Журнал «Боль. Суставы. Позвоночник» Том 9, №3, 2019

Введение

Современной медицине присущи элементы глобализации при подходе к вопросам систематизации патологических состояний, при этом отмечается тенденция к синтетическим процессам в вопросах диагностики и лечения. Так, появились понятия хронической болезни вен, хронической обструктивной болезни легких и т.п. [1, 2]. Не являются исключением и заболевания суставов. Существует мнение, что коксартроз следует разделять на суперлатеральную и центральную формы в зависимости от направления смещения головки бедренной кости [3]. К каждой из них могут приводить разные причины, но конечный результат заболевания, а именно деформации суставных концов костей, схожи для каждой из этих двух форм как по сути, так и по форме их клинического проявления.

Основной причиной развития суперлатерального артроза является дисплазия тазобедренного сустава, которая детерминирует развитие диспластического коксартроза (ДК), представляющего собой дегенеративно-дистрофическое заболевание, при котором развивающаяся деформация суставных концов костей проявляется в формировании дефектов стенок вертлужной впадины (ВВ) и изменении шеечно-диафизарного угла и/или антеверсии шейки бедренной кости [4, 5]. Сегодня используется несколько классификаций диспластического коксартроза [6–9], которые применимы при эндопротезировании тазобедренного сустава. Так, классификация по Crowe больше подходит для определения степени краниального смещения головки бедра и, соответственно, учитывает сложности имплантации и необходимые манипуляции для низведения центра вращения искусственного сустава. Классификации Hartofilakidis и Eftekhar отражают морфологические изменения вертлужной впадины, при этом последняя включает 4 стадии и описывает деформацию вертлужной впадины несколько более детально [10].

При существующем разнообразии подходов к классификации диспластического коксартроза они не отвечают исходным параметрам изменения вертлужной впадины с позиции последующего эндопротезирования, несмотря на то, что описывают изменения морфологии вертлужной впадины при ДК [4, 11, 12]. Поэтому сегодня актуальной остается разработка интегральных методов оценки состояния вертлужной впадины для того, чтобы сравнивать полученные результаты и интерпретировать предшествующие изменения дефектов ВВ на результаты имплантации и обеспечение долго–временной стабильности вертлужного компонента и тотального эндопротеза в целом.

Цель работы — оценить рентгенантропометрические параметры вертлужной впадины при диспластическом коксартрозе с последующей визуализацией дефектов, которые определяют результаты эндопротезирования тазобедренного сустава.

Материалы и методы

Нами изучены рентгенантропометрические параметры вертлужной впадины 201 тазобедренного сустава с признаками ДК (88 % суставов принадлежат женщинам). В качестве контрольной группы изучены 70 здоровых тазобедренных суставов пациентов с односторонним коксартрозом недиспластического генеза (86 % принадлежат женщинам). Всем пациентам основной группы было выполнено эндопротезирование пораженных тазобедренных суставов. Для разделения пациентов основной группы на подгруппы использовали классификацию N.S. Eftekhar [7]: тип А — 68 суставов, тип В — 58, тип С — 63 и тип D — 12 суставов.

Проводился анализ параметров вертлужной впадины по обзорным рентгенограммам таза с маркерами увеличения. По своей сути, основные рентгенантропометрические параметры, изменения которых описывают диспластическую деформацию ВВ, отражают конечный этап развития суперлатерального коксартроза. Общеизвестно, что при ДК вертлужная впадина уплощается, дно ее утолщено, верхний край скошен за счет контакта с децентрированной головкой бедренной кости [4, 13]. Таким образом, среди рентгенантропометрических параметров, описывающих приведенные выше изменения, выделены следующие.

Ширина вертлужной впадины — линия, соединяющая наиболее краниальную и каудальную точки ВВ без учета оссификата, заполняющего ее нижние отделы в случае, когда головка бедренной кости находится в состоянии подвывиха. Закономерно, что ширина ВВ, измеренная на обзорной рентгенограмме, при ДК не соответствует размеру имплантируемого вертлужного компонента. Однако, с точки зрения морфологии суперлатерального артроза, этот размер очень важен.

Инклинация вертлужной впадины — угол между шириной ВВ и горизонтальной линией, проведенной через нижние границы фигуры слезы с обеих сторон (горизонтальная чресслезная линия).

Глубина вертлужной впадины — отрезок перпендикуляра, восстановленного к середине ширины ВВ и заключенного между точкой своего начала и дном ВВ. С позиции эндопротезирования вертлужной впадины при помощи обычного полусферического имплантата в соответствии с законами геометрии этот показатель будет увеличиваться на 1 мм при увеличении диаметра чашки на 2 мм, что обычно соответствует одному размеру.

Толщина дна вертлужной впадины — отрезок того же перпендикуляра, заключенный между дном ВВ и внутренней кортикальной пластинкой безымянной кости. Понятие толщины дна включает толщину оссификата, заполняющего дно ВВ в ответ на отсутствие в ней полусферической головки бедренной кости.

Индекс вертлужной впадины — интегральный показатель, отражающий сферичность ВВ, рассчитывается как отношение глубины ВВ к ширине, выражен в долях от 1.

Позиционирование вертлужного компонента эндопротеза с восстановлением центра вращения тазобедренного сустава при предоперационном планировании при ДК приводит к появлению диспластического дефекта ВВ — участка, который ограничен снизу верхней поверхностью чашки эндопротеза, медиально — склерозированным верхним краем деформированной ВВ. Латеральной стенки дефект не имеет. Следует заметить, что само выделение и объем дефекта ВВ зависят от положения, в котором имплантируется чашка эндопротеза [14]. В литературе есть указания, что при определенной величине диспластического дефекта вертлужной впадины либо невозможно добиться первичной стабильности чашки эндопротеза, либо нарушение ее стабильности происходит в отдаленном периоде [15, 16]. Таким образом, диспластический дефект должен быть заполнен костнопластическим материалом. Объем диспластического дефекта и, соответственно, пластического материала, необходимого для его заполнения, рассчитывался по формуле на этапе предоперационного планирования оптимальной установки чашки эндопротеза после измерения необходимых параметров [17].

Статистический анализ полученных данных проводился с использованием методов биометрического анализа, реализованных в пакетах лицензионных программ Microsoft Excel 2003^® и Statistica v. 6.1 (Statsoft Inc., США) (серийный номер AGAR 909 E415822FA). Определяли среднее арифметическое (М), стандартное отклонение (SD) для данных c нормальным распределением, медиану (Ме), 25-й и 75-й квартили — для данных, не имеющих нормального распределения. В зависимости от типа данных, закона распределения, парного или множественного сравнения для несвязанных групп использовались критерий Стьюдента и непараметрические критерии Манна — Уитни, Крускала — Уоллиса и медианный тест, непараметрический метод корреляции Кендалла. Разницу между сравниваемыми величинами считали статистически значимой при р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Результаты статистической обработки полученных данных приведены в табл. 1.

Нормальная вертлужная впадина имеет форму, близкую к полусферической (индекс ВВ 0,47 ± 0,04), что является анатомическим обоснованием для имплантации полусферических запрессовываемых чашек при идиопатическом коксартрозе. Также следует отметить, что средние линейные размеры нормальной ВВ относительно невелики, что объясняет наиболее частое использование чашек диаметром 50–56 мм [18]. Использование наименьшего подходящего типоразмера вертлужного компонента позволяет максимально сохранить костную ткань и ее трабекулярную структуру в зоне имплантации [15, 19].

При ДК форма вертлужной впадины изменяется. Ширина ВВ увеличивается от типа А к типу С (выявлена достоверная прямая корреляционная связь, р ≤ 0,05), что можно объяснить краниальным смещением головки бедренной кости. В детском и подростковом возрасте до закрытия зон роста «крыша» ВВ отклоняется от эксцентричного давления головки бедра. Во взрослом возрасте за счет избыточного давления «крыша» ВВ может разрушаться. Отдельно стоит тип D, представляющий собой полный вывих головки бедра, когда впадина и головка формируются независимо друг от друга. При типе D ширина ВВ очень мала.

За счет разрушения «крыши» ВВ и смещения крайней верхней точки вертлужной впадины вверх медиально увеличивается угол ее инклинации. Причем инклинация ВВ достоверно отличается для нормальной и диспластической впадины уже при типе А.

Глубина ВВ уменьшается при увеличении степени ДК по N.S. Eftekhar, а толщина дна, наоборот, увеличивается (выявлены соответственно обратная и прямая достоверные корреляционные связи для типов А–С, р ≤ 0,05).

Индекс ВВ также уменьшается от типа А к типу С. Но при типе D его значение увеличивается. Таким образом, вертлужная впадина, которая никогда не содержала головку бедренной кости, имеет более сферическую форму, чем впадина при типе С ДК.

На основании полученных средних величин ширины, глубины, инклинации и толщины дна вертлужной впадины мы создали двухмерную модель ее формы при ДК, представленную на рис. 1, 2, для всех типов по классификации N.S. Eftekhar.

Однако на приведенных иллюстрациях визуально типы деформации ВВ отличаются незначительно. Поэтому было принято решение определить процентное соотношение нормальных и измененных параметров. При этом параметры вертлужной впадины в норме приняты за 1, а параметры при ДК выражены в долях от 1. Для визуализации полученного результата была построена лепестковая диаграмма, на каждом из пяти лучей которой изображен один из изучаемых показателей (рис. 3).

Как уже говорилось ранее, увеличение ширины и угла инклинации ВВ связано с одним и тем же процессом скашивания и разрушения «крыши» вертлужной впадины. Можно было бы ожидать, что величины будут изменяться одинаково. Однако при типе А увеличение ширины ВВ до 1,08 от нормы сопровождается увеличением инклинации вертлужной впадины сразу в 1,33 раза. Для типов В и С разница между отношением показателей к норме остается приблизительно такой же. При типе D выявлена обратная зависимость. Недоразвитие стенок вертлужной впадины приводит к резкому увеличению инклинации на фоне очень малых размеров ширины ВВ.

Что касается толщины дна и глубины ВВ, то эти два показателя также связаны между собой, поскольку являются смежными отрезками одной прямой. Более того, для нормальной вертлужной впадины и типов А, В и С сумма их абсолютных величин практически равна и составляет от 34,3 до 35,9 мм. Соответственно, при уменьшении одного из показателей второй будет увеличиваться. В отношении нормальных показателей более значимо изменяется толщина дна ВВ, которая при типе А составляет уже 1,27 от нормы. Максимальной толщины дно достигает при типе С и составляет 1,5 от нормальной толщины. Глубина вертлужной впадины изменяется менее значимо относительно нормы, что связано с тем, что в норме абсолютное значение этого показателя более чем в 2 раза превышает абсолютное значение толщины дна ВВ. При типе А глубина впадины составляет 0,88 от нормы, при типе С — 0,70. При типе D сумма абсолютных величин указанных показателей составляет всего 26,4 мм, при этом толщина дна ВВ превышает норму в 1,4 раза. Утолщение дна вертлужной впадины при ДК за счет заполнения ее оссификатом является анатомическим обоснованием углубления дна до уровня ложа собственной связки головки бедренной кости. Этот метод успешно используется при имплантации вертлужного компонента эндопротеза. Его крайний вариант, называемый котилопластикой, менее физиологичен, поскольку приводит к излишней медиализации центра вращения эндопротеза и уменьшению натяжения группы мышц, отводящих бедро [20, 21].

Индекс ВВ при типе А уменьшен почти на 20 % по сравнению с нормой. Минимальное его значение наблюдается при типе С, когда он составляет всего 0,6 от нормальной величины. При этом для типа D индекс составляет 0,7 от нормы.

Таким образом, по данным рентгенограмм можно предложить следующие параметры для диспластической деформации вертлужной впадины по N.S. Eftekhar (табл. 2).

Используя данную таблицу, можно описать любую диспластическую вертлужную впадину. Так, формула для описания типа В ДК выглядит следующим образом: увеличение ширины до 10 %, инклинации — на 40 %, толщины дна — на 30 %, уменьшение глубины и индекса ВВ на 20 %. Соответственно, небольшое увеличение ширины впадины существенно не повлияет на положение центра вращения искусственного сустава по вертикали, но увеличенная инклинация требует внимательного позиционирования чашки эндопротеза, чтобы избежать вертикализации [14, 22]. Сферичность вертлужной впадины можно восстановить за счет резекции ее дна.

Формула для описания типа D ДК выглядит следующим образом: уменьшение ширины ВВ на 35 %, увеличение ее инклинации на 60 %, уменьшение глубины на 60 %, увеличение толщины дна на 40 %, уменьшение индекса вертлужной впадины на 30 %. Очевидно, что необходимо рассверливание вертлужной впадины, поскольку даже самый маленький вертлужный компонент имеет большие геометрические размеры. Рассверливание возможно как по ширине, так и по глубине (позволяет утолщенное дно). Недоразвитие стенок вертлужной впадины неизбежно повлечет за собой костную пластику нагружаемой зоны (чаще в области верхнего полюса чашки эндопротеза). Особенно внимательным следует быть с выбором инклинации и антеверсии чашки эндопротеза, поскольку недоразвиты все стенки вертлужной впадины.

Определить соотношение объема диспластического дефекта при ДК с нормой не представляется возможным, поскольку в норме дефект отсутствует (табл. 1, рис. 4).

При типе А дефект выявлен в 57,8 % случаев, при типе В — в 81,8 % случаев, при типе С — в 93,6 % случаев, а при типе D — в 100 % случаев. Полученные данные отражают разницу между положением центра вращения головки бедренной кости при ДК и центром вращения тазобедренного сустава в норме. В литературе существует понятие «восстановление истинного центра вращения» [19, 23, 24], поскольку, несмотря на развитие дисплазии, оптимальным с точки зрения биомеханики является все-таки нормальный центр вращения тазобедренного сустава. Суть восстановления сводится к низведению и оптимальной медиализации центра вращения искусственного сустава при установке чашки эндопротеза [22, 25].

Выводы

1. При прогрессировании дисплазии вертлужной впадины показатели ее деформации изменяются неравномерно, даже если они связаны между собой. Инклинация вертлужной впадины увеличивается более выраженно, чем ширина, при одинаковой степени деформации. Наличие связи между толщиной дна и глубиной ВВ позволяет выполнить углубление дна для нормализации положения центра вращения искусственного тазобедренного сустава.

2. Индекс вертлужной впадины при полном вывихе головки бедренной кости более приближен к норме, чем при типе С ДК.

3. Появление диспластического дефекта вертлужной впадины происходит при восстановлении истинного центра вращения тазобедренного сустава, величина дефекта тем больше, чем краниальнее находилась головка бедренной кости до оперативного вмешательства.

4. Предложенный анализ оценки вертлужной впадины по данным рентгенограмм позволяет описать изменение ВВ с позиции ее дефекта, что влияет на выбор техники имплантации вертлужного компонента.

5. Методика оценки дефектов ВВ при ДК по данным рентгенограмм дает скрининговые наглядные параметры визуализации, которые необходимо уточнять прецизионными методами диагностики, однако без этих параметров невозможно оценить основные направления и тенденции диагностических прецизионных процедур.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии финансового или любого другого конфликта интересов. Авторы не получали никакого финансового вознаграждения и информируют об отсутствии спонсоров при исследовании «Методы визуализации дефектов вертлужной впадины при диспластическом коксартрозе».

Информация о вкладе каждого автора: Олейник А.Е. — концепция и дизайн исследования, написание текста статьи; Зуб Т.А. — дизайн исследования, сбор и обработка материала, анализ полученных данных, написание текста статьи.