Какова же величина торсии бедренной кости и какое значение она имеет в клинике?


Х.З. ГАФАРОВ

Казанская государственная медицинская академия

Республиканская клиническая больница МЗ РТ, г. Казань 

Гафаров Хайдар Зайнуллович

главный научный сотрудник Травмцентра


420064, г. Казань, ул. Оренбургский Тракт, д. 138б, тел. (843) 263-65-62, e-mail: gafarovildar@rambler.ru

Статья содержит информацию о биомеханике развития параметров костей таза и бедренных костей у детей и взрослых, что особенно необходимо для врачей- ортопедов и травматологов, занимающихся лечением повреждений и заболеваний проксимального отдела бедренной кости. Представлена система рентгенологического и клинического обследования угловых величин (антеторсии, ретроторсии и шеечно-диафизарного угла), необходимых при планировании оперативных вмешательств по коррекции деформаций у детей, остеосинтезу при переломах шейки бедренной кости и эндопротезированию тазобедренного сустава, исходя из индивидуальных форм кости каждого пациента.

 Ключевые слова: биомеханика, торсия, остеосинтез, эндопротез.

 


KH.Z. GAPHAROV

Kazan State Medical Academy

Republican Clinical Hospital of the Ministry of Health of the Republic of Tatarstan

Size of femoral bond torsion and its significance in treatment

This article provides information on the biomechanics of development parameters of pelvic bones and femoral bones of children and adults which is especially important for orthopedists and traumatologists who treat injuries and diseases of proximal section of femoral bone. The article presents a system of X-ray and clinical examination of angular values (antetorsion, retrotorsion and neck-shaft angle) necessary for planning surgery to correct deformities in children, osteosynthesis of subcapital fractures and hip replacement, based on individual forms of each patient’s bone.

Key words: biomechanics, torsion, osteosynthesis, endoprosthesis.

 

Выявить причину скручивания бедренной кости у человека в эмбриональном периоде развития впервые пы­тался Friedlander (1901) (приводится по Коваль Л.Е. [1]). Он обнаружил, что у эмбриона бедренная кость имеет отрицательную торсию (-10°), а сами бедра отведены на 45° и согнуты почти под прямым углом. При дальнейшем развитии торсии поперечная ось мыщелков бедренной кости в связи с преобладанием силы внутренних ротаторов совершает винтообразное вращение снаружи внутрь так, что в определенный момент разви­тия (эмбр. 36 мм) принимает положение, параллельное оси шейки.

Торсионное развитие бедренной кости изучал также Le Damany. [2], использовав обширный материал, включающий человеческие эмбрионы, плоды, бедренные кости новорожденных детей и взрослых. Он пришел к выводу, что до 4 мес. эмбрионального развития торсия бедренной кости равна 0° с незначительными колебаниями в сторону как антеторсии, так и ретроторсии. Затем наступает быстрое увеличение торсии, достигающее к концу беременности 40-45°. Автор считает, что при эмбриональном развитии торсии бедренной кости обуслов­ливаются давлением стенок матки на кости плода, которые при согнутом положении бедра упираются нижними кон­цами в верхнюю переднюю ось подвздошной кости. Он предполагает, что деторсия бедренной кости после рожде­ния зависит в основном от вертикальной походки челове­ка и усиливается при включении в работу разгибателей бедра. Последние, вращая бедренную кость вокруг напря­женной подвздошно-бедренной связки, упирают ее голов­ку в переднюю стенку капсулы тазобедренного сустава и таким образом вращают ее кзади. В итоге торсия бедренной кости уменьшается за счет отгибания назад верхнего эпифизарного хряща.

На значение механических факторов в возникновении торсии бедренной кости указывал позже Lanz [3]. Он подтвердил данные Le Damany [2] о том, что исходными в торсии являются отрицательные, а не ну­левые значения угла. Торсия же бедренной кости вызыва­ется скручиванием на 90° нижней конечности в целом в тот период развития плода, когда возможность ротации в тазо­бедренных суставах минимальна. Такое вращение конеч­ности заканчивается гораздо раньше того времени, в ко­торое торсия бедренной кости достигает своего минимума или максимума. Дальнейшее увеличение торсии обуслов­лено тягой наружных ротаторов бедра, превосходящих по силе внутренние почти в три раза, а торсия бедренной кости происходит за счет скручивания компактного ве­щества.

Выводы данных Lanz [3] нашли подтверждение в более совершенных исследовани­ях Aitmann [4], который применил метод реконструк­ции при изучении эмбрионов и молодых экземпляров ря­да амфибий, птиц, млекопитающих. Торсия бедренной кости, по мнению автора, явление, присущее исключительно че­ловеку. Однако она обусловлена не механическими фак­торами, как предполагал Le Damany [2]. Здесь особое значение приобретает унаследование вертикальной поход­ки и преобладание мышц, вращающих бедро кнаружи.

Brand [5] писал, что антеторсия шейки бедренной кости проявляется благодаря внутреннему скручиванию ее диафиза, и особенно в области дистального эпифиза из-за усиленной торсии бедра сгибателями и аддукторами. Grunwald [6] отмечал, что торсия бедренной кости определяется наклоном вертлужной впадины. В дальней­шем предположение было детально изучено им, что привело его к убеждению, что антеторсия за­висит от дорзального изменения впадины.

Lanz [3] показал, что торсия проис­ходит в связи с действием сил мышц проксимальных на­ружных и внутренних дистальных ротаторов бедра, поэто­му в конце беременности ось шейки бедра к фронтальной плоскости перемещается и находится под углом 45°. В то же время поперечная ось мыщелков бедра образует с фрон­тальной плоскостью угол 15°. Процесс торсии бедренной кости продолжается и после рождения ребенка. К периоду зрелости угол шейки и головки бедра к фронтальной плоскости уменьшается до 6°, а дистальный конец поворачи­вается, пересекая фронтальную плоскость кзади, форми­руя с ней угол 6°. Если оба мыщелка бедра расположены строго во фронтальной плоскости, то весь проксимальный конец поворачивается соответственно кпереди на 12° (фи­зиологическая антеторсия).

De Cuveland [6] обратил внимание на функции тех волокон большой ягодичной мышцы, которые вместе с m. tensor f. lata осуществляют внутреннюю ротацию при максимальном сгибании конечности в тазобедренном су­ставе и тем самым способствуют продолжению внутрен­ней ротации, начавшейся внутриутробно.

Из отечественных авторов К.А. Механик [7] отме­тил, что в возникновении отклонения шейки бедра важ­ную роль играет не только мышечно-динамический, но и статический фактор. Влияние этих факторов на скручива­ние бедра вокруг своей оси было подробно описано в ряде работ Л.Е. Коваль [1]. Е.С. Тихоненков и др. [8] считают, что причинами образования антеторсии шейки бедра у плодов являются тяга мышц области тазобедренного сустава, поворот ниж­них конечностей внутрь и давление стенок матки. Увеличе­ние антеторсии шейки бедра представляет собой физиоло­гический процесс, в основе которого лежит более ярко вы­раженное сагиттальное расположение вертлужной впади­ны у плодов. Это подтверждается также и другими иссле­дованиями [9].

Установлено что угловые величины проксимального от­дела бедра у домашних птиц и животных неодинаковы [10, 11]. Угол антеторсии шейки бедра у гуся был отрица­тельным, у индейки — равен нулю, а у поросенка — 18º. Таким образом, антеторсия шейки бедра присуща не толь­ко человеку, но и некоторым видам животных.

Величина угла антеторсии у плодов второй половины внутриутробной жизни составляет, по мнению И.А. Куз­нецовой [12], 24,6°, С.А. Цимерман и Л.П. Афанасье­вой [13] — от 8 до 60°, 3.И. Шнейдерова [14] — от 12 до 45°, Х.З. Гафарова [15], М.К. Гончаровой и соавт. [16] — от 8 до 45°, Le Damany [2] — от 30 до 60°, Brandt [5] — от 13 до 36°, Howorth [17] — от 20 до 40°, Stanislavljevic, Mitschell [18] — от 25 до 30°, Sommerville [19] — 45°.

Stanislavljevic [18] показал, что у плодов во второй половине внутриутробного развития (от 5,5 до 9 мес.) антеторсия головки и шейки почти не изменяется. М.Н. Гончарова и соавт. [16] исследовали 1000 трупов новорожденных и мертворожденных (доношенных). Величина ШДУ у плодов и новорожденных при отсутствии дисплазии была в пределах 124-145°, угол антеторсии равнялся 18-35°. По данным других авторов, антеторсия бедренной кости у новорожденных в норме составляет от 32 до 58° (Bertrandt [20]; Cuveland [6]; Le Damany [2]; Dunlop [21]; Мilch H [22]; Scharrard [11].

Цель исследования

Учитывая неоднозначные данные источников по торсии бедра, проведены антропометрические исследования костей таза и нижних конечностей у детей различного возраста и взрослых для обеспечения точного планирования операций на проксимальном отделе бедренной кости у детей и остеосинтеза шейки бедра, эндопротезирования тазобедренного сустава.

Материал и методы исследования

В процессе рентгенологических исследований нами ус­тановлено, что в норме у всех людей до прекращения рос­та головки бедра ее ростковая пластинка во фронтальной плоскости располагается перпендикулярно к механической оси нагрузки туловища, несмотря на разные размеры кос­тей таза и бедер. Перпендикулярность ростковой пластинки относительно механиче­ской оси нагрузки во фрон­тальной и сагиттальной плоскостях у людей всех возрастов свидетельствует, по нашему мнению, о суще­ствовании закономерности пропорционального разви­тия параметров костей таза и бедренного сегмента. Такое предположение по­служило основанием для более подробного изучения ин­дивидуальных пропорций между различными парамет­рами упомянутых выше костей с целью разработки обосно­ванных критериев коррекции ШДУ, анте- и ретроторсии проксимального отдела бедренной кости при оперативных вмешательствах по поводу разного вида патологии в об­ласти тазобедренного сустава. Для этого были изучены анатомические препараты и сухие человеческие скелеты всех возрастов (78 скелетов: от 7-месячных плодов до 82 лет). Проанализировано свыше 1500 рентгенограмм ко­стей таза вместе с бедренными сегментами с патологией в области тазобедренного сустава на здоровой стороне у детей и взрослых. Установлено, что если на передне-задней рентгено­грамме тазобедренных суставов, снятых в параллельном положении конечностей и их внутренней ротации на ве­личину угла антеторсии, продлить оси шеек бедренных ко­стей в медиальном направлении, то у всех здоровых де­тей и у взрослых они пересекутся в середине верхней пло­щадки первого крестцового позвонка. Образованный та­ким образом угол обращен вершиной к середине верхней площадки S1. Этот угол назван нами углом ориентации шеек бедренных костей (УОШ). На рис. 1 он обозначен ABC (приведена скиаграмма костей таза и бедер у 7-лет­него ребенка в норме).

Рисунок 1.

Скиаграмма костей таза и бедер у 7-летнего ребенка в норме

Снимок экрана 2014-02-10 в 0.41.22

По нашим наблюдениям, ростковая пластинка головки бедра перпендикулярна не к оси шейки, а к оси нагрузки массы тела, проходящей через тазовые кости, так как ме­ханическая ось нагрузки тела и ось шейки бедра не совпа­дают. Нагрузка от массы тела передается подвздошным костям через боковую часть крестца, которая образована слиянием его поперечных отростков. Здесь самая широкая часть крестца, сочленяющаяся с подвздошными костями своими ушковидными поверхностями. Поэтому нагрузка от массы тела к подвздошным костям может передаваться только по оси, проходящей через ушковидные поверхно­сти крестца к дугообразным линиям подвздошных костей, от них через крышу вертлужных впадин — к головкам бедер. Ось от крестца до головки бедра имеет не только условную, но и реальную анатомическую топографию. Ду­гообразная линия подвздошной кости служит ребром же­стокости. Линия, соединяющая ушковидную поверхность крестца с ростковой пластинкой головки бедра, нами на­звана механической осью. Механическая ось нагрузки вве­дена на основании рентгенологических и антропометриче­ских исследований. При этом обнаружено, что шейка бедра в норме расположена оптимально (в биомеханическом смысле) в направлении воздействия всех статических и динамических сил. Такое утверждение базируется на том, что варизация шейки бедра у детей до 115-120° при многих опе­рациях не сохраняется в указанных пределах, а со вре­менем наступает некоторая вальгизация. И это именно на тот угол, под которым должна находиться ростковая пла­стинка относительно механической оси нагрузки, то есть результирующей силы отводящих и приводящих мышц бедра. Поэтому вальгизация будет продолжаться до тех пор, пока пластинка не станет перпендикулярной к меха­нической оси нагрузки.

Восстановление нормального ШДУ происходит у де­тей, оперированных по поводу болезни Пертеса или врож­денного вывиха бедра даже при варизации шейки до-110-115°. Спустя 1-2 года наблюдается полная норма­лизация этого угла соответственно возрасту за счет по­степенного поворота ростковой пластинки относительно осевой нагрузки. В последующем рост шейки бед­ра определяется направлением ростковой пластинки. Ко времени закрытия зон роста заканчиваются полная пере­стройка и функциональная адаптация нижних конечностей. Осуществляется формирование оптимальной величины ШДУ в биомеханическом отношении. Умеренная же ва­ризация шейки бедра связана с общим остеопорозом костей и снижением тонуса мышц, отмечается она толь­ко в пожилом и старческом возрастах.

Ходьба ребенка в течение 3-4 месяцев в отводящих шинах после вправления врожденного вывиха приво­дит к вальгизации шейки бедра на 10-15°. Из этого следует, что ростковая пла­стинка, установленная под острым углом относительно механической оси нагрузки, оказывается нагруженной неравномерно по ее поверх­ности вследствие неправиль­ного распределения стати­ческих и динамических сил, поэтому пластинка повора­чивается в положение, близ­кое к горизонтальному, пер­пендикулярно к механиче­ской оси нагрузки, в резуль­тате чего развивается вальгусная деформация шейки бедра

На рис. 1 оси нагрузки oт веса тела обозначены линиями ОС и О1А. В нор­ме они всегда перпендику­лярны к серединам ростко­вых пластинок. Ось нагруз­ки не совпадает с осью шей­ки бедра, а ось нагрузки и ось шейки бедра, пересе­каясь между собой в середи­не ростковой пластинки в точке С, образуют соответ­ствующий каждому возрасту угол оси нагрузки (УОН, углы на рисунке обозначе­ны ОСБ и 01АБ). Величины углов оси нагрузки, вычис­ленные нами в зависимости от возраста у здоровых людей, совпадают с величиной эпифизарного угла, описанного Glogowski (1962). Упомя­нутый нами угол оси нагрузки определяет правильность ориентации шейки бедра и ростковой пластинки относи­тельно механической оси нагрузки ОС. Сила Р является равнодействующей сил натяжения отводящих То и корот­ких ротаторов, с одной стороны, и приводящих мышц Тп бедра, с другой. Направления этих сил пересекаются в точке М на уровне малого вертела, а направления рав­нодействующих сил натяжения других мощных мышц, таких, как большая ягодичная и подвздошно-поясничная, совпадают с направлением оси нагрузки от веса тела.

Таким образом, в норме существует полное равнове­сие мышц абдукторов и аддукторов, сгибателей и разгиба­телей, прикрепляющихся к проксимальному концу бед­ренной кости. В процессе развития костей таза в высоту и ширину наступает изменение направления действия сил мышц и оси нагрузки от веса тела. Пропорционально раз­мерам костей таза при торсионном развитии бедренной ко­сти ростковая пластинка, ориентируясь перпендикулярно к оси нагрузки, изменяет положение проксимального от­дела бедренной кости. При этом активную роль играет уравновешенное натяжение мышц соответственно пропор­циональному изменению их костных рычагов. Следова­тельно, в норме у всех людей различного возраста до пол­ного закрытия зоны роста головки бедра ее ростковая пластинка во фронтальной плоскости располагается пер­пендикулярно к механической оси нагрузки туловища, несмотря на разницу в размерах костей таза и бедер.

Для выявления пропорциональной зависимости в раз­витии костей таза и бедер нами измерены:

1. Межгребневой размер (сокращенно — МРГ) — рас­стояние между наиболее отдаленными точками крыльев подвздошных костей.

2. Межацетабулярное расстояние (MAP) —дистанция между днами вертлужных впадин на скелетах, между на­ружными краями фигур «слезы» на рентгенограммах.

3. Высота таза (ВТ) — расстояние между крышей вертлужной впадины и верхним краем позвонка S1 по вертикали.

4. Угол ориентации шеек бедренных костей, вершина угла лежит на середине верхнего края S1.

5. Угол оси нагрузки (УОН) — угол, заключенный между осью шейки бедра и осью нагрузки. Для этого на рентгенограмме костей таза оси шеек бедренных костей продолжают в медиальном на­правлении до пересечения, затем от середины ростковой пластинки головки бедра восстанавливают перпендикуляр к середине ушковидной суставной поверхности наружной части крестца.

6. Угол, образованный от пересечения осей шеек бедер (УОШ), на рис. 1 обозначен углом АВС.

7. Межацетабулярно-крестцовое расстояние (МАКР, измерение его возможно только на скелетах) — дистанция между отвесом, спущенным от мыса крестца, и межацетабулярной (MAP) линией, проведенной через центры верт­лужных впадин.

8. Длина бедра (ДБ) — расстояние от большого вер­тела до поверхности дистального его эпифиза.

9. Длина шейки бедра (ДШБ) — расстояние от сустав­ной поверхности головки по середине шейки до наружно­го края наружной кортикальной пластины диафиза бедра.

10. Угол ретрофлексии шейки бедра (УР измеряется только на скелетах) — угол, образованный пересечением осей, которые проведены по нашей методике (X.3. Гафаров (1), по середине головки и шейки бедра с одной стороны, и большого вертела с другой, по горизонтальной плоскости.

11. Антеторсия бедренной кости (AT) — угол между осью шейки и поперечной осью мыщелков бедра. Для измерения этого угла бедренную кость скелета плотно укладывают задними поверхностями мыщелков на горизонтальную плоскость и замеряют угол между осью ее шейки и плоскостью [9].

12. Шеечно-диафизарный угол (ШДУ) (измеряется на скелетах и на препаратах) — угол между продольными осями шейки и диафизом бедренной кости. На рентгенограммах измерения проводили по методике Я.Б. Куценок, Д.Е. Коваль (1976) [9].

13. Угол приведения бедра (УПБ) — угол между продольной осью диафиза и суставной поверхностью мыщелков бедренной кости, поставленной мыщелками на горизонтальную плоскость. На рентгенограмме этот угол находят после проведения осей по середине диафиза и по высоте мыщелков бедренной кости.

Результаты измерений средних размеров костей таза и бедра на скелетах и на рентгенограммах у здоровых людей различного возраста приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Средние размеры костей таза и бедра на скелетах и рентгенограммах у здоровых людей различного возраста

Возраст,

годы

МГР

(в мм)

MAP

(в мм)

ВТ

(в мм)

УОШ

(в °)

УОН

(в °)

МАКР

(в мм)

ДБ

(в мм)

ДШБ

(в мм)

УР

(в °)

АТ

(в °)

ШДУ

(в °)

УПБ

(в °)

1

90±2,72

45±1,07

40±1,09

86±0,97

18±0,17

16±1,08

120±2,18

35±1,65

0

36±4,85

137±8,42

2

2

96±1,98

50±1,85

44 ±0,83

84±1,10

18+0,32

14±0,86

150±3,04

43±1,50

0

34±5,16

141±7,60

3

3

100±2,22

54± 1,47

47±1,05

78±0,75

19±0,87

11±0,94

180±2,95

49±1,08

4±2,20

32±7,20

140±4,78

4+0,60

4

116±2,35

59±0,85

50±1,47

76±1,15

20±0,64

9±1,10

210±3,58

55±1,24

6±1,96

30±4,53

136±6,54

4±0,84

5

125±1,68

62±1,04

55±1,14

74±1,21

21±0,98

9±1,08

225±3,90

60±1,36

8±2,19

29±5,54

134±4,86

4+0,57

6

138±1,90

65±1,74

59±1,63

72±1,17

22±1,04

8±0,67

238±4,10

66±2,14

10±3,50

28±4,07

138±7,10

4±0,90

7

147±2,15

70±2,35

63±2,16

70±0,98

22±0,88

7±0,92

258±4,82

72±2,80

12+2,84

26±3,96

140±6,53

5±0,42

8

152±2,73

72±2,71

65±2,08

70±1,06

22±1,86

7±1,12

270±3,90

74±2,36

12±3,00

25±3,75

138+8,14

5±0,80

9

160±2,45

76±1,94

67±2,83

71±1,15

23±1,76

7±1,25

278±4,71

76±3,10

13±2,75

23±3,34

136±7,05

5±0,36

10

164±3,05

80±1,09

70±3,04

74±1,08

23±2,17

6±3,17

290±4,32

78±3,65

14±4,24

20±4,02

134±5,80

5±1,04

11

168±2,27

166±2,93

83±2,10

81±2,05

72±2,05

73±2,98

76±2,19

75±1,68

24±2,75

23±2,38

5±2,98

310+3,06

300±4,90

84±2,17

82+3,90

15±3,70

17±3,17

132±4,40

134±5,34

6±1,10

5±0,92

12

174+2,75

170±3,17

86±2,17

84±2,84

74±2,86

75±3,10

80±2,35

76±3,10

25±2,82

24 ±1,96

4±2,65

335±4,86

320±3,72

86±3,62

84±4,40

16±2,88

16±2,80

130±3,82

132+4,08

7±0,94

6±1,16

13

186±3,84

175±3,12

89±3,06

86±2,37

77±3,35

79±3,42

84±1,96

77±2,74

26±2,19

24±2,17

2±3,00

360±4,64

350±5,70

88±3,58

85+3,92

17+3,17

14±3,98

128±3,40

130+5,62

9±1,20

7±0,66

14

197±4,78

180±3,74

96±2,82

90±3,08

82±4,75

86±3,87

86±2,76

79±3,19

27±2,80

25±3,06

0±2,06

392±4,40

396+6,32

90±3,87

92±4,76

18±3,93

12±3,18

126±4,08

128±4,80

10±0,85

7±0,78

Взрослые

220-280

255

100-130

120

80-100

90

80-100

90

22-30

25

от -20

до +20

0

380-490

400

80-110

100

12-2

18

от -6

до 24

12

116-134

25

6-15

10

 

Как видно из таблицы, имеется тесная взаимосвязь при развитии между размерами межгребневого расстояния (МГР) и межацетабулярным расстоянием (МАР). Размеры костей таза характеризуют развитие их в ширину. Со временем они пропорционально возрастают в соотношении 2:1.

Наши измерения показали, что в размерах костей таза у лиц женского и мужского пола до 11 лет разницы нет. Таблица иллюстрирует появление этих различий, начиная с 11 лет: в числители приведен показатель для лиц женского пола, в знаменателе — для мужского. Для взрослых крайние колебания размеров указаны в числителе, а их средние размеры — в знаменателе.

Размер ВТ обозначает развитие костей таза по вертикали, то есть их высоту. Этот размер до 4-летнего возраста увеличивается равномерно, далее до 7 лет происходит усиленное развитие костей таза в высоту, которое затем замедляется. У лиц мужского пола с 11 лет, упомянутого выше, размер превышает у женского таза. Величина ВТ зависит от степени наклона костей таза вперед и отражается на величинах углов АВС и УОН. Чем больше ВТ, тем меньше АВС и УОН.

Угол ориентации шеек бедренных костей (АВС) до 7-8 лет равномерно уменьшается, что характеризует рост костей таза в высоту. Затем с 9-10 лет происходит значительное увеличение МАР и УОШ. Однако последний может уменьшаться при быстром росте бедер в длину, что наблюдается в 7-8 лет, причем ШДУ становится больше, непосредственно влияя на уменьшение УОШ. Размер ДШБ также увеличивается и зависит от величины ШДУ. Взаимосвязь приведенных размеров четко прослеживает­ся у детей до 7-8 лет, затем она несколько ослабевает и с 11 лет увеличивается АВС, ДБ, ЛШБ, а ШДУ умень­шается.

Угол оси нагрузки (УОН) в норме с возрастом посте­пенно увеличивается. Величина УОН зависит от разме­ров MAP, ВТ и ШДУ. Чем больше MAP и меньше ВТ и ШДУ, тем всегда больше УОН. У лиц женского пола с 11 лет он больше, чем у лиц мужского пола, что связано с половыми различиями строения костей таза. Величина УОН имеет особое значение, так как она у детей доволь­но стабильна и с возрастом часто изменяется. УОН опре­деляет ориентацию ростковой пластинки головки бедра относительно оси нагрузки. Ростковые пластинки должны быть всег­да перпендикулярны к оси нагрузки, от этого зависит правильность развития головки, шейки и вертлужной впадины вообще, то есть тазобедренного сустава в целом. Даже при край­них отклонениях параметров костей таза и бедра от нор­мы размеры УОН мало изменяются, а ростковая пластин­ка остается перпендикулярной к оси нагрузки. Указанный фактор является особенно ценным показателем степени необходимой коррекции проксимального конца бедренной кости при различной патологии.

Межацетабулярно-крестцовое расстояние (МАКР) определяли у детей до 8 лет с учетом наклона костей таза вперед в пределах 50°. У детей старше 8 лет величину из­мерений коррегировали при наклоне на 55°, поскольку та­кое расстояние тесно взаимосвязано со степенью наклона таза. В норме в большом количестве измерений величина МАКР до нулевого значения убывала постепенно. У боль­шинства взрослых людей с величиной МАКР тесно взаимо­связано расположение и линейное перемещение общего центра массы тела (ОЦМ) в передне-заднем направлении при ходьбе, что обусловливает плавность походки и уменьшает энер­гозатраты. От величины МАКР зависит также степень лордоза в поясничном отделе позвоночника. Как видно из табл. 1, крайние значения величины (МАКР) у взрослых доходили до 20 мм, причем отвес, опущенный с мыса крестца, находился впереди межацетабулярной линии. У 11 скелетов величина угла антеторсии (AT) была не­значительной, наблюдалась ретроторсия головки бедра в пределах 4-6°. Отсюда можно заключить, что в норме при перемещении ОЦМ тела кпереди величина антеторсии (AT) уменьшается или возникает ретроторсия. Когда же отвес, опущенный также с мыса крестца, оказывался на расстоянии до 22 мм кзади от линии MAP, всегда, даже у взрослых, была выражена антеторсия (AT), дохо­дившая до 18-340. При положении стоя проекция распо­ложения ОЦМ и вертикальная ось нижней конечности по сагиттальной плоскости должны совпадать. Это оптималь­ный вариант строения опорно-двигательного аппарата.

До 4-летнего возраста происходит быстрый рост бед­ренной кости, он несколько замедляется к 7-8 годам, но с 11-12 лет вновь ускоряется. Размеры ДБ тесно связа­ны с МАР и ШДУ, то есть чем больше ДБ, тем больше ШДУ, и наоборот, чем меньше ДБ при одном и том же MAP, тем меньше и ШДУ. С размером ДБ тесно связана и длина шейки бедра (ДШБ).

ДШБ возрастает при увеличении значений ДБ и ШДУ, то есть чем больше ДБ и ШДУ, тем больше ДШБ, но при увеличении размера MAP уменьшается ДШБ и ШДУ. В 11-13 лет у мальчиков размеры ДБ и ДШБ несколько меньше, чем у девочек, но в 14-16 лет указанные разме­ры у мальчиков резко возрастают и становятся больше, чем у девочек. Знание средних размеров ДШБ помогает правильно подобрать трансплантаты и металлические кон­струкции при оперативных вмешательствах на проксималь­ном конце бедренной кости.

Угол ретрофлексии (УР) бедра у детей в первые годы их жизни отсутствует. Он появляется в 5–6-летнем возрасте и постепенно увеличивается вплоть до прекращения роста организма. Данный угол тесно взаимосвязан с антеторсией (AT) бедра. Чем больше AT, тем меньше УР, и наоборот. Величина УР возрастает в процессе физиологи­ческого уменьшения угла AT. В наших измерениях ни в одном случае не было большого угла AT при значитель­ном УР, но всегда прослеживалась закономерность в том, что сумма их не превышала 28-44°, а в среднем 34-36°. Следовательно, величина AT при рождении приблизительно равна сумме углов AT и УР в любом периоде жизни человека. Таким образом, можно предположить, что уменьшение угла AT служит причиной возникновения УР, то есть перехода шейки бедра из одной формы в другую в процессе торсионного развития нижних конечностей человека. Одно из доказательств такого предположения представляет тот факт, что при врожденном вывихе бедра у детей УР абсолютно отсутствует, так как угол AT не уменьшается, а, наоборот, увеличивается.

Анатомо-функциональное значение шеечно-диафизарного угла (ШДУ) бедра в литературе освещено достаточно. Как мы уже упоминали, показателем оптимальной величины ШДУ всегда является перпендикулярность поверх­ности ростковой пластинки бедра к механической оси нагрузки во фронтальной плоскости. Поэтому при корриги­рующих операциях на проксимальном конце бедра мы считаем необходимым достигать именно перпендикуляр­ного ее расположения к оси.

Угол приведения бедра (УПБ) с возрастом увеличивается медленно. Его размеры имеют прямую связь с раз­мерами MAP, ДБ и ШДУ, то есть чем больше УПБ, тем меньше ДБ и ШДУ, и наоборот. УПБ у девочек с 11 лет становится больше, чем у мальчиков.

В норме в возрасте 11-14 лет у девочек этот угол ра­вен 7-8°, а у мальчиков — 6°. От угла приведения бедра зависит степень нагрузки внутреннего и наружного отде­лов дистальной ростковой зоны бедра, а также степень развития мыщелков и горизонтальность щели коленного сустава относительно дорожного полотна. Из изложенного выше следует, что при закрытии зоны роста в дистальном отделе бедренной кости степень коррекции деформаций при оперативном вмешательстве должна соответствовать возрастному углу приведения бедра.

Таким образом, угловые и линейные размеры костей таза и проксимального отдела бедренной кости взаимосвязаны и подчинены закону пропорционального роста. Величины углов проксимального отдела бедренной кости в значительной мере зависят от различных параметров костей таза (ширины, высоты, наклона и т.д.), трансфор­мация его происходит в процессе торсионного развития бедренной кости так, чтобы ростковая пластинка головки всегда оказывалась перпендикулярна к механической оси нагрузки.

В процессе обследования взрослых ортопедо-травматологических больных с повреждениями или заболеваниями в области тазобедренного сустава возникает необходимость точного определения угловых величин (атеторсия, ретроторсия и шеечно-диафизарный угол) проксимального отдела бедренной кости, т.е. в различных плоскостях. Такая необходи­мость возникает при планировании операций эндопротезирования тазобедренного сустава, а также при остеосинтезе переломов шейки бедренной кости конюлированными вин­тами и другими фиксаторами.

По нашим данным, шеечно-диафизарный угол взрослых пациентов варьирует в пределах от 125 до 135º, т.е. в среднем составляет 127º. Однако углы торсии весьма вариабильны и могут быть от 0 до +35º, а ретроторсия — от 0 до -18º. На рис. 2 представлены величины торсии на различных бедренных костях человека в норме.

Рисунок 2.

Величина торсии на различных бедренных костях у человека в норме

Снимок экрана 2014-02-10 в 0.41.41

В повседневной работе, при планировании хирургических операций, эти величины врачами не всегда определяются. В результате страдает точность определения длины винтов для фиксации костных фрагментов шейки бедра, а также установка бедренного компонента эндопротеза с уче­том индивидуальных величин углов торсии бедренной кости в ее проксимальном отделе.

Положительный клинический результат оперативных вме­шательств на проксимальном отделе бедренной кости напрямую зависит от правильного предоперационного пла­нирования и точного проведения хирургического вмеша­тельства.

Ошибка определения истинной длины шейки бедра воз­никает из-за нескольких причин: при передне-задней рент­генографии тазобедренного сустава шейки бедра находится в положении антеторсии или ретроторсии, т.е. проекцион­ные углы уменьшают длину шейки бедренной кости на рент­генограмме по сравнению с реальной длиной шейки. Во избежание таких ошибок в первую очередь необходимо определить величину антеторсии или ретроторсии прокси­мального отдела бедренной кости на здоровой стороне: если повреждена шейка справа, необходимо исследовать здоровую сторону — левую бедренную кость, и наоборот, при заболеваниях или повреждениях правой стороны необ­ходимо обследовать левую бедренную кость. Для этого необходимо укладывать здоровую конечность на рентгенов­ском столе по Риппштейну, т.е. угол между туловищем и бедренным сегментом должен быть прямым (90°). Затем каждое бедро отводят от средней линии на 20° и в коленном суставе угол устанавливают прямым (90°). Для этого под голень подкладывают большой валик так, чтобы голень была уложена параллельно средней линии, стопа не должна ротироваться ни внутрь, ни кнаружи (рис. 3).

Рисунок 3.

Укладка для определения торсии бедренных костей при рентгенографии

Снимок экрана 2014-02-10 в 0.41.54

Центральный луч рентгеновской трубки направляют на лонное сочленение. Расстояние от трубки до кассеты должно быть в пределах 120 см. При этом на рентгеновской пленке получается головка, шейка и большой вертел, а также небольшая часть бедренной кости. Затем по середине голов­ки и шейки проводят карандашом ось на рентгенограмме до пересечения горизонтальной плоскостью. Угол, образованный между осями шейки и горизонтальной плоскостью, будет показывать вели­чину антеторсии или ретроторсии в градусах (рис. 4) — угол «Т» — торсия (torsio).

Рисунок 4.

Определение величины торсии на рентгенограмме (в приведенной рентгенограмме угол торсии составил +25°)

Снимок экрана 2014-02-10 в 0.42.03

Для получения истиной длины шейки бедра необходимо сделать рентгенографию в передне-задней проекции на здоровой стороне, устранив величину найденной атеторсии или ретоторсии. Это достигается тем, что бедренный сегмент роти­руют внутрь на величину антеторсии, а при наличии ретро­торсии бедренный сегмент ротируют кнаружи на величину ретроторсии. На полученной рентгенограмме от суставной щели проводят по середине головки и шейки бедра прямую линию к безымянной ямке. Полученную величину уменьшают на 1/10, так как при расстоянии труб­ки 120 см от кассеты изображение увеличивается на 1/10. Таким образом, полученная длина на прямой рентгено­грамме будет истинной длиной шейки бедра. Однако укладывание нижней конечности, ротируя на величину ате­торсии или ретроторсии, без внешних ориентиров, весьма трудная задача. Укладка конечности по надколеннику и другим внешним анатомическим выступам дает частые ошибки. Для исключения ошибок при обследовании ниж­ней конечности ногу в коленном суставе выпрямляют на 180° и ротируют ее внутрь на величину атеторсии, а при ретроторсии ротируют кнаружи на величину ретроторсии. Ротацию обеспечивают всей конечности, ориентируясь на лодыжки, которые легко пальпируются даже у очень пол­ных людей. Внутреннюю и наружную лодыжки ухватывают первым и вторым пальцами руки и точно по серединам лодыжек проводят прямые линии (а — внутренняя лодыж­ка, с — наружная лодыжка) на коже фломастером или шариковой ручкой вниз до подошвенной поверхности стопы (рис. 5).

Рисунок 5.

Принцип клинического определения поперечной оси лодыжек

Снимок экрана 2014-02-10 в 0.42.11

Затем линии лодыжек соединяют между собой на подошве поперек стопы (линия в). Эта линия на подошве является величиной поперечной оси лодыжек, с одной стороны, с другой, указывает на величину торсии костей голени кнаружи. Для рентгенографии тазобедрен­ного сустава в прямой проекции и точного ротирования конечности так, чтобы тень шейки бедра ложилась всей длиной на пленку, используют транспортир, одну браншу которого прикладывают неподвижно на поперечную линию между лодыжками на подошве, а другую браншу ориентируют по оси стопы, т. е. от межлодыжечной линии до первого межпальцевого промежутка до второго ее паль­ца. После этого нижнюю конечность со стопой и браншой на продольной оси стопы ротируют целиком на величину торсии в градусах, полученной на рентгенографии, выполнен­ной по Риппштейну. Длину фиксатора шейки бедра при ее переломах, в данном случае канюлированные винты, берут для остеосинтеза на 5 мм короче по сравнению с найден­ной на рентгенограмме длиной шейки бедра. Выбранная таким образом длина канюлированного винта будет опти­мальной для проведения остеосинтеза переломов шейки бедренной кости.

При выраженном остеопорозе костей, особенно шейки бедра, исключается применение фиксаторов в виде канюлированных винтов. В таких случаях единственным правиль­ным решением является эндопротезирование тазобедрен­ного сустава с применением цемента. Однако и при этом нормальная биомеханика тазобедренного сустава должна быть восстановлена полностью.

Для правильной установки ножки бедренного компонента при эндопротезировании также важно учитывать величину торсии проксимального отдела бедренной кости с тем, чтобы соблюдались индивидуальные величины скрученно­сти бедренной кости до и после эндопротезирования.

Следовательно, тазовый и бедренный компоненты тазобе­дренного сустава повторяли углы индивидуального взаимо­расположения вертлужной впадины и головки бедра. Крайне важно, чтобы было осуществлено «безконфликтное» биомеханическом смысле, эндо­протезирование сустава. Последнее понятие является весьма важным моментом, обеспечивающим длительность срока службы эндопротеза.

Для правильного ориентирования ножки эндопротеза в канале бедренной кости во время операции при переломе шейки бедра, когда невозможно точно определить визуально величину анте- и ретроторсию ее проксимального отдела, при­ходится использовать параметры неповрежденной нижней конечности. Правила определения угловых величин в прокси­мальном отделе бедренной кости совершенно идентичны выше описанной схеме лечения при переломах шейки бедра.

Обсуждение

Эффективность применения новой медицинской техноло­гии подтверждена результатами клинических наблюдений за 470 больными с переломами шейки бедренной кости в возрасте 45-76 лет обоего пола. В 99% случаев получены положи­тельные результаты. Осложнения после остеосинтеза устра­нялись у больных после клинико-лабораторных исследова­ний при нормальных показателях крови удалением сломан­ных винтов и за счет тотального эндопротезирования тазобе­дренного сустава.

Ургентному эндопротезированию тазобедренных суставов подверглись 187 больных. Осложнения наблюдались у 3 больных, среди которых 1 больной был с глубоким инфици­рованием раны. Выполнено удаление эндопротеза, а через год — повторное эндопротезирование. У 2 больных наблю­дались подпротезные переломы бедренной кости, они лечи­лись спице-стержневыми аппаратами Г.И. Илизарова до срастания переломов.

При осложнениях в процессе лечения больных с перело­мами шейки бедра применялась следующая тактика:

1. Миграция канюлированного винта кнаружи (удаляют винт и ограничивают нагрузку на конечность на 1-2 мес.).

2. Перелом винта в переходе к резьбовой части (винт уда­ляют).

3. Послеоперационное инфицирование раны (симптома­тическое лечение — дренирование, антибиотики, иммуномодуляторы, витамины).

При осложнениях после ургентного эндопротезирования применялась описанная ниже тактика:

1. Подпротезные переломы бедренной кости со смещением. Срастание достигалось наложением аппарата Илизарова на крыло таза и бедренный сигмент.

2. Глубокое послеоперационное инфицирование раны. Удаление эндопротеза, дренирование, антибиотикотерапия и симптоматическое лечение. Последующее эндопротезирование после полного заживления раны спустя как минимум 1 год.

Заключение

Безопасность примененных нами медицинских техноло­гий доказана отсутствием серьезных нежелательных явле­ний при длительном применении винтов для остеосинтеза и ургентном тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. Другими словами, все возникшие послеоперацион­ные осложнения были устранены, т. е. они не приводили к стойкой инвалидности. Поэтому описанная тактика лечения больных осуществляется нами по настоящее время после проведения тщательной предоперационной подготовки и планирования с учетом атрометрических данных, определенных по данной методике.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Коваль Л.Е. Торсия бедренной кости в норме и при врожденном вывихе бедра: автореф. дис. … канд. мед. наук. — Киев, 1966. — 22 с.

2. Le Damany P. La torsion du femur. Normal pathologiguse, experimental // J.de e, Anatomie et de Physiol. — 1903. — Vol. 39.

3. Lanz T. Die Rollwizkunqen des m.iliopsoas und Femurforsion // Zeifsch. Anat. — 1953. — Bd 117, H. 5. — P. 382-409.

4. Altmann F.Unterschungen uber die Torsio demoris, und damit im. Zusammenhang Stehende Fragen Zschr // Anat. — 1925. — Vol. 75. — Р. 82-126.

5. Brandt G. Die Torsion der untereren Extremitat und ihre Betentung fur Deformitiaten? Entstang. Zfsch.t. Orthop Chie. — 1928. — Vol. 49. — Р. 481-542.

6. Cuveland E Beitrag rur Frage der Entstehune dez Femur J. Bone Jf. Surq. — 1957. — Vol. 39-A. — P8/ 1433-1453.

7. Механик К.А. Sozsio femoris в свете новых данных об архитектонике компактного вещества кости // Труды Военно-медицинской академии. — Л., 1948. — Т. XI. — С. 63-79.

8. Тихоненков Е.С. Шеечно-диафизарный угол и его значение в лечении врожденного вывиха бедра у детей: автореф. дис. … канд. мед. наук. — Л., 1975. — С. 17.

9. Куценок Я.Б., Коваль Л.Е. Клинико-биомеханические аспекты торсии бедренной кости. — В кн.: Биомеханика. — Рига, 1975. — С. 429-435.

10. Schands A., Steelem. Forsion of the Femur. J.Bone Jt.Sare. — 1957. — Vol. 39-A. — P. 1433-1453.

11. Sharrard W. Le traifement des torsions du membere inferieur Fcfa orthopaedica Belgica. — 1977. — Vol. 43, № 4. — Р. 567-578.

12. Кузнецова И.А. Изменчивость формы и структуры бедренной кости и ее прикладное значение: автореф. дис. … канд. мед. наук. — Саратов, 1953.

13. Цимерман С.П., Афанасьева Л.П. Форма тазобедренного сустава человека и его развитие / Сб. научных работ Ставропольского мед. института. — 1956. — Вып. 1. — С. 61-65.

14. Шнейдеров З.И. Оперативное лечение врожденного вывиха бедра у детей: автореф. дис. … канд. мед. наук. — Киев, 1961.

15. Гафаров Х.З. Лечение детей и подростков с ортопедическими заболеваниями нижних конечностей. — Казань. 1995. — 384 с.

16. Гончарова И.Н. и др. Некоторые рентген. параллели формирования тазобедренного сустава в период внутриутробного развития новорожденных / Материалы докладов научных сессий института им. Г.И. Турнера. — 1966. — № 1. — С. 125-128.

17. Howorth B.Congenital dislocation of the hip // Ann.Surg. — 1947. — Т. 25. — С. 216-286.

18. Stanislaviievic S. Diagnosis and treafment of congenifal hip. Patology in the newborn // Baltimore, 1964. — Vol. 92.

19. Somerville E.A. Long-Term Follov-up of Congenifal Dislocation of the flip // J. Bone Jt. Surg. — 1978. — Vol. 60-B, № 1. — Р. 25-30.

20. Bertrand P. Maefozmatone Luxations de la hanee. — Paris, 1962. — P. 50-70.

21. Dunelop K. Anew methed deferminafion of torsion of the femyr // J. Bone Jf, Surg. — 1953. — Vol. 35A, № 2. — Р. 289-311.

22. Mileh ft. Osteotomy of the long bones Bull.tlosp // Joint. Dic. — 1956. — Vol. 17, № 2. — С. 187-403.