Способ оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей
METHOD FOR ASSESSING RELATIVE NON-UNIFORMITY OF LENGTHS OF LOWER EXTREMITIES

Изобретение относится к медицине, а именно к рентгенологии, травматологии и ортопедии, и предназначено для оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей.
Разная длина нижних конечностей - частое клиническое проявление патологии тазобедренного сустава, коррекция которого - одна из основных задач, стоящих перед ортопедом, планирующим корригирующую операцию на этом суставе (Li Н. et al, Comparison of Total Hip Arthroplasty With and Without Femoral Shortening Osteotomy for Unilateral Mild to Moderate High Hip Dislocation, J Arthroplasty 2017, 32(3), p. 849; Mahmood S.S. et al, The Influence of Leg Length Discrepancy after Total Hip Arthroplasty on Function and Quality of Life: A Prospective Cohort Study, J Arthroplasty 2015, 30(9), p. 1638). Выделяют три вида неравномерности длин нижних конечностей: кажущуюся, истинную и относительную (Маркс В.О., Ортопедическая диагностика, Мн.: «Наука и техника», 1978, с. 512).
Относительная неравномерность длин нижних конечностей -состояние, вызванное различиями отношений соответствующих смежных сегментов контралатеральных конечностей.
На уровне тазобедренных суставов относительная неравномерность длин нижних конечностей обусловлена различиями продольных отношений контралатеральных больших вертелов к тазовой кости. Причинами относительной неравномерности длин нижних конечностей на уровне тазобедренных суставов являются, как деформации вертлужных впадин, связанные с изменениями их продольных размеров, так и деформации проксимальных отделов бедренных костей, выражающиеся в нарушениях соотношений головок бедер и вертельных областей.
Важным этапом планирования оперативных вмешательств на тазобедренном суставе, включая эндопротезирование, является оценка рентгенограмм как пораженного, так и контралатерального сустава. Данная оценка позволяет в числе прочего диагностировать относительную неравномерность длин нижних конечностей, а также определить тактику восстановления их равномерности.
Из уровня техники известен способ оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей (J.E. Lang et al, Magnitude of limb lengthening after primary total knee arthroplasty, J Arthroplasty, 27 (3), 2012, p. 341), включающий в себя использование вспомогательных линий, проведенных через определенные анатомические ориентиры, на переднезадней рентгенограмме нижних конечностей, и выявление разницы при их сравнении (Фиг. 1). Недостатками данного способа являются высокая лучевая нагрузка пациента, сложность укладки больного на рентгеновском столе для получения объективных результатов, необходимость в дорогостоящем оборудовании.
Так, в уровне техники известен способ оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей (Tipton S.C. et al, The Assessment of Limb Length Discrepancy Before Total Hip Arthroplasty, J Arthroplasty, 2016, 31(4), p. 888), включающий в себя использование вспомогательных линий, проведенных через определенные анатомические ориентиры, включающие верхушку фигуры «слезы», на переднезадней рентгенограмме тазобедренных суставов, и точек их пересечения (Фиг. 2), и выбранный нами за прототип.
Рентгенологическая оценка относительной неравномерности длин нижних конечностей сопряжена с рядом трудностей, которые связаны:
- с вариабельностью взаиморасположения тазового и бедренного сегментов на прямой рентгенограмме тазобедренного сустава.
- с контрактурой в тазобедренных суставах, которая не позволяет применить стандартную укладку больного на рентгеновском столе.
- с тем, что прямые линейные измерения анатомических структур тазобедренного сустава даже с учетом 25% увеличения обладают погрешностью до 4 мм (Yoder S. A. et al, Total Hip Acetabular Component Position Affects Component Loosening Rates, Clin. Orthop, 1988, (79), p. 228).
Таким образом, существует потребность в способе оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей, лишенном вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности предоперационной оценки и планирования за счет проведения объективной сравнительной оценки отношений тазовых и бедренных сегментов противоположных тазобедренных суставов, а также увеличивает контингент больных, которым эта оценка может быть произведена.
Этот технический результат достигается тем, что в способе оценки относительной неравномерности длин нижних конечностей, включающий использование вспомогательных линий, проведенных через определенные анатомические ориентиры, включающие верхушку фигуры «слезы», на переднезадней рентгенограмме тазобедренных суставов, и проведение дополнительных построений, предлагается в качестве анатомических ориентиров использовать также верхнюю точку крыши вертлужной впадины, верхнюю точку головки бедренной кости, верхнюю точку большого вертела и латеральную точку терминальной линии таза, через верхушку фигуры «слезы» и латеральную точку терминальной линии таза проводят линию ; через верхушку фигуры «слезы», верхнюю точку крыши вертлужной впадины и верхнюю точку головки бедренной кости проводят перпендикуляры к линии ; через верхнюю точку головки бедренной кости и верхнюю точку большого вертела проводят перпендикуляры к продольной оси бедренной кости; относительно линии  определяют краниальную протяженность вертлужной впадины как расстояние между перпендикулярами верхушки фигуры «слезы» и верхней точки вертлужной впадины; протяженность зазора между головкой бедренной кости и суставной поверхностью крыши вертлужной впадины как расстояние между перпендикулярами верхней точки вертлужной впадины и верхней точки головки бедренной кости; относительно продольной оси бедренной кости определяют протяженность головки бедренной кости над верхней точкой большого вертела как расстояние между перпендикулярами верхней точки головки бедренной кости и верхней точки большого вертела, при этом уровень верхней точки большого вертела делит краниальную протяженность вертлужной впадины на два отрезка, вертлужно-надвертельный (ВНО) и вертлужно-вертельный (ВВО), определяют протяженность ВНО по формуле:
ВНО=b+с, где:
b - протяженность зазора между головкой бедренной кости и суставной поверхностью крыши вертлужной впадины,
с - протяженность головки бедренной кости над верхней точкой большого вертела, величина которой имеет положительное значение в случае, когда вершина головки бедренной кости располагается краниальнее верхней точки большого вертела, и отрицательное значение, когда более краниально располагается верхняя точка большого вертела;
определяют протяженность вертлужно-вертельного отрезка (ВВО) определяется по формуле:
ВВО=а - ВНО, где:
а - краниальная протяженность вертлужной впадины, сравнительный вертлужно-вертельный индекс (СВВИ) по формуле:
СВВИ - ВВО-ИС / ВВО-КС * 100, где:
ВВО-ИС - вертлужно-вертельный отрезок исследуемой стороны,
ВВО-КС - вертлужно-вертельный отрезок контралатеральной стороны, определяют сравнительный вертлужно-надвертельный индекс (СВНИ) по формуле:
СВНИ=ВНО-ИС / ВНО-КС * 100, где:
ВНО-ИС - вертлужно-надвертельный отрезок исследуемой стороны,
ВНО-КС - вертлужно-надвертельный отрезок контралатеральной стороны,
определяют тип сочетаний СВВИ и СВНИ, а именно тип 1, когда различия данных оцениваемых отрезков противоположных сторон отсутствуют; тип 2, когда СВНИ больше или меньше 100%; тип 3, когда СВВИ больше или меньше 100%; тип 4, когда имеются противоположные изменения оцениваемых ВВО и ВНО на каждой из сторон; тип 5, когда имеются однонаправленные изменения оцениваемых ВВО и ВНО на каждой из сторон, и оценивают относительную неравномерность длин нижних конечностей при 1 и 2 типах как отсутствие относительной неравномерности нижних конечностей, при 3 типе как относительную неравномерность длин нижних конечностей, не сопровождающуюся неравномерностью продольных размеров вертлужных впадин, при 4 типе как относительную неравномерность длин нижних конечностей, частично компенсированную неравномерностью продольных размеров вертлужных впадин, при 5 типе как относительную неравномерность длин нижних конечностей, обусловленную неравномерностью продольных размеров вертлужных впадин.
На фиг. 3-5 проиллюстрированы основные этапы способа.
На фиг. 6-7 иллюстрации к клиническому примеру 1.
Способ осуществляют следующим образом.
На переднезадней рентгенограмме тазобедренных суставов для исследуемого сустава (Фиг. ЗА) в качестве анатомических ориентиров используют верхушку фигуры «слезы» (1), латеральную точку терминальной линии таза (2), верхнюю точку крыши вертлужной впадины (3), верхнюю точку головки бедренной кости (4), верхнюю точку большого вертела (5).
После определения ориентиров (1-5) проводят дополнительные построения (Фиг. 3Б, 3В). Проводят линию  (6), которая соединяет верхушку фигуры «слезы» (1) и латеральную точку терминальной линии таза
(2), проводят продольную ось диафиза бедренной кости (10). Через точку верхушки фигуры «слезы» (1), верхнюю точку крыши вертлужной впадины
(3) и верхнюю точку головки бедренной кости (4) проводят перпендикуляры (7,8,9) к линии  (6). Перпендикуляры(7,8,9) характеризуют: уровень (7) верхушки фигуры «слезы» (1), уровень (8) верхней точки крыши вертлужной впадины (3) и уровень (9) верхней точки головки бедренной кости (4) относительно линии  (6) (Фиг. 3Б). Через верхнюю точку головки бедренной кости (4) и верхнюю точку большого вертела (5) проводят перпендикуляры (11,12) к продольной оси бедренной кости (10). Перпендикуляры (11,12) характеризуют: уровень (11) верхней точки головки бедренной кости (4) и уровень (12) верхней точки большого вертела (5) относительно продольной оси бедренной кости (10). Таким образом, понятие «перпендикуляр» в данном описании изобретения синонимично понятию «уровень» (Фиг. З3В).
Относительно линии  (6) определяют краниальную протяженность вертлужной впадины (13), протяженность зазора между головкой бедренной кости и суставной поверхностью крыши вертлужной впадины (14). Относительно продольной оси бедренной кости (10) определяют протяженность головки бедренной кости над верхней точкой большого вертела (15) (Фиг. 3В и 4А). Краниальная протяженность вертлужной впадины (13) - расстояние между уровнями верхушки фигуры «слезы» (1) и верхней точки крыши вертлужной впадины (3). Протяженность зазора между головкой бедренной кости и суставной поверхностью крыши вертлужной впадины (14) - расстояние между уровнями верхней точки крыши вертлужной впадины (3) и верхней точкой головки бедренной кости (4). Протяженность головки бедренной кости (15) над верхней точкой большого вертела (5) - расстояние между уровнями верхней точки головки бедренной кости (4) и верхней точкой большого вертела (5).
В связи с вариабельностью взаиморасположения таза и бедренной кости для определения их отношения на рентгенограмме необходимо выбрать единую ориентацию обоих сегментов. В предложенном способе тазовый и бедренный сегменты ориентируют относительно линии  (6). Для этого на рентгенограмме тазобедренного сустава в имеющейся (исходной) ориентации тазового и бедренного сегментов сопоставляют уровень (9) верхней точки головки бедренной кости (4), определенной относительно линии  (6) с уровнем (11) верхней точки головки бедренной кости (4), определенной относительно продольной оси бедренной кости (10). Сопоставление этих уровней (9,11) таким образом, чтобы они принадлежали одной прямой, создает ориентацию тазового и бедренного сегментов, в которой продольная ось бедренной кости (10) и линия  становятся параллельными (Фиг. 4Б).
В такой, оцениваемой, ориентации тазового и бедренного сегментов все найденные уровни перпендикулярны и линии  (6) и продольной оси бедренной кости (10), а также параллельны между собой.
На рентгенограмме тазобедренного сустава в оцениваемой ориентации тазового и бедренного сегментов уровень (12) верхней точки большого вертела(5) делит краниальную протяженность вертлужной впадины (13) на два отрезка: вертлужно-надвертельный ВНО (16) и вертлужно-вертельный ВВО (17) (Фиг. 5).
Протяженность ВНО определяют по формуле:
ВНО=b+с, где:
b - протяженность зазора между головкой бедренной кости и суставной поверхностью крыши вертлужной впадины (14),
с - протяженность головки бедренной кости над верхней точкой большого вертела (15), величина которой имеет положительное значение в случае, когда вершина головки бедренной кости располагается краниальнее верхней точки большого вертела, и отрицательное значение, когда более краниально располагается верхняя точка большого вертела.
Протяженность ВВО определяют по формуле:
ВВО=а - ВНО, где:
а - краниальная протяженность вертлужной впадины (13).
Протяженность ВНО отражает влияние продольной деформации вертлужной впадины на расположение верхней точки большого вертела. Протяженность ВВО характеризует продольное расположение большого вертела, а, следовательно, и всей нижней конечности относительно тазовой кости.
Для характеристики относительной неравномерности длин нижних конечностей и влияния на нее продольной деформации вертлужных впадин производят сравнение вертлужно-вертельного и вертлужно-надвертельного отрезков исследуемой и контралатеральной сторон.
Сравнительный вертлужно-вертельный индекс (СВВИ) определяют по формуле:
СВВИ=ВВО-ИС / ВВО-КС * 100, где:
ВВО-ИС - вертлужно-вертельный отрезок исследуемой стороны, ВВО-КС - вертлужно-вертельный отрезок контралатеральной стороны. Сравнительный вертлужно-надвертельный индекс (СВНИ) определяют по формуле:
СВНИ=ВНО-ИС / ВНО-КС * 100, где:
ВНО-ИС - вертлужно-надвертельный отрезок исследуемой стороны,
ВНО-КС - вертлужно-надвертельный отрезок контралатеральной стороны.
Если в отношении исследуемого сустава сравнительный индекс (СВВИ, СВНИ) меньше 100%, то ВВО-ИС и/или ВНО-ИС короче контралатерального, если он принимает значение 100%, то ВВО-ИС и/или ВНО-ИС равен отрезку противоположной стороны, а если его значение больше 100%, то ВВО-ИС и/или ВНО-ИС длиннее соответствующего контралатерального отрезка.
Значение СВВИ количественно отражает относительную неравномерность длины исследуемой нижней конечности. При этом если СВВИ исследуемого сустава превышает 100%, отмечается относительное укорочение соответствующей нижней конечности, если меньше 100% -отмечается относительное удлинение этой нижней конечности. СВВИ количественно отражает влияние продольной деформации вертлужной впадины исследуемого сустава на относительную неравномерность длины соответствующей нижней конечности.
Характеристика возможных вариантов сочетаний вертлужно-надвертельных и вертлужно-вертельных отрезков представлена в таблице 1.
Из таблицы 1 следует, что возможно пять типов сочетаний СВНИ и СВВИ.
Тип 1, когда различия оцениваемых отрезков противоположных сторон отсутствуют;
Тип 2, когда имеются различия ВНО противоположных сторон, при этом СВНИ больше или меньше 100%;
Тип 3, когда имеются различия ВВО противоположных сторон, при этом СВВИ больше или меньше 100%;
Тип 4, когда наблюдаются противоположные изменения оцениваемых отрезков на каждой из сторон (СВНИ меньше 100%, СВВИ больше 100%; или обратная ситуация - СВНИ больше 100%, СВВИ меньше 100%).
Тип 5, когда наблюдаются однонаправленные изменения оцениваемых отрезков на каждой из сторон (СВНИ меньше 100%, СВВИ меньше 100%; или обратная ситуация - СВНИ больше 100%, СВВИ больше 100%).
Перечисленные типы, характеризующие сравнение продольных отношений сегментов, образующих противоположные тазобедренные суставы, позволяют качественно оценить относительную неравномерность длин нижних конечностей и влияние на нее деформаций вертлужных впадин. Так при типах 1 и 2 относительная неравномерность нижних конечностей отсутствует, а сами типы различаются наличием (тип 2) или отсутствием (тип 1) неравномерности продольных размеров вертлужных впадин. При типе 3 относительная неравномерность длин нижних конечностей не сопровождается неравномерностью продольных размеров вертлужных впадин. При типе 4 неравномерность продольных размеров вертлужных впадин частично компенсирует относительную неравномерность длин нижних конечностей. При типе 5 неравномерность продольных размеров вертлужных впадин способствует относительной неравномерности длин нижних конечностей.
Пример 1
Больная Б. 1970 г.р.
По данным дооперационной рентгенограммы (Фиг. 6), по которой проводилось предоперационное планирование, сравнительные продольные отношения сегментов контралатеральных тазобедренных суставов отнесены к типу - 4, планируемая к протезированию правая конечность короче противоположной за счет краниального расположения верхней точки большого вертела (СВНИ 70%, СВВИ=130%). Определена тактика компенсации относительного удлинения правой ноги за счет применения удлиненной модульной головки.
На послеоперационной рентгенограмме (Фиг. 7) неравномерность продольных размеров вертлужных впадин обусловлена резекционным моделированием правой вертлужной впадины с некоторой краниализацией вертлужного компонента (СВНИ=170%). Неравномерность продольных размеров вертлужных впадин полностью компенсирована за счет низведения верхней точки правого большого вертела применением соответствующей модульной головки, так, что относительная неравномерность длин нижних конечностей отсутствует (СВВИ=100%). Таким образом, при качественной оценке выявлен второй тип сравнительных продольных отношений сегментов контралатеральных тазобедренных суставов.
Пример 2
Больная Б. 1964 г.р.
По данным дооперационной рентгенограммы, по которой проводилось предоперационное планирование, сравнительные продольные отношения сегментов контралатеральных тазобедренных суставов отнесены к типу -5, планируемая к протезированию правая конечность короче противоположной за счет неравномерности продольных размеров вертлужных впадин (СВНИ 120%, СВВИ=116%). Определена тактика компенсации относительного укорочения правой ноги за счет костной пластики крыши вертлужной впадины и низведения вертлужного компонента эндопротеза.
На послеоперационной рентгенограмме неравномерность продольных размеров вертлужных впадин обусловлена неполным низведением вертлужного компонента (СВНИ=105%, СВВИ=100%). Неполное низведение вертлужного компонента компенсировано применением удлиненной модульной головки, так, что относительная неравномерность длин нижних конечностей отсутствует (СВВИ=100%). Таким образом, при качественной оценке выявлен второй тип сравнительных продольных отношений сегментов контралатеральных тазобедренных суставов.
Пример 3
Больной Ф. 1978 г.р.
По данным дооперационной рентгенограммы, по которой проводилось предоперационное планирование, сравнительные продольные отношения сегментов контралатеральных тазобедренных суставов отнесены к типу - 3, планируемая к протезированию левая конечность короче противоположной за счет уменьшения продольного размера головки бедренной кости (СВВИ=140%). Определена тактика компенсации относительного укорочения левой ноги путем установки удлиненной модульной головки эндопротеза.
На послеоперационной рентгенограмме различия оцениваемых отрезков противоположных сторон отсутствуют (СВВИ=100%). Различия вертлужно-вертельных и вертлужно-надвертельных отрезков противоположных сторон отсутствуют, так, что относительная неравномерность длин нижних конечностей отсутствует. Таким образом, при качественной оценке выявлен первый тип сравнительных продольных отношений сегментов контралатеральных тазобедренных суставов.
Представленный способ оценки неравномерности длин нижних конечностей позволяет повысить эффективность предоперационной оценки и планирования за счет проведения объективной сравнительной оценки отношений тазовых и бедренных сегментов противоположных тазобедренных суставов, а также увеличивает контингент больных, которым эта оценка может быть произведена. Данное соотношение может быть характеризовано как в стандартных ситуациях, так и при наличии погрешностей в укладке больного из-за наличия приводящих или отводящих контрактур в тазобедренных суставах. Способ несложен, высокоточен, объективен и может быть успешно использован на практике в здравоохранении.