СПОСОБ РАСЧЕТА КОРРЕКЦИИ ПРИ ДЕФОРМАЦИЯХ ЗАДНЕГО ОТДЕЛА СТОПЫ Российский патент 2017 года по МПК A61B5/00 A61B5/103 A61B6/00 A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при планировании коррекции деформаций (реконструкции) заднего отдела стопы, включающего пяточную кость и таранно-пяточный сустав, когда компоненты деформации (ангуляция, укорочение) располагаются в сагиттальной плоскости.

Известны т.н. референтные линии и углы (РЛУ), позволяющие определить наличие деформации пяточной кости:

1. Пяточно-опорный угол, в норме имеющий значение от 25° до 28° (Яременко Д.А., Рентгенологическое исследование в оценке анатомо-функционального состояния стопы / Д.А. Яременко, В.И. Ефименко, Р.В. Ефимов // Ортопедия, травматология. - 2004. - №1. - С. 16-20).

2. Угол наклона пяточной кости между касательной к подошвенной поверхности и горизонтальной плоскостью. В норме он составляет 15°-20° (Яременко Д.А., Рентгенологическое исследование в оценке анатомо-функционального состояния стопы / Д.А. Яременко, В.И. Ефименко, Р.В. Ефимов // Ортопедия, травматология. - 2004. - №1. - С. 16-20).

3. Таранно-пяточный угол, образованный осевыми линиями таранной и пяточной кости. В норме он составляет 50° (DeVrkes JG, Scharer B.J, Foot Ankle Surg. 2015, May-Jun; 54(3): 424-7).

4. Угол Белера образован пересечением линий, одна из которых проходит от верхнего заднего края бугристости через задний край задней фасетки, а вторая - от верхнего края задней фасетки через верхний край переднего отростка пяточной кости. В норме этот угол равен 20°-40° (Su Y, Chen W, Zhang T, Wu X, Wu Z, Zhang Y. BMC Surg. 2013, Sep 24; 13: 40. dok: 10.1186/1471-2482-13-40).

При наличии травматических деформаций пяточной кости или среднего отдела стопы значение данных РЛУ становится отличным от значений, принятых за норму. При врожденной патологии проведение референтных линий часто становится невозможным в связи с отсутствием четких рентгенологических ориентиров. В обоих случаях наличие или отсутствие деформации в лучшем случае только констатируется; планирование коррекции деформации, т.е. определение ее компонентов, вершины, вариантов устранения, невозможно.

Наиболее близким к данному изобретению является способ планирования коррекции деформации пяточной кости, разработанный Г.Р. Исмайловым и др. (Исмайлов Г.Р. Расчет приемов реконструкции заднего отдела стопы / Г.Р. Исмайлов, Д.В. Самусенко, Г.В. Дьячкова // Гений Ортопедии. - 2001. - №4. - С. 81-84). Согласно данному способу длина пяточной кости определяется путем умножения ширины дистального метаэпифиза большеберцовой кости в наиболее широкой его части на индекс длины пяточной кости (1,95±0,03). После этого от наиболее крайней точки переднего отростка пяточной кости откладывается полученная длина пятки по ее оси, и в дистальной точке прокладываются две касательные к воображаемому пяточному бугру - вдоль нижнего края к головке первой плюсневой кости и перпендикулярно ей - вдоль заднего края. Индекс таранной кости вычисляется при этом по методике В.О. Маркса. (Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. - Минск: Наука и техника, 1978. - С. 501-503).

Однако данный способ имеет существенный недостаток: его использование невозможно, если имеются сопутствующие деформации среднего отдела стопы и(или) дистального отдела большеберцовой кости. Кроме этого, сама пяточная кость может иметь торсионную деформацию, что влияет на точность измерения рентгенограмм. Так, в правильном положении дистального метаэпифиза большеберцовой кости, пяточная может находится в таком положении, в котором измерить ее длину не представляется возможным.

Технический результат изобретения состоит в возможности точного определения вершины деформации и ее компонентов, включая укорочение заднего отдела стопы, даже при наличии двусторонней деформации, деформации среднего отдела стопы и дистального отдела большеберцовой кости.

Технический результат достигается тем, что проводят линию-1 через края (точки а и b) суставной поверхности блока таранной кости и на этой линии, кпереди от точки b, на расстоянии, равном ab×2,6, ставят точку с. Из точки с вниз, под углом 16° проводят линию-2. На линии-2, на расстоянии, равном ab×4,8, ставят точку d. В норме линия-2 является осью пяточной кости, а точка d располагается на задней границе пяточной кости. Если точка d находится не на задней границе, тогда через наиболее удаленные точки бугра пяточной кости проводят линию-3 и из ее центра, перпендикулярно линии-3, проводят линию-4. Линия 4 в данном случае есть ось дистального фрагмента пяточной кости. Точка перекреста линий 2 и 4 является вершиной деформации пяточной кости. Выполняют виртуальную остеотомию и после этого перемещают дистальный фрагмент пяточной кости так, чтобы линии 2 и 4 расположились соосно, а задняя граница перемещаемого фрагмента совпала с точкой d. Измеряют, под каким углом и на какое расстояние должен быть перемещен дистальный фрагмент пяточной кости для достижения правильного положения. Эти величины используют во время реконструктивной операции.

Способ расчета коррекции при деформациях заднего отдела стопы представлен на фигурах:

Фиг. 1 - На боковой проекции здоровой стопы с нагрузкой на таранной кости отмечена линия суставной поверхности. Задний ее край отмечен буквой а, передний - b.

Фиг. 2 - На той же линии на расстоянии ab×2,6 установлена точка с.

Фиг. 3 - Проведена вторая линия под углом 16 градусов к линии abc книзу в направлении пяточной кости.

Фиг. 4 - На второй линии на расстоянии, равном ab×4,8, установлена точка d. Представленная схема соответствует нормальной рентгенограмме стопы, поэтому вторая линия является осью пяточной кости, а точка d располагается на задней ее границе.

Фиг. 5 - Наглядное представление о расчете местоположения точки d.

Фиг. 6 - При несовпадении линии 2 с продольной осью пяточной кости строится третья линия, образованная перпендикуляром к середине линии, соединяющей наиболее удаленные точки бугра пяточной кости.

Фиг. 7 - При деформации пяточной кости расчет начинается с того же построения отрезка ab, как и на фигуре 1.

Фиг. 8 - Точка с находится по формуле ab×2,6.

Фиг. 9 - Наглядное представление о расчете местоположения точки с.

Фиг. 10 - Построение второй линии аналогично построению ее на фигуре 3.

Фиг. 11 - На второй линии на расстоянии, равном ab×4,8, установлена точка d. Представленная схема не соответствует нормальной рентгенограмме стопы, поэтому вторая линия не совпала с осью пяточной кости, а точка d не располагается на задней ее границе.

Фиг. 12 - Наглядное представление о расчете местоположения точки d.

Фиг. 13 - Построена третья линия, образованная перпендикуляром к середине линии, соединяющей наиболее удаленные точки бугра пяточной кости. Получена точка d1, являющаяся местоположением задней части пяточного бугра.

Фиг. 14 - Пересечение линий, одна из которых является осью задней части пяточной кости, и линии 2, найденной относительно отрезка abc, является вершиной деформации. На этом уровне выгоднее всего выполнять корригирующую остеотомию. Для точной коррекции деформации необходимо, чтобы точка d1 совпала с точкой d.

Фиг. 15 - Рентгенограмма пациентки Т. до операции.

Фиг. 15-22 - Этапы планирования коррекции деформации (аналогично фиг. 9-14).

Фиг. 23. - Коррекция деформации при помощи аппарата внешней фиксации.

Фиг. 24. - Результат коррекции.

Для получения значений коэффициентов были проанализированы 74 рентгенограммы недеформированных стоп людей в возрасте от 23 до 64 лет. Все рентгенограммы были выполнены с нагрузкой в боковой проекции.

При анализе рентгенограмм выясняли, где и под каким углом пересекается линия, образованная задней и передней краями суставной поверхности блока таранной кости с осью пяточной кости. Эта величина оказалась равной 16±3°. После этого расстояние от точки пересечения этих линий в миллиметрах делили на длину суставной поверхности блока таранной кости. После статистической обработки результатов был получен коэффициент k₁, равный 2,6+0,5. Кроме этого, на всех рентгенограммах измеряли, на каком расстоянии от точки пересечения линий располагается задняя точка оси пяточной кости. Это расстояние в миллиметрах, как и в случае измерения первого коэффициента, делили на длину суставной поверхности блока таранной кости в миллиметрах. После статистической обработки результатов был получен коэффициент k₂, равный 4,8±0,5.

Способ реализуют следующим образом.

1. На рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, ставят две точки (а и b), ограничивающие суставную поверхность таранной кости, и проводят через них линию-1 (фигура 7);

2. Измеряют расстояние между точками а и b (например, 35 мм) и на линии-1, спереди от точки b, ставят точку с, находящуюся от точки b на расстоянии, которое вычисляют по формуле: расстояние между точками а и b (в мм), х коэффициент k₁=2,6 (например, 35 мм × 2,6 = 91 мм) (фигура 8);

3. Из точки с, вниз, под углом 16° к линии 1, проводят линию-2. Эта линия в норме соответствует оси пяточной кости (фигура 10).

4. На линию-2 ставят точку d, находящуюся от точки пересечения линий 1 и 2 на расстоянии, которое вычисляют по формуле: расстояние между точками а и b (в мм), х коэффициент k₂=4,8 (например, 35 мм × 4,8 = 91 мм). В норме точка d должна соответствовать самой задней части кортикальной пластинки пяточной кости (фигура 11).

5. Через наиболее удаленные точки бугра пяточной кости, одна из которых находится на тыльной поверхности, а вторая - на подошвенной, проводят линию-3 и из ее центра, перпендикулярно линии-3, проводят линию-4. Линия-4 и есть ось дистального фрагмента пяточной кости. Точка перекреста линии-2 и линии-4 является вершиной деформации пяточной кости. При возможности остеотомия должна быть выполнена на этом уровне (фигура 13).

6. Выполняют виртуальную остеотомию и после этого перемещают дистальный фрагмент пяточной кости так, чтобы линия-2 и линия-4 расположились соосно, а задняя граница перемещаемого фрагмента (d1) совпала с точкой d.

7. Измеряют, под каким углом и на какое расстояние должен быть перемещен дистальный фрагмент пяточной кости для достижения правильного положения. Эти величины используют во время реконструктивной операции.

Клинический пример.

Пациентка Т. 35 л., диагноз: Посттравматическая деформация левой пяточной кости (фигура 15). По рентгенограмме выполнено планирование коррекции деформации в соответствии с предлагаемым способом (фигуры 16-22). После этого выполнена коррекция деформации при помощи аппарата внешней фиксации (фигура 23). После коррекции фрагменты пяточной кости были фиксированы винтами. Анализ рентгенограммы показал, что деформация была устранена полностью (фигура 24).

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при планировании реконструкции заднего отдела стопы. На рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, ставят точку «а», соответствующую заднему краю суставной поверхности блока таранной кости, и точку «b», соответствующую переднему краю. Проводят через точки «а» и «b» линию 1 и устанавливают на этой линии, кпереди от точки «b» на расстоянии, равном ab×2,6, точку «с». Проводят линию 2 из точки «с» вниз под углом 16° к отрезку bc. Отмечают на линии 2 от точки пересечения линий 1 и 2 расстояние, равное ab×4,8, и ставят точку «d». Через наиболее удаленные точки бугра пяточной кости проводят линию 3 и из ее центра, перпендикулярно линии 3, проводят линию 4. Точка перекреста линий 2 и 4 является вершиной деформации пяточной кости. После выполнения виртуальной остеотомии перемещают дистальный фрагмент пяточной кости так, чтобы линии 2 и 4 расположились соосно, а задняя граница перемещаемого фрагмента совпала с точкой «d». На основании полученных данных определяют угол и расстояние, на которое следует переместить дистальный фрагмент пяточной кости для достижения правильного положения заднего отдела стопы. Способ позволяет точно провести планирование реконструкции заднего отдела стопы за счет определения вершины деформации и ее компонентов. 24 ил., 1 пр.

Способ реконструкции заднего отдела стопы при его деформациях, отличающийся тем, что на рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, ставят точку «а», соответствующую заднему краю суставной поверхности блока таранной кости, и точку «b», соответствующую переднему краю, проводят через точки «а» и «b» линию 1 и устанавливают на этой линии, кпереди от точки «b» на расстоянии, равном ab×2,6, точку «с», проводят линию 2 из точки «с» вниз под углом 16° к отрезку bc, отмечают на линии 2 от точки пересечения линий 1 и 2 расстояние, равное ab×4,8, и ставят точку «d», которая является задней границей, получаемой в ходе исправления деформации пяточной кости; через наиболее удаленные точки бугра пяточной кости проводят линию 3 и из ее центра, перпендикулярно линии 3, проводят линию 4, которая является осью дистального фрагмента пяточной кости, а точка перекреста линий 2 и 4 является вершиной деформации пяточной кости и после выполнения виртуальной остеотомии перемещают дистальный фрагмент пяточной кости так, чтобы линии 2 и 4 расположились соосно, а задняя граница перемещаемого фрагмента совпала с точкой «d»; на основании полученных данных определяют угол и расстояние, на которое следует переместить дистальный фрагмент пяточной кости для достижения правильного положения заднего отдела стопы.