CqQRcNeHAv

Коленный сустав – методы лечения. Влияние анатомических параметров на величину малоинвазивного доступа к коленному суставу.

ГБОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития РФ

ГОУ ВПО РИФ Российский государственный торгово-экономический университет

Исследована анатомия коленных суставов на 30 трупах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 64 лет, разного типа телосложения, выполнены 144 измерения анатомических объектов коленного сустава при длине кожного разреза 7 см, 9 см, 11 см, углах сгибания в суставе 100˚, 160˚ и 180˚. Выявлены основные факторы, влияющие на доступ и величину разреза, созданы математические модели, учитывающие анатомические особенностей доступа во время малоинвазивного эндопротезирования коленного сустава.

Число тотальных эндопротезирований коленного сустава на протяжении последних 20 лет выросло в 3 раза [3]. Постоянно совершенствуются модели коленного сустава с учетом анатомических параметров коленного сустава, биомеханики ходьбы, с применением современных пар трения. Продолжаются дискуссии о необходимости учета  гендерных различий, морфотипа и национальных (региональных) особенностей [2]. Исследуются симметричные и ассиметричные варианты конструкций эндопротезов с целью большей адаптации к многообразию форм строения коленного сустава [1].

Цель исследования. Оптимизации предоперационного планирования и совершенствования техники малоинвазивного эндопротезирования с учетом вариантной анатомии коленного сустава.

Материалы и методы. Исследования выполнены на 30 трупах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 64 лет, разного типа телосложения, умерших от причин, не связанных с травмами и заболеваниями области коленного сустава. В ходе анатомического исследования была изучена на трупах послойная анатомия  с учетом мобильности мягких тканей на этапах хирургического доступа к коленному суставу при малоинвазивном эндопротезировании, при различных углах сгибания в коленном суставе. Выявлена взаимосвязь размеров операционной раны от антропометрических особенностей пациента.

Разрез кожи выполняли по внутренней поверхности коленного сустава от верхнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости без рассечения четырехглавой мышцы бедра прямой и медиальной порции. После вскрытия полости сустава выполняли 144 различных измерения анатомических объектов коленного сустава при длине кожного разреза 7 см, 9 см, 11 см, углах сгибания в суставе 100˚, 160˚ и 180˚.

Полученные данные подвергались статистической обработке для построения математической модели. С помощью модели на этапах предоперационной подготовки планировалось определить величину кожного разреза, растяжимость кожи и капсульно-связочного аппарата, положение надколенника и угол сгибания в коленном суставе оптимальные для выполнения разных этапов эндопротезирования коленного сустава. Математическая обработка анатомических данных включала выбор антропометрически и технологически значимых факторов, для осуществления малоинвазивного доступа к коленному суставу и создание моделей расчета безопасной длины  кожного разреза.

Этапы исследования заключались в следующем:

  1. Определение факторов, влияющих на однородность исходной выборки.
  2. Оценка степени влияния пола и типа телосложения на статистические характеристики параметров надколенника.
  3. Формирование исходных выборок по фактору «Тип телосложения».
  4. Проверка наличия мультиколлиниарности между антропометрическими факторами-аргументами, с целью исключения из моделей автокоррелирующих параметров.
  5. Определение параметров регрессионной модели расчета максимального растяжения кожного разреза П10 для каждого типа телосложения при разных углах сгибания коленного сустава.
  6. Определение параметров регрессионной модели расчета максимального безопасного растяжения кожного разреза П10 для каждого типа телосложения от параметров надколенника, длины разреза кожи и угла сгибания коленного сустава.
  7. Определение зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости R (растяжения собственной связки надколенника) для каждого типа телосложения от параметров надколенника Тн (толщина надколенника), Шн (ширина надколенника), Дн (длина надколенника) и показателей его положения Рн (горизонтальное перемещение в мм), Ун (угол поворота в градусах), Рз (длины кожного разреза), Ус (угла сгибания коленного сустава), при фиксированных положениях, заданных в исходной выборке т.е. поиск зависимости вида R–Ус =¦(Тн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз).
  1. Определение параметров зависимости растяжения собственной связки надколенника R для каждого типа телосложения от параметров надколенника Тн, Шн, Дн и показателей его положения (горизонтальное перемещение Рн, угол поворота Ун в градусах), длины разреза Рз, угла сгибания коленного сустава Ус при промежуточных положениях, т.е. поиск зависимости вида R=¦(Тн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус)

Результаты исследования и обсуждение

Было установлено, что максимальная растяжимость кожного разреза, не приводящая к повреждению, наблюдается у лиц брахиморфного типа телосложения. Растяжимость значительно выше у лиц молодого возраста от 18 до 43 лет за счет эластичности, а также у лиц старше 79 лет за счет дегенерации тканей, но в большинстве случаев приводит к повреждению кожи. Различий растяжимости кожи у мужчин и у женщин не выявлено. Обзор полости коленного сустава зависит от выраженности жирового тела, толщины надколенника, степени пателло-феморального артроза. Смещаемость и растяжимость собственной связки надколенника значительно ниже, по сравнению с кожей, однако, она увеличивается при повороте надколенника на угол 45˚ и 90˚ и составляет соответственно от 1,1 до 2,2 см. Максимальный разворот надколенника при доступе не превышает 90˚-100˚. При попытке развернуть надколенник на больший угол происходит ее отрыв от надколенника или бугристости большеберцовой кости. Растяжимость и смещаемость надколенника также зависят от угла сгибания в коленном суставе. При изменении угла от 100˚ до 160˚ растяжимость собственной связки надколенника увеличивается в среднем на 0,3 см. А при сгибании от 160˚ до 180˚ максимально увеличивается нагрузка на собственную связку надколенника и ее длина. Величина кожного разреза пропорционально зависит от размеров мыщелка бедренной кости, а также размеров бедренного и большеберцового компонентов эндопротеза.

На первом этапе математического моделирования определяли факторы, влияющие на однородность исходной выборки. Гендерных различий в выборке нет выявили. При оценке анатомических параметров надколенника значимым является тип телосложения.  Установлено, что средние значения по выборкам варьируют относительно среднего значения общей выборки в пределах 10%, а коэффициент вариации варьирует в значительно большем диапазоне.

Для выбора факторов, наиболее влияющих на фактор-функцию – растяжение кожного разреза (П10) или растяжение собственной связки надколенника (R) воспользовались пошаговым методом регрессионного анализа. В результате для каждого типа телосложения была сформирована исходная выборка данных. В результате расчетов была получена достаточно достоверная аналитическая регрессионная зависимость для пациентов с мезоморфным типом телосложения. Вид зависимости: R=-0,001385Ус + 0,0103Ун + 0,951Рн + 0,1726 Рз + 0,7712 Тн +1,7949 Шн + 0,0,8902 Дн +0,2281, коэффициент корреляции (достоверности аппроксимации) = 0,7824. Максимальное отклонение значений R, рассчитанных по аналитической зависимости, от фактических значений составляет 11%, среднее отклонение –-3,5 %.

Для брахиморфного типа телосложения вид полученной регрессионной зависимости приведен ниже: R =-0,00228Ус + 0,0116Ун + 0,072Рн –0,1495 Рз –0,232 Тн +0,2298 Шн + 1,1696 Дн +0,4631, коэффициент корреляции R (достоверности аппроксимации) = 0,757. Максимальное отклонение значений R, рассчитанных по аналитической зависимости, от фактических значений составляет 15%, среднее отклонение – -3,5 %.

Далее была получена достаточно достоверная аналитическая регрессионная зависимость для пациентов с долихоморфным типом телосложения. Вид зависимости:

R =-0,001351Ус + 0,01625Ун + 0,968Рн + 0,0533 Рз – 0,3574 Тн +0,603 Шн –0,1554 Дн +2,809, коэффициент корреляции R (достоверности аппроксимации) = 0,7741. Максимальное отклонение значений R, рассчитанных по зависимости, – 13%, среднее отклонение – 4,1 %.

Таким образом:

  1. На этапах предоперационного планирования одним из основных анатомических объектов, влияющих на величину кожного разреза и доступ к коленному суставу, является надколенник, пол пациента на параметры надколенника не влияет.
  2. В группе пациентов мужского пола имеет место прямая зависимость между всеми параметрами надколенника.
  3. Тип телосложения является определяющим для параметров надколенника. У лиц брахиморфного типа телосложения определяются наибольшие размеры надколенника. У лиц мезоморфного типа телосложения параметры надколенника меньше по сравнению с брахиморфами и больше по сравнению с долихоморфами.
  4. Максимальное увеличение кожного разреза на основании анатомических и статистических исследований может быть представлено в виде формулы П10 =¦ (Ус, Рз, Тн, Шн, Дн). Переменными значениями зависимости являются параметры надколенника, тип телосложения, величина кожного разреза, угол сгибания в коленном суставе.
  5. Растяжимость собственной связки надколенника на этапах хирургического доступа может быть представлена в виде формулы R=¦(Тн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус).
  6. Выполненный статистический анализ позволил сформировать алгоритм и создать компьютерную программу предоперационного планирования эндопротезирования коленного сустава.


Thanx:
Call Now Button
Яндекс.Метрика