СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ДЕФОРМАЦИИ СТОПЫ В САГИТТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК A61B5/103 A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при планировании коррекции деформаций (реконструкции) стопы, включающего все ее отделы, когда компоненты деформации (ангуляция, трансляция, укорочение) располагаются в сагиттальной плоскости.

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

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 костей. В норме он составляет 50° (DeVries JG, Scharer B.J Foot Ankle Surg. 2015 May-Jun; 54(3):424-7.).

4. Угол Белера, образованный 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 деформации на уровне любого из отделов 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 деформации, вариантов устранения, невозможно.

Аналогом предлагаемого изобретения является способ, предложенный Г.Р. Измайловым и соавт. (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.

Однако данный способ применим только к заднему отделу стопы. Кроме этого его использование невозможно, если имеются сопутствующие деформации среднего отдела стопы и(или) дистального отдела большеберцовой кости. Сама пяточная кость может иметь торсионную деформацию, что влияет на точность измерения рентгенограмм. Так, в правильном положении дистального метаэпифиза большеберцовой кости, пяточная может находиться в таком положении, в котором измерить ее длину не представляется возможным.

Наиболее близкими к данному изобретению являются способы планирования коррекции деформаций среднего и заднего отделов, разработанные Соломиным Л.Н. и соавт. (Соломин Л.Н., Уханов К.А., Сорокин Е.П., Херценберг Д. Анализ и планирование коррекции деформаций заднего отдела стопы в сагиттальной плоскости. Травматология и ортопедия России. 2017; 23(1):23-32; Соломин Л.Н., Уханов К.А., Бойченко А.В., Херценберг Дж. Анализ и планирование коррекции деформаций среднего отдела стопы в сагиттальной плоскости. Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2017; 176(5): 59-63).

Согласно данным способам, осуществляется построение линии суставной поверхности блока таранной кости, определяется ее длина, по которой, с использованием референтных значений углов и коэффициентов, определяются должные оси среднего и заднего отделов стопы, а также должные длины среднего и заднего отделов стопы. Если оси и длины не совпадают с исследуемыми, то выполняют планирование коррекции деформации, а после коррекции контролируют ее точность.

Так, например, при использовании способа коррекции деформации пяточной кости при анализе рентгенограммы стопы в сагиттальной плоскости через точки а и b (края блока таранной кости) проводят линию 1 и измеряют расстояние от а до b (например, 35 мм). После этого определяют положение точки с: 35×2,56=89,6 мм, кпереди от точки b. Из этой точки проводят линию 2 под углом 15,2° к линии 1. Согласно формуле, задняя граница пяточной кости (точка d) должна находиться на линии 2 на расстоянии 35×4,59=160,7 мм от точки с.Если ось пяточной кости не совпадает с линией 2, и (или) точка d не соответствует задней кортикальной пластинке пяточной кости, выполняют планирование коррекции деформации. Для этого находят реальную ось пяточной кости и отмечают точку d1 месте пересечения оси пяточной кости с задней кортикальной пластинкой. Точка пересечения соответствующей норме оси и реальной оси является вершиной деформации. На этом уровне выполняют виртуальную остеотомию и коррекцию деформации.

Предложенные способы планирования коррекции деформаций среднего и заднего отделов стопы предполагают, что и величины поперечника пяточной кости, и головки 1-й плюсневой кости сохранены. Однако так бывает далеко не всегда, например, в случае "смятия" пяточной кости и(или) головки 1-й плюсневой кости при компрессионном переломе, врожденной патологии среднего и заднего отделов стопы. Для подобных ситуаций использовать предложенные способы невозможно.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность точно определить наличие деформации стопы в сагиттальной плоскости независимо от деформации среднего и(или) заднего ее отделов, установки стопы в голеностопном суставе, наличия деформации дистального отдела костей голени.

Технический результат достигается тем, что на сагиттальной боковой рентгенограмме стопы определяют переднюю и заднюю точки суставной поверхности блока таранной кости (а и b) и опорные (дистальные) точки пяточной кости и головки первой плюсневой кости. После этого эти четыре точки соединяют линиями (фиг. 1), образуя четырехугольник, где ab - его верхняя сторона, a dc - нижняя сторона четырехугольника. Далее на рентгенограмме находят следующие параметры:

1. Величины всех четыре углов:

2. Отношение длины верхнего основания к задней стороне:

3. Отношение верхней стороны к передней стороне:

4. Отношение верхней и нижней сторон: .

На фигурах изображены:

Фиг. 1. - схема построения четырехугольника стопы.

Фиг. 2. - референтные значения углов четырехугольника.

Фиг. 3. - референтные значения коэффициентов для определения длин сторон четырехугольника.

Фиг. 4. - построение должной механической оси 1-й плюсневой кости и определение должной точки ее пересечения с передним кортикальным слоем головки 1-й плюсневой кости.

Фиг. 5. - определение реальной механической оси 1-й плюсневой кости и точки ее пересечения с передним кортикальным слоем головки 1-й плюсневой кости.

Фиг. 6. - планирование коррекции деформации среднего отдела стопы.

Фиг. 7. - определение должной анатомической оси пяточной кости и точки ее пересечения с задним кортикальным слоем пяточной кости.

Фиг. 8. - определение реальной анатомической оси пяточной кости и точки ее пересечения с задним кортикальным слоем пяточной кости.

Фиг. 9. - планирование коррекции деформации заднего отдела стопы.

Фиг. 10. - построение должного четырехугольника стопы.

Фиг. 11. - уточнение коррекции стопы на основе четырехугольника.

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, под каким углом пересекается линии, образующие фигуру.

При этом были получены следующие данные (фиг. 2):

Массив полученных данных при определении коэффициентов соотношения сторон к отрезку ab, так же обработан статистически и представлен следующими данными (фиг. 3):

k1=ad/ab=1,71(±1,17)

k2=bc/ab=2,99(±0,8)

k3=3,9(±0,9)

При реализации способа по рентгенограмме определяют длину суставной линии блока таранной кости. Используя полученные референтные значения углов и длин сторон четырехугольника, строят четырехугольник таким, каким он должен быть при отсутствии деформации. Сравнивают этот должный четырехугольник с реальным, построенным по рентгенограмме пациента, если они не совпадают, то имеет место деформация. После коррекции деформации реальный и должный четырехугольники должны совпадать.

Клинический пример.

Пациентка Т., 18 лет, обратилась с жалобами на деформацию правой стопы. Были выполнены рентгенография и планирование коррекции деформации среднего отдела согласно известного способа (Соломин Л.Н., Уханов К.А., Бойченко А.В., Херценберг Дж. Анализ и планирование коррекции деформаций среднего отдела стопы в сагиттальной плоскости. Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2017; 176(5): 59-63) (фиг. 4-6). После этого было выполнено планирование коррекции деформации заднего отдела согласно известного способа (Соломин Л.Н., Уханов К.А., Сорокин Е.П., Херценберг Д. Анализ и планирование коррекции деформаций заднего отдела стопы в сагиттальной плоскости. Травматология и ортопедия России. 2017; 23(1):23-32) (фиг. 7-9). После этого, на основании измерения длины линии сустава блока таранной кости, равной 32 мм, построен должный (референтный) четырехугольник, в котором bc=32×2,99=95,68 мм; cd=32×3,9=124,8 мм; ad=32×1,71=54,72 мм. Этот должный четырехугольник наложен на схему планирования коррекции деформаций среднего и заднего отделов стопы (фиг. 10). При этом выяснено, что за счет того, что имеется дисплазия (недоразвитие) пяточной и 1-й плюсневой костей, произведенное на основе способов-прототипов планирование, не является точным. Выполнено совмещение точек с и d с опорными точками пяточной кости и головки 1-й плюсневой кости (фиг. 11).

Данное планирование позволило выполнить пациентки коррекцию сложной деформации стопы с восстановлением опорной функции н/конечности.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при планировании коррекции деформаций (реконструкции) стопы, включая все ее отделы, когда компоненты деформации (ангуляция, трансляция, укорочение) располагаются в сагиттальной плоскости. На рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, определяют точку «а», соответствующую заднему краю суставной поверхности блока таранной кости, и точку «b», соответствующую переднему краю. Определяют точку «с», соответствующую опорной точке головки 1-й плюсневой кости, и точку «d», соответствующую опорной точке пяточной кости. Все точки соединяют. Строят четырехугольник, где ab - верхняя сторона, a dc - нижняя сторона, используя референтные значения dab=103,2° (±7,2), abc=142,3° (±8,5), bcd=33,1° (±1,7), cda=81,1° (±8,6), k1=ad/ab=1,71 (±1,17), k2=bc/ab=2,99 (±0,8), k3=dc/ab=3,9 (±0,9). Строят четырехугольник таким, каким он должен быть при отсутствии деформации стопы. Сравнивают с реальным четырехугольником, построенным по рентгенограмме пациента. Если они не совпадают, определяют наличие деформации. Способ обеспечивает точное определение наличия деформации стопы в сагиттальной плоскости независимо за счет определения расположения на рентгенограмме соответствующих точек и проведения сравнительных геометрических построений. 11 ил., 1 пр.

Способ определения наличия деформации стопы в сагиттальной плоскости, включающий определение на рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, точки «а», соответствующей заднему краю суставной поверхности блока таранной кости, и точки «b», соответствующей переднему краю, проведение через точки «а» и «b» линии и измерение ее длины, отличающийся тем, что определяют точку «с», соответствующую опорной точке головки 1-й плюсневой кости, и точку «d», соответствующую опорной точке пяточной кости, все точки соединяют, строят четырехугольник, где ab - верхняя сторона, a dc - нижняя сторона, используя референтные значения dab=103,2° (±7,2), abc=142,3° (±8,5), bcd=33,1° (±1,7), cda=81,1° (±8,6), k1=ad/ab=1,71 (±1,17), k2=bc/ab=2,99 (±0,8), k3=dc/ab=3,9 (±0,9), строят четырехугольник таким, каким он должен быть при отсутствии деформации стопы, сравнивают с реальным четырехугольником, построенным по рентгенограмме пациента, если они не совпадают, определяют наличие деформации.