) продольно-осевое смещение диафиза бедренной кости;

3) угол вертикального соответствия;

4) наличие и локализация зоны резорбции вокруг ножки эндопротеза.

Для однополюсного эндопротезирования также изучалось изменение толщины дна вертлужной впадины, а для тотального - угол Шарпа и угол фронтальной инклинации.

Пациенты наблюдались в течение пяти лет после эндопротезирования. Анализировались рентгенограммы, выполненные в послеоперационном периоде и в ходе последующих обращений и госпитализаций, в сроки 9-12, 18-24, 30-36, 48-60 мес.

Всего было проанализировано 154 рентгенограммы.

Статистическая обработка данных

Обработка полученных результатов проводилась на персональном компьютере на базе процессора Intel Pentium-Ill. Для оценки показателей применяли методы статистического анализа при помощи пакета прикладных программ "STATISTICA 6.0" для Windows ХР. В зависимости от типа распределения в качестве описательной статистики использованы: среднее (М), ошибка средней (ш). Статистическую значимость различия средних значений, в случае удовлетворения условиям применимости метода, определяли по t-критерию Стьюдента. Различия считались достоверными при р<0,05, что принято в биологии и медицине.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Экспериментальные исследования

Определение истинных размеров объектов рентгенологического исследования

Наиболее значительное увеличение проекционных линейных размеров изображения наблюдалось при фокусном расстоянии 0,5 м: при расстоянии «объект-пленка» 10 см проекционный размер изображения увеличивался на 30%, 15 см - на 40%; 20 см - на 50%. При фокусном расстоянии 1 м проекционный размер изображения увеличивался: при расстоянии «объект-пленка» 10 см - на 10%, 15 см - на 20%, 20 см - на 30%. При фокусном расстоянии 1,2 м и расстоянии «объект-пленка» 10 см проекционный размер приближался к истинному, 15 см - увеличивался на 10%, 20 см - на 20%.

Таким образом, установлено, что изменения проекционных размеров имели линейный характер, и при увеличении расстояния от объекта исследования до пленки проекционные размеры увеличивались не зависимо от фокусного расстояния (рис. 2).

Проекционные изменения шеечно-диафизарного угла эндо-протеза

При наружной ротации (антеторсии) эндопротеза до 5° проекционный ШДУ увеличивался в среднем на 0,6°, не зависимо от конструктивного значения; при ротации до 10° - на 1,5°, до 15° - на 2,4°, до 20° - на 3,2°; до 25° -на 4,4°, до 30°-на 6°.

Видимое увеличение значения проекционного ШДУ визуализировалось при наружной ротации (антеторсии) бедренного компонента на 15° и более. Значение проекционного ШДУ эндопротеза близкое к конструктивному, может расцениваться как допустимая антеторсия бедренного компонента эндопротеза (рис. 3).

Рис. 2. Зависимость проекционных размеров от фокусного расстояния и расстояния до объекта.

10 15 20 _угол ротации_

-эндат»теэЦгра-1|1701п{епарат — ► -экйОгретеэ^ра-ЦПОгпрегарат — * -эмдопротеэ«йоЫо • щкярпеэ Герчееа 1препарат —А—эвдопротез Герчена 2 препарат

Рис. 3. Изменение проекционного ШДУ при наружной ротации бедренного компонента

Определение угла фронтальной инклинации тазового компонента Определение угла фронтальной инклинации проводилось с помощью предложенной нами методики, для чего сначала определяли индекс

фронтальной инклинации, являющийся синусом этого угла. Индекс фронтальной инклинации определялся как отношение малой оси эллипсовидной тени вертлужного компонента к длинной оси.

В положении плоскости входа в вертлужный компонент перпендикулярно рентгеновской пленке (фронтальная инклинация отсутствует) для всех видов вертлужных компонентов индекс/угол фронтальной инклинации составил 0/0°. При наклоне (фронтальной инклинации) вертлужного компонента кнутри на 5° значение индекса/угла фронтальной инклинации составило 0,09/4,9°, на 10° - 0,15/8,9°, на 15° -0,24/14,1°, на 20° - 0,35/20,3°, на 25° - 0,4/25,1°, на 30° - 0,53/32° (рис. 4).

Из полученных данных видно, что угол фронтальной инклинации, рассчитанный предлагаемым методом, равен истинному углу фронтальной инклинации и его значение не зависит от конструктивных особенностей тазового компонента эндопротеза.

Рис. 4. Изменение проекционного угла фронтальной инклинации вертлужных компонентов разных типов при наружной ротации.

Проекционные взаимоотношения между углом Шарпа и углом фронтальной инклинации

Вне зависимости от значения проекционного угла Шарпа угол фронтальной инклинации сохранял проекционное значение равное

истинному и варьировал для разных типов вертлужных компонентов: при истинном значении 10° - от 8 до 12,7° (в среднем 9,8°), 15° -- от 13,3 до 16,3° (в среднем 14,6°).

Таким образом установлено, что угол Шарпа и угол фронтальной инклинации являются взаимонезависимыми рентгеноангулометрическими показателями.

Изменения проекционных значений углов фронтальной инклинации и Шарпа при нестандартных укладках

При внутренней ротации и заднем наклоне тазового компонента проекционный угол фронтальной инклинации увеличивался на 42-78% на каждые 10° ротации/наклона, в зависимости от истинной инклинации. Динамика изменений имела линейный характер (рис. 5,6).

Изменения проекционных значений, возникающие при наружной ротации и переднем наклоне тазового компонента, также имели одинаковый характер. Сначала отмечалось уменьшение проекционного значения угла фронтальной инклинации до 0°, а затем его увеличение, приближающееся к истинному значению (рис. 7, 8).

5 20-

« 15-

угол ротации

—♦ - Истинный УФИ 10

Истинный УФИ 15

Рис. 5. Изменение проекционного угла фронтальной инклинации при внутренней ротации вертлужного компонента эндопротеза.

10 20 угол рогащш

■ Истинный УФИ 10

Истинный УФИ 15

Рис. 6. Изменение проекционного угла фронтальной инклинации при заднем наклоне всртлужного компонента эндопротеза.

•к

\

\ *

\

V \ V' /

\ \ / \ / /

4 \ /

об- \ ✓

^ / х'" /

0 -

•V

О 10 20

угол ротации

| -♦ ■ Истинный УФИ 10____-»- Истинный УФИ 15

Рис. 7. Изменение проекционного угла фронтальной инклинации при наружной ротации вертлужного компонента эндопротеза.

о И а

§ 4-

»V \

\

^ ' \

' / /

/ /

/

/

У

10 20 угол ротации

—♦ • Истинный УФИ 10

Истинный УФИ 15

Рис. 8. Изменение проекционного угла фронтальной инклинации при переднем наклоне вертлужного компонента эндопротеза.

Подобный V-образный характер изменений объясняется тем, что при увеличении наклона или ротации, плоскость входа в тазовый компонент образует с плоскостью пленки угол открытый кзади, а не кпереди, как при типичной укладке, т.е. находится в положении ретроверзии. Однако на плоскостной рентгенограмме отличия между анте- и ретроверзией не будет.

Значения проекционного угла Шарпа при атипичной укладке подвергались меньшим изменениям, имели линейный характер и не различались в зависимости от истинного значения.

При внутренней ротации таза проекционный угол Шарпа уменьшался на 2-3° на каждые 10° ротации в зависимости от истинного значения (рис. 9).

При заднем наклоне проекционный угол Шарпа увеличивался в среднем на 2° на каждые 10° наклона (рис.10).

При переднем наклоне и наружной ротации значения проекционного угла Шарпа не изменялись и оставались равными истинным.

В 38 -

~ истинный угол Шарпа 40°

истинный угол Шарпа 45е

Рис. 9. Изменение проекционного угла Шарпа при внутренней ротации.

Рис. 10. Изменение проекционного угла Шарпа при заднем наклоне.

Клинические исследования

Динамика рентгенометрических показателей при однополюсном эндопротезировании

При изучении динамики рентгенометрических показателей пациенты, которым было выполнено однополюсное эндопротезирование, были разделены на две подгруппы. Первую подгруппу составили пациенты с послеоперационным значением проекционного шеечно-диафизарного угла эндопротеза от 130 до 132°, в этой подгруппе антеторсия эндопротеза была не более 15°. Вторую подгруппу составили пациенты с послеоперационным значением проекционного шеечно-диафизарного угла 133° и более и антеторсией эндопротеза более 15°.

В первой подгруппе проекционный ШДУ эндопротеза на протяжении всего срока (до 5-ти лет после операции эндопротезирования) оставался неизменным и составлял 131°, при этом антеторсия эндопротеза, с учетом полученных ранее экспериментальных данных, находилась в пределах 10°.

Во второй подгруппе среднее значение проекционного ШДУ после операции составляло в среднем 134°, через 9-12 мес, происходило его увеличение на 1-2°. Тенденция к увеличению значения проекционного шеечно-диафизарного угла сохранялась на протяжении всего пятилетнего срока наблюдения, что явилось следствием ротационной нестабильности эндопротеза (рис. 11).

_сроки исследования_

—♦—антеверсия до 15° —антеверсия более 15°

Рис. 11. Изменение проекционного шеечно-диафизарного угла эндопротеза.

В первой подгруппе больных происходило постепенное аксиальное смещение диафиза бедренной кости в краниальную сторону, обнаруживаемое через 9-12 мес. после установки эндопротеза, достигавшее своего минимума к 30-36 мес. После этого срока аксиального смещения диафиза не происходило, т.е. положение эндопротеза стабилизировалось.

У больных второй подгруппы аксиальное краниальное смещение диафиза бедренной кости обнаруживалось через 9-12 мес. В периоде от 18-24 мес. отмечалось увеличение этого значения, что расценивалось как аксиальная нестабильность эндопротеза. Минимальное значение аксиального смещения определялось через 30-36 мес., но к 48-60 мес. оно вновь увеличивалось.

Таким образом, в подгруппе больных с антеторсией эндопротеза более 15° не достигалось аксиальной стабильности эндопротеза, а наблюдалась аксиальная нестабильность, определяющаяся через 18-24 мес. (рис. 12).

сроки исследования

_I —♦—антеверсиядо 15° ^¡Ьдтаерсия более 15°

Рис. 12. Аксиальное смещение диафиза бедренной кости.

В первой подгруппе происходило постепенное уменьшение толщины дна вертлужной впадины, с максимальной динамикой в сроки 9-12 мес. Однако именно в этой подгруппе наблюдалось 3 случая (12% от всех исследованных больных) протрузии дна вертлужной впадины и артрокатазиса головки эндопротеза, по поводу которых было проведено реэндопротезирование.

Во второй подгруппе пациентов, отмечалось незначительное уменьшение толщины дна вертлужной впадины в течение первых двух лет после операции, основные изменения приходились на период от 18-24 до 3036 мес., после чего толщина дна вертлужной впадины стабилизировалась.

Это объясняется нарушением биомеханики эндопротезированного сустава, возникшей в результате чрезмерной антеторсии эндопротеза (рис. 13).

В первой подгруппе пациентов происходило постепенное снижение значения угла вертикального соответствия в течение первых 36 мес. После этого срока происходило его увеличение до анатомической нормы, что явилось признаком стабилизации положения эндопротеза.

Во второй подгруппе больных в послеоперационном периоде отмечалось уменьшение значения угла вертикального соответствия, в сравнении с больными первой подгруппы, и его нормализации не происходило на протяжении всего срока наблюдения (рис. 14).

_сроки исследования_

♦ антеверсия до 15°____антеверсия более 15°

Рис. 13. Изменение толщины дна вертлужной впадины.

Зона резорбции в первой подгруппе пациентов определялась через 9-12 мес. (65% случаев). Во всех случаях визуализировалась зона резорбции с нечетким, слабосклерозированным контуром. Через 18-24 мес. зона резорбции определялась у 100% больных, отмечалось частичное склерозирование контура зоны резорбции. Через 30-36 мес. у всех больных

визуализировалась зона резорбции по всей протяженности ножки эндопротеза, с четким склерозированным контуром. Через 48-60 мес. динамики в характере зоны резорбции не отмечалось, визуализировалась зона резорбции вокруг ножки эндопротеза с четким склерозированным контуром.

Рис. 14. Изменение угла вертикального соответствия.

Во второй подгруппе через 9-12 мес. резорбция определялась у 100% больных, имела протяженность вокруг всей ножки эндопротеза, контур зоны резорбции был нечеткий. У троих пациентов (37,5%) визуализировалась резорбционная полость в большом вертеле, контур которой также был нечетким. На последующих сроках исследования рентгенологическая картина была идентичной с той, которая наблюдалась у больных из первой подгруппы, однако ширина зоны резорбции была значительно больше.

При значительной антеторсии эндопротеза ширина зоны резорбции выражено увеличивается через 24-36 мес., что говорит о резорбционной нестабильности металлоконструкции.

Динамика рентгенометрических показателей при тотальном эндопротезировании

Изменения положения бедренного компонента изучались в зависимости от типа его фиксации. В первую подгруппу (25 пациентов) были

объединены больные с цементным, а во вторую (15 пациентов) - с бесцементным типом фиксации бедренного компонента тотального эндопротеза.

Проекционный ИЩУ при цементном типе фиксации составлял в среднем 136°, при бесцементном - 146°.

Проекционный ШДУ эндопротеза как при цементном, так и бесцементном типе фиксации бедренного компонента, не изменялся на протяжении всего срока наблюдения, антеверсия бедренного компонента не превышала 15° (рис. 15).

При цементной фиксации бедренного компонента положение диафиза бедренной кости, относительно бедренного компонента, не изменялось на протяжении всего срока наблюдения.

При бесцементном типе фиксации бедренного компонента происходило постепенное аксиальное смещение диафиза бедренной кости в краниальную сторону, определявшееся через 9-12мес. после установки эндопротеза, достигавшее своего минимума через 30-36 мес., после этого срока аксиального смещения диафиза не происходило, положение бедренного компонента эндопротеза стабилизировалось (рис. 16).

Рис. 15. Изменение проекционного ШДУ при тотальном эндопротезировании.

Рис. 16. Аксиальное смещение бедренного компонента эндопротеза.

При изучении рентгенологических изменений тазового компонента пациенты были разделены на две подгруппы в соответствии со значением проекционного угла фронтальной инклинации тазового компонента: первую подгруппу (24 пациента) составили пациенты со значением послеоперационного проекционного угла фронтальной инклинации до 15°, вторую подгруппу (16 пациентов) - пациенты со значением проекционного угла фронтальной инклинации более 15°.

В первой подгруппе значение угла фронтальной инклинации составило в среднем 9°, и не изменялось на протяжении всего срока наблюдения. Во второй подгруппе фронтальная инклинация была в среднем 22° и также не изменялась на протяжении всего срока наблюдения (рис. 17).

В первой подгруппе угол Шарпа составлял в среднем 43°, и в течение первых трех лет после операции отмечалось его незначительное увеличение - вертикализация тазового компонента, после чего положение стабилизировалось.

Во второй подгруппе отмечалось более горизонтальное положение тазового компонента эндопротеза, угол Шарпа составлял в среднем 37°, отмечалась горизонтализация тазового компонента в течение первых трех лет после операции, после чего происходила стабилизация (рис. 18).

Рис. 17. Изменение угла фронтальной ипклинации тазового компонента эндопротеза.

Рис. 18. Изменение угла Шарпа тазового компонента эндопротеза.

В первой подгруппе больных происходило уменьшение значения угла вертикального соответствия в течение первых 24 мес. после операции. В дальнейшем значение угла фронтальной инклинации не изменялось, что можно расценить как стабилизацию положения эндопротеза после 36 мес.

У пациентов второй подгруппы в раннем послеоперационном периоде отмечалось увеличение значения угла вертикального соответствия, и эта тенденция сохранялась на протяжении всего срока наблюдения (рис. 19).

Через 9-12 мес. после операции зона резорбции в межвертельной области шириной 0,2 см была выявлена в 4% случаев, при цементном типе фиксации ножки эндопротеза и инклинации тазового компонента менее 15°.

Через 18-24 мес. резорбция костной ткани вокруг ножки эндопротеза визуализировалась в 8% случаев, тип фиксации бедренного компонента был как цементный, так и бесцементный, инклинация тазового компонента была как менее, так и более 15°. Зона резорбции визуализировалась в межвертельной области, и не превышала 0,2 см.

В сроки наблюдения 48-60 мес. зона резорбции выявлена 20% случаев, визуализировалась в межвертельной области и верхней трети диафиза бедренной кости, ширина не превышала 0,3 см.

Рис. 19. Изменение угла вертикального соответствия.

Выявленные изменения наблюдались как при цементном, так и при бесцементном типах фиксации бедренного компонента, фронтальная инклинация тазового компонента была различной. Резорбция костной ткани вокруг элементов тазового компонента на всем протяжении исследования не обнаружена.

Таким образом, резорбция костной ткани вокруг элементов тотального эндопротеза не является ведущим рентгенологическим симптомом, выявляется у незначительного количества прооперированных больных, в основном в отдаленные сроки, и не зависит от типа фиксации компонентов эндопротеза, а также их пространственной ориентации.

ВЫВОДЫ

1. Разработана методика, позволяющая оценить пространственное положение эндопротеза по рентгенометрическим данным, и устройство для ее реализации (патент№ 42413ГШ).

2. В условиях эксперимента установлено, что конструктивные особенности эндопротезов не влияют на характер изменений рентгенометрических показателей. Видимые проекционные изменения шеечно-диафизарного угла возникают при антеторсии бедренного компонента более 15°, значения углов фронтальной инклинации и Шарпа равны истинным при соблюдении типичной укладки.

3. Максимальные рентгенологические изменения происходят в течение первых трех лет после эндопротезирования, вне зависимости от вида протезирования и типа фиксации компонентов. Стабилизация эндопротеза при правильной его установке достигается через 30-36 мес.

4. На стабильность бедренного компонента эндопротеза оказывает влияние антеторсия, при увеличении которой возникает ротационная, аксиальная и резорбционная нестабильность.

5. На стабильность тазового компонента оказывает влияние угол фронтальной инклинации. Увеличение этого угла приводит к горизонтальному смещению, а уменьшение - к вертикальному смещению тазового компонента.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При анализе рентгенограмм эндопротезированного тазобедренного сустава необходимо оценивать следующие рентгеноангулометрические показатели: проекционный шеечно-диафизарный угол бедренного компонента, угол фронтальной инклинации и угол Шарпа тазового компонента, смещение диафиза бедренной кости относительно бедренного компонента в динамике.

2. Применение коэффициента проекционного искажения, получаемого при использовании предложенного устройства для рентгенометрии сегментов конечностей, позволяет вычислить истинные размеры объекта исследования.

3. Применение предлагаемого устройства для рентгенографии сегментов конечностей позволяет исключить проекционные искажения шеечно-диафизарного угла, возникающие вследствие атипичной укладки пациента.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Белоусов, Б.Ю. Рентгенографические проекционные изменения эндопротеза тазобедренного сустава/ Б.Ю. Белоусов, А.Н. Семизоров, A.JL Лабазин// Невский Радиологический форум «Новые горизонты»: сб. науч. тр. -СПб, 2007.-С. 122-123.

2. Лабазин, А.Л. Проекционные изменения рентгенометрических показателей при рентгенографии тазобедренного сустава/ А.Л. Лабазин, Б.Ю. Белоусов, А.Н. Семизоров// Невский Радиологический форум «Новые горизонты»: сб. науч. тр. - СПб, 2007. - С. 147-148.

3. Рентгеновская компьютерная томография в проблеме эндопротезирования тазобедренного сустава/ C.B. Романов, А.Н. Семизоров, А.Л. Лабазин, Б.Ю. Белоусов// Актуальные вопросы лучевой диагностики заболеваний костно-суставной системы: материалы второй Всерос. конф. с междунар. участием. - Барнаул, 2007. - С. 130-131.

4. Рентгенография в проблеме эндопротезирования тазобедренного сустава/ C.B. Романов, Б.Ю. Белоусов, А.Н. Семизоров, А.Л. Лабазин// Актуальные вопросы лучевой диагностики заболеваний костно-суставной

системы: материалы второй Всерос. конф, с междунар. участием. - Барнаул, 2007.-С. 128-129.

5. Рентгенологическое исследование сегментов верхней и нижней конечности: учебное пособие/ ФГУ «ННИИТО Росмедтехнологий»; (авт.: Б.Ю. Белоусов, А.Л. Лабазин, А.Ю. Копылов). - Н.Новгород, 2007. - 9 с.

6. Лучевые методы в оценке костной ткани после эндопротезирования тазобедренного сустава/ C.B. Романов, А.Н. Семизоров, Б.Ю. Белоусов, А.Л. Лабазин// Медицинская визуализация. - 2008 -Специальный выпуск. - С. 242.

7. Лучевые методы до протезирования тазобедренного сустава/ C.B. Романов, А.Н. Семизоров, А.Л. Лабазин, Б.Ю. Белоусов// Медицинская визуализация. -2008 - Специальный выпуск. - С. 241.

8. Белоусов, Б.Ю. Проекционные изменения конструктивного шеечно-диафизарного угла эндопротеза/ Б.Ю. Белоусов, А.Н. Семизоров, А.Л. Лабазин// Невский радиологический форум - 2009: Сб. научн. работ. -СПб: Издательство СПбГМУ - 2009. - С. 66-67.

9. Объективная оценка виутрисосудистых тромботических осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава/ НЛО. Ежов, В.И. Загреков, A.A. Корыткин, Г.Я. Левин, A.B. Шебашев, Б.Ю. Белоусов// Травматология и ортопедия России. - 2009. - №3(53). - С. 133135.

10. Белоусов, Б.Ю. Метод определения угла фронтальной инклинации тазового компонента эндопротеза/ Б.Ю. Белоусов// Современные технологии в медицине. - 2011. - № 2. - С. 90-91.

Изобретения

1. Пат. на полезн. модель 42413RU, МПК А 61 В 6/02. Устройство для укладки дистальных отделов конечностей при рентгенографии/ Белоусов Б.Ю., Копылов А.Ю. - № 2004120956/20; заявл. 13.07.04; опубл. 10.12.04, Бюл. № 34.

Рационализаторские предложения

1. Устройство для рентгенографии лучезапястного и голеностопного суставов: удостоверение № 2429 на рац. предложение/ Нижегород. НИИТО; выдано 2004 (соавт. Копылов А.Ю.).

2. Устройство для рентгенометрии сегментов конечностей: удостоверение № 2437 на рац. предложение/ Нижегород. НИИТО; выдано 2004.

3. Способ определения угла и показателя фронтальной инклинации тазового компонента при тотальном эндопротезировании: удостоверение № 2454 на рац. предложение/ Нижегород. НИИТО; выдано 2004 (соавт. Лабазин А.Л.).

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Ризограф 011-3750 ФГБУ «ННИИТО» Минздравсоцразвития России г. Нижний Новгород, Верхневолжская наб., 18/1