Способ определения внутренней ротации голени Российский патент 2017 года по МПК A61B5/00 A61B5/103 

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии. Может применяться для измерения величины внутренней ротации голени при диагностике плоско-вальгусной деформации стоп, а также в качестве оценки результатов хирургического лечения плоско-вальгусной деформации стоп.

При развитии плоско-вальгусной деформации стопы наблюдается изменение внутренней ротации голени. Необходимо учитывать сложность движений в подтаранном суставе и их сопряженность с движениями в голеностопном и Шопаровом суставах. Ось вращения подтаранного сустава расположена в передне-заднем направлении, косо ко всем трем анатомическим плоскостям: фронтальной, сагиттальной и поперечной.

Таким образом, трехплоскостная пронация стопы состоит из эверсии во фронтальной плоскости (подтаранный сустав), абдукции в поперечной плоскости и небольшого количества тыльного сгибания в сагиттальной плоскости (Шопаров сустав). Благодаря этому происходит преобразование движений из фронтальной плоскости через вращательный шарнир Шопарова сустава в поперечную плоскость.

Таким образом, в более вертикально расположенном подтаранном суставе с эверсией пяточной кости центр вращения смещается к центру головки таранной кости по спирали вниз и внутрь, откуда через шарнир таранно-ладьевидного сустава сила движения передается в Шопаров сустав, где происходит экстензия (ладьевидная кость поднимается вверх по головке таранной кости как по спирали) при этом происходит и отведение, так как при вертикальном положении оси подтаранного сустава медиальная часть Шопарова сустава (таранно-ладьевидный сустав) находится более дистально по отношению к более проксимально расположенной наружной его части (пяточно-кубовидный сустав). Волнообразно-поступательное движение в Шопаровом суставе таким образом происходит с экстензией и отведением, где в соответствии с правилом доминанты плоскостей преобладает горизонтально-плоскостной компонент плоскостопия. В незамкнутой цепи пронация ничем не ограничена, тогда как при контакте с опорной поверхностью она трансформируется во внутреннюю ротацию голени вместе с медиальной ротацией таранной кости. Этим обеспечивается связанный показатель функций стопы и голеностопного сустава.

Внутренняя ротация возникает при пронационно-аддукционных движениях в подтаранном суставе, когда вместе с таранной костью ротируется кнутри голень, так как она плотно связана с таранной костью в вилке голеностопного сустава. При этом в положении стоя надколенник смещается кнутри. Такое положение приводит в дальнейшем к дисбалансу распределения нагрузок в коленном суставе, что провоцирует ранее развитие остеоартроза. Следствием ротации голени является болезненность по внутреннему краю коленного сустава (симптом Беллера), который может быть одним из первых синдромов развития гонартроза у пациентов с плоско-вальгусной деформацией стопы.

Общеизвестными методами измерения ротации костей голени считается компьютерная и магниторезонансная томография.

Наиболее близким является метод измерения величины угла торсии костей голени пациента путем фотоплантографии с использованием ультразвукового датчика (патент № BY 11426 C1 2008.12.30 Учреждение образования "Гродненский государственный медицинский университет" Аносов Виктор Сергеевич; Болтрукевич Станислав Иванович; Михович Михаил Степанович). Исследование выполняют в положении стоя на двух ногах на опорном стекле фотоплантографа. Под верхушками лодыжек устанавливают светодиоды, которые указывают положение оси голеностопного сустава в горизонтальной плоскости. Располагают ультразвуковой датчик в подколенной ямке. Находят мыщелки бедренной кости, спускаются ниже суставной щели коленного сустава, располагают датчик параллельно с задней поверхностью эпифиза большеберцовой кости. Делают фотоплантограмму, на которой видно положение датчика и светодиодов. На фотоплантограмме восстанавливают перпендикуляр от бокового края датчика, получаем линию, параллельную рабочей поверхности датчика. По положению светодиодов проводят линию, соответствующую оси голеностопного сустава. Измеряют угол между этими линиями. Полученное значение величины угла является величиной торсии костей голени.

Недостатком метода является низкая точность, дорогая аппаратная часть (фотоплантограф, УЗИ-датчик), необходимость иметь навык работы на УЗИ-аппаратах, необходимость компьютера для обработки данных, сложность метода.

Достигаемым техническим результатом разработанного метода является высокая точность определения геометрических параметров стопы при условии упрощения процедуры получения данных (минимальный набор действий и материала для проведения обследования, максимально простая обработка полученных данных), что в свою очередь минимизирует риск неверного проведения исследования, а следовательно, повышает точность определения угла ротации.

Достижение указанного результата обусловлено оригинальной методикой проведения плантографии, наиболее привлекательным способом регистрации геометрических параметров стопы с помощью оптических методов, поскольку позволяет получить точные анатомические размеры стопы.

Оригинальность заключается в использовании лазерного луча для проецирования на геометрически сложную поверхность лодыжек, что позволяет получить четкое и точное проецирование на плантограмме точек, соответствующих верхушками латеральной и медиальной лодыжек, а следовательно, более точно выполнить измерение, основанное на оригинальной методике построения анатомических ориентиров.

Способ осуществляют следующим образом.

Под полотно плантографа подстилают лист плотной бумаги, просят пациента аккуратно встать на полотно плантографа двумя ногами. Получают отпечаток стоп - плантограммы. Для удобства обводят контур стоп. Далее используют прибор «лазерный уровень» с двумя лучами, образующими перекрещивающиеся взаимно перпендикулярные линии.

Лазерный уровень устанавливают таким образом, чтобы горизонтальная линия луча лазерного уровня была параллельна плоскости опоры (плоскости плантографа), а центр пересечения вертикальной и горизонтальной линий используемого уровня проходил через верхушку латеральной или медиальной лодыжек голеностопного сустава. После проведенных действий отмечают точку на плантограмме, образованную вертикальной линией луча лазерного уровня. Аналогичные приемы выполняют с латеральной и медиальной стороны стопы. Целесообразно проводить исследование обеих ног. Затем просят пациента сесть и поднять ноги.

На плантограмме одной стопы соединяют две точки проецирования вершин лодыжек (латеральной и медиальной), получая линию М (межлодыжечная линия).

Далее для расчета угла ротации необходимо определить срединную ось стопы.

На отпечатке стопы находят наиболее выступающие точки на внутренней и наружной стороне переднего отдела стопы - точки А и Б, соответствующие головкам 1-й и 5-й плюсневых костей, и соединяют их между собой.

Через точку Б на наружной стороне отпечатка и наиболее выступающую кнаружи точку пятки (точка В) проводим касательную линию. Из точки В восстанавливаем перпендикуляр к прямой БВ, получаем линию ВД - срединная пяточная ось. Если разделить линию ВД пополам (середина расстояния крайних точек стопы: наружной и внутренней) - получим точку Е, среднюю пяточную точку. Отрезок АБ делим пополам и получаем точку Ж. Соединяем точки Е и Ж, получаем условную срединную ось стопы.

Отмечаем точку пересечения (точка М) линии ЛЛ1 (межлодыжечной) со срединной условною осью ЕЖ, через эту точку проводим линию фронтальной плоскости, проведенную перпендикулярно к условной срединной оси стопы. Получаем линию Р. Срединная ось стопы часто совпадает с линией, соединяющей середину пятки и центр головки второй плюсневой кости.

Острый угол альфа, образованный пересечением линии ЛЛ1 (межлодыжечной линией) и линией Р (фронтальная плоскость), является углом ротации.

В норме должен быть в диапазоне 13-18 градусов в среднем 15 градусов.

Величина внутренней ротации может быть неодинакова на обеих ногах и разница бывает значительной.

Разработанный метод поясняется рисунками:

Фигура 1. Принципы использования лазерного уровня.

Фигура 2. Иллюстрация проведения линий, необходимых для определения угла ротации, где:

А и Б наиболее выступающие точки на внутренней и наружной стороне переднего отдела стопы соответственно;

В - наиболее выступающая кнаружи точка пятки;

Линия ВД - срединная пяточная ось;

Линия ЛЛ1 - межлодыжечная линия;

ЕЖ - условная срединная ось стопы;

Линия Р - линия фронтальной плоскости.

Пример использования изобретения

Измерение величины внутреннего угла ротации голени может быть использовано, например, для определения степени вальгусной деформации:

1) Для первой степени вальгусной деформации стопы угол ротации голени равен от 13° до 15°;

2) Для второй степени вальгусной деформации стопы внутренний угол ротации варьирует от 8° до 13°;

3) Для третьей степени вальгусной деформации стопы угол ротации голени меньше 8°;

4) Четвертая степень характерна углом внутренней ротации голени меньше 4°.

Угол внутренней ротации голени не может быть отрицательным, так как при нагрузке происходит замыкание цепи в подтаранном суставе, соответственно, останавливается движение таранной кости, а с ней и голени, так как таранная кость жестко лежит в вилке голеностопного сустава.

Клинический пример

Пациентка М. 28 лет. Выполнена плантограмма правой стопы. Определен угол ротации 11,5 градусов. При измерении методом фотоплантографии с использованием ультразвукового датчика получен угол 12 градусов.

Таким образом, предложенный способ прост в исполнении, не требует специальных навыков и дорогого оборудования, обладает высокой точностью, может использоваться в любом ортопедическом отделении и консультативном кабинете.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии, и может быть использовано для определения внутренней ротации голени. Получают точки проецирования вершин латеральной и медиальной лодыжек на плантограмме. Для чего исследуемый становится на полотно плантографа. Далее, используя прибор «лазерный уровень» с двумя лучами, образующими перекрещивающиеся взаимно перпендикулярные линии, устанавливают лазерный уровень таким образом, чтобы горизонтальная линия луча лазерного уровня была параллельна плоскости плантографа, а центр пересечения вертикальной и горизонтальной линий используемого уровня проходил через верхушку латеральной или медиальной лодыжек голеностопного сустава. На плантограмме отмечают точку, образованную вертикальной линией луча лазерного уровня. Затем на плантограмме одной стопы соединяют две точки проецирования вершин латеральной и медиальной лодыжек, получая линию М (межлодыжечная линия). На отпечатке стопы находят наиболее выступающие точки на внутренней и наружной стороне переднего отдела стопы - точки А и Б, соответствующие головкам 1-й и 5-й плюсневых костей. Соединяют их между собой. Через точку Б на наружной стороне отпечатка и наиболее выступающую кнаружи точку пятки - точку В - проводят касательную линию. Из точки В восстанавливают перпендикуляр к прямой БВ, получая линию ВД, соответствующую срединной пяточной оси. Делят линию ВД пополам, получая точку Е. Отрезок АБ делят пополам, получая точку Ж. Соединяют точки Е и Ж, получая условную срединную ось стопы. Отмечают точку пересечения линии М со срединной условною осью ЕЖ – точка М. Через точку М проводят линию, перпендикулярную к срединной оси стопы, получая линию P. Острый угол, образованный пересечением линии М и линии P, соответствует углу ротации. Способ позволяет просто с высокой точностью определить геометрические параметры стопы за счет использования плантографии и прибора «лазерный уровень». 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Способ определения внутренней ротации голени, включающий получение точек проецирования вершин латеральной и медиальной лодыжек на плантограмме, для чего исследуемый становится на полотно плантографа, далее, используя прибор «лазерный уровень» с двумя лучами, образующими перекрещивающиеся взаимно перпендикулярные линии, устанавливают лазерный уровень таким образом, чтобы горизонтальная линия луча лазерного уровня была параллельна плоскости плантографа, а центр пересечения вертикальной и горизонтальной линий используемого уровня проходил через верхушку латеральной или медиальной лодыжек голеностопного сустава, на плантограмме отмечают точку, образованную вертикальной линией луча лазерного уровня, затем на плантограмме одной стопы соединяют две точки проецирования вершин латеральной и медиальной лодыжек, получая линию М (межлодыжечная линия), на отпечатке стопы находят наиболее выступающие точки на внутренней и наружной стороне переднего отдела стопы - точки А и Б, соответствующие головкам 1-й и 5-й плюсневых костей, и соединяют их между собой, через точку Б на наружной стороне отпечатка и наиболее выступающую кнаружи точку пятки - точку В - проводят касательную линию, из точки В восстанавливают перпендикуляр к прямой БВ, получая линию ВД, соответствующую срединной пяточной оси, делят линию ВД пополам, получая точку Е, отрезок АБ делят пополам, получая точку Ж, соединяют точки Е и Ж, получая условную срединную ось стопы, отмечают точку пересечения линии М со срединной условной осью ЕЖ – точка М, через точку М проводят линию, перпендикулярную к срединной оси стопы, получая линию Р, острый угол, образованный пересечением линии М и линии Р, соответствует углу ротации.

2. Способ по п. 1, в котором угол ротации определяют для каждой ноги.