Способ определения векторов нагрузки мышц ротаторов бедра в горизонтально плоском тазобедренном суставе при нормальной величине угла горизонтальной инклинации Российский патент 2017 года по МПК A61B5/55 A61B6/03 

Способ относится к медицине, а именно к нормальной анатомии и топографической анатомии человека, биомеханике, моделированию биомеханических систем, оперативной ортопедии, эндопротезированию тазобедренного сустава, экспериментальной медицине.

Вопросам биомеханики тазобедренного сустава (ТБС) посвящено достаточно литературы [Янсон, Х.А. Биомеханика нижней конечности человека / Х.А. Янсон. - Рига: Зинатне, 1975. - 324; Воронов А.В. Имитационное биомеханическое моделирование как метод изучений двигательных действий человека // Теория и практика физической культуры. - 2004. - №2. - С. 22-26]. Большое количество публикаций, посвященных биомеханике тазобедренного сустава, говорит об актуальности проблем, связанных как с непосредственно с анатомо-морфо-функциональными особенностями тазобедренного сустава, так и с направлениями исследований его нормы и патологии.

По данным Н.В. Корнилова [Н.В. Корнилов, А.В. Войтович, В.М. Машков, Г.Г. Эпштейн «Хирургическое лечение дегенеративно-дистрофических поражений тазобедренного сустава». Санкт-Петербург. - 1997. - С. 181-186] нормальная величина горизонтальной инклинации оси шейки бедра и вертлужной впадины составляет 37°-40°. По данным А.И Колесника [Колесник А.И «Новые технологические решения и профилактика осложнений в эндопротезировании тазобедренного сустава». Автореф. дис. … д-ра мед. наук / Колесник А.И; ММА им. Сеченова. - М., 2002. - С. 45] величина горизонтальной инклинации составляет 60-70° и в среднем составляет 66°.

Разработан способ определения истинного угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах по данным магнитно-резонансного исследования или компьютерной томографии [Патент на изобретение №2547782 от 16.03.2015. «Способ определения истинного угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах по данным магнитно-резонансного исследования или компьютерной томографии». Колесник Александр Иванович, Колобаева Евгения Викторовна, Гонеев Сергей Васильевич, Деркач Галина Михайловна, Докалин Александр Юрьевич, Соколенко Наталья Владимировна, Воропаев Александр Сергеевич. Бюлл. №10 от 10.04.2015].

Способ заключается в том, что исследование выполняют при укладке пациента на горизонтальной рабочей поверхности стола аппарата с фиксацией нижних конечностей со сведенными стопами, отличающийся тем, что стопы пациента укладывают так, чтобы обеспечить устранение физиологической наружной ротации ног, для чего стопы пациента должны соприкасаться друг с другом внутренними поверхностями головок первых плюсневых костей, внутренними поверхностями внутренних лодыжек и внутренними поверхностями пяток, а линия соприкосновения стоп должна быть строго перпендикулярна горизонтальной поверхности, на которой находится пациент, на протяжении всего исследования; затем с помощью рентгенометрии определяют угол горизонтальной инклинации в тазобедренном суставе, для чего на полученной томограмме проводят одну линию от заднего до переднего края вертлужной впадины, определяющую плоскость входа в вертлужную впадину, вторую линию проводят вдоль продольной оси головки и шейки бедра, затем определяют угол горизонтальной инклинации в тазобедренном суставе, образованный пересечением этих двух линий. Была выполнена спиральная компьютерная томография (СКТ) тазобедренного сустава (ТБС) у 31 добровольца в возрасте от 18 до 25 лет без клинических проявлений коксартроза (КА). Пациенты были разделены на 2 группы: в группе А (n=16) исследование выполнялось в расслабленном состоянии с физиологическим положением нижних конечностей (наружная физиологическая ротация составляла 10±2,7°.); в группе В (n=15) исследование выполнялось при фиксации нижних конечностей со сведенными стопами (для исключения наружной физиологической ротации бедра). На полученных срезах СКТ ТБС на уровне головки и вертельной области бедра в группах А и В выполнялась рентгенометрия с определением угла инклинации продольной оси головки и шейки бедра относительно плоскости входа в вертлужную впадину. Результаты исследования. В группе А угол инклинации составил 57±2,3°, в группе В - угол равный 66±2,1°. В обеих исследуемых группах данных за дегенеративно-дистрофические изменения ТБС не выявлено. Полученная средняя величина угла инклинации в группе В, по нашему мнению, является истинной величиной угла инклинации оси шейки бедра относительно плоскости входа в вертлужную впадину, т.к. данная величина угла образуется при нейтральном (между внутренней и наружной ротацией) положении бедра. Величина истинного угла инклинации позволяет объективно проводить предоперационные рентгенометрические исследования на срезах СКТ больных КА [Определение угла инклинации оси шейки бедра относительно вертлужной впадины в неизмененном тазобедренном суставе по данным СКТ-исследования / А.В. Носурак, Ю.М. Маслова, И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, А.В. Чеботков // Молодежная наука и современность: Материалы 76-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (Курск, 19-20 апр. 2011 г.). - Курск, 2011. - Ч. 1. -С. 166-167].

Фундаментальные и прикладные исследования в области биомеханики опорно-двигательного аппарата и тазобедренного сустава, в частности, проводятся на стыке разных специальностей и направлений. Изучены и продолжают изучаться вопросы нагрузки и условия нагрузки в тазобедренном суставе [Bombelli R. Structure and function in normal and abnorma hip: how to rescue mechanically jeopardized hip / R. Bombelli.- 3^rd ed. - Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1993. - 221 p.; Воронов А.В. Имитационное биомеханическое моделирование как метод изучений двигательных действий человека // Теория и практика физической культуры. - 2004. - №2. - С. 22-26]. При помощи аналитических методов и разработанных методик изучены аспекты работы тазобедренного сустава.

Близкое решение данной проблемы освещены в опубликованных исследованиях, посвященных проблемам нагружения головки бедренной кости [Янсон, Х.А. Биомеханика нижней конечности человека / Х.А. Янсон. - Рига: Зинатне, 1975. - 324]. В норме нагрузка на головку бедренной кости в значительной степени варьирует как по величине, так и по направлению. Известные расчеты нагрузки на головку бедренной кости не лишены недостатков. Имеются теоретические и экспериментальные методики определения величины общей равнодействующей нагрузки на головку бедренной кости. Были предложены различные механические устройства - эндопротезы тазобедренного сустава, эндопротезы, оснащенные тензометрическими датчиками. К примеру, эндопротез с диафрагмальными микродатчиками представлял собой телеметрическую систему, обеспечивающую измерение местных давлений в различных точках тазобедренного сустава. Х.А. Янсон приводит еще один сложный, но косвенный способ измерения местных давлений в различных точках тазобедренного сустава, который использовал J. Paul, который по данным фильмирования и синхронных записей биоэлектрической активности различных мышц определял создаваемые ими моменты тяги. Как правило, клиницистов и инженеров, занимающихся исследованием биомеханики тазобедренного сустава, интересовал расчет направления и величины силы, приложенной к головке бедренной кости (вектор R). С целью качественного анализа воздействия сокращения анатомически заинтересованных мышц на условия нагружения головки бедренной кости, проводились исследования физиологического сечения и развиваемая продольная тяга этих мышц.

Однако все исследования и расчеты проводились исходя из схем фронтально-плоского тазобедренного сустава [Янсон, Х.А. Биомеханика нижней конечности человека / Х.А. Янсон. - Рига: Зинатне, 1975. - 324; Тихилов, P.M. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. Тихилов P.M., Шаповалов В.М. // Спб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008 г. - 324 с; Корнилов Н.В., Войтович А.В., Машков В.М., Эпштейн Г.Г.. / Хирургическое лечение дегенеративно-дистрофических поражений; тазобедренного сустава / - СПб., 1997. - 291 с.] (фиг. 1).

Bombelli R. Structure and function in normal and abnorma hip: how to rescue mechanically jeopardized hip / R. Bombelli.- 3^rd ed. - Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1993. - 221 p.] (фиг. 1).

Наиболее близкое решение данной проблемы можно найти в работе Х.А. Янсона / Биомеханика нижней конечности человека / Х.А. Янсон. - Рига: Зинатне, 1975. - 324, в которой были определены величины и условные направления векторов нагрузки, а также рассчитаны модули отдельных векторов.

Изучению анатомии и топографии мышц области тазобедренного сустава, воздействующих на условия нагружения головки бедренной кости, посвящены отдельные работы Clark, J.M. The relationship of neck orientation to the shape of the proximal femur / J.M. Clark, M.A.R. Freeman, D. Witham // J. Arthroplasty. 1987. - Vol. 2. - P. 99.] [Gottschalk, F. The functional anatomy of tensor fasciae latae and gluteus medius and minimus / F. Gottschalk, Kourosh S., Leveau B. // J. Anat. - 1989. - Vol. 166. - P. 179-189].

К наружной группе мышц таза, согласно литературных данных относятся: внутренняя запирательная (m. obturatorius internus), грушевидная мышца (m. piriformis), квадратная мышца бедра (m. quadratus femoris), верхняя близнецовая (m. gemellus superior), нижняя близнецовая (m. gemellus inferior), наружная запирательная (m. obturatorius externus) [Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека. Т 1. изд. четвертое. - «Медицина». - Москва, 1972. - С. - 458; Тихилов, P.M. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. Тихилов P.M., Шаповалов В.М. // Спб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008 г. - 324 с; Корнилов Н.В., Войтович А.В., Машков В.М., Эпштейн Г.Г.. / Хирургическое лечение дегенеративно-дистрофических поражений тазобедренного сустава / - СПб., 1997. - 291 с.] (фиг. 2А, Б).

В связи с одинаковой функцией эти мышцы были объединены в одну группу и названы как мышцы группы наружных ротаторов бедра (МГНРБ). Были изучены топографо-анатомическое расположение и направление этих мышц [Экспериментальное анатомо-хирургическое моделирование наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава / Ю.М. Маслова, А.В. Носурак, И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, А.В. Чеботков // Молодежная наука и современность: Материалы 76-й Всерос. науч. конф. студентов и молодых ученых (Курск, 19-20 апр. 2011 г.). - Курск, 2011. - Ч. 1. - С. 150-151; Анализ результатов анатомо-хирургического обоснования транспозиции наружных ротаторов бедра при моделировании и устранении наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава / А.И. Колесник, И.М. Солодилов, С.Г. Сизых, А.В. Алпеев, С.В. Гонеев, С.А. Кравченко, Е.В. Колобаева, А.С. Воропаев, Д.С.Р. Раджкумар, В.Н. Мишустин // Курск. науч.-практ. вестн. «Человек и его здоровье». - 2012. - №2. - С. 94-99].

Отмечено, что косое направление сверху вниз, в пределах 35-40°, имеет только грушевидная мышца (фиг. 2А, Б).

Грушевидная мышца прикреплялась в верхне-наружном квадранте вершины большого вертела. Слегка косое направление снизу вверх (в пределах 5-10°) имеет верхняя близнецовая мышца, а сухожилия этих мышц прикреплялись к бедру рядом, в пределах 0,7-1,0 см друг от друга. Остальные мышцы: внутренняя и наружная запирательные, нижняя близнецовая мышцы имели четкое направление снизу вверх (в пределах 15-20°). Сухожилия этих мышц прикрепляются к вертельной ямке, за исключением сухожилия наружной запирательной мышцы, которое прикрепляется отдельно от конгломерата сухожилий внутренней и наружной запирательных мышц и нижней близнецовой мышцы. Все указанные мышцы имеют направление сзади наперед. Квадратная мышца бедра имеет четкое горизонтальное и фронтальное направление и прикрепляется к межвертельному гребню и к задней поверхности вертела на протяжении 1,5-2,0 см (фиг. 2А, Б).

В данную группу целенаправленно включена средняя ягодичная мышца (m. gluttus medius), которая является одновременно внутренним и наружным ротатором бедра, и имеет одно сухожилие, прикрепляющееся к вершине большого вертела; при этом (фиг. 3А, Б) передние пучки мышцы вращают бедро внутрь, а задние - кнаружи. Средняя ягодичная мышца имеет вид треугольника и начинается широкой частью от наружной поверхности крыла подвздошной кости, при этом, место прикрепления к подвздошной кости ограниченно спереди передней ягодичной линией (linea glutea anterior), сверху - гребнем подвздошной кости (crista iliaca) и снизу - задней ягодичной линией (linea glutea posterior) (фиг. 4, 5). Схематически места начала и прикрепления мышц наружных ротаторов представлены на фиг. 5, 6.

К внутренним ротаторам относят среднюю и малую ягодичную мышцы, при этом, в силу особенностей прикрепления их к большому вертелу, передние пучки этих мышц являются внутренними ротаторами [Корнилов Н.В., Войтович А.В., Машков В.М., Эпштейн Г.Г. / Хирургическое лечение дегенеративно-дистрофических поражений тазобедренного сустава / - СПб., 1997. - 291 с.] [Тихилов, P.M. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава / под ред. Тихилов P.M., Шаповалов В.М. // Спб.: РНИИТО им. P.P. Вредена, 2008 г. - 324 с.].

Место прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошной кости является самым широким местом прикрепления ротаторов бедра к тазовой кости, т.е. величина расстояния от крайне передней точки места прикрепления до крайней задней точки места прикрепления - самая большая.

На срезах МРТ таза пациентов без анатомо-морфологических изменений тазобедренных суставов самая широкая часть место прикрепления средней ягодичной мышцы находится на уровне срезов, проходящих через тела поясничных позвонков, начиная с уровня тела L5, и заканчивая уровнем тела S2 (фиг. 7А, Б). При этом величина самой широкой части места прикрепления средней ягодичной мышцы находится в пределах 11-14 см.

Технический результат - разработать способ анатомо-топографического обоснования определения направления векторов нагрузки мышц ротаторов бедра в горизонтально плоском тазобедренном суставе при нормальной величине угла горизонтальной инклинации.

Технический результат достигается следующим путем: вначале проводят компьютерное или магнитно-резонансное исследование таза пациентов без анатомо-морфологических и функциональных нарушений тазобедренных суставов, при этом, исследование начинают с уровня малых вертелов бедренных костей и заканчивают на уровне гребней подвздошных костей, причем шаг между срезами составляет от 3 мм до 5 мм, затем исследуют поэтапно необходимые полученные срезы, для этого используют программу обработки снимков «eFilm Lite™ 3.4», имеющуюся в томографе, при помощи которой выбирают из списка исследованных пациентов результат исследования любого из пациентов и открывают его, далее открывают горизонтальный срез таза в режиме «Т2 tra pelvis Т2 tra pelvis» и выводят в окне программы первый срез таза, проходящий на одном из уровней, располагающихся между уровнем тела пятого поясничного позвонка и второго крестцового позвонка, где находится самая широкая часть средней ягодичной мышцы, затем используют кнопку управления «Measurement Tool-Line», которую нажимают при помощи левой кнопки «мышки» компьютера, и правой кнопкой мышки отмечают «крестиком» крайне заднюю точку места прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям, затем открывают окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» » на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимают на строку «Сору to all Images» и сохраняют отмеченный «крестик», после этого отмечают «крестиком» крайне переднюю точку прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошной кости, и вновь открывают окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимают на строку «Сору to all Images» и сохраняют отмеченный «крестик», после этого, используя функцию «мышки» компьютера, выводят в окне второй срез таза, проходящий через головки бедер, межвертельные гребни и грушевидные ямки больших вертелов, при этом, отмеченные «крестиками» и сохраненные точки мест прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям на предыдущем срезе, автоматически проецируются на выведенный в окне срез таза, затем на выведенном в окне втором срезе таза восстанавливают плоскость входа в вертлужные впадины путем проведения линии, проходящей через передний и задний края вертлужных впадин, далее проводят линию продольной оси головок и шеек бедер, проходящую через центр головок и середину поперечника шеек бедер, и определяют величину угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах, образованного пересечением линии плоскости входа в вертлужные впадины и линией продольной оси головок и шеек бедер, при этом величина угла горизонтальной инклинации, как правило, соответствовала среднестатистической величине угла горизонтальной инклинации, составляющей 66°, что подтверждает факт исследования нормального тазобедренного сустава, затем используют кнопку управления «Measurement Tool-Line» и функцию «мышки», отмечают усредненную точку прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов, затем открывают окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимают на строку «Сору to all Images» и сохраняют отмеченный «крестик», и таким образом на срезе визуализируются три сохраненные точки, которые одновременно видны при исследовании всех уровней срезов таза, следующим действием открывают первый срез таза, на котором визуализируются три сохраненные точки, и через эти точки проводят три линии, и таким образом получают два треугольника, в которых вершинный угол находится в усредненной точке прикрепления внутренних и наружных ротаторов к наружной поверхности большого вертела бедра, а боковые стороны треугольника, передняя и задняя, являются линиями направления мышц, а именно, передняя сторона треугольника соответствует линии направления группы внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости, а задняя сторона треугольника соответствует линии направления группы наружных ротаторов бедра в горизонтальной плоскости, и эти линии направления мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости обозначают как векторы нагрузки мышц ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава, при этом вершинный угол полученных треугольников разделен линией продольной оси головки и шейки бедра на два угла, из которых передний угол, который обозначают как угол α, и трактуют как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе, а задний угол, который обозначают как угол β и трактуют как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы наружных ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе, после чего определяют величины углов α и β путем использования меню программы «Measurement Tool-Line (Right Mouse)», и полученные цифры отражали величины углов отклонения векторов нагрузки мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе, при этом все отмеченные на исследуемых срезах точки, проведенные линии, построенные треугольники и определенные величины, используя программы компьютера, сохраняют поэтапно в виде отдельных файлов в необходимом количестве.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 представлена схема фронтально-плоского тазобедренного сустава.

На фиг. 2 А и Б представлены мышцы заднего отдела левого ТБС. А - вид сзади. Б - вид сверху. 1 - грушевидная. 2 - верхняя близнецовая. 3 - внутренняя запирательная. 4 - нижняя близнецовая. 5 - квадратная. 6 - сухожилие наружной запирательной мышцы, спрятанной под квадратной.

На фиг. 3 А и Б представлены мышцы области таза. А: 7 - большая ягодичная мышца; 8 - средняя ягодичная мышца. - 2. Б: 8 - средняя ягодичная мышца; 9 - малая ягодичная мышца; группа мышц наружных ротаторов бедра.

На фиг. 4 представлена тазовая кость с обозначенным местом прикрепления средней ягодичной (8) и малой ягодичной (9) мышц, и анатомическими линиями, ограничивающими место прикрепления средней ягодичной мышцы.

На фиг. 5 представлена тазовая кость с обозначенными анатомическими зонами прикрепления средней (8) и малой (9) ягодичной мышц.

На фиг. 6 представлена схема прикрепления мышц группы наружных ротаторов к бедренной кости и к тазовой кости.

На фиг. 7 А и Б представлены: А - схема среза тела человека и срез КТ, проходящих через тело крестца S2; Б - срез тела человека, проходящий на уровне тела крестца S2.

На фиг. 8 А и Б представлен срез МРТ таза, проходящий на уровне тела крестца S2 с отмеченными крайними точками прикрепления средней ягодичной мышцы и линией, обозначающей расстояние между точками.

На фиг. 9 А и Б представлен срез МРТ таза на уровне вертельной ямки в пределах вершины большого вертела и вертельной ямки (уровень места прикрепления средней и малой ягодичных мышц): А - правого тазобедренного сустава; Б - левого тазобедренного сустава.

На фиг. 10 А и Б представлен срез МРТ таза пациентки Г. с восстановленными линиями, обозначающими: 10 - линия плоскости входа в вертлужную впадину; 11 - линия продольной оси головок и шеек бедер, проходящая через центр головок и середину поперечника шеек бедер; 12 - угол горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах в горизонтальной плоскости; 13 - усредненная точка прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов.

На фиг. 11 А и Б - Представлен срез МРТ таза пациентки Б. с восстановленными линиями, обозначающими: 10 - линия плоскости входа в вертлужную впадину; 11 - линия продольной оси головок и шеек бедер, проходящая через центр головок и середину поперечника шеек бедер; 12 - величина угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах в горизонтальной плоскости; 13 - усредненная точка прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов.

На фиг. 12 представлен срез МРТ таза с восстановленными линиями и построенными треугольниками, где: 13 - усредненная точка прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов; 14 - два построенных треугольника - правый и левый; 15 - боковая сторона треугольников, передняя, является линией направления мышц, а именно, линией направления группы внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости - обозначают как вектор нагрузки мышц внутренних ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава; 16 - боковая сторона треугольников, задняя, является линией направления мышц, а именно, линией направления группы наружных ротаторов бедра в горизонтальной плоскости - обозначают как вектор нагрузки мышц наружных ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава; 17 - угол α - угол отклонения вектора нагрузки мышц группы внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе; 18 - угол β - угол отклонения вектора нагрузки мышц группы наружных ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе: 19 - цифры, являющиеся величинами углов отклонения векторов нагрузки мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе.

На фиг. 13 представлен срез МРТ таза пациентки Б. на уровне вертельной ямки в пределах вершины большого вертела и вертельной ямки.

На фиг. 14 представлен срез МРТ таза пациентки Б. на котором отмечены «крестиками» и сохранены точки мест прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям: 20 - в переднем отделе подвздошной кости; 21 - в заднем отделе подвздошной кости.

На фиг. 15 представлен срез МРТ таза пациентки Б. с восстановленными линиями, обозначающими: 10 - линия плоскости входа в вертлужную впадину; 11 - линия продольной оси головок и шеек бедер, проходящая через центр головок и середину поперечника шеек бедер; 12 - угол горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах в горизонтальной плоскости; 13 - усредненная точка прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов.

На фиг. 16 представлен срез МРТ таза пациентки Б. с восстановленными треугольниками правого и левого тазобедренных суставов.

Способ осуществляется следующим образом

Исследование проводили на аппарате Magentom Symphony 1,5Т, фирмы Siemens. Операционная система SyngoMR А30. Все исследования выполнены в 3-х проекциях: корональная (фронтальная), аксиальная (горизонтальная) и сагиттальная проекции. Программа обработки снимков efilm. Для работы выбраны исследования: MP-исследование тазобедренных суставов, толщина срезов 3 мм; MP - исследование крестцово-подвздошных сочленений, толщина срезов 3 мм; МР-исследования органов малого таза, толщина срезов 4 мм.

Вначале проводили компьютерное или магнитно-резонансное исследование таза пациентов без анатомо-морфологических и функциональных нарушений тазобедренных суставов, при этом, исследование начинали с уровня малых вертелов бедренных костей и заканчивали на уровне гребней подвздошных костей, причем шаг между срезами составил от 3 мм до 5 мм, затем исследовали поэтапно необходимые полученные срезы, для этого использовали программу обработки снимков «eFilm Lite™ 3.4», имеющуюся в томографе. При помощи программы выбирали из списка пациентов результат исследования любого из пациентов, далее открывали горизонтальный срез таза пациента в режиме «Т2 tra pelvis Т2 tra pelvis» и выводили в окне программы первый срез таза, проходящий на уровне (фиг. 8А, Б) тела крестца S2, где находится самая широкая часть средней ягодичной мышцы, затем использовали кнопку управления «Measurement Tool-Line», которую нажимали при помощи левой кнопки «мышки» компьютера, и правой кнопкой мышки отмечали «крестиком» крайне заднюю точку места прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям, затем открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняли отмеченный «крестик», после этого отмечали «крестиком» крайне переднюю точку прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошной кости, и вновь открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняют отмеченный «крестик», после этого, используя функцию «мышки» компьютера, выводили в компьютерном окне второй срез таза, проходящий на уровне головок бедер, межвертельных гребней и грушевидных ямок больших вертелов (фиг. 9А, Б), при этом, отмеченные «крестиками» и сохраненные точки мест прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям на предыдущем срезе, автоматически проецировались на выведенный в окне второй срез таза, затем на выведенном в компьютерном окне втором срезе таза восстанавливали плоскость входа в вертлужные впадины путем проведения линии (10), проходящей через передний и задний (фиг. 10А, Б) края вертлужных впадин, далее проводили линию продольной оси головок и шеек бедер (11), проходящую через центр головок и середину поперечника шеек бедер, и определяли величину угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах (12), образованного пересечением линии плоскости входа в вертлужные впадины и линией продольной оси головок и шеек бедер, при этом, величина угла горизонтальной инклинации, как правило, соответствовала среднестатистической величине угла горизонтальной инклинации, составляющей 66°, что подтверждает настоящий факт исследования нормального тазобедренного сустава (фиг. 10А, Б; фиг. 12). На фиг. 11А, Б представлена определенная программой величина угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах (12). После этого использовали кнопку управления «Measurement Tool-Line» и функцию «мышки» и отмечали усредненную точку прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер (13), которую находили в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов. Затем открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняли отмеченный «крестик», и таким образом на срезе визуализируются три сохраненные точки, которые одновременно видны при исследовании (осмотре) всех уровней срезов таза. Следующим действием открывали первый срез таза, на котором визуализируются три сохраненные точки, и через эти точки проводили три линии, и таким образом получают два треугольника - правый и левый (фиг. 11А, Б; фиг. 14), в которых вершинный угол находится в усредненной точке прикрепления внутренних и наружных ротаторов к наружной поверхности большого вертела бедра (13), а боковые стороны треугольника, передняя и задняя, являются линиями направления мышц, а именно, передняя сторона треугольника соответствует линии направления группы внутренних ротаторов бедра (15) в горизонтальной плоскости, а задняя сторона треугольника соответствует линии направления группы наружных ротаторов бедра (16) в горизонтальной плоскости. Эти линии направления мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости обозначали как векторы нагрузки мышц ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава, при этом, вершинный угол полученных треугольников разделен линией продольной оси головки и шейки бедра на два угла, из которых передний угол, который обозначали как угол α, трактовали как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе (17), а задний угол, который обозначали как угол β, трактовали как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы наружных ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе (18). После чего определяли величины углов α и β путем использования меню программы «Measurement Tool-Line (Right Mouse)». Полученные цифры (фиг. 11А, Б - 19) являлись величинами углов отклонения векторов нагрузки мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей (линии, определяющей величину истинной инклинации в тазобедренном суставе) в горизонтально плоском тазобедренном суставе, при этом, в правом треугольнике величина угла α составила 46°, а величина угла β - 58°, в левом треугольнике величина угла α составила 50°, а величина угла β - 54°, причем все отмеченные на исследуемых срезах точки, проведенные линии, построенные треугольники и определенные величины, используя программы компьютера, сохраняли поэтапно в виде отдельных файлов в необходимом количестве.

Таким образом, используя анатомию и топографию мышц ротаторов бедра по данным срезов таза пациентов без анатомо-морфологических и функциональных нарушений тазобедренных суставов и учитывая направление мышц, были определены анатомические образования, и после проведения соответствующей рентгенометрии срезов были определены направления векторов нагрузки в горизонтально плоском тазобедренном суставе, и определены величины углов отклонения векторов нагрузки по отношению к линии, определяющей величину истинной инклинации в тазобедренном суставе.

Клинический пример

При помощи программы из списка пациентов выбирают результат исследования пациентки Б. Далее открываем горизонтальный срез таза пациентки в режиме «Т2 tra pelvis Т2 tra pelvis» и выводим в окне программы первый срез таза, проходящий на уровне (фиг. 13) тела крестца S2, где находится самая широкая часть средней ягодичной мышцы, затем использовали кнопку управления «Measurement Tool-Line», которую нажимали при помощи левой кнопки «мышки» компьютера, и правой кнопкой мышки отмечали «крестиком» крайне заднюю точку места прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям, затем открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняли отмеченный «крестик», после этого отмечали «крестиком» крайне переднюю точку прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошной кости, и вновь открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняют отмеченный «крестик», после этого, используя функцию «мышки» компьютера, выводили в компьютерном окне второй срез таза, проходящий на уровне головок бедер, межвертельных гребней и грушевидных ямок больших вертелов (фиг. 14), при этом, отмеченные «крестиками» и сохраненные точки мест прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям на предыдущем срезе, автоматически проецируются на выведенный в окне второй срез таза, затем на выведенном в компьютерном окне втором срезе таза восстанавливали плоскость входа в вертлужные впадины путем проведения линии (10), проходящей через передний и задний (фиг. 15) края вертлужных впадин, далее проводили линию продольной оси головок и шеек бедер (11), проходящую через центр головок и середину поперечника шеек бедер, и определяли величину угла горизонтальной инклинации в тазобедренных суставах (12), образованного пересечением линии плоскости входа в вертлужные впадины и линией продольной оси головок и шеек бедер, при этом величина угла горизонтальной инклинации, как правило, соответствовала среднестатистической величине угла горизонтальной инклинации 66° и составила 61° составляющей 66°, что подтверждает настоящий факт исследования нормального тазобедренного сустава (фиг. 15 - 12). После этого использовали кнопку управления «Measurement Tool-Line» и функцию «мышки» и отмечали усредненную точку прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности больших вертелов бедер (13), которую находили в точке пересечения линии продольной оси головок и шеек бедер с наружной поверхностью больших вертелов. Затем открывали окно «Меню» путем нажатия правой кнопки «мышки» на «крестик», или окошко с указанным размером «крестика» и в появившемся окне «Меню» правой кнопкой «мышки» нажимали на строку «Сору to all Images» и сохраняли отмеченный «крестик», и таким образом на срезе визуализируются три сохраненные точки, которые одновременно видны при исследовании (осмотре) всех уровней срезов таза. Следующим действием открывали первый срез таза, на котором визуализируются три сохраненные точки, и через эти точки проводили три линии, и таким образом получают два треугольника - правый и левый (фиг. 16), в которых вершинный угол находится в усредненной точке прикрепления внутренних и наружных ротаторов к наружной поверхности большого вертела бедра (13), а боковые стороны треугольника, передняя и задняя, являются линиями направления мышц, а именно, передняя сторона треугольника соответствует линии направления группы внутренних ротаторов бедра (15) в горизонтальной плоскости, а задняя сторона треугольника соответствует линии направления группы наружных ротаторов бедра (16) в горизонтальной плоскости. Эти линии направления мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости обозначали как векторы нагрузки мышц ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава, при этом, вершинный угол полученных треугольников разделен линией продольной оси головки и шейки бедра на два угла, из которых передний угол, который обозначали как угол α, трактовали как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе (17), а задний угол, который обозначали как угол β, мы трактовали как угол отклонения вектора нагрузки мышц группы наружных ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей в горизонтально плоском тазобедренном суставе (18). После чего определяли величины углов α и β путем использования меню программы «Measurement Tool-Line (Right Mouse)». Полученные цифры (фиг. 16-19) являлись величинами углов отклонения векторов нагрузки мышц группы наружных и внутренних ротаторов бедра от продольной оси головок и шеек бедренных костей (линии, определяющей величину истинной инклинации в тазобедренном суставе) в горизонтально плоском тазобедренном суставе, при этом, в правом треугольнике величина угла α составила 50°, а величина угла β - 50°, а в левом треугольнике величина угла α составила 56°, а величина угла β - 46°, причем все отмеченные на исследуемых срезах точки, проведенные линии, построенные треугольники и определенные величины, используя программы компьютера, сохраняли поэтапно в виде отдельных файлов в необходимом количестве.

Таким образом, используя анатомию и топографию мышц ротаторов бедра по данным срезов таза пациентки Б. без анатомо-морфологических и функциональных нарушений тазобедренных суставов с учетом направления мышц были определены анатомические образования, и после проведения соответствующей рентгенометрии срезов были определены направления векторов нагрузки в горизонтально плоском тазобедренном суставе, и определены величины углов отклонения векторов нагрузки по отношению к линии, определяющей величину истинной инклинации в тазобедренном суставе.

Изобретение относится к медицине, нормальной и топографической анатомии человека, биомеханике, моделированию биомеханических систем, оперативной ортопедии, эндопротезированию тазобедренного сустава (ТБС), экспериментальной медицине. Определяют векторы нагрузки мышц ротаторов бедра (РБ) в горизонтально плоском (ГП) ТБС при нормальном угле горизонтальной инклинации (УГИ). Для этого проводят компьютерное или магнитно-резонансное исследование таза пациента без анатомо-морфологических и функциональных нарушений ТБС, начиная с уровня малых вертелов бедер и заканчивая на уровне гребней подвздошных костей с шагом 3-5 мм. Используя программу «eFilm Lite™ 3.4», поэтапно исследуют полученные срезы, открывают горизонтальный срез в режиме «Т2 tra pelvis» на одном из уровней между уровнем тела пятого поясничного и второго крестцового позвонка с самой широкой частью средней ягодичной мышцы (СЯМ). Используя «Measurement Tool-Line», отмечают крайне заднюю точку места прикрепления СЯМ к подвздошным костям с обеих сторон и сохраняют ее, используя строку «Copy to all Images» в окне «Меню». С обеих сторон отмечают и сохраняют крайне переднюю точку прикрепления СЯМ к подвздошной кости. Выводят в окне программы второй срез – через головки бедер, межвертельные гребни и грушевидные ямки больших вертелов. Сохраненные две точки прикрепления СЯМ к подвздошным костям на предыдущем срезе автоматически проецируются на выведенный в окне срез. Используя кнопку «Measurement Tool-Line», отмечают с обеих сторон точку прикрепления внутренних и наружных РБ к наружной поверхности большого вертела в точке пересечения линии продольной оси головки и шейки бедра с наружной поверхностью большого вертела. С помощью «Меню» и строки «Copy to all Images» сохраняют эту точку. Снова открывают первый срез, где визуализированы три сохраненные точки. Через них проводят три линии, получая с обеих сторон по треугольнику (Т), в которых вершинный угол находится в точке прикрепления внутренних и наружных РБ к наружной поверхности большого вертела. Боковые стороны Т: передняя сторона Т соответствует линии направления группы внутренних РБ, а задняя сторона – линии направления наружных РБ в горизонтальной плоскости. Эти линии обозначают как векторы нагрузки РБ ГПТБС. Вершинный угол каждого Т разделен линией продольной оси головки и шейки бедра на два угла. Передний угол α – это угол отклонения вектора нагрузки внутренних РБ, а задний угол β – угол отклонения вектора нагрузки наружных РБ от продольной оси головки и шейки бедра в ГПТБС. Используя меню «Measurement Tool-Line», определяют величины этих углов. Способ обеспечивает анатомически и топографически обоснованное определение направления упомянутых векторов нагрузки РБ в ГПТБС при нормальном УГИ. 16 ил., 1 пр.

Способ определения векторов нагрузки мышц ротаторов бедра в горизонтально плоском тазобедренном суставе при нормальной величине угла горизонтальной инклинации, заключающийся в том, что проводят компьютерное или магнитно-резонансное исследование таза пациента без анатомо-морфологических и функциональных нарушений тазобедренных суставов, начиная с уровня малых вертелов бедренных костей и заканчивая на уровне гребней подвздошных костей, причем шаг между срезами составляет от 3 мм до 5 мм, далее, используя программу обработки снимков «eFilm Lite™ 3.4» томографа, поэтапно исследуют полученные срезы, открывают горизонтальный срез таза в режиме «Т2 tra pelvis», проходящий на одном из уровней, располагающихся между уровнем тела пятого поясничного позвонка и второго крестцового позвонка, где находится самая широкая часть средней ягодичной мышцы;

используя кнопку управления «Measurement Tool-Line», отмечают крайне заднюю точку места прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям с обеих сторон, затем с использованием строки «Copy to all Images» в окне «Меню» сохраняют эту точку;

после этого с обеих сторон отмечают крайне переднюю точку прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошной кости и через окно «Меню» и строки «Copy to all Images» сохраняют эту точку;

затем выводят в окне программы второй срез таза, проходящий через головки бедер, межвертельные гребни и грушевидные ямки больших вертелов, при этом отмеченные и сохраненные ранее две точки мест прикрепления средней ягодичной мышцы к подвздошным костям на предыдущем срезе автоматически проецируются на выведенный в окне срез таза;

затем, используя кнопку управления «Measurement Tool-Line», отмечают с обеих сторон точку прикрепления внутренних и наружных ротаторов бедра к наружной поверхности большого вертела бедра, которую находят в точке пересечения линии продольной оси головки и шейки бедра с наружной поверхностью большого вертела;

затем с помощью окна «Меню» и строки «Copy to all Images» сохраняют эту точку;

затем снова открывают первый срез таза, на котором визуализированы три сохраненные точки, и через эти точки проводят три линии, получая с обеих сторон по треугольнику, в которых вершинный угол находится в точке прикрепления внутренних и наружных ротаторов к наружной поверхности большого вертела бедра, а боковые стороны треугольника - передняя и задняя - являются линиями направления мышц, а именно: передняя сторона треугольника соответствует линии направления группы внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости, а задняя сторона треугольника соответствует линии направления группы наружных ротаторов бедра в горизонтальной плоскости;

эти линии направления наружных и внутренних ротаторов бедра в горизонтальной плоскости обозначают как векторы нагрузки ротаторов бедра горизонтально плоского тазобедренного сустава, при этом вершинный угол каждого треугольника разделен линией продольной оси головки и шейки бедра на два угла, из которых передний угол обозначают как угол α и трактуют как угол отклонения вектора нагрузки внутренних ротаторов бедра от продольной оси головки и шейки бедренной кости в горизонтально плоском тазобедренном суставе, а задний угол обозначают как угол β и трактуют как угол отклонения вектора нагрузки наружных ротаторов бедра от продольной оси головки и шейки бедренной кости в горизонтально плоском тазобедренном суставе;

затем путем использования меню программы «Measurement Tool-Line» определяют величины углов α и β, полученные цифры отражают величины углов отклонения векторов нагрузки наружных и внутренних ротаторов бедра от продольной оси головки и шейки бедренной кости в горизонтально плоском тазобедренном суставе соответствующей стороны.