На правах рукописи
Царьков Павел Сергеевич
ВАРИАНТНАЯ АНАТОМИЯ КОЛЕННОГО СУСТАВА ПРИ
ВАРУСНОМ ОТКЛОНЕНИИ ОСИ БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ
14.03.01 – анатомия человека
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Волгоград 2013
Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, государственном бюджетном учреждении «Волгоградский научный медицинский центр».
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Воробьев Александр Александрович кандидат медицинских наук
Научный консультант:
Баринов Александр Сергеевич доктор медицинских наук, профессор, Официальные заведующий кафедрой анатомии человека ГБОУ оппоненты:
ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава Российской Федерации Краюшкин Александр Иванович доктор медицинских наук, ЗДН РФ, профессор кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»
Минздрава Российской Федерации Каган Илья Иосифович
Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава Российской Федерации.
Защита состоится « » 2013 г. в ч. на заседании диссертационного совета Д 208.008.01 ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава Российской Федерации (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава Российской Федерации.
Автореферат разослан «_» 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор Наталья Владимировна Григорьева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
.
Актуальность проблемы.Анатомическое исследование коленного сустава остается актуальным и в настоящее время, привлекая внимание большого количества как отечественных, так и зарубежных ученых, что обусловлено практической значимостью этой проблемы, так как во время операции хирург травматологортопед сталкивается со сложными анатомическими взаимоотношениями суставных поверхностей сочленяющихся костей [Сапин М. Р. 2008, Иваницкий М. Ф., 2008; Капанджи А. И., 2010; Клименко И. Г., 2009;
Мальчевский, В. А., Козел Н. П., Прокопьев Н. Я., 2009; Price C. T., 1995;
Stevens P. M., 2004; Tang W. M., 2000; Matsuda S. 2004; Siebold R. 2010; Yoo Y. S., 2010; Bisson L. J., 2010; Kazemi M., 2013; Geiger D., 2013]. Несмотря, на значительное число анатомических исследований коленного сустава, нам не встретилось работ, посвященных выявлению взаимоотношений суставных поверхностей при малом варусном отклонении большеберцовой кости.
Интерес к этой проблеме поддерживается за счет увеличения числа операций по изменению оси нижней конечности. Современные оперативные методики свели к минимуму возможные ошибки и осложнения и это позволило применять их с косметической целью [Егоров М. Ф., 1998; Каплунов О. А., 2010; Тетерин О. Г., 2005; Артемьев А. А., 2003; Минеев К. П., 1998;
Кавалерский Г. М., Силин Л. Л., Гаркави А. В., 2005].
Изменение оси нижней конечности влечет за собой выраженные статико-динамические и анатомо-функциональные нарушения опорнодвигательной системы [Whiteside L. A., 1993; Kon E., 2012; Madry H., 2012.].
У таких пациентов нарушается распределение биомеханических нагрузок на кости, образующие коленный сустав, что может вызывать ранний остеоартроз [Шевцов В. И., 2004; Biko D. M., 2012]. Лечение и реабилитация пациентов с остеоартрозом является одной из наиболее важных медико-социальных и экономических проблем [Миронов С. П., Котельникова Г. П., 2008]. Среди причин первичной инвалидности на долю патологии коленного сустава приходится 31,2% [Клименко И. Г., 2009; Харченко А. П. 2006]. Даже при малых осевых искривлениях нижних конечностей в подавляющем большинстве случаев в коленных суставах выявлены анатомические изменения, соответствующие диспластическому процессу [Воробьев А. А., Баринов А. С., 2013].
Многочисленные отечественные и зарубежные источники литературы подтверждают важное значение проблемы недифференцированной дисплазии соединительной ткани в связи с ее широкой распространенностью, разнообразий проявлений, тяжестью и прогрессированием несвоевременно диагностированных, а значит нелеченных форм [Воротников А. А., 2007;
Земцовский Э. В., 2000; Клеменов А. В., 2002; Ягода, А. В., 2005].
Мы считаем, что выявление корреляции между величиной угла варусного отклонения большеберцовой кости и выраженностью диспластического процесса в коленном суставе позволит получить новые данные по анатомии коленного сустава и определить анатомически обоснованную величину ортопедической коррекции оси голени.
Усовершенствованная при этом классификация варусных отклонений большеберцовых костей, учитывающая диспластические изменения в коленном суставе позволит четко определять нормальное и патологическое строение коленного сустава, что имеет важное научно-практическое значение для современной медицины и ортопедии в частности.
Цель исследования.
Получение новых данных по анатомии коленного сустава при малом варусном отклонении большеберцовой кости для анатомического обоснования его оперативной коррекции в лечебных и косметологических целях.
Задачи исследования.
Усовершенствовать рентгенанатомические критерии оценки строения коленного сустава, с помощью которых возможно получение репрезентативных данных.
Определить средние значения и вариабельность рентгенанатомических показателей коленного сустава при малом варусном отклонении большеберцовой кости.
Выявить зависимость величины рентгенанатомических показателей коленного сустава от величины отклонения оси большеберцовой кости.
большеберцовой кости с учетом возможных диспластических изменений коленного сустава.
Дать рекомендации в клиническую практику по анатомической обоснованности оперативной коррекции варусного отклонения оси голени в эстетических и лечебных целях.
Научная новизна.
Впервые с помощью усовершенствованных нами рентгенанатомических критериев оценки коленного сустава получен ряд новых репрезентативных показателей его анатомического строения.
Впервые выполнено исследование средних значений и вариабельности рентгенанатомических показателей коленного сустава при малом варусном отклонении большеберцовой кости.
Впервые выявлена анатомическая зависимость между строением коленного сустава и величиной варусного отклонения оси большеберцовой кости.
Впервые предложена классификация варусного отклонения большеберцовой кости с учетом возможных диспластических изменений коленного сустава.
Впервые даны рекомендации в клиническую практику по анатомической обоснованности оперативной коррекции варусного отклонения осей голени в эстетических и лечебных целях.
Научно-практическая значимость.
1. В работе получены новые данные по анатомии коленного сустава при малом варусном отклонении большеберцовой кости, имеющие научную и прикладную практическую значимость.
2. Полученные результаты позволяют дать анатомически обоснованные рекомендации в клиническую практику по оперативной коррекции варусного отклонения оси голени в эстетических и лечебных целях.
Положения выносимые на защиту.
Предложенные рентгенанатомические критерии оценки коленного сустава позволяют получить ряд новых репрезентативных показателей его анатомического строения.
Величина некоторых рентгенанатомических показателей коленного сустава находится в зависимости от выраженности варусного отклонения оси большеберцовой кости.
Даже при малом варусном отклонении оси большеберцовой кости в коленном суставе имеются изменения, соответствующие диспластическому процессу.
Сочетание диспластического процесса в коленном суставе и отклонение оси большеберцовой кости является показанием к оперативному лечению.
Апробация работы и публикации.
Основные положения диссертационной работы докладывались на XV Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2010); на Национальном конгрессе пластической хирургии (г.
Москва, 2011); на II Московском международном конгрессе травматологов и ортопедов (г. Москва, 2011).
По результатам выполненных исследований опубликованы 9 научных публикаций, из них 3 в журналах, входящих в перечень изданий, утвержденных ВАК РФ.
Реализация результатов исследования.
Реализация результатов исследования проведена в рамках реализации федеральной программы «СТАРТ» (государственный контракт №6499р/9138), федеральной программы «У.М.Н.И.К.» (контракт № У-256), Европейской программы международного сотрудничества в области инноваций «Эврика»
(проект «FIXAREP»).
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ВолгГМУ. Результаты исследований используются в лечебной работе НУЗ ОКБ на ст. Волгоград I ОАО «РЖД» г. Волгограда.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 56 таблиц, иллюстрирована 20 рисунками. Список использованной литературы содержит 210 источников, из них 155 отечественных и зарубежных. Диссертация состоит из оглавления, введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Работа выполнена в рамках федеральной программы «СТАРТ»(государственный контракт №6499р/9138), федеральной программы «У.М.Н.И.К.» (контракт № У-256), Европейской программы международного сотрудничества в области инноваций «Эврика» (проект «FIXAREP») на базе кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета, лаборатории моделирования патологии Волгоградского научного медицинского центра, а так же малого инновационного предприятия ООО «Ортопедические технологии».
Были проведены исследования, отобранных случайным образом, рентгеновских снимков коленных суставов 200 человек, обратившихся за помощью в период с 2005 по 2013 гг. с жалобами на искривление нижних конечностей. Жалоб со стороны коленных суставов обследуемые не предъявляли. Всем пациентам была проведена оперативная коррекция оси голени и выполнено 400 подмыщелковых остеотомий большеберцовых костей с последующим наложением аппарата Илизарова (автор данного исследования участвовал в 340 операциях). Оперативная коррекция оси большеберцовой кости проводилось на базе НУЗ ОКБ на станции Волгоград I ОАО «РЖД». В послеоперационном периоде пациенты проходили амбулаторное лечение в клинике ЗАО «Да Винчи», где, дозировано, исправлялось имеющееся отклонение оси большеберцовой кости. Величина выборки определялась целью и задачами исследования.
По дизайну и структуре исследование относится к поперечным (одномоментным), что, по мнению В. И. Петрова и С. В. Недогоды (2009), является самым надежным с точки зрения доказательности исследования.
Согласно теории вероятностей, выборка является достаточно однородной по своему составу. Разброс основных показателей не превысил барьер в M±3.
14,5% обследованных составили мужчины (29 человек), 85,5% (171 человека) – женщины. Средний возраст мужчин составил 30,96±1,27 лет.
Средний возраст женщин составил 29,38±0,54 года.
География пациентов была представлена 166 гражданами Российской Федерации, 34 – ближнего (Абхазия, Белоруссия, Болгария, Казахстан, Киргизская Республика, Молдова, Латвия, Словакия, Украина) и дальнего зарубежья (Англия, Австрия, Бразилия, Германия, Ирландия, Италия, Нигерия, США, Турция, Франция, Эфиопия, ЮАР).
Для сравнительного анализа случайным образом были выбраны и исследованы рентгеновские снимки коленных суставов 30 человек, которые вошли в контрольную группу. Критерием включения в контрольную группу являлось отсутствие костно-травматической патологии, наличие или отсутствие осевых отклонений не учитывалось.
19 человек в контрольной группе составили мужчины - 63,33%, 11 человек - женщины (36,66%). Средний возраст мужчин в контрольной группе составил – 33,31±3,4 года. Средний возраст женщин в контрольной группе составил 43,18±4,95 лет.
Все рентгеновские снимки голеней были выполнены в прямой проекции с захватом коленных суставов. Для оценки качества рентгенограммы использовались критерии, предложенные А. И. Алешкевич (1999 г.) На всех рентгенограммах определялись, предложенные нами рентгенанатомические критерии коленного сустава:
1. Параметрические линейные критерии: ширина мыщелков бедра и большеберцовой кости, ширина суставных поверхностей мыщелков бедра и большеберцовой кости, ширина суставных поверхностей латерального и медиального мыщелков бедра, ширина суставных поверхностей латерального и медиального мыщелков большеберцовой кости, ширина и высота «скоса»
мыщелков большеберцовой кости, высота рентгенологической суставной щели в латеральном и медиальном отделе коленного сустава, определялась высота стояния головки малоберцовой кости.
2. Параметрические угловые критерии: отклонение оси большеберцовой кости, отклонение оси бедренной кости.
Для оценки дисплазии коленных суставов была использована «система углов и 4 симптомов», разработанная Б.И.Сименачем и соавт. (1981).
Производилось измерение следующих параметрических угловых критериев:
угол раскрытия суставной щели по медиальной стороне (), угол раскрытия суставной щели по латеральной стороне (), угол стояния головки малоберцовой кости ().
В исследовании использованы следующие непараметрические критерии:
симптом «скоса», симптом «террасы», симптом «пирамиды», симптом «фаски».
Для измерения анатомического строения межмыщелковой ямки бедра и межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, а так же расчета индексов межмыщелковой ямки и межмыщелкового возвышения, использовалась методика построения линейных и угловых параметров, предложенная В. И. Шевцовым и соавт. (2008).
При помощи интегрированного пакета анализа данных Microsoft Excel XP определялись основные статистические показатели. При расчете статистических показателей использовался уровень надежности 95%, являющийся достаточным для медико-биологических исследований.
Для определения статистической значимости в различиях между величинами рентгенанатомических показателей правой и левой нижней конечности был использован непараметрический критерий знаковых рангов Уилкоксона, в результате выявлены статистически значимые различия по 14 показателям, что составляет 43,75% от общего числа изучаемых показателей. Принято решение разделить правую и левую ноги по разным группам.
По всем рентгенанатомическим показателям в основной и контрольной группе были рассчитаны среднее значение и стандартное отклонение для правой и левой нижней конечности, так же эти показатель были определены раздельно у мужчин и женщин. В зависимости от величины отклонения средних значения показателей у мужчин и женщин были распределены по пяти группам: нормальные (средние) значения показателя (M±), значения показателя выше нормы (от M+ до M+2), значения показателя ниже нормы (от M- до M-2), высокие значения показателя (выше M+2), низкие значения показателя (ниже M–2).
С целью выявления зависимости между величиной отклонения оси большеберцовой кости и изменения рентгенанатомических параметров коленного сустава использован ранговый коэффициент корреляции по Спирмену.
В работе использовались анатомические термины в соответствии с «Международной анатомической терминологией» под редакцией членакорреспондента РАМН Л. Л. Колесникова (2003).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для мужчин и женщин в основной группе были рассчитаны средние показатели для следующих рентгенанатомических критериев:1. Угол отклонения оси бедренной кости: мужчины: справа - 8,06±0, (от 40 до 140), слева - 7,51±0,360 (от 40 до 130); женщины: справа от 30 до 130), слева – 7,93±0,150 (от 40 до 140).
2. Ширина мыщелков бедренной кости: мужчины: справа - 90,13±1,09 мм (от 80 до 100 мм), слева 90,2±1,07 мм (от 80 до 100 мм);женщины: справа мм (от 67 до 92 мм); слева - 77,44±0,38 мм (от 67 до 91 мм).
3. Ширина суставной поверхности мыщелков бедренной кости:
мужчины: справа - 82,03±1,03 мм (от 72 до 95 мм), слева - 82,27±1,0 мм (70 до 97 мм); женщины: справа - 69,52±0,29 мм (от 60 до 82 мм), слева – 69,25±0,29 мм (от 58 до 82 мм).
4. Ширина суставной поверхности латерального мыщелка бедренной кости: мужчины: справа - 30,13±1,47 мм (от 20 до 46 мм), слева - 29,44±1,5 мм (от 20 до 44 мм); женщины: справа - 26,20±0,50 мм (от 15 до 43 мм), слева – 25,79±0,50 мм (от 17 до 40 мм).
5. Ширина суставной поверхности медиального мыщелка бедренной кости: мужчины: справа - 27,72±1,6 мм (от 16 до 44 мм), слева - 28,48±1,5 мм (от 19 до 44 мм); женщины: справа - 23,94±0,55 мм (от 14 до 38 мм), слева – 24,37±0,54 мм (от 14 до 39 мм).
6. Величина расстояния между центральными опорными точками зон контакта мыщелков бедренной кости: мужчины: справа - 60,82±1,03 мм (52 и 73 мм), слева - 61,17±0,82 мм (55 и 73 мм); женщины: справа - 53,37±0,32 мм (от 40 до 65 мм), слева - 52,03±0,29 мм (от41 до 62 мм).
7. Величины межмыщелковой ямки бедренной кости: мужчины: справа - 10,82±0,37 мм (от 7 до 15 мм), слева - 11,06±0,39 мм (от 7 до 17 мм);
женщины: справа - 9,73±0,13 мм (от 7 до 15 мм), слева - 9,78±0,14 мм (от до15 мм).
8. Индекса межмыщелковой ямки бедренной кости: мужчины: справа от 4 до 10,43), слева - 5,72±0,22 мм (от 3,71 до 8,86); женщины:
справа – 5,54±0,07 (от 3,21 до 8,71), слева - 5,49±0,07 (от 3,42 до 9,50).
9. Угол латерального мыщелка правой бедренной кости: мужчины:
справа - 30,13±1,020 (от 170 до 410), слева - 32,13±0,930 (от 210 до 460);
женщины: справа - 30,49±0,460 (от 190 до 490), слева - 31,60±0,3820 (от 200 до 470).
10. Угол медиального мыщелка бедренной кости: мужчины: справа от 180 до 470), слева – 32,03±1,190 (от 210 до 420); женщины:
справа - 33,78±0,380 (от 240 до 480), слева – 32,63±0,440 (от 190 до 480).
11. Угол отклонения оси большеберцовой кости: мужчины: справа от 50 до 160), слева - 9,0±0,4210 (от 50 до 140); женщины: справа от 30 до 140), слева - 7,79±0,1730 (от 30 до 160).
12. Ширина мыщелков большеберцовой кости: мужчины: справа мм (от 81 до 100 мм), слева - 89,82±0,91 мм (от 81 до 101 мм);
женщины: справа - 76,69±0,33 мм(от 67 до 89 мм); слева - 76,69±0,32 мм (от 68 до 90 мм).
13. Ширина суставной поверхности большеберцовой кости: мужчины:
справа - 83,13±1,01 мм (от 73 до 94 мм), слева - 83,58±1,06 мм (от 73 до мм); женщины: справа - 71,68±0,30 мм (от 62 до 82 мм), слева - 72,01±0,31 мм (от 60 до 89 мм).
14. Ширина суставной поверхности латерального мыщелка большеберцовой кости: мужчины: справа - 32,86±1,27 мм (от 25 до 48 мм), слева – 33,10±1,21 мм (от 25 до 47 мм); женщины: справа - 27,76±0,47 мм (от 16 до 41 мм), слева – 28,63±0,42 мм (от 18 до 41 мм).
15. Ширина суставной поверхности медиального мыщелка: мужчины:
справа - 29,24±1,56 мм (от 18 до 46 мм), слева - 29,31±1,60 мм (от 20 до мм); справа – 25,25±0,57 мм (от 15 до 41 мм), слева - 25,41±0,59 мм (от 15 до 42 мм).
16. Величина расстояния между центральными опорными точками зон контакта мыщелков большеберцовой кости: мужчины: справа - 61,20±0,99 мм (от 52 до 73 мм), слева - 61,41±0,81 мм (от 55 до 73 мм); женщины: справа мм (от 42 до 65 мм); слева – 52,32±0,29 мм (от 43 до 62 мм).
17. Величина межмыщелкового возвышения большеберцовой кости:
мужчины: справа - 11,68±0,34 мм (от 9 до 17 мм), слева – 11,79±0,38 мм (от до 18 мм); женщины: справа - 10,00±0,11 мм (от 6 до 15 мм), слева - 9,76±0, мм (от 6 до 13 мм).
18. Индекс межмыщелкового возвышения большеберцовой кости:
мужчины: справа - 5,34±0,15 (от 4 до 6,64), слева - 5,34±0,16 (от 3,89 до 7,38);
женщины: справа - 5,37±0,05 (от 4 до 8,66); слева – 5,48±0,06 (от 3,91 до 8,00).
19. Угол латерального мыщелка большеберцовой кости: мужчины:
справа - 34,27±1,010 (от 240 до 460), слева - 34,10±0,820 (от 260 до 430), женщины: справа - 32,25±0,360 (от 190 до 460); слева - 32,71±0,360 (от 210 и 440).
20. Угол медиального мыщелка большеберцовой кости: мужчины:
справа - 32,68±0,900 (от 260 до 430), слева - 32,13±0,920 (от 250 до 420);
женщины - справа - 30,55±0,360 (от 170 до 450), слева - 29,71±0,350 (от 180 до 410).
21. Высота рентгеновской суставной щели в латеральном отделе коленного сустава: мужчины: справа – 4,37±0,25 мм (от 2 до 7 мм), слева мм (от 2 до 7 мм); женщины: справа - 3,98±0,07 мм (от 2 до 8 мм);
«