Предоперационное планирование эндопротезирования тазобедренного сустава


Предоперационное планирование эндопротезирования тазобедренного сустава

Тщательное предоперационное планирование необходимо не только для определения размеров эндопротеза, но и разметки ориентиров, необходимых для правильной установки компонентов протеза во время операции. Наличие запланированной разметки положения протеза позволяет хирургу во время оперативного вмешательства проконтролировать точность выполнения своих действий.

При планировании операции эндопротезирования тазобедренного сустава необходимо иметь обзорную рентгенограмму таза с захватом обоих тазобедренных суставов, рентгенограмму пораженного сустава в прямой и боковой проекциях с известным увеличением, которое определяется расстоянием от трубки до снимаемого объекта с помощью маркеров. На основании обзорной рентгенограммы таза определяют укорочение (удлинение) ноги, отношение между верхушкой большого вертела и центром ротации головки бедренной кости при помощи построений, которые выполняют следующим образом. Помечают бугры седалищных костей или «фигуру слезы» с обеих сторон и соединяют их линией, вторую линию проводят между центрами малых вертелов (рис. 1). Расстояние между этими линиями, измеренное на одном уровне (малых вертелов), соответствует разнице длины конечностей. Клиническое измерение длины конечностей не всегда точно отражает реальные размеры, что связано с погрешностями измерения, приводящей контрактурой бедра, перекосом таза. Однако в ряде случаев (обычно после хирургической коррекции длины ноги на фоне врожденного вывиха) необходимо ориентироваться на клиническое измерение длины конечностей.

Рис. 1. Предоперационное планирование: линии соединяют «фигуры слезы» и малые вертелы. Расстояние между этими линиями на уровне головок бедренной кости составляет разницу мины ног, которую необходимо компенсировать во время операции.


На рентгенограмме пораженного тазобедренного сустава в прямой проекции выполняют построения и измерения в следующем порядке.

1. Определяют проекционное увеличение рентгеновского изображения путем измерения маркера (маркер располагают на коже на уровне большого вертела бедренной кости).

2. Накладывают шаблон вертлужного компонента на изображение вертлужной впадины таким образом, чтобы чашка имела максимально полное покрытие (верхний край имплантата должен быть на одном уровне или перекрываться верхним краем вертлужной впадины), но не заходила за линию Келлера (внутренний, тазовый контур вертлужной впадины), а ее нижний угол располагался на уровне «фигуры слезы» под углом 45° к горизонтальной линии (рис. 2а.). Отмечают контуры вертлужного компонента и центр ротации, фиксируют размеры в протокол предоперационного планирования.

Рис. 2. Предоперационное планирование: а — шаблон вертлужного компонента наложен на рентгенограмму тазобедренного сустава таким образом, чтобы чашка имела максимальное покрытие костной ткани и правильную пространственную ориентацию: б — линии проведены через истинный центр ротации сустава (нижняя) и мнимый (верхняя) с учетом необходимой компенсации длины ноги.


3. Проводят горизонтальную линию, перпендикулярную оси бедренной кости, проходящую через центр чашки. Таким образом, отмечается линия, на которой располагается центр ротации головки эндопротеза без учета компенсации длины конечности.

4. Выше центра ротации чашки и параллельно только что проведенной линии проводят дополнительную линию (расстояние между линиями должно быть равно укорочению конечности), которая является ориентиром расположения мнимого центра головки эндопротеза для последующего определения уровня остеотомии шейки бедренной кости с учетом компенсации укорочения ноги (рис. 2 б).

5. Выбирают шаблон бедренного компонента (цементной или бесцементной фиксации) с учетом возраста пациента и состояния костной ткани.

6. Накладывают шаблон на рентгенограмму бедренной кости (рис. 3) таким образом, чтобы наружные контуры ножки (при планировании протеза бесцементной фиксации) или цементной мантии контактировали с внутренними стенками кости, а центр головки с размером шейки (+) 0 располагался на линии ротации головки протеза, проведенной выше центра чашки (мнимая линия ротации). Головка с размером шейки (+) 0 является стандартной и оптимальной с точки зрения распределения силовых нагрузок на ножку эндопротеза.

Рис. 3. Предоперационное планирование: шаблоны бедренного компонента наложены на рентгенограммы тазобедренного сустава таким образом, чтобы дистальная часть ножки плотно контактировала с внутренними кортикальными стенками, а центр головки эндопротеза с длиной шейки (+) 0 располагался на одной линии, проведенной через мнимый центр ротации сустава: а — прямая проекция; б — аксиальная проекция.


7. Обводят контуры ножки эндопротеза, проводят центральную линию, указывают уровень остеотомии шейки бедренной кости.

8. Измеряют и записывают следующие расстояния:

  • от края воротничка ножки эндопротеза до внутреннего края шейки бедренной кости;
  • от заднего контура большого вертела до наружного края ножки эндопротеза; это расстояние контролируют в процессе формирования костномозгового канала, что очень важно для правильной ориентировки ножки;
  • от верхнего края малого вертела до линии остеотомии шейки бедренной кости;
  • от верхушки большого вертела до верхнего края ножки эндопротеза; именно от глубины погружения бедренного компонента зависит планируемое восстановление длины конечности.

При планировании операции нужно иметь в виду, что длина конечности зависит, прежде всего, от уровня остеотомии шейки бедренной кости, а с изменением глубины посадки головки эндопротеза на конус ножки мы увеличиваем или уменьшаем расстояние от средней линии бедренной кости до центра ротации головки бедра («offset»), и в значительно меньшей степени влияем на длину ноги.

Рис. 4. Рентгенограмма левого тазобедренного сустава больного Л. после операции эндопротезирования. Соответствие выбранных размеров и положения протеза предоперационному планированию.

Принимая во внимание такие важные параметры, как предполагаемый размер протеза, степень латерализации ножки протеза в большом вертеле, расположение линии остеотомии шейки бедра по отношению к малому вертелу, взаимоотношение между центром ротации головки бедренной кости и большим вертелом, расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю шейки бедренной кости, отклонения в анатомическом строении бедренной кости, следует отметить, что наиболее частой операционной ошибкой является недостаточное смещение ножки эндопротеза кнаружи в сторону большого вертела, что, в конечном итоге, может привести к ее варусной установке. Правильность положения ножки протеза во время операции можно проконтролировать, учитывая результаты предварительного (по данным планирования) измерения расстояния между наружным краем ножки и краем большого вертела. Уровень остеотомии шейки бедренной кости определяют по отношению к верхушкам большого и малого вертелов, что имеет большое значение для расчета длины конечности. Хотя данные планирования не всегда совпадают, обычно центр ротации головки бедренной кости располагается на линии, перпендикулярной оси бедер на уровне вершины большого вертела. Расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю вертельной области является хорошим ориентиром для того, чтобы определить нейтральное положение протеза. К примеру, если при планировании внутренний край воротничка протеза располагается на одной линии с внутренним краем опила шейки бедренной кости, то это же взаимоотношение должно быть достигнуто и в ходе оперативного вмешательства. Только в этом случае можно быть уверенным в правильном положении протеза. Если воротничок ножки будет выступать за внутренний край шейки бедра, то это означает, что протез занимает варусное положение (рис. 4).

Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб

Этапы подготовки к операции эндопротезирования суставов

Любое вмешательство в организм человека воспринимается как сильный стресс. В ситуации, когда требуется установить эндопротез, возникает множество рисков, которые могут вызвать отторжение эндопротеза. Любой пациент находится в состоянии подготовиться к процессу лечения и восстановления, тем самым увеличив шансы благоприятного исхода.

Почему нужно готовиться к операции

Чтобы минимизировать риск, требуется:

  • исключить попадание инфекции в организм, в т. ч. полное медицинское обследование и лечение зубов как потенциальных источников;
  • обеспечить хорошее состояние иммунитета, что может потребовать приема дополнительных препаратов, усиливающих его;
  • подготовить организм к будущей реабилитации с помощью физических нагрузок и закаливания;
  • снизить потенциальную нагрузку на новый сустав, что требует нормализации веса и правильного выполнения упражнений.

В зависимости от состояния пациента и степени его активности в выполнении рекомендаций врача подготовка к операции по эндопротезированию тазобедренного сустава может занимать от  1 до 5–6 месяцев.

С чего начинают подготовку к операции

В процессе обсуждения с лечащим врачом необходимо выяснить все нюансы, которые связаны с работой сустава. Это позволит понять принцип работы и подготовиться к реабилитации. Еще на этапе подбора эндопротеза врач может рекомендовать параллельно начать сбрасывать вес, если он излишний.

Дополнительными рекомендациями являются:

  • сдача собственной крови, чтобы использовать ее в случае необходимости;
  • проведение исследований крови, позволяющих определить ее свертываемость, группу, основные биохимические показатели;
  • профилактика хронических заболеваний, обострение которых может испортить картину реабилитации;
  • повышение иммунной защиты организма;
  • определение индивидуальных факторов, влияющих на ход операции: аллергия на препараты, индивидуальная непереносимость каких-то лекарственных средств и т. д.

Врач может также рекомендовать обратиться к психологу, который позволит снять страх перед операцией. Ведь отличное состояние пациента и его эмоциональный настрой гарантируют успех всего дела.

Многие клиники заранее создают руководство пациенту. Эндопротезирование тазобедренного сустава – сложная операция, поэтому есть моменты которые нужно повторить неоднократно. Подобные брошюры помогают не только человеку, отправленному на хирургический стол, но и его близким.

Эндопротезирование колен в Чехии: гарантии, цены, реабилитация, отзывы и статистика.

Узнать подробнее

Малоинвазивное эндопротезирование в Чехии: врачи, реабилитация, сроки и цены.

Узнать подробнее

Действия врача и пациента за месяц до операции

Примерно за 4 недели до операции лабораторные и инструментальные исследования. Их целью является определение факторов, которые потребуют коррекции перед эндопротезированием. В частности, назначаются:

  • проверка легких с помощью рентгенографии;
  • электрокардиограмма;
  • общий анализ крови;
  • общий анализ мочи.

Если будут выявлены отклонения от нормы, то врач назначит соответствующее лечение. За оставшийся срок можно ликвидировать причины, которые будут являться противопоказаниями для проведения операции.

На этом же этапе врачом может быть рекомендовано выполнение комплекса упражнений, способствующих успешной реабилитации после установки эндопротеза. Если в процессе их выполнения пациент чувствует сильную боль, то нужно прекратить тренировки. После дополнительной консультации комплекс упражнений может быть скорректирован или выявлена проблема возникновения этой боли.

Часто люди неправильно выполняют гимнастику, потому что долгое время в их жизни физическая активность отсутствовала. Лучше всего посмотреть видео реабилитационных центров, где разбираются основные ошибки. Если упражнение неясно, обязательно спросить про него у врача-ортопеда.

Что делать за 2–3 недели до операции

В этот период происходит встреча с врачом-анестезиологом, который с учетом индивидуальных характеристик пациента, особенно его возраста, подбирает вид наркоза. В некоторых случаях прием лекарственных средств от имеющихся хронических заболеваний может быть отменен, чтобы организм очистился. Это снижает риск отторжения импланта и повышает вероятность хорошего самочувствие при наркозе. Если врач не спросил про прием препаратов на постоянной основе, следует ему об этом напомнить.

Примерно за 2 недели до назначенного срока следует приобрести или взять на прокат специальное оборудование и костыли. Многие врачи рекомендуют начать тренировку ходьбы на костылях еще до операции.

Параллельно врач должен осмотреть состояние кожных покровов. Если будут отмечены раздражения, язвочки и любые другие отклонения, то избавиться от них можно за оставшееся время. Следует также завершить все личные дела, потому что в последние перед эндопротезированием дни свободного времени практически не будет.

Если родственники проживают далеко, то самостоятельно придется продумать вопрос об обустройстве домашнего пространства. Необходимо убрать все предметы, которые несут потенциальную опасность для человека на костылях и после эндопротезирования:

  • скользкие коврики;
  • неудобные или скользкие сиденья;
  • высокие пороги, растянутые электрические шнуры.

Обязательно следует установить как можно больше средств, позволяющих цепляться за них, чтобы перемещаться по квартире. На время реабилитации с первых дней будет необходимо устойчивая скамья для купания, плотное сиденье для фиксации суставов, трость-рукоять, чтобы не наклоняться, надевая обувь, длинная мочалка.

В оставшуюся неделю

За последние дни подготовка к операции вступит в финишную стадию. На этом этапе будут проведены контрольные обследования крови и мочи. Также в обязательную программу подготовки входит:

  1. осмотр врачом, чтобы исключить начало или развитие каких-либо заболеваний;
  2. исключение из пищи продуктов, которые увеличивают отечность или осложнения после хирургического вмешательства;
  3. определение потенциальных доноров крови, если ранее она не была сдана;
  4. сбор личных вещей для госпитализации, включая средства для реабилитации и небольшие домашние тренажеры;
  5. определение лиц, которые будут сопровождать пациента после операции

Анестезиолог может выдать препарат, который нужно принимать за день до времени медицинской процедуры. За 12 часов до операции обычно запрещается употребление пищи и воды. Дополнительно может быть установлена очистительная клизма.

Среди вещей, которые нужно взять с собой в больницу, нужно взять:

  • мочалку, моющие средства;
  • полотенца;
  • туалетную бумагу, салфетки;
  • зубную щетку и пасту;
  • сменное белье;
  • свободную одежду для выписки.

С собой в больницу не рекомендуется брать ювелирные украшения, кредитные карты, электроприборы и ценные вещи. Фен, мобильный телефон и планшет в современном мире являются исключениями. При необходимости другие предметы реабилитации должны быть готовы принести близкие. Если у человека никого нет, можно воспользоваться услугами социального сопровождения.

Хорошая и своевременная подготовка позволит снять суетливость пациента, морально настроиться на замену сустава и быстро приступить к восстановлению двигательной активности. Только от желания человека зависит то, как быстро наступит день эндопротезирования. Ведь нарушая рекомендации врача, можно отсрочить операцию.

Предоперационное планирование эндопротезирования тазобедренного сустава

АЛГОРИТМ ПЛАНИРОВАНИЯ

Первый этап

Сначала больным выполняются цифровые рентгенограммы с коллиматором, их правильное выполнение — залог успешного планирования. Для определения
увеличения снимка целесообразно использовать коллиматор, например металлический шар диаметром 25 мм. Рентгенограммы, по возможности, следует выполнять в положении больного стоя.

Линия
симфиза должна проецироваться на середину крестца. Наклон таза в сагиттальной плоскости,
определяемый на передне-задних
рентгенограммах как расстояние между верхним краем симфиза и
крестцово-копчиковым сочленением, должен быть нейтральным.
По данным Thierry S Cheerlinck, это
расстояние в среднем составляет
47 мм у мужчин (от 15 до 72 мм)и
32 мм у женщин (от 8 до 50 мм).

Второй этап

Данные рентгенологического исследования сохраняются в базе
данных рентгенограмм лечебного
учреждения, из которой для планирования лечащим врачом выбираются необходимые рентгенограммы. Полученные с сервера снимки автоматически передаются в программу предоперационного планирования. Далее производится их автоматическая калибровка с
использованием коллиматора.

Этапы планирования

Третий этап

 Следующим этапом проводится непосредственно планирование.
Подобно планированию с использованием темплейтов, цифровое планирование предполагает те же этапы:

  • определение разницы в длине конечностей
  • подбор типоразмеров
    бедренного и вертлужного компоцентов
  • размера головки эндопротеза
  • определение их предполагаемого позиционирования.

Четвертый этап

Данные, полученные при планировании, сохраняются в базе данных планирования лечебного учреждения и передаются в компьютер, расположенный в операционной, или распечатываются на принтере и передаются в операционную вместе с обычными рентгенограммами. Один из наиболее важных параметров, которые оцениваются при планировании, — размеры компонентов эндопротеза.

Их нужно определять в тех случаях, когда речь идет о минимальных или максимальных размерах в наборе компонентов, поскольку интраоперационно
может быть что минимальный размер компонента невозможно будет
установить или, наоборот, максимального размера компонента будет недостаточно. Данные случаи, конечно,редки,однако их недооценка на предоперационном этапе приводит к серьезным проблемам во время операции.

Точность планирования вертлужного компонента составила 82,5%.
Погрешности в определении размера чашки были обусловлены
посттравматическими изменениями вертлужной впадины, а также, в ряде случаев, несоответствием передне-заднего и верхне-нижнего
размеров впадины. Точность определения бедренного компонента эндопротеза составила 71,4%.

Погрешность в определении размеров
ножки, с одной стороны, может
быть объяснена погрешностями при выполнении рентгенограмм (некорректная ротация бедра), а
с другой — интраоперациоиными техническими трудностями, например заклиниванием ножки в канале бедренной кости, вывихами в суставе при «глубокой» посадке ножки.

Вариабельность размера головки
обусловлена различными причинами, связанными с погрешностью в определении размеров ножки, офсета, положения центра ротации. Необходимо отметить, что результаты планирования офсета в 85,7%
случаев совпали с результатами, которые были получены при оценке послеоперационных рентгенограмм. Точность планирования
длины конечности составила 82,50%.

МРТ коленных суставов

Коленный сустав призван выполнять сложные функции. Надколенник, большеберцовая и бедренная кости соединятся посредством связок и поверхности их покрыты гладким хрящом, что обеспечивает легкость движений.

Как только возникает какая-либо болезнь, нарушающая целостность капсульного сустава, не только становится сложнее двигать конечностью, но и все действия начинают сопровождаться болью.

Постепенно деформации начинают подвергаться все суставные ткани. Когда болезнь прогрессирует и постепенно теряется возможность пользоваться конечностью, помочь сможет эндопротезирование.

Оперативное вмешательство может быть назначено при наличии некоторых заболеваний:

  1. Артроз. При наличии данной болезни эластичность поверхности снижается, в результате чего повреждается суставной хрящ. Характерные симптомы выражены в сильной боли, а так же в ограничении амплитуды возможных движений. Деформирующий вид артроза может возникнуть из-за снашивания поверхности сустава;
  2. Артрит. Воспалительный процесс, возникающий в суставе.
  3. Диспластический артроз. Неправильное строение или недостаточное развитие сустава.
  4. Ревматоидный полиартрит. Воспаление, возникающее в мелких суставах.
  5. Посттравматический артроз. Понижение эластичности тканей сустава после травмы.
  6. Остеоартроз. Процесс отложения в суставах тяжелых солей.
  7. Асептический некроз. Костная ткань начинает постепенно отмирать.

Подобное вмешательство очень серьезно и потому существует целый список противопоказаний для замены коленного сустава. Сюда входят такие болезни, как:

  • сахарный диабет тяжелой формы;
  • недостаточность почечная или сердечно-легочная;
  • развитый ревматизм;
  • туберкулез;
  • болезни, связанные со сворачиваемостью крови;
  • опухоли;
  • психоневрологические заболевания.

Перед вмешательством пациент проходит интенсивный курс подготовки. За несколько недель до него проводят специальное обследование.

Для проведения хирургической операции следует получить медицинское разрешение, потому рекомендуется провести дополнительную консультацию у терапевта.

Это необходимо для выявления некоторых заболеваний, которые могут оказать влияние на организм при эндопротезировании.

Иногда доктор поможет скорректировать лечение. Например, при артериальной гипертензии очень важно постараться вывести давление на одну норму перед вмешательством.

Подбор диеты с целью стабилизирования уровня сахара крови важен при наличии диабета, ну а если в организме протекает какая-либо хроническая болезнь, то совместно с доктором важно оптимизировать схему его лечения.

Так же подготовка к замене коленного сустава включает в себя и следующие меры:

  1. Контроль веса. Стабильно поддерживать его нужно, если он в норме. В случае если есть избыток массы, следует немедленно начать худеть. Это позволит не перегружать эндопротез.
  2. Тренировки. Начинать их необходимо под врачебным наблюдениям. Упражнения будут направлены на развитие мышц рук, торса, что позволит легче передвигаться на костылях. Укрепление мышц ног так же важно, поскольку в данном случае снижается время реабилитации.
  3. Посещение стоматолога. Ликвидация хронических очагов инфекции, которые могут находиться во рту, важна, поскольку таким образом исключается риск возможных воспалений после операции. Полная санация необходима, но если она невозможна, то уже после операции обязательно важно в течение года посетить зубного врача.
  4. Прекратить курить. Данный пункт важен для улучшения заживляемости ран, а так же для исключения возможности развития проблем с легкими уже после эндопротезирования коленного сустава.
  5. Тренировки с костылями. Подобные упражнения помогут лучше передвигаться, а так же позволят быстрее восстановиться.
  6. Сдача крови. Она будет необходима для переливания. Если хирург порекомендует сделать это, предположив, что после эндопротезирования эта мера понадобится, то кровь нужно сдать.
  7. Прекращение приема некоторых лекарственных средств. На этапе подготовки важно сообщить абсолютно все препараты, которые принимаются. Важно отметить даже те, которые отпускаются без рецепта. От некоторых из них хирург может порекомендовать отказаться или же заменить их. Особенно это касается лекарств, способных влиять на сворачиваемость крови.

В больницу следует взять следующие вещи:

  • костыли;
  • туалетные принадлежности;
  • устойчивую обувь;
  • эпиляционный крем;
  • халат;
  • список лекарств, в том числе и тех, прием которых недавно был прекращен;
  • очки, если носятся контактные линзы;
  • телефон и устройство заряда;
  • немного наличных денег для личных нужд;
  • журнал или книгу;
  • слуховой аппарат, зубные протезы, если это необходимо, так же для них нужно взять отдельный контейнер;
  • допускается взять собой ноутбук, плеер.

Выводы

Полученные результаты при выполнении операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава подтвердили, что использование цифрового предоперационного планирования позволяет с высокой точностью прогнозировать размеры компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, а также другие параметры, необходимые при установке имплантатов, такие как офсет, длина конечности, глубина установки.

 Расчеты, выполненные до операции, позволяют ортопеду предотвратить
ряд возможных интра- и послеоперационных осложнении:

  • повреждение тазовой и бедренной костей при небольших размерах вертлужной впадины или узком
    бедренном канале
  • вывихи при некорректном восстановлении офсета

 Планирование также позволяет восстановить необходимую длину конечности и центр ротации в искусственном суставе.

Использование цифровых технологии в получении, хранении и обработке рентгенограмм, а также программ предоперационного планирования в многопрофильном лечебном учреждении значительно упрощает процесс предоперационного планирования и сокращает затрачиваемое на него время. Применение цифровых технологий не требует дополнительных расходов на пленку для рентгенограмм, а также их печать.

Планирование операции по замене сустава по рентгенограммам имеет ряд ограничений, связанных с тем, что используется двухмерное изображение с наслоением рентгеновских теней на снимках.
В сложных случаях эндопротезирования целесообразно использовать программы, в которых имеется возможность оценки состояния костей не только в 2D, но и в ЗD-режиме, а также учитывать состояние мягких тканей, окружающих тазобедренныи сустав.

Наиболее целесообразно использование ЗD-планирования при ревизионных вмешательствах в области тазобедренного сустава. В данных случаях оно позволяет не только рассчитать необходимые параметры установки эндопротеза, такие как размеры компонентов, офсет и другие, но и обеспечить визуализацию положения компонентов эндопротеза.

То есть данный вид планирования позволяет перед операцией в трехмерном пространстве представить предполагаемый ход самой операции, что значительно упрощает
ее последующее выполнение. В сложных случаях целесообразно изготовление моделей тазовой и
бедренной костей, а также предполагаемых имплантатов с использованием технологий ЗD-печати.

 При этом результаты планирования могут быть «распечатаны» из обычного пластика, без использования дополнительного программного обеспечения, непосредственно в MediCAD Classic v.4.5.0.4 (mediCAD Hectec GmbH).

 Таким образом, использование цифрового планирования позволяет повысить точность выполнения операции по замене сустава, упростить ее, снизить количество возможных интраоперационных осложнении и, соответственно, улучшить ее результаты.

Предоперационное планирование операций. Протезирование тазобедренных суставов

Планирование оперативного вмешательства является важным и неотъемлемым этапом в травматологии и ортопедии, который позволяет акцентировать внимание на особенностях клинического случая, выявить возможные проблемы во время проведения операции. На этом этапе возможно проведение оценки имеющихся изменений костно-мышечной системы, определение этапов операции, выбор необходимого имплантата.

Тщательное предоперационное планирование необходимо не только для определения размеров эндопротеза, но и разметки ориентиров, необходимых для правильной установки компонентов протеза во время операции. Наличие запланированной разметки положения протеза позволяет хирургу во время оперативного вмешательства проконтролировать точность выполнения своих действий.

При планировании операции эндопротезирования тазобедренного сустава необходимо иметь обзорную рентгенограмму таза с захватом обоих тазобедренных суставов, рентгенограмму пораженного сустава в прямой и боковой проекциях с известным увеличением, которое определяется расстоянием от трубки до снимаемого объекта с помощью маркеров. На основании обзорной рентгенограммы таза определяют укорочение (удлинение) ноги, отношение между верхушкой большого вертела и центром ротации головки бедренной кости при помощи построений, которые выполняют следующим образом. Помечают бугры седалищных костей или «фигуру слезы» с обеих сторон и соединяют их линией, вторую линию проводят между центрами малых вертелов. Расстояние между этими линиями, измеренное на одном уровне (малых вертелов), соответствует разнице длины конечностей. Клиническое измерение длины конечностей не всегда точно отражает реальные размеры, что связано с погрешностями измерения, приводящей контрактурой бедра, перекосом таза. Однако в ряде случаев (обычно после хирургической коррекции длины ноги на фоне врожденного вывиха) необходимо ориентироваться на клиническое измерение длины конечностей.

На рентгенограмме пораженного тазобедренного сустава в прямой проекции выполняют построения и измерения в следующем порядке.

1. Определяют проекционное увеличение рентгеновского изображения путем измерения маркера (маркер располагают на коже на уровне большого вертела бедренной кости).

2. Накладывают шаблон вертлужного компонента на изображение вертлужной впадины таким образом, чтобы чашка имела максимально полное покрытие (верхний край имплантата должен быть на одном уровне или перекрываться верхним краем вертлужной впадины), но не заходила за линию Келлера (внутренний, тазовый контур вертлужной впадины), а ее нижний угол располагался на уровне «фигуры слезы» под углом 45° к горизонтальной линии. Отмечают контуры вертлужного компонента и центр ротации, фиксируют размеры в протокол предоперационного планирования.

3. Проводят горизонтальную линию, перпендикулярную оси бедренной кости, проходящую через центр чашки. Таким образом, отмечается линия, на которой располагается центр ротации головки эндопротеза без учета компенсации длины конечности.

4. Выше центра ротации чашки и параллельно только что проведенной линии проводят дополнительную линию (расстояние между линиями должно быть равно укорочению конечности), которая является ориентиром расположения мнимого центра головки эндопротеза для последующего определения уровня остеотомии шейки бедренной кости с учетом компенсации укорочения ноги.

5. Выбирают шаблон бедренного компонента (цементной или бесцементной фиксации) с учетом возраста пациента и состояния костной ткани.

6. Накладывают шаблон на рентгенограмму бедренной кости таким образом, чтобы наружные контуры ножки (при планировании протеза бесцементной фиксации) или цементной мантии контактировали с внутренними стенками кости, а центр головки с размером шейки (+) 0 располагался на линии ротации головки протеза, проведенной выше центра чашки (мнимая линия ротации). Головка с размером шейки (+) 0 является стандартной и оптимальной с точки зрения распределения силовых нагрузок на ножку эндопротеза.

7. Обводят контуры ножки эндопротеза, проводят центральную линию, указывают уровень остеотомии шейки бедренной кости.

8. Измеряют и записывают следующие расстояния: от края воротничка ножки эндопротеза до внутреннего края шейки бедренной кости; от заднего контура большого вертела до наружного края ножки эндопротеза; это расстояние контролируют в процессе формирования костномозгового канала, что очень важно для правильной ориентировки ножки; от верхнего края малого вертела до линии остеотомии шейки бедренной кости; от верхушки большого вертела до верхнего края ножки эндопротеза; именно от глубины погружения бедренного компонента зависит планируемое восстановление длины конечности.


При планировании операции нужно иметь в виду, что длина конечности зависит, прежде всего, от уровня остеотомии шейки бедренной кости, а с изменением глубины посадки головки эндопротеза на конус ножки мы увеличиваем или уменьшаем расстояние от средней линии бедренной кости до центра ротации головки бедра («offset»), и в значительно меньшей степени влияем на длину ноги.

Принимая во внимание такие важные параметры, как предполагаемый размер протеза, степень латерализации ножки протеза в большом вертеле, расположение линии остеотомии шейки бедра по отношению к малому вертелу, взаимоотношение между центром ротации головки бедренной кости и большим вертелом, расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю шейки бедренной кости, отклонения в анатомическом строении бедренной кости, следует отметить, что наиболее частой операционной ошибкой является недостаточное смещение ножки эндопротеза кнаружи в сторону большого вертела, что, в конечном итоге, может привести к ее варусной установке. Правильность положения ножки протеза во время операции можно проконтролировать, учитывая результаты предварительного (по данным планирования) измерения расстояния между наружным краем ножки и краем большого вертела. Уровень остеотомии шейки бедренной кости определяют по отношению к верхушкам большого и малого вертелов, что имеет большое значение для расчета длины конечности. Хотя данные планирования не всегда совпадают, обычно центр ротации головки бедренной кости располагается на линии, перпендикулярной оси бедер на уровне вершины большого вертела. Расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю вертельной области является хорошим ориентиром для того, чтобы определить нейтральное положение протеза. К примеру, если при планировании внутренний край воротничка протеза располагается на одной линии с внутренним краем опила шейки бедренной кости, то это же взаимоотношение должно быть достигнуто и в ходе оперативного вмешательства. Только в этом случае можно быть уверенным в правильном положении протеза. Если воротничок ножки будет выступать за внутренний край шейки бедра, то это означает, что протез занимает варусное положение.

Реабилитация при эндопротезировании тазобедренного сустава в специализированном отделении стационара

Задачами предоперационного периода является: обучение пациента ходьбе без опоры на оперированную конечность с использованием дополнительных средств опоры  (костыли, трость), освоение  навыков повседневной активности (присаживание и вставание с правильным распределением веса тела, пересаживание с кровати на стул и т.д.), обучение правильному глубокому грудному и диафрагмальному дыханию, откашливанию для профилактики рисков осложнений со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной  систем, даются рекомендации по снижение веса, лечению гастропатий, санации хронических очагов инфекции.

Очень важно, чтобы все инструкции, которые даются больному в плане его поведения после операции,  были четкими, конкретными, не противоречили рекомендациям других врачей и были закреплены многочисленными повторениями и инструктивными материалами (памятками). Примеры таких инструкций для больных, включающих в себя простые типичные комплексы лечебной гимнастики в постели с использованием дополнительных средств и без них, представлены в приложениях 1-2. Эти комплексы должны быть четко написаны, не содержать специфичных медицинских терминов и иллюстрированы картинками. Упражнения, описанные в этих памятках, должны выполняться несколько раз в день, начиная с первых часов и дней после операции. В зависимости от состояния больного после операции, врач по лечебной гимнастике добавляет или исключает те или иные упражнения. Кроме наиболее простых и основных, в динамике назначаются все более сложные и активные упражнения.    

Дополнительно больным, которым предстоит эндопротезирование тазобедренного сустава, даются инструкции, касающиеся основных правил поведения в раннем послеоперационном периоде, а именно:
1. При выполнении большинства гимнастических упражнений, в положении лежа на кровати или сидя на стуле, у больного между ногами должна   находиться клиновидная подушка (можно использовать валик) для отведения оперированной конечности до 10-15 градусов.
2. Больным противопоказано сгибать оперированную ногу в тазобедренном суставе  более 90 градусов.
3. Противопоказаны любые пассивные или форсированные движения в тазобедренном суставе, вызывающие болевые ощущения.
4. Противопоказаны внутренняя ротация и приведение.
5. С первых дней после операции для профилактики тромбофлебита глубоких вен больному показано выполнение активных движений в голеностопном суставе (поочередное тыльное и подошвенное сгибание) и бинтование всей оперированной ноги.  
6. Вставать и давать осевую нагрузку на оперированную ногу больной должен только под строгим контролем  врача по лечебной гимнастике.
7. Любые перемещения, пересаживания следует совершать с поддержкой оперированной конечности инструктором по лечебной гимнастике или с помощью здоровой ноги.

Все инструкции больному рекомендуется дать в письменном виде. Инструктор по лечебной гимнастике должен показать больному  упражнения, положения и указать виды деятельности, которые показаны и противопоказаны после операции. 

При проведении занятий лечебной гимнастикой врачи и инструкторы ЛФК также должны соблюдать определенные правила:
1.       Пациента следует хорошо проинструктировать, как он должен выполнять то или иное гимнастическое упражнение.  Больной должен осознать свою ответственность за необходимость самостоятельного выполнения всего комплекса лечебной гимнастики в соответствии с рекомендациями врача ЛФК.  
2.       Занятия лечебной гимнастикой с больными, перенесшими эндопротезирование тазобедренного сустава, должны проводиться несколько раз  в день: минимум в течение 5-10 минут с последующим получасовым отдыхом.  Не следует перегружать больного продолжительными однократными занятиями ЛФК в гимнастическом зале.
3. Занятия лечебной гимнастикой должны быть безболезненными. При этом, следует отличать легкое чувство "дискомфорта", которое возникает при растяжении мышц, в условиях, когда мышца начинает работать в новом диапазоне движений, от той послеоперационной боли, которая требует приема анальгетиков. Считается, что болевые ощущения после выполнения комплекса ЛФК не должны сохраняться дольше 1-2 минут. Ошибкой является прием анальгетиков до начала занятия лечебной гимнастикой.       

Продолжительность предоперационного периода, как правило, не более 5-7 дней. В ряде случаев (при наличии двухстороннего деформирующего коксартроза, выраженной контрактуры суставов, атрофии мышц нижних конечностей, вторичных патологических изменений в позвоночнике особенно у лиц пожилого возраста, сопутствующей соматической патологии) пациенты до операции нуждаются в более длительном проведении восстановительных мероприятий с использованием различных методик ЛФК, массажа, физио- и рефлексотерапии.

3. Реабилитация в раннем послеоперационном периоде
В течение первой недели реабилитации (первые 5-7 дней) пациенту показан щадящий двигательный режим. Для профилактики послеоперационных осложнений проводится дыхательная гимнастика, правильное позиционирование оперированной конечности, назначаются упражнения для улучшения крово- лимфообращения, функционального состояния мышц нижних конечностей.

В послеоперационном периоде между ног больного укладывают подушку, обеспечивающую легкое отведение и нейтральное положение оперированной конечности.

С первого дня после операции больному назначают  дыхательную гимнастику, активные упражнения для суставов здоровой ноги (тазобедренного, коленного, голеностопного), изометрическую гимнастику для мышц (ягодичных, четырехглавой, двуглавой бедра, мышц голени) оперированной конечности, пассивную гимнастику для оперированного тазобедренного сустава на функциональной шине с постепенным увеличением угла сгибания. Занятия на шине проводят  в течение 15-30 минут 3-5 раз в день. Кроме того, больного обучают приподнимать таз с опорой на локти и стопу оперированной ноги.

На 1-3–й день после операции больному рекомендуют выполнять тест Томаса (сгибание здоровой ноги в тазобедренном и коленном суставах с подтягиванием колена к животу руками). Пятка больной ноги при выполнении этого упражнения давит на постель (производится укрепление разгибателей тазобедренного сустава). Выполняются три-десять упражнений - 3-10 раз в день.
Укрепление отводящих и приводящих мышц оперированного бедра осуществляется  при выполнении упражнения "Хула-хула": ноги прямые, стопа в положении тыльного сгибания, производится одновременное потягивание вниз (удлинение) одной  ноги  и  подтягивание вверх (укорочение) другой ноги. Выполняются четыре-десять упражнений - 5-10 раз в день.
В этот же период оперированному больному разрешают присаживаться в кровати. Из положения "полусидя со спущенными ногами” пациент производит разгибание ног в коленных суставах с  удержанием положения в течение 3-5 секунд (стопа при выполнении упражнения находится в положении тыльного сгибания). Восемь-двадцать упражнений выполняются 3-10 раз в день.  
В эти же сроки производится вертикализация пациента с двухсторонней опорой (ходунки или высокие костыли) под контролем инструктора-методиста ЛФК. 

Через неделю больному разрешают повороты на живот и обратно на спину, которые  могут производиться через здоровую ногу. При поворотах через здоровую ногу между ногами больного должна находиться подушка. При повороте через оперированную ногу больной может подкладывать ладонь под оперированное бедро. Повороты на живот и спину выполняют 3-10 раз в день.
Из положения «лежа на животе» больной выполняет пять-пятнадцать активных сгибаний-разгибаний ног в коленных суставах - 5-10 раз в день, а также три-десять  активных разгибаний оперированной ноги в тазобедренном  суставе - 3-5 раз в день. В самом начале это упражнение следует выполнять в исходном положении «руки под бедрами».
Лежа на животе, с коленями согнутыми под углом 90 град., пациент производит   перекрещивание и разведение голеней оперированной  и здоровой ног. При проведении этого упражнения важно контролировать положение стоп. Выполняются пять-десять упражнений  3-5 раз в день. 

Через 7-10 дней после операции больному разрешают вставать с кровати и назначают гимнастику из исходного положения стоя. Проводится укрепление и растяжение мышц (разгибателей, отводящих и сгибателей) оперированного бедра в положении «стоя с двухсторонней опорой».
Стоя на носках, больной выполняет балансировку с напряжением мышц - разгибателей бедра. Руки больного располагаются на опоре, ноги - на ширине плеч. Пациент приподнимает пятки ног и одновременно напрягает ягодичные мышцы,  удерживая положение в течение 3-5 секунд. Пять-пятнадцать упражнений выполняют 5-10 раз в день.
Укрепление разгибателей бедра производят из следующего исходного положения: оперированная нога сзади, "здоровая" нога полусогнута. Приподнимая пятку оперированной ноги, больной напрягает разгибатели оперированного сустава. Рекомендуется удержать положение в течение 3-5 секунд. Пять-пятнадцать упражнений выполняют 5-10 раз в день.
Отводящие мышцы бедра хорошо укрепляются при выполнении упражнения «румба» (ноги на ширине плеч, больной переносит тяжесть  своего тела с одной ноги на другую).  При выполнении этого упражнения происходит одновременное растяжение приводящих мышц бедра. Десять-пятнадцать упражнений выполняют 5-10 раз в день. 
Для укрепления отводящих и растяжения приводящих мышц бедра назначают упражнения с использованием подставки для ног. В положении «здоровая нога на подставке» (руки на опоре) производится напряжение отводящих мышц оперированной ноги. Следует удержать напряжение  в течение 3-5 секунд. Пять-десять упражнений выполняют 5-10 раз в день.
В положении «оперированная нога на подставке» (руки на опоре) производится напряжение приводящих мышц оперированного бедра. Следует  удерживать напряжение  в течение 1-3 секунд. Три-пять  упражнений  выполняют  3-5 раз в день.
При опоре на подставку согнутой в тазобедренном суставе оперированной ноги (руки на опоре) производится напряжение мышц-сгибателей оперированного бедра. Пять-десять упражнений выполняют 5-10 раз в день. Высота подставки при выполнении этого упражнения постепенно увеличивается.
Кроме статических упражнений, в положении больного стоя назначают активные движения в оперированном тазобедренном суставе (сгибание, разгибание, отведение).  При выполнении этих упражнений больной стоит на здоровой ноге на подставке высотой 5-8 см, руки находятся на опоре, спина прямая. Каждое упражнение выполняют по 5-10 раз, повторяя  до десяти раз в день.

Сроки назначения  (в днях после эндопротезирования) различных кинезотерапевтических упражнений при разных видах эндопротезирования тазобедренного сустава (тотального бесцементного и тотального цементного), представлены в таблице 2. 

Таблица 2. Сроки назначения лечебно-гимнастических упражнений (в днях после операции) в послеоперационном периоде при разных видах эндопротезирования 

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИИ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА В ОРТОПЕДИЧЕСКОМ ОТДЕЛЕНИИ ГВКГ ИМ. Н.Н. БУРДЕНКО МО РФ

статья в формате PDF 

ССЫЛКА ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ:

Е. В. КРЮКОВ, Л. К. БРИЖАНЬ, Б. П. БУРЯЧЕНКО, Д. И. ВАРФОЛОМЕЕВ

ФГКУ «Главный военный клинический госпиталь им. Н.Н. Бурденко» Минобороны России, Москва

Информация об авторах:

Крюков Евгений Владимирович – проф., д.м.н., начальник ФГКУ «Главный военный клинический госпиталь им. Н.Н. Бурденко» Минобороны России, e-mail: [email protected]

Брижань Леонид Карлович – проф., д.м.н., начальник Центра травматологии и ортопедии, e-mail: [email protected]

Буряченко Борис Павлович – к.м.н., заведующий ортопедическим отделением, e-mail: [email protected]

Варфоломеев Денис Игоревич – врач травматолог-ортопед ортопедического отделения, e-mail: [email protected]

Предоперационное планирование является важным этапом при эндопротезировании тазобедренного сустава. В настоящее время появились различные компьютерные программы для выполнения цифрового планирования. Для оценки результатов цифрового предоперационного планирования с использованием программы MediCAD в центре травматологии и ортопедии в период с 25.10.2016г. по 20.04.2017г. было выполнено 126 операций тотального эндопротезирования тазобедренного сустав с применением данного программного обеспечения. Совпадение результатов планирования вертлужного компонента, бедренного компонента, размеров головки и результатов операции отмечалось в 83, 72 и 56% случаев соответственно. Полученные результаты подтвердили, что использование цифрового предоперационного планирования позволяет с высокой точностью прогнозировать размеры компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, а также другие параметры, необходимые при установке имплантатов.

Ключевые слова: тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава; предоперационное планирование; цифровое планирование; MediCAD.

Неудачное планирование – это планирование неудачи.

Актуальность

Современная травматология и ортопедия, развиваясь на стыке разных специальностей, в последние десятилетия превратилась в одну из самых высокотехнологичных областей медицины. Сегодня все больше используются цифровые рентгенограммы, КТи МРТ изображения, а также различные программы для их обработки.

При эндопротезировании тазобедренного сустава важным этапом является предоперационное планирование, которое обычно выполняется с использованием рентгенограмм таза в передне-задней проекции, рентгенограмм пораженного сустава в прямой и боковой проекциях и шаблонов компонентов эндопротезов [1–3]. В данном случае речь идет о двумерном планировании. Точность данного вида планирования напрямую зависит от выполнения рентгенограмм таза. Увеличение снимков, ротация бедренной кости оказывают влияние на различные параметры при планировании, например, на ширину канала бедренной кости [5]. По данным некоторых авторов, точность определения размеров бедренного и вертлужного компонента в пределах одного ± размера составляет 52–98% [6]. Несмотря на это, планирование позволяет предотвратить ряд интраоперационных осложнений, таких как неправильная глубина посадки вертлужного компонента, переломы вертлужной впадины и бедренной кости, различная длина конечностей после операции, а также ряд других осложнений [7]. Использование запланированной разметки положения компонентов эндопротеза позволяет хирургу во время операции контролировать точность выполнения своих действий [8].

Использование компьютерных программ для предоперационного планирования позволило решить ряд проблем, связанных с различным увеличением рентгенограмм (на пленках), а также с необходимостью использования бумажных шаблонов компонентов эндопротезов [9].

По данным Haddad F.S., Blackley H.R, использование цифрового планирования позволяет повысить точность хирургического вмешательства, сократить его продолжительность, а также снизить риск развития асептического расшатывания и интраоперационных переломов [10, 11].

Цель

Оценка результатов цифрового предоперационного планирования при эндопротезировании тазобедренного сустава.

Материал и методы

В Центре травматологии и ортопедии Главного военного клинического госпиталя имени Н.Н. Бурденко МО РФ в период с 25.10.2016г. по 20.04.2017г. было выполнено 126 операций тотального эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием предоперационного планирования в программе MediCAD Classic v.4.5.0.4 (mediCAD Hectec GmbH) [12]. Результаты цифрового планирования были включены в группу сравнения, контрольную группу составили 108 результатов планирования, выполненных с использованием стандартных рентгенограмм.

Для статистической обработки данных использовался параметрический Т-критерий Стьюдента для несвязанных выборок. Расчеты проводились в программе SPSS Statistics v. 17.0.

Выбор данного программного обеспечения (ПО) был обусловлен рядом факторов, наиболее важными из которых являются:

– наиболее полный набор шаблонов современных эндопротезов, в т.ч. отечественных производителей, например, «Остеомед»;

– возможность использования подключаемых «индивидуальных» программных модулей, позволяющих применять в планировании индивидуальные инструменты, имплантаты и устройства, которые используются при выполнении операций;

– простой, удобный и понятный интерфейс программы;

– интеграция данного ПО в базу данных рентгенограмм лечебного учреждения.

Для оценки точности планирования сравнивались размеры компонентов, полученные при планировании, и размеры имплантатов, установленные во время операции. В группе сравнения также проводилась послеоперационная оценка длины оперированной конечности и офсета. В исследовании были использованы только «идеальные» рентгенограммы, которые соответствовали всем вышеперечисленным требованиям к рентгенограммам для планирования.

На рисунке 1 представлена структура системы предоперационного планирования в ГВКГ им. Н.Н. Бурденко МО РФ.

Алгоритм планирования состоит из нескольких последовательных этапов.

1. Вначале больным выполняются цифровые рентгенограммы с коллиматором. Правильное выполнение рентгенограмм является залогом успешного планирования. Для определения увеличения снимка целесообразно использовать коллиматор, например, металлический шар диаметром 25 мм. Рентгенограммы должны быть, по возможности, выполнены в положении больного стоя. Линия симфиза должна проецироваться на середину крестца. Наклон таза в сагиттальной плоскости, определяемый на передне-задних рентгенограммах как расстояние между верхним краем симфиза и крестцово-копчиковым сочленением, должен быть нейтральным. По данным ierry S Cheerlinck, это расстояние в среднем составляет 47 мм у мужчин (от 15 до 72 мм) и 32 мм у женщин (от 8 до 50 мм) [5]. Необходимым условием корректного планирования является выполнение снимков с внутренней ротацией бедренной кости 10-20 градусов для более точного определения длины шейки бедренной кости и шеечно-диафизарного угла.

2. Данные рентгенологического исследования сохраняются в базе данных рентгенограмм лечебного учреждения, из которой для планирования лечащим врачом выбираются необходимые рентгенограммы. Полученные с сервера снимки автоматически передаются в программу предоперационного планирования. Далее производится их автоматическая калибровка с использованием коллиматора. Важным условием для получения точных результатов планирования является расположение коллиматора строго на уровне бедренной кости, поскольку при его смещении за счет расхождения рентгеновских лучей происходит неточное определение размеров костей.

3. Следующим этапом проводится непосредственно планирование. Пример цифрового планирования в программе MediCad представлен на рисунке 2.

Как и планирование с использованием темплейтов, цифровое планирование предполагает те же этапы: определение разницы в длине конечностей, подбор типоразмеров бедренного и вертлужного компонентов, размера головки эндопротеза, а также определение их предполагаемого позиционирования.

4. Данные, полученные при планировании, сохраняются в базе данных планирования лечебного учреждения и передаются в компьютер, расположенный в операционной или распечатываются на принтере и передаются в операционную вместе с обычными рентгенограммами.

Полученные результаты и обсуждение

Одним из наиболее важных параметров, которые оцениваются при планировании, являются размеры компонентов эндопротеза. Наиболее важно их оценивать в тех случаях, когда речь идет о минимальных или максимальных размерах в наборе компонентов, поскольку во время операции могут быть варианты, при которых минимальный размер компонента невозможно будет установить или наоборот, максимального размера компонента будет недостаточно. Данные случаи, конечно, являются редкими, однако, их недооценка на предоперационном этапе приводит к серьезным проблемам во время операции. Результаты соответствия данных планирования и реально установленных имплантатов представлены в таблице 1.

Точность планирования вертлужного компонента в группе сравнения составила 82,5%, в контрольной группе – 81,5%. Погрешности в определении размера чашки в группах были обусловлены посттравматическими изменениями вертлужной впадины, а также, в ряде случаев, несоответствием передне-заднего и верхне-нижнего размеров впадины.

Точность определения бедренного компонента эндопротеза в группе сравнения составила 71,4%, в контрольной группе – 59,3%. Погрешность в определении размеров ножки с одной стороны может быть объяснена погрешностями при выполнении рентгенограмм (некорректная ротация бедра), а с другой – интраоперационными техническими трудностями, например, заклиниванием ножки в канале бедренной кости, вывихами в суставе при «глубокой» посадке ножки.

Вариабельность размера головки обусловлена различными причинами, связанными с погрешностью в определении размеров ножки, офсета, положения центра ротации.

Следует отметить, что в группе сравнения точность планирования размеров бедренного компонента была достоверно выше, чем в контрольной группе (p<0.05). Точность планирования размеров чашки и головки эндопротезов достоверно не отличались в группах (р>0.05). Повышение точности определения размеров ножки в группе сравнения может быть обусловлена более корректным выполнением цифровых рентгенограмм, в частности, правильной ротацией бедренной кости, а также возможностью цифровой обработки изображений, позволяющей получить высокое качество снимков.

Результаты определения офсета и длины конечности в группе сравнения представлены в таблице 2.

У 52,4% прооперированных больных длина конечностей после операции была одинаковая, у 34,1% отмечалась разница в длине конечностей до 9 мм, и у 13,5% больных – более 9 мм. Разница в длине конечностей более 9 мм была обусловлена невозможностью корректной установки бедренного компонента эндопротеза за счет посттравматических изменений или дисплазии проксимального отдела бедренной кости.

Необходимо отметить, что результаты планирования офсета в 85,7% случаев совпали с результатами, которые были получены при оценке послеоперационных рентгенограмм. Точность планирования длины конечности составила 82,5%.

Заключение

Полученные результаты при выполнении операций тотального эндопротезирования тазобедренного сустава подтвердили, что использование цифрового предоперационного планирования позволяет с высокой точностью прогнозировать размеры компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, а также другие параметры, необходимые при установке имплантатов, таких как офсет, длина конечности, глубина установки. Расчеты, выполненные до операции, позволяют ортопеду предотвратить ряд возможных интраи послеоперационных осложнений: повреждение тазовой и бедренной костей при небольших размерах вертлужной впадины или узком бедренном канале, вывихи при некорректном восстановлении офсета. Планирование также позволяет восстановить необходимую длину конечности и центр ротации в искусственном суставе.

В некоторых случаях, например, при планировании размеров ножки эндопротеза, точность цифрового планирования выше, чем точность планирования по стандартным рентгенограммам. Это позволяет уменьшить количество имплантатов, которые необходимо иметь в операционной, до ± одного размера.

Использование цифровых технологий в получении, хранении и обработке рентгенограмм, а также программ предоперационного планирования в многопрофильном лечебном учреждении значительно упрощает процесс предоперационного планирования и сокращает затрачиваемое на него время. Применение цифровых технологий не требует дополнительных расходов на пленку для рентгенограмм, а также их печать.

Планирование операции по замене сустава по рентгенограммам имеет ряд ограничений, связанных с тем, что используется двухмерное изображение с наслоением рентгеновских теней на снимках. В сложных случаях эндопротезирования целесообразно использовать программы, в которых имеется возможность оценки состояния костей не только в 2D, но и в 3D режиме, а также учитывать состояние мягких тканей, окружающих тазобедренный сустав.

Конфликт интересов

Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Список литературы / References

1.         Ортопедия: национальное руководство / под ред. С.П. Миронова, Г.П. Котельникова. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. – С. 227.

Ortopediya: natsional’noe rukovodstvo / pod red. S.P. Mironova, G.P. Kotel’nikova. – M.: GEOTAR – Media, 2008; p. 227.


2. Кавалерский Г.М., Середа А.П., Мурылев В.Ю. 2D-планирование эндопротезирования тазобедренного сустава // Травматология и ортопедия России. – 2015. – No4. – С. 95-102. DOI:10.21823/2311-2905-2015-0-4-95-102


Kavalerskii G.M., Sereda A.P., Murylev V.Yu. 2D-planirovanie endoprotezirovaniya tazobedrennogo sustava // Travmatologiya i ortopediya Rossii. – 2015; (4): p. 95-102.


3. Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика: руководство. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – С. 460-466.

Zagorodnii N.V. Endoprotezirovanie tazobedrennogo sustava. Osnovy i praktika: rukovodstvo. – M.: GEOTAR-Media, 2012; p. 460-466.

4. Николенко В.К., Буряченко Б.П., Давыдов Д.В., Николенко М.В. Эндопротезирование при ранениях, повреждениях и заболеваниях тазобедренного сустава: Руководство для врачей. – М.: «Издательство Медицина», 2009. – С. 134-136.

Nikolenko V.K., Buryachenko B.P., Davydov D.V., Nikolenko M.V. Endoprotezirovanie pri raneniyakh, povrezhdeniyakh i zabolevaniyakh tazobedrennogo sustava: Rukovodstvo dlya vrachei. – M.: «Izdatel’stvo Meditsina», 2009; p. 134-136.

5.  ierry S Cheerlinck Primary hip arthroplasty templating on standard radiographs. A stepwise approach / Acta Orthop. Belg. – 2010. –N76. – P. 432-442. PMID: 20973347 


6.  Della Valle AG, Comba F, Taveras N, Salvati EA. e utility and precision of analogue and digital preoperative planning for total hip arthroplasty / Int. Orthop. – 2008. –N32. – P. 289-294. DOI: 10.1007/s00264-006-0317-2 


7.  Jasty M, Webster W, Harris W. Management of limb length inequality during total hip replacement / Clin Orthop Relat Res. – 1996. – N333. – P.165–171. 


8.  Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. P.M. Тихилова, В.М. Шаповалова. – СПб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008. – С. 193-194. 


Rukovodstvo po endoprotezirovaniyu tazobedrennogo sustava / pod red. P.M. Tikhilova, V.M. Shapovalova. – SPb.: RNIITO im. P.P. Vredena, 2008. – p. 193-194.

9. Bono J. Digital Templating in Total Hip Replacement: A New Gold Standard? / Journal of Bone and Joint Surgery, British. – 2004. – Vol. 86-B, Issue SUPP_IV. – P. 413.

10. Haddad F. S., Masri B. A., Garbuz D. S., Duncan C. P.: e Prevention of Periprosthetic Fractures in Total Hip and Knee Arthroplasty / Orthop Clin North Am. – 1999. – N30. – P. 191-207.

11. BlackleyH.R.,HowellG.E.,RorabeckC.H.:PlanningandManagement of the Di cult Primary Hip Replacement: Preoperative Planning and Technical Considerations / Instr. Course Lect. – 2000. –N49. – P. 3-11

12. Сайт интернета https://www.hectec.de/content/index.php/ru/ products/medicad-hip-3d , дата обращения 21.06.2017г.

 

THE USE OF DIGITAL PLANNING FOR HIP REPLACEMENT
IN THE ORTHOPEDIC DEPARTMENT OF THE «MAIN MILITARY CLINICAL HOSPITAL NAMED OF N.N. BURDENKO» MINISTRY OF DEFENSE
OF THE RUSSIAN FEDERATION

E. V. KRYUKOV, L. K. BRIZHAN, B. P. BURYACHENKO, D. I. VARFOLOMEEV

«Main military clinical hospital named of N.N. Burdenko» of the Ministry of Defense of Russia, Moscow

Preoperative planning is an important stage in the hip replacement. Various computer programs for digital planning have appeared at the present time. e MediCAD program was used for the pre-operative planning in the center of traumatology and orthopedics. 126 operations of total hip arthroplasty using this so ware were performed in the period from 25.10.2016. to 20.04.2017. e coincidence of the results of the planning of acetabular component, femoral component, head size and the results of the operation was noted in 83, 72 and 56%, respectively. e obtained results con rmed, that the use of digital preoperative planning allows to predict the sizes of the components of the hip endoprosthesis with high accuracy, as well as other parameters necessary for implant installation.

Key words: total hip arthroplasty; preoperative planning; digital planning; MediCAD.

Предоперационное планирование тотальной артропластики тазобедренного сустава

\ n

2. Предоперационное планирование

\ n

Предоперационное планирование представлено здесь как пятиступенчатый процесс, который начинается с знакомства хирурга с пациентом. Эти шаги включают:

  • Получение детального анамнеза и обследование.

  • Заказ соответствующих исследований, включая рентгеновские снимки при нагрузке.

  • Оценка пригодности пациентов в поликлиниках.

  • Подбор наиболее подходящих имплантатов в соответствии с потребностями и анатомией пациента, а также методом имплантации протеза.

  • Шаблонная процедура, помогающая точно определить размер имплантата перед началом процедуры.

\ n \ n

2.1. Получение тщательного анамнеза и обследование

\ n

Ничто не заменит тщательный анамнез и обследование, которые позволят клиницисту поставить рабочий диагноз артрита тазобедренного сустава.Имейте в виду, что радикулопатическая боль также может проявляться в виде боли в ягодичной области и бедре, и ее следует исключить при осмотре. Хорошей практикой является как субъективное, так и объективное определение потери функции пациентом по шкале Harris Hip [3] и ее влияние на качество жизни с использованием SF36 [4] или других приемлемых оценок системы отчетности.

\ n

Необходимо собрать анамнез пациента в прошлом, включая сопутствующие заболевания других систем организма, поскольку это поможет клиницисту получить дополнительную оценку резерва тела пациента перед серьезной операцией и получить оценку риска, которая поможет клиницисту заранее оптимизировать этот риск. и иногда заказывать специальную койку после операции в отделении с высокой степенью зависимости (HDU), чтобы обеспечить надлежащий уход за пациентом.

\ n

Кроме того, очень важно получить из анамнеза пациента сопутствующие заболевания, которые могут иметь серьезное влияние на реакцию на выздоровление после операции, например, диабет и состояния иммунодефицита, например использование стероидов и заболевания печени или почек.

\ n

Необходимо задокументировать и тщательно изучить историю приема лекарств с любыми известными аллергиями. Это включает аллергию на любой тип металла или латексный материал. Кардиолог должен оценить антиагрегантные препараты, такие как клопидогрель, чтобы рассмотреть возможность их проведения за неделю до планируемой операции, поскольку в противном случае это увеличило бы риск периоперационного кровотечения из-за увеличения частоты переливаний.Точно так же необходимо будет оценить все антикоагулянтные препараты на предмет их показаний к применению и рассмотреть возможность их удержания, если это возможно, иначе связать их с низкомолекулярным гепарином.

\ n

Прошлый хирургический анамнез с ранее проведенной анестезией помогает выявить дополнительные сведения о реакции пациента на предыдущие анестезирующие препараты и их переносимость. Кроме того, любые проблемы с позвоночником или предыдущие операции на позвоночнике потребуют оценки безопасности спинальной анестезии.Точно так же любые предыдущие разрезы в операционной области потребуют от хирурга тщательного планирования разреза в области хирургического вмешательства, так как это создаст лоскут с проблемой заживления, если он не будет выбран правильно. Следует определить любую предшествующую хирургическую процедуру с ее эффектом, которая может увеличить риск инфекции протезного сустава, например, колостомы, илеостомы или мочевого канала рядом с местом операции.

\ n

Во время тщательного клинического обследования внимание обращают на такие признаки, как фиксированная деформация сгибания (FFD), несоответствие длины ног (LLD), оценка походки, включая Тренделенбург или анталгическую походку.Состояние кожи оперированной ноги имеет первостепенное значение, и любые признаки, указывающие на тяжелую экзему или инфекцию, должны быть устранены до самой операции. Точно так же необходимо правильно оценить и задокументировать состояние сосудов.

\ n

Индекс массы тела пациента (ИМТ) является важным параметром оценки, поскольку население с ожирением подвержено более высокому риску инфицирования протезных суставов (PJI) и других раневых проблем после операции.

\ n \ n \ n

2.2. Заказ соответствующих обследований, включая рентгеновские снимки с нагрузкой

\ n

Целесообразно получить рентгенограммы пациента с нагрузкой, которые точно оценивают анатомию пациента с измеримыми размерами кости.Если есть сомнения по поводу выравнивания или несоответствия длины конечностей, сделайте рентгенограммы длинных ног. Подумайте о том, чтобы подкладывать блоки под короткую ногу, так как это исправит наклон таза из-за эффекта укорочения конечностей.

\ n

По сути, рентгенограммы хорошего качества, которые показывают квадратную форму таза со стандартным увеличением, необходимы для предоперационного планирования. Типичные виды включают переднезадний (AP) таз вместе с AP-видами и боковыми видами по Левенштейну пораженного бедра. Виды AP получены при повороте ног внутрь на 15–20 ° (рис. 1).Это позволяет оценить угол вала шейки; боковое смещение бедра и помогает по сравнению с противоположным здоровым бедром.

\ n
Рисунок 1.

Рентгеновский снимок бедра, сделанный с ногой в (A) внешняя ротация, (B) внутренняя ротация (C) дополнительная внутренняя ротация более 15–20 °. (B) считается оптимальным изображением.

\ n \ n \ n

2.3. Оценка пригодности пациентов в клиниках предварительной оценки

\ n

Исследования, проведенные для определения пригодности анестетиков, начинаются с анализа крови.К ним относятся полный анализ крови (FBC), тест функции почек (U&E), уровень глюкозы в крови натощак, профиль коагуляции, при необходимости тест функции печени (LFT). При необходимости в особых обстоятельствах будут заказаны другие тесты, такие как серповидноклеточный тест для определенного африканского населения, С-реактивный белок (CRP) в случаях инфекции. Группа крови и удержание действительны в течение нескольких недель и должны быть заказаны, если предварительная оценка пациента приведет к оперативному вмешательству в приемлемые сроки. В последнее время увеличилось использование транексамовой кислоты для предотвращения кровотечений после операции, а также использование переливания аутологичной крови с использованием клеточного предохранителя перед операцией для длительных и сложных случаев первичной и ревизионной замены тазобедренного сустава.

\ n

Электрокардиография пациента (ЭКГ) должна быть получена с записью ЭКГ в 12 отведениях во время этого визита в клинику.

\ n

Если пациенту больше 60 лет, а пациенту младше 60 лет, но курильщику или больному респираторными заболеваниями, сделайте базовый рентген грудной клетки. Рассмотрите возможность повторной рентгенографии суставов с опорой на весовую нагрузку, если предыдущие рентгеновские снимки были сделаны старше 12 месяцев, чтобы изучить промежуточный прогресс артрита.

\ n \ n \ n

2.4. Выбор наиболее подходящих имплантатов в соответствии с потребностями и анатомией пациента, а также методом имплантации протеза

\ n

При выборе подходящего имплантата учитывается несколько факторов.Важны возраст и уровень активности пациента. Другими наиболее важными факторами при выборе имплантатов являются результаты национального совместного реестра 10-летней выживаемости имплантатов, публикуемые ежегодно [5], и рейтинг уровня панели оценки ортопедических данных (ODEP) [6], который зависит от частоты пересмотра через 10 лет наблюдения.

\ n

Обычно считается, что более молодые и более активные пациенты имеют самые высокие физические потребности; для них следует учитывать имплантаты без цемента и некоторые новые опорные поверхности, такие как керамическая головка.Напротив, для пожилых пациентов с меньшим профилем активности или низким спросом пациентами лечением с гибридными ТНА наряду с использованием традиционной опорной поверхности, как металл на поли должно быть предпочтительными.

\ n

Еще одним фактором, влияющим на способ фиксации имплантата, является качество кости. Конфигурация медуллярного канала, как описано Noble et al. [7] путем расчета отношения ширины бедренного канала 20 мм проксимальнее малого вертела к ширине канала на бедренном перешейке (рис. 2).Этот коэффициент называется индексом расширения канала (CFI). Если это соотношение меньше 3,0, канал имеет конфигурацию дымохода, и наилучшая фиксация имплантата - использование техники цементирования. Если это соотношение больше 4,7, тогда бедренный канал имеет конфигурацию флейты шампанского и потребует тщательного расширения для предотвращения риска перипротезного перелома. В более широкой популяции соотношение составляет 3,0–4,7, что считается нормальным и может быть полезно при использовании имплантатов без цемента, если кора головного мозга одновременно толстая.

\ n
Рис. 2.

Индекс факела канала, как описано Noble et al. [7].

\ n

Далее, степень поражения артритом самого сустава может повлиять на выбор типа имплантата. Например, изолированное ношение головки бедренной кости с различными стадиями аваскулярного некроза (АВН) головки бедренной кости, некоторые хирурги предпочтут шлифовальную гемиартропластику (рис. 3).

\ n
Рис. 3.

Шлифовальная гемиартропластика для отдельных пациентов с изолированным поражением головки бедренной кости от АВН.

\ n

В случаях, когда проксимальный отдел бедренной кости чрезмерно антевертирован, например, при развитии дисплазии тазобедренного сустава (DDH), хирург может предпочесть использовать модульный (Рисунок 4) или изготовленный на заказ протез, который позволит приспособиться к дополнительному антеверсии, когда система имплантатов без цемента. используется.

\ n
Рис. 4.

Modular THR для регулировки дополнительного антеверсии бедренной кости.

\ n

Кроме того, на вертлужной стороне конфигурация протрузии (рис. 5) может быть адаптирована с более глубоким профилем вертлужного компонента.Выпячивание вертлужной впадины - это анатомическая находка, встречающаяся в случаях ревматоидного артрита, анкилозирующего спондилита, болезни Педжета и у пациентов с тяжелым остеопорозом с дефицитом костной ткани. Радиографическая оценка протрузии вертлужной впадины устанавливается путем определения степени смещения головки бедренной кости кнутри относительно линии Колера (подвздошно-ишиальной линии) или может быть определена по центральному краевому углу (CEA) Виберга, превышающему 35 °. Эта деформация исправляется путем восстановления правильного анатомического положения центра вращения вертлужной впадины.Во время операции следует избегать любого рассверливания дна вертлужной впадины с медиальной стороны. В этом случае фиксация вертлужного компонента достигается за счет хорошего контакта периферического края с вертлужной костью. Затем любой связанный дефект медиальной стенки может быть заполнен аутологичным костным трансплантатом или с использованием вертлужной впадины с более глубоким профилем, которую необходимо установить перед операцией.

\ n
Рис. 5.

Протрузия вертлужной впадины, требующая краевого расширения с костной пластикой на дне вертлужной впадины вместе с установкой более глубокой профильной чашки.

\ n

В двух словах, разумно определять любые анатомические искажения, будь то на бедренной или вертлужной стороне.

\ n \ n \ n

2,5. Создание шаблона для точного определения размера имплантатов перед началом процедуры.

\ n

Для создания шаблона тазобедренного сустава необходимо заранее предвидеть размер и положение имплантатов до того, как будет проведена фактическая операция на бедре. И Чарнли [8], и Мюллер [9] подчеркивали важность предоперационного моделирования с использованием рентгенограмм для определения типа и размера протеза.

\ n

Предоперационное планирование THA выполняется путем наложения рисунков ацетатного шаблона на стандартные рентгеновские снимки бедра в прямом положении с использованием твердых копий рентгеновских снимков [10, 11], в то время как другие хирурги предпочитают использовать цифровые шаблоны [12]. Старое заблуждение, которое придерживаются некоторые хирурги относительно процесса создания шаблонов, заключается в том, что он помогает только догадываться о размере вертлужной впадины и бедренной кости. В действительности это становится сложно и неточно, поскольку рентгенограммы представляют собой проекцию трехмерной структуры.Многие другие факторы, такие как увеличение изображения [13, 14] и искажение из-за проецирования, также могут сыграть свою роль.

\ n

Важно помнить из литературы, что точный прогноз размера чашки находится в пределах от 16 до 62% [11, 14, 15], в то время как точный прогноз размера стержня находится в диапазоне от 30 до 69% [11, 15 ] те, на долю которых приходится цементированный ствол до 78% [14], а без цемента - до 42% [14]. Что еще более важно, шаблон более точен при прогнозировании в диапазоне +/- один размер для размера чашки и ножки 52–98% [11, 15].В то время как его точность предсказания смещения бедра разумно лучше - от 58 до 91% [11, 15].

\ n

Процесс создания шаблона не только помогает предсказать размер имплантата, но и его главное преимущество заключается в помощи оперирующему хирургу в оценке положения и глубины введения обоих компонентов для воспроизведения биомеханики бедра. Это также помогает хирургу предвидеть любые потенциальные трудности с доступными имплантатами.

\ n

Для начала этого процесса первостепенное значение имеет стандартизация увеличения рентгеновских снимков бедра и таза.Это может быть достигнуто путем калибровки объекта известного увеличения. В идеале металлический шар известного размера помещается на уровне тазобедренного сустава в плоскости AP, чтобы добиться такого же увеличения. Лучшим местом считается близкое к лобку между ног пациента и в плоскости большого вертела [16].

\ n

Рекомендуется применять систематический пятиэтапный подход для плавного планирования процесса моделирования тазобедренных суставов перед операцией.

  1. Идентификация анатомических ориентиров.

  2. Анализ качества рентгенограммы.

  3. Выбор механических ссылок.

  4. Выбор и установка имплантата.

  5. Задача создания шаблона.

\ n \ n
2.5.1. Идентификация анатомических ориентиров
\ n

Чтобы считаться анатомическими ориентирами, их должно быть просто идентифицировать как на рентгеновских снимках, так и одновременно, глядя на хирургический образец. Со стороны вертлужной впадины крыша и капля являются подходящими ориентирами.Важно отметить, что крыша вертлужной впадины во время процедуры легко определить по ее надбоковому углу. Капля - это рентгенологический маркер, образованный наложением самой медиальной части вертлужной впадины дистально вместе с передним и задним рогами вертлужной впадины [17]. Основная анатомическая концепция, которая применяется к слезной капле, заключается в том, что она фактически соответствует самой дистальной и медиальной части вертлужной впадины, которая находится за поперечной вертлужной связкой (TAL) и на верхней границе запирательного отверстия (OF) ( Рисунок 6).

\ n
Рис. 6.

Рентгеновские снимки переднего бедра в стоячем положении, подходящие для шаблонов. Анатомические ориентиры: (1) костно-мозговой канал бедренной кости; (2) большой вертел; (3) седло; (4) малый вертел; (5) крыша вертлужной впадины; (6) слеза; (I) запирательное отверстие; (II) лобковый симфиз; (III) крестцово-копчиковый сустав; (IV) расстояние, которое необходимо измерить для наблюдения за наклоном таза.

\ n

На бедренной стороне распознавание анатомических ориентиров включает определение большого вертела (GT), малого вертела (LT), костномозгового канала (MC) и неаккуратного седла (SS), где дистально нижняя часть шея встречается с большим вертелом (рис. 6).

\ n \ n \ n
2.5.2. Анализ качества рентгенограмм
\ n

Правильно экспонированные, высококачественные стандартизированные рентгенограммы переднего обзора с заданным увеличением являются необходимым условием для создания шаблона тазобедренного сустава (рис. 6). Хотя это выглядит просто, но в нашей современной практике получить правильную экспозицию - сложная задача. Рентгенограммы низкого таза с центром на лобке предпочтительны для моделирования бедра. При таком подходе получается вся проксимальная треть бедренной кости. На идеальной рентгенограмме таз должен быть квадратным.Чтобы понять несоответствие длины ног, необходимо наблюдать наклон таза как во фронтальной, так и в сагиттальной плоскости. Чтобы исключить этот эффект, держите рентгенограммы в прямом положении стоя с подвздошными ости на одинаковом расстоянии с обеих сторон. Это будет подтверждено, когда лобковый симфиз пройдет прямо через середину крестца (рис. 6). Для расчета сагиттального наклона рассчитывается расстояние между крестцово-копчиковым суставом и верхней стороной лобкового симфиза. При нейтральном выравнивании он отражает расстояние 32 мм (диапазон: 8–50 мм) у женщин и 47 мм (диапазон: 15–72 мм) у мужчин.Это расстояние увеличивается, когда таз наклонен вперед, и обратное также верно [18].

\ n

Еще одна задача - определить длину шейки бедра (смещение бедра). Для получения реальных измерений обе бедренные кости должны иметь угол внутренней ротации (IR) примерно 15–20 °, соответствующий антеверсии бедренной кости. Это подчеркнет фактическую длину шейки и, таким образом, поможет получить правильное смещение бедренной кости (рис. 7), в то время как рентгенограммы, полученные с более или менее ИК, занижают истинную длину шейки бедра и, следовательно, смещение бедра.Hananouchi et al. [19] подчеркнули, что ротацию бедренной кости можно оценить, измерив проекцию меньшего вертела. При параллельном расположении шейки бедра относительно пленки ширина малого вертела составляет в среднем 2,3 ± 3,1 мм. Это означает, что в большинстве случаев перед попыткой рассчитать длину шейки и смещение бедренной кости должно быть видно медиально около 5 мм малого вертела.

\ n
Рисунок 7.

Влияние ротации бедренной кости на длину шейки. (A) IR соответствует 15–20 ° с измерением длины шейки и смещения бедренной кости.(B) Бедро оставлено в нейтральном положении, недооценивая длину и смещение шеи. (C) Бедренная кость, находящаяся в чрезмерном ИР, также имеет такой же эффект при недооценке длины шейки и смещения бедра.

\ n \ n \ n
2.5.3. Выбор механических ссылок
\ n

Важные механические ссылки для определения включают:

\ n \ n
2.5.3.1. Центр вращения бедра, бедра и вертлужной впадины
\ n

Центр вращения тазобедренного сустава - это центральная точка, вокруг которой происходит все движение тазобедренного сустава. Если вертлужная впадина и головка бедра концентрически, то реально их центр вращения проецируется на центр вращения тазобедренного сустава.Таким образом, центр вращения бедра можно легко найти как центр окружности, соответствующей проекции головки бедренной кости (рис. 8).

\ n
Рисунок 8.

Механические ориентиры: (1) центр вращения бедра; (2) продольная ось проксимального отдела бедра; (3) бедренный смещение; (4) вертлужное смещение; (5) длина бедра; (6) LLD рассчитывается как разница между расстояниями 6R и 6L.

\ n

С другой стороны, если тазобедренный сустав деформирован из-за диспластической чашечки или дисплазии головки бедренной кости, то очень трудно найти центр тазобедренного сустава, поскольку его положение может меняться во время движений в тазобедренном суставе.Чтобы упростить такую ​​ситуацию, мы определим «исходный центр вращения», в котором головная часть бедренной кости и вертлужная впадина вращаются по центрам до возникновения деформации. Обычно это можно определить по сохранившейся нижней трети головки бедренной кости и сохранившейся части вертлужной впадины (обычно слезоточивой части и медиальной стенке). Наложение обоих центров вращения друг на друга, вероятно, даст хорошее представление о собственном центре вращения тазобедренного сустава до появления вторичных изменений.

\ n \ n \ n
2.5.3.2. Бедренный, вертлужный и комбинированный смещения
\ n

Бедренный смещение определяется как наименьшее расстояние между центром вращения головки бедренной кости и продольной осью бедренной кости [20]. Продольная ось бедренной кости проводится в виде линии посередине проецируемого бедренного канала. В случае диспластической головки бедренной кости исходное смещение бедренной кости можно оценить между исходным центром вращения бедренной кости и продольной осью проксимального отдела бедренной кости. Помните, что расчет смещения бедренной кости зависит от ротации ноги и неизбежно будет занижен, если шейка не будет параллельна рентгенографической пленке (рис. 7).

\ n

Смещение вертлужной впадины определяется как расстояние между центром вращения вертлужной впадины и вертикальной линией, проведенной через каплевидную каплю. Если вертлужная впадина диспластична, то исходное смещение вертлужной впадины можно найти таким же образом, за исключением замены центра вращения бедра на исходный центр вращения вертлужной впадины, рассматривая сегмент вертлужной впадины в виде слезной капли, отражающий истинный ориентир вертлужной впадины.

\ n

Комбинированное смещение бедра определяется как совокупная сумма смещения бедра и вертлужной впадины.Этот параметр важен, поскольку он несет напряжение в мышцах, отводящих бедро, вместе с мягкими тканями, поскольку он контролирует относительное положение большого вертела по отношению к тазу.

\ n \ n \ n
2.5.3.3. Зависимость длины ноги от длины бедра
\ n

«Длина ноги» определяется путем измерения расстояния между фиксированной точкой отсчета на тазе, в идеале каплевидным нижним краем, и полом, в котором пятка лежит на земле. В действительности это измерение невозможно, поскольку пол не виден ни на одном рентгенографическом изображении.

\ n

«Длина бедра» определяется путем измерения расстояния между нижним краем слезы и горизонтальной линией, проходящей через фиксированную точку на проксимальном отделе бедренной кости, как верхняя часть малого вертела (рис. 8). Помните, что на длину бедра влияет положение бедра при сгибании / разгибании или отведении / приведении, поэтому оба бедра должны оставаться в одинаковом положении, чтобы определить длину бедер и одновременно помочь определить «несоответствие длины бедер».

\ п \ п.

[PDF] Предоперационное планирование первичной тотальной артропластики тазобедренного сустава

 @article {Valle2005PreoperativePF, title = {Предоперационное планирование первичной тотальной артропластики тазобедренного сустава}, author = {A. Г. Делла Валле, Д. Пэджетт и Э. Сальвати}, journal = {Журнал Американской академии хирургов-ортопедов}, год = {2005}, объем = {13}, страницы = {455–462} } 
Предоперационное планирование имеет первостепенное значение для получения воспроизводимых результатов в современной артропластике тазобедренного сустава. [...] Ключевой метод Для построения шаблона следует использовать стандартизированный рентгеновский снимок с известным увеличением. Шаблон чашки следует располагать относительно подвздошно-ишиальной линии, каплевидного впадины и надбатерального края вертлужной впадины, чтобы удаление поддерживающей субхондральной кости было минимальным и центр вращения бедра был восстановлен. При обнаружении аномалий вертлужной впадины дополнительно… Развернуть Аннотация

Сохранить в библиотеку

Создать оповещение

Ссылка

Запустить ленту исследований

.

Облачное предоперационное планирование для тотальной артропластики тазобедренного сустава: исследование точности, эффективности и соответствия

Сеть малого бизнеса

Почему сеть является незаменимым инструментом повышения производительности для любого малого бизнеса Эффективные технологии необходимы малым предприятиям, стремящимся повысить продуктивность своих сотрудников и бизнеса.Знакомство с технологией

Дополнительная информация

Сеть малого бизнеса

Почему сеть является незаменимым инструментом повышения производительности для любого малого бизнеса Эффективные технологии необходимы малым предприятиям, стремящимся повысить продуктивность своих сотрудников и бизнеса. Знакомство с технологией

Дополнительная информация

Как создать сеть для малого бизнеса

Почему сеть является незаменимым инструментом повышения производительности для любого малого бизнеса Эффективные технологии необходимы для малых предприятий, стремящихся повысить продуктивность своих сотрудников и процессов.Знакомство с технологией

Дополнительная информация

Сеть малого бизнеса

Почему сеть является незаменимым инструментом повышения производительности для любого малого бизнеса Эффективные технологии необходимы для малых предприятий, стремящихся повысить продуктивность своих сотрудников и процессов. Знакомство с технологией

Дополнительная информация

Облачные сервисы для малого бизнеса

Smll Business Cloud Services Summry.Мы находимся в эпицентре исторической смены вычислений. Подобно появлению персональных компьютеров, графических пользовательских интерфейсов и мобильных устройств, облако очень важно. Дополнительная информация

Сеть малого бизнеса

Почему сеть является незаменимым инструментом повышения производительности для любого малого бизнеса Эффективные технологии необходимы для малых предприятий, стремящихся повысить продуктивность своих сотрудников и процессов.Знакомство с технологией

Дополнительная информация

Раскрытие мощи облака

Раскрытие возможностей облака Совместная белая компания FusionLyer и NetIQ Авторские права 2015 FusionLyer, Inc. Все права защищены. Никакие части этой публикации не могут быть воспроизведены, сохранены в системе поиска или переданы,

Дополнительная информация

Улучшение гликемического контроля

КЛИНИЧЕСКИЙ отчет Возможные проблемы и затраты, связанные с инсулином, вводимым с помощью ручного устройства или шприца во время госпитализации Улучшение гликемического контроля. Было показано, что улучшение гликемического контроля значительно снижает прогрессирование заболевания.

Дополнительная информация

Гуманное критическое заболевание / рак

Humn Critic Illness / Cncer Criticl болезнь / cncer добровольно покрывает льготы, как бы вы ни были. С нашими критическими заболеваниями и cncer plns вы получите пособие после серьезного заболевания или состояния, такого как

Дополнительная информация

GFI MilArchiver 6 против C2C Archive One Policy Mnger GFI Softwre www.gfi.com GFI MilArchiver 6 против C2C Archive One Policy Mnger GFI MilArchiver 6 C2C Archive One Policy Mnger Кто мы, Generl fetures поддерживает

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

Снижение затрат на связь. VoIP (протокол передачи голоса через Интернет) предлагает недорогую альтернативу дорогостоящим традиционным телефонным услугам и быстро становится предпочтительной системой связи для smll

. Дополнительная информация

2.Экономика транзакционных издержек

3 2. Транзакции Экономические транзакции Транзакции Cn Cn Быть Internl Internl или или Externl Externl n n Orgniztion Trnsctions Transctions Транзакции происходят всякий раз, когда возникает хороший товар или услуга

Дополнительная информация

Тема вертолета с вариациями

Тема и варианты вертолетов Или некоторые экспериментальные конструкции с использованием конкретных вертолетов Некоторые возможные объяснения относительно: Кто уронит вертолет Длина лопастей несущего винта Высота, с которой

Дополнительная информация

GFI MilArchiver 6 против Quest Softwre Архив Mnger GFI Softwre www.gfi.com GFI MilArchiver 6 vs Quest Softwre Архив Mnger GFI MilArchiver 6 Quest Softwre Архив Mnger Кто мы, Generl fetures поддерживает

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%. Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) стала очевидным решением даже для

. Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

VoIP для малого бизнеса Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%.Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) становится

Дополнительная информация

Как узнать, что такое пролежня

Курс по пролежням: Модуль 2 Контрольный опрос I 1. Черная, коричневая или тонкая ткань, которая плотно прилегает к ложе раны или краям язвы, и моя окружающая ткань должна быть либо тверже, либо мягче: Eschr b. Слау c. Grnultion

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%.Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) стала очевидным решением даже для

. Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%. Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) стала очевидным решением даже для

. Дополнительная информация

Заявка на предварительное одобрение

Заявка на предварительное одобрение На релевантном рынке tody's Pre-Approved ипотека предоставляет покупателю мощный инструмент в процессе покупки дома! После того, как вы получили предварительное одобрение, вы можете купить свой

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

VoIP для малого бизнеса Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%.Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) становится

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

VoIP для малого бизнеса Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%. Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) становится

Дополнительная информация

Пакеты приложений и планы данных

Аппликационные пакеты и Dt Plns У нас есть для вас PLN.Транспортировка обеспечивает аренду на все случаи жизни. Бюджет, размер и возможности вашего автопарка уникальны. Для удовлетворения потребностей вашего автопарка nd help

Дополнительная информация

VoIP для малого бизнеса

VoIP для малого бизнеса Снижение затрат на телекоммуникации Исследовательская компания IDC 1 подсчитала, что система VoIP может сократить расходы на телефонию на 30%. Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) становится

Дополнительная информация

Электротехника

Electricl Engineering R Везде, где течет энергия или повторно производятся товары Наша группа Electricl Engineering Group предоставляет услуги по проектированию и консультированию в области электроснабжения и коммунального хозяйства, нефте- и газопроводов, НПЗ,

Дополнительная информация .

Предоперационная аналитическая модель для анализа импинджмента у конкретного пациента при тотальной артропластике тазобедренного сустава

Протезирование импинджмента важно учитывать при планировании тотальной артропластики тазобедренного сустава, чтобы минимизировать риск нестабильности сустава. Предоперационное моделирование столкновения может помочь в определении необходимого выравнивания компонентов для каждого человека. Мы разработали аналитическую модель импинджмента, используя комбинацию математических расчетов и автоматизированного компьютерного моделирования для определения риска протезного импинджмента.Модель оценивает наклон чашки и углы антеверсии, которые связаны с импинджментом протеза, с использованием специфичных для пациента входных данных, таких как антеверсия ножки, запланированные типы имплантатов и целевой диапазон движения (ROM). Анализируемые результаты представлены в виде диапазона углов наклона чашки и антеверсии, при котором цветная карта указывает безопасную зону без столкновения зеленым цветом, а зоны риска столкновения - красным. Проверка модели демонстрирует точность в пределах +/- 1,4 ° наклона чашки и антеверсии.В исследовании дополнительно изучалось влияние изменений антеверсии ножки, размера головки бедренной кости и смещения головки на импинджмент протеза в качестве примера применения модели.

1. Введение

Вывих - одно из наиболее частых осложнений, приводящих к ревизионным операциям после тотальной артропластики тазобедренного сустава (THA), составляющее почти четверть (21%) всех ревизионных процедур [1]. Неправильное расположение компонентов долгое время считалось основной причиной вывиха [2–5].Хотя самопроизвольный вывих может произойти из-за плохого баланса мягких тканей, импинджмент протеза из-за неправильного расположения компонентов обычно предшествует вывиху.

В исследовании извлечения чашечек, проведенном Marchetti et al., 80% чашечек, исправленных из-за вывиха, показали наличие импинджмента протеза [6]. Рецидивирующий импинджмент между шейкой бедренной кости и вкладышем вертлужной впадины может вызвать серьезный износ компонентов из-за высокой концентрации напряжения в месте импинджмента, что приводит к образованию следов износа [7].Эти частицы износа могут привести к повышенному риску остеолиза [8]. В исследовании Marchetti et al. Импинджмент протеза наблюдался во всех группах восстановления, включая расшатывание, инфекцию, остеолиз и другие случаи, что подчеркивает важность движения без столкновения для клинического исхода THA. В связи с многочисленными нежелательными эффектами раннего воздействия на стабильность и долговечность протеза бедра, считается необходимым размещать компоненты в положении, исключающем столкновение протеза, при этом обеспечивая максимальный диапазон движений бедра (ROM).

«Безопасные зоны» вертлужной впадины были введены различными авторами для помощи в выравнивании чашки и минимизации послеоперационных осложнений. Хорошо известные безопасные зоны, например, опубликованные Lewinnek [4], Esposito et al. [9], и Callanan et al. [10] часто используются в качестве золотого стандарта в THA. Однако, несмотря на внедрение этих «безопасных зон», частота послеоперационных вывихов остается прежней [11]. В современных клинических исследованиях комбинированная антеверсия вертлужного и бедренного компонентов, а не только ориентация чашки, коррелировала с вывихом [12–15].Эти более поздние исследования подчеркнули необходимость индивидуальной цели для ориентации чашки, а не общего диапазона, применимого ко всем пациентам.

Захват движения, лабораторные тренажеры и вычислительные модели - распространенные методы измерения диапазона движений бедра [16–18]. Эти традиционные методы могут обеспечить точный анализ ROM тазобедренного сустава с использованием живых субъектов, общих моделей костей или моделей костей для конкретных пациентов. Однако этот анализ требует значительных ресурсов и времени и требует значительной настройки.Именно по этим причинам перечисленные выше методы не подходят для предоперационного или интраоперационного исследования в больших масштабах.

Аналитическая модель ROM была предложена Yoshimine et.al. [19] и Hisatome & Doi [2] для расчета теоретического протезирования бедра. Аналитические модели быстрее запускаются и требуют меньше предварительной работы по сравнению с традиционными методами. Однако аналитические модели ограничены своей простотой, а ключевые допущения ограничивают точность модели.Модель ROM, описанная в этом исследовании, использует комбинацию вычислительного моделирования и аналитических методов, которые являются точными и эффективными в использовании.

Целью этого исследования является разработка и проверка надежной и точной аналитической модели для оценки наклона чашки и углов антеверсии, которые связаны с импинджментом протезом, с использованием индивидуальных данных пациента.

2. Метод
2.1. Разработка модели

Hisatome и Doi предложили математическую формулу для расчета теоретического диапазона движения с использованием семи факторов, включая радиус головки (r), глубину чашки (d), наклон чашки ( α ) и антеверсию ( β ), шток. угол шеи относительно поперечной плоскости (a), антеверсия ножки (b) и ширина шеи на уровне удара (n) [2].Первые шесть факторов определяются на основе чертежей и размеров имплантата. Последний фактор, ширина шейки на уровне столкновения, варьируется для разных стволов и в разных положениях. Hisatome и Doi предполагают, что все шейки стебля имеют цилиндрическую форму, то есть ширина шейки является постоянной величиной во всех положениях стебля. Однако ширина шейки значительно варьируется в современных конструкциях трапециевидного стержня, и предположение о постоянной ширине шейки значительно повлияет на точность модели.Модель, представленная в этом исследовании, улучшает работу Hisatome и Doi, рассматривая ширину шеи как переменную, которая различается для разных типов ствола и положений удара.

Hisatome предоставил математическую формулу для расчета диапазона движений протеза бедра при определенных видах деятельности, например, чистом сгибании, разгибании, внутреннем вращении при сгибании на 90 ° и внешнем вращении. Модель столкновения в этом исследовании позволяет настраивать входные данные для определения целевых условий тестирования ПЗУ. Предлагаемая модель предлагает два комбинированных целевых состояния ROM: (1) определяемую пользователем степень внутреннего вращения (IR) при любом сгибании (FL) и (2) определяемую пользователем степень внешнего вращения (ER) при любом разгибании (EX).Тест IR_FL связан с передним протезным соударением при сгибании, а тест ER_EX связан с задним протезным соударением при разгибании. Вывод о том, как рассчитать ориентацию чашки, удовлетворяющую заданному пользователем целевому ПЗУ (IR_FL и ER_EX), подробно описан в Приложении.

Автоматическое компьютерное моделирование используется для расчета ширины шейки штока (n) на уровне столкновения (рис. 1) в Solidworks (Dassault Systèmes, США). Трехмерная геометрия вертлужной впадины и стержня импортирована в Solidworks.Центр вращения вертлужной впадины и стержня находится в исходной точке сборки. Компонент стержня располагается под углом от -40 ° до 60 ° антеверсии с шагом 20 ° и 6 ° естественного приведения бедра. Компонент штока моделируется для выполнения сгибания / разгибания, а затем внутреннего вращения / внешнего вращения. Компонент вертлужной впадины может вращаться вокруг стержневого компонента в диапазоне от 0 ° до 60 ° наклона и антеверсии. Ориентация чашки измеряется с использованием рентгенографических определений Мюррея [20].Автоматическое моделирование записывает угол наклона чашки и антеверсии, а также ширину шейки штока при обнаружении любого столкновения. Результаты сохраняются в базе данных для использования в предлагаемой модели.


Даже при автоматическом моделировании и использовании только дискретных значений антеверсии стержня это трудоемкий процесс. Чтобы провести анализ соударения при любом антеверсии стержня, была использована «Интерполяция сплайна тонкой пластины» для расчета ширины шейки во всех положениях чашки и стержня с использованием смоделированных значений ширины шейки.Смоделированные данные были нанесены на график с наклоном чашки и антеверсией по осям X и Y и шириной шейки по оси Z в Matlab (Mathworks, США) (рис. 2). С помощью интерполированной поверхности можно рассчитать ширину шейки стержня для любого заданного положения чашки и стержня во всех случаях с одним и тем же типом имплантата. Используя комбинированный симулятор ширины шейки и интерполяцию поверхности, можно надежно и точно смоделировать ширину шейки в любом заданном положении чашки и стержня. Затем смоделированную ширину шеи можно поместить в формулу, приведенную в Приложении, и можно рассчитать ориентацию чашки, которая удовлетворяет целевым условиям ROM.Наклон чашки и антеверсия, которые удовлетворяют целевым условиям ROM, нанесены на график как границы соударения. Для простоты визуализации область, которая удовлетворяет условиям ПЗУ, отображается зеленым цветом, а область, которая не удовлетворяет условиям ПЗУ, отображается красным цветом.


Предлагаемая модель столкновения генерирует две границы столкновения для любого заданного набора целевых состояний ПЗУ (IR @ FL и ER @ EX). На рисунке 3 показан пример выходных данных модели с условиями испытания на столкновение 30 ° IR при 90 ° FL и 10 ° ER при 10 ° EX.Диагональная кривая представляет границу падения 30 ° IR при 90 ° FL. Ориентация чашки слева от этой границы подвержена риску импинджмента протеза при сгибании. Вертикальная кривая представляет границу столкновения 10 ° ER @ 10 ° EX. Ориентация чашки на правой стороне этой границы подвержена риску протезирования при разгибании. Ориентация зеленой чашки между этими двумя границами удовлетворяет испытанным условиям столкновения, и столкновения не обнаружено. Ориентация чашки, отмеченная красным, не удовлетворяет условиям испытания на столкновение, так как столкновение обнаружено.На графике нарисован квадратный черный прямоугольник для удобства сравнения с цветной областью. В рамке выделена область с антеверсией чашки от 10 ° до 30 ° и наклоном чашки от 30 ° до 50 °, которая совпадает с общепринятыми положениями чашки [4, 10, 21].


Используя формулу, предложенную в Приложении, можно рассчитать ориентацию чашки, которая удовлетворяет любым целевым условиям ROM. Предложенная модель была исследована на примере целевого ПЗУ 30 ° IR @ 90 ° FL и 10 ° ER @ 10 ° EX. Чтобы протестировать применение модели в сценариях предоперационного планирования, были исследованы три параметра (антеверсия ножки, размер головки бедренной кости и смещение головки бедренной кости), чтобы увидеть, как каждый параметр влияет на ROM протеза.Для всех остальных входных параметров были установлены значения по умолчанию: угол шейки и стержня = 125 °, сгибание стержня = 0 ° и приведение стержня = 6 °.

2.2. Проверка модели

Для проверки того, что предложенная аналитическая модель может точно рассчитать наклон и антеверсию чашки при ударе, использовалась альтернативная модель CAD. Для проверки предложенной модели были выбраны наихудшие комбинации имплантатов, которые обеспечили бы наименее точные результаты.

Размер имплантата для наихудшего случая был определен с комбинацией максимального размера головки, который соответствовал наименьшему смещению головки.Это привело к тому, что столкновение произошло в самом боковом положении стержня (то есть ближе к плечу стержня и, следовательно, с наибольшим различием в геометрии шейки стержня (Рисунок 4)). Это дает результаты, наиболее далекие от смоделированных границ столкновения, и поэтому является наихудшим случаем для теста точности. Предлагаемая модель использует границы столкновения в базе данных ширины шейки, которая была сгенерирована с использованием 20-градусного приращения антеверсии стержня, а затем интерполировала границы столкновения для других антеверсий стержня с помощью интерполяции сплайна тонкой пластины.Для тестирования были выбраны антеверсии стержней, которые привели бы к максимальному отклонению интерполированного решения. Была выдвинута гипотеза, что максимальное отклонение интерполированного решения находится в точке, которая является максимальным расстоянием от любых двух точных решений от интерполяции. Антеверсия ствола была размещена на -40 °, -20 °, 0 °, 20 °, 40 ° и 60 ° в базе данных ширины шейки, и, таким образом, антеверсии ствола на -30 °, -10 °, 10 °, 30 °, и 50 ° были выбраны для проверки точности.


Геометрия имплантата была импортирована в Solidworks и размещена в положениях, определенных выше.Гильза могла свободно вращаться вокруг своего центра вращения. С помощью функции обнаружения интерференции в Solidworks можно зарегистрировать наклон чашки и антеверсию, при которой вертлужный компонент сталкивается со стержнем. Записанные в Solidworks наклон и антеверсия чашки сравнивались с результатами моделирования, чтобы определить точность предложенной модели.

3. Результаты

Точность аналитической модели оценивалась по модели CAD с наихудшими комбинациями имплантатов.Границы ориентации чашки, которые были созданы с помощью предложенной модели и модели САПР, сравнивались. Результаты показывают, что максимальная разница между двумя моделями составляет 1,4 ° как по наклону чашки, так и по антеверсии (Таблица 1).


Антеверсия чашки Наклон чашки

Максимальная разница в сгибании 1.1 ° 1,4 °
Максимальная разница в удлинении 1,4 ° 1,0 °

Чтобы показать, как ширина шейки может изменяться при разных уровнях столкновения на шеи, четыре различных стержня были проанализированы в базе данных ширины шеи. Как показано в Таблице 2, ширина шейки штока значительно варьируется в зависимости от места столкновения. Это говорит о том, что использование постоянного значения ширины шейки слишком упрощенно для обеспечения точного анализа столкновения.В предлагаемой модели использовалась комбинация автоматизированного симулятора и поверхностной интерполяции для создания базы данных, содержащей информацию о ширине шейки ствола. Подстановка базы данных по ширине шеи в математическую формулу позволила быстро проанализировать модель импинджмента протеза. Получив таким образом вычислительную эффективность, модель можно использовать как точный инструмент предоперационного планирования или как общий инструмент для изучения того, как параметры имплантата влияют на протезное ROM.


Штоки Диапазон ширины шейки в мм (средн.)

Шток 1 11.3 - 22,2 (14,7)
Шток 2 10,9 - 17,3 (13,5)
Шток 3 11,0 - 18,2 (13,7)
Шток 4 10,9 - 20,3 (13,7)

На рисунках 5–7 показано, как на протезный импинджмент может повлиять антеверсия стержня, размер головки бедренной кости и смещение головки бедренной кости на примере стержня 2 из таблицы 2. Аналогичные тенденции можно наблюдать и с другими типами стеблей с трапециевидной шейкой.




Как видно из рисунка 5, по мере увеличения антеверсии ножки зона без столкновений (зеленая) смещается в сторону области низкой антеверсии чашки, что указывает на необходимость сочетания высокой антеверсии ножки с низкой антеверсией чашки в чтобы снизить риск импинджментации протеза, и наоборот. Существенной разницы в площади зеленой зоны при каждом антеверсии стебля нет. Это открытие согласуется с комбинированной концепцией антеверсии, согласно которой антеверсия чашки и ножка на рентгенограмме линейно коррелируют [2, 22, 23].Это еще раз подчеркивает тот факт, что безопасная зона вертлужной впадины не должна считаться независимой от антеверсии ножки.

На безопасную зону соударения, создаваемую предлагаемой моделью, также влияет размер головки бедренной кости. По мере увеличения головки бедренной кости зеленая зона становится больше, что свидетельствует о том, что большая головка бедренной кости приводит к большему количеству положений компонентов чашки, которые удовлетворяют условиям тестирования на импинджмент (рис. 6), когда все остальные параметры остаются постоянными. Это согласуется с предыдущими исследованиями, которые предполагают, что больший размер головки бедренной кости допускает более широкий диапазон приемлемых ориентаций имплантата [24].С головкой 40 мм площадь без ударов значительно увеличивается по сравнению с головками меньшего размера. При выборе размеров головки также следует учитывать другие факторы, такие как скорость износа и триннионоз. На основании имплантатов, оцениваемых в этом исследовании, следует по возможности избегать головки 28 мм, поскольку площадь без ударов значительно уменьшается.

Смещение головки бедренной кости - это общий параметр, который следует учитывать при планировании длины ноги пациента, смещения или натяжения мягких тканей во время THA. Однако это можно упустить из виду при анализе столкновений.Предлагаемая модель позволяет учесть влияние различных смещений головы на импинджмент протеза. В случае тестируемого стержня (стержень 2) короткие (-4 мм) и сверхдлинные (+ 8 мм) смещения головки показали меньшую зону без ударов (зеленая область) по сравнению с нейтральным (+0 мм) и длинным (+4 мм) ) смещения головы (Рисунок 7), особенно в обычном диапазоне ориентации чашки (выделено черным прямоугольником). Смещение головки бедренной кости связано с шириной шейки ножки на уровне импинджмента. Вообще говоря, чем короче смещение, тем шире ширина шеи в месте удара и, следовательно, меньше диапазон движений бедра (более раннее столкновение).Однако в случае сверхдлинного (+8) смещения головки столкновение происходит на уровне цапфы штока, которая обычно шире шейки штока. Это приводит к тому, что сверхдлинное смещение головы менее выгодно, чем стандартные или длинные варианты головы при попытке максимизировать протезное ROM (рис. 8).


4. Обсуждение

Настоящее исследование представило аналитическую модель для анализа импинджмента протеза при THA. Модель включает математическую формулу в сочетании с автоматизированным симулятором ширины шейки, который позволяет модели учитывать вариации ширины шейки имплантата для точного определения оптимальной ориентации чашки, не связанной с риском импинджментации протеза.Для модели требуется однократное предварительное создание базы данных профиля ширины шейки для интересующей насадки с использованием автоматизированного симулятора ширины шейки до использования модели. В сочетании с предварительно созданной базой данных о ширине шеи и предложенной формулой, модель может предоставить зону ориентации чашки, которая удовлетворяет любым заданным пользователем условиям тестирования на сгибание и разгибание, в сочетании с любым внутренним вращением или внешним вращением. Выходные данные модели представлены в виде цветной карты для простоты визуализации.

Несмотря на то, что предлагаемая модель способна тестировать импинджмент протеза при любых заданных пользователем целевых условиях ROM, вопрос о том, какое целевое ROM подходит каждому отдельному пациенту, еще предстоит решить. Разные группы предложили разные целевые ПЗУ. Incavo et al. изучили пассивную ПЗУ восьми трупных бедер и предположили, что испытуемые могут достигать в среднем 20 ° в разгибании и 24 ° во внешнем вращении [25]. Подобные исследования трупов, проведенные Miki et al. сообщалось, что пассивное движение бедренной кости может достигать 113 ° при сгибании, 75 ° при внутреннем вращении, 34 ° при разгибании и 36 ° при внешнем вращении [26].В обоих исследованиях проводились только одиночные движения и никакие комбинированные движения бедренного компонента. Yoshimine et al. [19] представили свою формулу ROM для комбинированного движения с 45 ° внутреннего вращения при 90 ° сгибании, а модель Hisatome & Doi [2] построена на основе 60 ° внутреннего вращения при 90 ° сгибании. Обе модели используют разгибание на 30 ° для теста на задний удар; Комбинированное разгибание и внешнее вращение не тестировалось. Комбинированное движение, испытанное в этом исследовании (30 ° IR при 90 ° FL и 10 ° ER при 10 ° EX) меньше, чем было предложено предыдущими авторами по следующим двум причинам: (1) ширина шейки, смоделированная на основе фактической геометрии штока в наша модель намного больше 10 мм (используется как в модели Hisatome, так и в модели Йошимина).Это приводит к меньшему количеству ориентаций чашки, которые могут удовлетворить целевое ПЗУ в нашей модели. Это также подчеркивает чувствительность ширины шейки штока к доступному ПЗУ. Для получения более точных результатов следует использовать ширину шейки фактического стержня. (2) Предыдущие исследования предполагали, что целевые ROM основывались на результатах трупных бедер или данных интраоперационной навигации, которые не изолировали движение бедренной кости; то есть движение таза не принималось во внимание при измерении ROM бедренной кости.Это приводит к переоценке движения бедренной кости, поскольку некоторые наблюдаемые движения следует отнести к тазу. Предлагаемая модель может вместить различные комбинированные целевые ROM и была протестирована с 30 ° IR при 90 ° FL, 10 ° ER при 10 ° EX. Наличие настраиваемых целевых условий ПЗУ позволяет инструменту адаптировать входные данные и условия тестирования для каждого пациента.

Подобно результатам предыдущих исследований, наша модель также подчеркивает важность рассмотрения комбинированной антеверсии вертлужного и бедренного компонентов.Видмер представил упрощенную формулу для достижения оптимального ROM, которая предполагает, что сумма антеверсии чашки и 0,7-кратного антеверсии ножки должна равняться 37 ° [22]. Точно так же Hisatome и Doi использовали свою модель и предложили антеверсию чашки, при которой 0,7-кратное антеверсии ножки должно быть равно 42 ° [2]. Другие авторы, такие как Jolles et al. и Dorr et al. Предлагаемые целевые диапазоны для комбинированного антеверсии составляют 40 ° -60 ° и 25 ° -50 °, соответственно [12, 23]. Несмотря на различные математические формулы или рекомендации, рекомендованные в этих исследованиях, до сих пор нет единого мнения об оптимальной комбинированной версии.Это связано с тем, что оптимальная комбинированная версия многофакторна. Как было предложено в этом исследовании, версия ножки, размер головки, смещение шейки и типы ножки (в частности, ширина и угол шейки) могут влиять на то, какая ориентация чашки соответствует целевому ROM. Ориентация чашки без столкновения, определяемая этой моделью, настраивается для каждого человека и для моделируемого типа / размера имплантата. Предлагаемая аналитическая модель позволяет вводить различные имплантаты и положения в модель и надежно рассчитывает диапазон ориентации чашки без столкновения.

Предлагаемая модель имеет несколько ограничений. Во-первых, имитатор ширины шеи требует, чтобы перед использованием была проанализирована конкретная геометрия имплантата. Это ограничивает использование модели только с имплантатами, доступными в предварительно созданной базе данных. Дополнительные имплантаты могут быть добавлены в базу данных при наличии геометрии имплантата. Во-вторых, комбинированное движение, предусмотренное в этой модели, ограничено двумя упомянутыми выше (IR @ FL и ER @ EX). В этой модели не рассматривались отведение и приведение бедренной кости, поскольку считалось, что величина отведения и приведения была небольшой во время повседневных действий, таких как сидение и ходьба, по сравнению с другими движениями.Наконец, признано, что функциональный результат THA является многофакторным и основан не только на риске протезирования. Причина других явлений, таких как удар костной ткани, сила контактного соединения и износ компонентов, также значительно повлияет на функциональный результат и долговечность THA [9, 15, 27]. Предложенную модель не следует использовать изолированно, скорее, ее следует использовать в сочетании с другими инструментами анализа для предоперационного планирования THA.

В этом исследовании описывается аналитическая модель, которая определяет «безопасную зону» ориентации чашки для предотвращения импинджмента протеза на основе точно рассчитанных параметров имплантата.Модель тестирует комбинированные вращения сгибания / внутреннего вращения и разгибания / внешнего вращения, пределы которых можно настраивать. Модель продемонстрировала повышенную точность по сравнению с другими опубликованными моделями импинджмента и может использоваться в качестве исследовательского инструмента для оценки влияния различных параметров имплантата в дополнение к предоперационному планированию в THA.

Приложение

Концепция создания формулы IR_FL заключается в вычислении максимального поворота штока при определенной степени сгибания путем нахождения точки пересечения I (INTRflx, INTRfly, INTRflz) конуса вращения чашки и конуса вращения штока ( Рисунок 9).Конус вращения чашки представляет собой правильный круговой конус с единичной образующей, которая образована вращением стержневого компонента внутри чашки. Ориентация конуса чашки меняется с изменением наклона чашки и угла антеверсии (Рисунок 10). Применяя векторный анализ к чашеобразному конусу, мы можем получить следующие два уравнения:

.

[PDF] Предоперационное планирование и послеоперационная оценка тотального эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием комбинированной антеверсии

 @article {Imai2016PreoperativePA, title = {Предоперационное планирование и послеоперационная оценка тотального эндопротезирования тазобедренного сустава с комбинированной антеверсией}, author = {H. Имаи, Дж. Мияваки, Томоми Камада, Дж. Такеба, Н. Машима и Х. Миура}, journal = {Европейский журнал ортопедической хирургии и травматологии}, год = {2016}, объем = {26}, страницы = {493 - 500} } 
Целью данного исследования было выяснить, можно ли сохранить послеоперационную комбинированную антеверсию (CA) в пределах безопасной зоны при использовании бесцементной тотальной артропластики тазобедренного сустава (THA) с использованием хирургической техники, которая сначала подготавливает лунку для дисплазии тазобедренного сустава (DDH). ), оценивая антеверсию метафизарного стержня прилегания с помощью предоперационного трехмерного (3D) компьютеризированного планирования и регулируя антеверсию лунки с помощью навигационной системы, которая учитывает CA… ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ

Сохранить в библиотеке

Create Alert

Cite

Launch Research Feed

.

Таблица 1 | Значение предоперационного 3D планирования для первичной тотальной артропластики тазобедренного сустава на основе рентгенограмм с двухплоскостной нагрузкой

среднее значение

N N среднее Q3 мин. макс.

Размер имплантированного бедренного компонента 33 11.7 1,7 12 11 13 8 15
Размер имплантированного вертлужного компонента 33 51,6 3,0 52 50 54 46 56
Анатомическая длина ноги препоп (мм) 33 778,3 54,6 777 739 824 664 866
Длина анатомической стойки ножки (мм) 33 782.2 55,2 780 741 827 663 874
Изменение длины ноги до и после операции на EOS (мм) 33 3,8 5,7 3,0 - 1,0 8,0 -6,0 14,0
Смещение передней части бедра (мм) 33 40,9 6,1 42,0 35,0 46,0 28,0 53.0
Смещение бедренного штифта (мм) 33 41,2 5,2 40,0 37,0 45,0 34,0 52,0
Изменение смещения до и после операции на EOS (мм) 33 0,3 5,0 0,0 -4,0 4,0 -9,0 11,0
Планируемый размер бедренного компонента 33 11,4 1.4 11 11 13 8 14
Планируемый размер вертлужного компонента 33 51,0 3,0 50 48 54 46 58
Разница в длине участка от плановой длины (мм) 33 1,9 2,0 2,0 0,0 3,0 -3,0 6,0
Разница в смещении от планового смещения (мм ) 33 0.6 4, г. 1,0 -1,0 3,0 -9,0 10,0

.

Смотрите также