Способ выполнения моделирующей резекции у детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости Российский патент 2025 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости, сопровождающимися ее асферичностью.

Подобные деформации чаще являются результатом неблагоприятного течения болезни Пертеса, асептического некроза головки бедра различной этиологии. Нарушение сферичности головки бедренной кости приводят к возникновению конфликта между ее гиалиновым хрящом и суставной губой вертлужной впадины, что вызывает фемороацетабулярный импиджемент (ФАИ) и структурную нестабильность тазобедренного сустава. Данное патологическое состояние признается ведущей причиной развития и прогрессирования артроза тазобедренного сустава в молодом возрасте.

Известен способ хирургического лечения асферичных деформаций головки бедренной кости с возникшим импинджмент-синдромом у взрослых (Rodrigo М. Mardones, M.D., Carlos Gonzalez, М. et al. Surgical Treatment of Femoroacetabular Impingement: Evalua of the Effect of the Size of the Resection Vol. 87-A, pp. 273-279, February 2005) путем выполнения моделирующей резекции несферической части головки бедренной кости. Для обеспечения полной визуализации бедренного и тазового компонентов сустава используется метод безопасного хирургического вывиха бедра. Сама парциальная резекция головки бедренной кости осуществляется при помощи специальных накладок стандартных типоразмеров.

Основным недостатком рассмотренного способа является то, что в большинстве случаев предоперационное планирование проводиться по рентгенограммам, на которых асферичные части головки бедренной кости накладываются друг на друга, что затрудняет достоверную оценку деформации, а при выполнение самой моделирующей резекции с применением специальных накладок стандартных типоразмеров возможно чрезмерное или, наоборот, недостаточное устранение участка головки бедренной кости. Перечисленное ведет к возникновению погрешностей при выполнении моделирующей резекции, что отрицательно сказывается на результатах лечения.

Задачей изобретения является повышение эффективности хирургического лечения детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости с использованием индивидуально изготовленного устройства для определения локализации и объема резекции участка головки бедренной кости для восстановления ее сферичности и устранения анатомического субстрата ФАИ.

Технический результат поставленной задачи достигается тем, что в способе моделирующей резекции у детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости после виртуального 3D-планирования осуществляется прототипирование персонифицированного устройства (печать FDM на 3D-принтере Fortus 450mc FDM). Индивидуальное устройство для определения уровня резекции представлено напечатанной на 3D-принтере накладкой в виде вертикального среза в сагиттальной плоскости края вертлужной с возможностью его посадки на головку бедренной кости для визуализации места соударения и асферичности головки. Применение индивидуального устройства позволит во время вмешательства определить истинной форму и размеры головки бедренной кости и осуществить резекцию головки бедренной кости в соответствии с запланированной виртуально индивидуальной коррекцией.

На фиг. 1 представлена 3D-модель бедренной кости и устройство для определения места резекции головки.

Поз. 1 - Вертикальный срез края вертлужной впадины.

Поз. 2 - 3D-модель индивидуального устройства.

Поз. 3 - Определение места асферичности головки бедренной кости.

На фиг. 2 представлен индивидуальное устройство (печать FDM на 3D-принтере Fortus 450mc FDM).

Поз. 4. - Прототипированный передний край вертлужной впадины.

Поз. 5. - Прототипированный задний край вертлужной впадины.

На фиг. 3 представлена схема способа моделирующей резекции головки бедренной кости с использованием индивидуального устройства.

Поз. 6. - Точное место асферичности головки бедренной кости.

Поз. 7. - Сопоставление персонифицированного устройства для точного места и объема резекции головки бедренной кости.

Фиг 4 - Разметка места выполнения моделирующей резекции.

Фиг. 5 - Высокоскоростным бором и долотом выполнение моделирующую резекцию, с контролем кровоснабжения головки бедренной кости.

Поз. 8 - Контроль кровотечения из контрольного отверстия диаметром 2 мм в головке бедренной кости.

На фиг. 6 представлена рентгенограмма тазобедренного сустава пациента с постишемической деформацией головки бедренной кости и формированием высокого стояния большого вертела до хирургического вмешательства по предлагаемому способу.

На фиг. 7 представлена рентгенограмма тазобедренного сустава пациента с постишемической деформацией головки бедренной кости после хирургического вмешательства по предлагаемому способу.

Способ выполнения моделирующей резекции головки бедренной кости у детей с последствиями асептического некроза осуществляется следующим образом:

В предоперационном периоде выполняют компьютерную томографию таза и бедренных костей. В программе для 3D-моделирования, путем конвертации создается трехмерная модель головки бедренной кости и вертлужной впадины. В 3D-программе под контролем различных проекций (perspective, right, left, top, front) выполняется виртуальное планирование моделирующей резекции. К 3D-модели головки бедренной кости приставляется вертикальный срез в сагиттальной плоскости края вертлужной впадины для визуализации места соударения и причины конфликта. На проксимальный отдел бедренной кости в одну линию на уровне и перпендикулярно плоскости резекции создаются обозначающие метки, указывающие о соударении головки бедренной кости и края вертлужной впадины соответственно. С целью дальнейшего моделирования индивидуального устройства проксимальный отдел бедренной кости с привязанной к нему меткой возвращается в исходное положение. С достижением индивидуальной коррекции осуществляли прототипирование персонифицированного устройства (печать FDM на 3D-принтере Fortus 450mc FDM) (поз. 2). Во время операции в положении пациента на боку выполняли линейный разрез по боковой поверхности бедра, рассекали tractus iliotibialis, отсекали большой вертел с мобилизацией и отведением его кпереди вместе с прикрепляющимися к нему m. vastus lateralis, m. gluteus medius, m. gluteus minimus. Производили доступ к капсуле тазобедренного сустава в промежутке между m. gluteus minimus и m. piriformis, выполняли Z-образную капсулотомию. Отсекали круглую связку, вывихивали головку бедренной кости. В передненаружном квадранте эпифиза выполняли визуализацию деформации головки бедренной кости (поз. 6). Затем головку бедренной кости вправляли в вертлужную впадину и приступали к формированию синовиального питающего лоскута. Осуществляли рассечение синовиальной оболочки на шейке бедренной кости и ее отслойку по передней и задней поверхностям с отсечением заднего фрагмента большого вертела и отделением сухожилий ротаторов от места их прикрепления к бедренной кости. Повторно осуществляли вывих бедра. Выполняли совмещение персонифицированного индивидуального устройства для точного места и объема резекции головки бедренной кости, (поз. 7) делали разметку, (фиг. 4) удаляли индивидуальное устройство и высокоскоростным бором и долотом выполняли моделирующую резекцию (фиг. 5). При этом особое внимание уделялось тому, чтобы после резекции головки не возникало натяжения и перекрута питающего лоскута. Также оценивали состояние кровоснабжения эпифиза, используя просверленное отверстие в месте резекции эпифиза бедренной кости (Поз. 8). При соблюдении техники вмешательства кровотечение из контрольного отверстия диаметром 2 мм в головке бедренной кости сохраняется на протяжении всего вмешательства моделирующей резекции головки бедренной кости. В завершение вмешательства выполняли шов надкостницы и капсулы, остеосинтез большого вертела винтами, шов tractus iliotibia шов кожных покровов.

Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в следующем: Предоперационное планирование проведенное под контролем различных проекций в 3D-программе обеспечивает идеальную точность расчета угловых величин и линий резекции головки бедренной кости; только 3D-моделирование дает возможность точно минимизировать погрешности при определении истинной формы и размеров головки бедренной кости; позволяет смоделировать несколько вариантов оперативного лечения выбрать оптимальный вариант, необходимый данному пациенту, для достижения наилучшего результата лечения. Применение персонифицированного устройства обеспечивает его позиционирование с учетом индивидуальных анатомических ориентиров кости. При этом резекцию можно выполнять не только долотом, но и при помощи высокоскоростного бора, что в отдельных случаях, например, когда поверхность резекции представляет собой более сложную, чем плоскость, поверхность, является более предпочтительным вариантом.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии, и может быть использовано при хирургическом лечении детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости. На предоперационном этапе с использованием компьютерного моделирования и 3D-печати создают трехмерную модель головки бедренной кости и вертлужной впадины. Выполняют виртуальное планирование моделирующей резекции, в ходе которого 3D-модель головки бедренной кости сопоставляют с вертикальным срезом в сагиттальной плоскости края вертлужной впадины и визуализируют места соударения. На проксимальном отделе бедренной кости создают метки, указывающие на места соударения головки бедренной кости и края вертлужной впадины соответственно. Производят изготовление индивидуального устройства, которое выполнено в виде накладки в форме вертикального среза края вертлужной впадины, сделанного в сагиттальной плоскости в соответствии с фигурой 2 с возможностью его посадки на головку бедренной кости. Согласно с предоперационным планированием выполняют доступ к головке бедренной кости, область головки скелетируют и устанавливают на поверхность кости упомянутое индивидуальное устройство. После позиционирования устройства делают разметку места удаления костного субстрата. При помощи высокоскоростного бора и долота выполняют резекцию головки бедренной кости и удаляют фрагменты кости. Способ обеспечивает точное определение истинной формы и размеров головки бедренной кости и позволяет осуществить резекцию головки бедренной кости в соответствии с запланированной виртуально индивидуальной коррекцией за счет использования индивидуального устройства с возможностью его посадки на головку бедренной кости для визуализации места соударения и асферичности головки. 7 ил.

Способ выполнения моделирующей резекции у детей с постишемическими деформациями головки бедренной кости, заключающийся в том, что на предоперационном этапе с использованием компьютерного моделирования и 3D-печати создают трехмерную модель головки бедренной кости и вертлужной впадины; выполняют виртуальное планирование моделирующей резекции, в ходе которого 3D-модель головки бедренной кости сопоставляют с вертикальным срезом в сагиттальной плоскости края вертлужной впадины и визуализируют места соударения, на проксимальном отделе бедренной кости создают метки, указывающие на места соударения головки бедренной кости и края вертлужной впадины соответственно; производят изготовление индивидуального устройства, которое выполнено в виде накладки в форме вертикального среза края вертлужной впадины, сделанного в сагиттальной плоскости в соответствии с фигурой 2 с возможностью его посадки на головку бедренной кости; согласно с предоперационным планированием выполняют доступ к головке бедренной кости, область головки скелетизируют и устанавливают на поверхность кости упомянутое индивидуальное устройство; после позиционирования устройства делают разметку места удаления костного субстрата, затем при помощи высокоскоростного бора и долота выполняют резекцию головки бедренной кости и удаляют фрагменты кости.