Научная статья на тему 'Анатомическое обоснование и математическое моделирование малоинвазивного доступа к коленному суставу'

Анатомическое обоснование и математическое моделирование малоинвазивного доступа к коленному суставу Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
168
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / МАЛОИНВАЗИВНЫЙ ДОСТУП / ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА / MATHEMATICAL MODELING / MINI-INVASIVE SURGICAL APPROACHES / KNEE-JOINT ARTHROPLASTY

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Алабут А. А., Трясоруков А. И.

Для обоснования малоинвазивных доступов при эндопротезировании коленного сустава нами изучены вариантная анатомия, особенности биомеханики и мобильности тканей коленного сустава. Исследования проведены на 30 трупах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 64 лет разного типа телосложения. Выполнено 144 измерения анатомических объектов коленного сустава при длине кожного разреза 7 см, 9 см, 11 см, углах сгибания в суставе 100°, 160° и 180°. Проведенный статистический анализ позволил создать математическую модель, сформировать алгоритм и разработать компьютерную программу для предоперационного определения минимально возможной величины кожного разреза, анатомических особенностей доступа во время эндопротезирования коленного сустава на основании типа телосложения, размеров надколенника, типа и предполагаемого размера эндопротеза.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Алабут А. А., Трясоруков А. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Anatomic substantiation and mathematical modeling of mini-invasive surgical approach to knee-joint

In order to substantiate mini-invasive surgical approaches at knee-joint arthroplasty, we have studied variant anatomy, properties of biomechanics and mobility of tissues of knee-joint. We have analyzed 30 dead bodies of males and females between 20 and 64 years old with different body-constitution's types. 144 measurements of anatomical objects on knee-joint were made through skin incisions of 7 cm, 9 cm, 11 cm lengths, at angles of knee-joint. exion of 100°, 160° and 180°. Static analysis has allowed creating a mathematical model, forming an algorithm and coming out with a computer program for preoperative de. ning of minimal possible skin incision's size and anatomic properties of surgical approach at knee-joint arthroplasty, depending on body-constitution's type, patella's size, type and supposed size of prosthesis.

Текст научной работы на тему «Анатомическое обоснование и математическое моделирование малоинвазивного доступа к коленному суставу»

УДК 616.37-002:577.125 Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

А. А. АЛАБУТ1, А. И. ТРЯСОРУКОВ2

АНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАЛОИНВАЗИВНОГО ДОСТУПА К КОЛЕННОМУ СУСТАВУ

кафедра травматологии и ортопедии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29. E-mail: [email protected] 2Кафедра математики Российского государственного торгово-экономического университета,

г. Ростов-на-Дону, ул. Тургеневская, 49

Для обоснования малоинвазивных доступов при эндопротезировании коленного сустава нами изучены вариантная анатомия, особенности биомеханики и мобильности тканей коленного сустава. Исследования проведены на 30 трупах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 64 лет разного типа телосложения. Выполнено 144 измерения анатомических объектов коленного сустава при длине кожного разреза 7 см, 9 см, 11 см, углах сгибания в суставе 100°, 160° и 180°. Проведенный статистический анализ позволил создать математическую модель, сформировать алгоритм и разработать компьютерную программу для предоперационного определения минимально возможной величины кожного разреза, анатомических особенностей доступа во время эндопротезирования коленного сустава на основании типа телосложения, размеров надколенника, типа и предполагаемого размера эндопротеза.

Ключевые слова: математическое моделирование, малоинвазивный доступ, эндопротезирование коленного сустава.

A. V. ALABUT1, A. I. TRASORUKOV

ANATOMIC SUBSTANTIATION AND MATHEMATICAL MODELING OF MINI-INVASIVE SURGICAL APPROACH TO KNEE-JOINT

1Department of traumatology and orthopedics of the Rostov state medical universities,

Rostov-on-Don, the lane Nakhichevan, 29. E-mail: [email protected] 2Chair of mathematics of the Russian state trade and economic university,

Rostov-on-Don, street Tourgenevsky, 49

In order to substantiate mini-invasive surgical approaches at knee-joint arthroplasty, we have studied variant anatomy, properties of biomechanics and mobility of tissues of knee-joint. We have analyzed 30 dead bodies of males and females between 20 and 64 years old with different body-constitution’s types. 144 measurements of anatomical objects on knee-joint were made through skin incisions of 7 cm, 9 cm, 11 cm lengths, at angles of knee-joint flexion of 100°, 160° and 180°. Static analysis has allowed creating a mathematical model, forming an algorithm and coming out with a computer program for preoperative defining of minimal possible skin incision’s size and anatomic properties of surgical approach at knee-joint arthroplasty, depending on body-constitution’s type, patella’s size, type and supposed size of prosthesis.

Key words: mathematical modeling, mini-invasive surgical approaches, knee-joint arthroplasty.

Введение

Развитие математики привело к применению математического моделирования как в физике, механике, так и в медицинских исследованиях. Создание математической модели позволяет экстраполировать результаты экспериментальных исследований в клиническую практику.

Методика исследования

Нами изучены вариантная анатомия, особенности биомеханики и мобильности тканей коленного сустава при различных положениях конечности [1, 3] для выявления показаний и противопоказаний, оптимизации предоперационного планирования, хирургических приемов на всех этапах мини-доступа к коленному суставу и совершенствования техники малоинвазивного эндопротезирования. Исследования выполнены на 30 трупах мужчин и женщин в возрасте от 20 до 64 лет разного типа телосложения, умерших от причин, не связанных с травмами и заболеваниями области коленного сустава. В ходе анатомического исследования было необходимо:

изучить на трупах послойную анатомию с учетом мобильности мягких тканей на этапах хирургического доступа к коленному суставу при малоинвазивном эндопротезировании;

выявить взаимосвязь размеров операционной раны с антропометрическими особенностями пациента, мобильностью мягких тканей при различных углах сгибания в коленном суставе;

разработать алгоритм предоперационного планирования величины кожного разреза при малоинвазивном эндопротезировании коленного сустава;

создать математическую модель и программу, позволяющую на основании интегральной оценки антропометрических и анатомических данных пациента, особенностей патологических изменений в области коленного сустава, типа и размера предполагаемого протеза осуществить предоперационное планирование;

выявить конструктивные недостатки существующих эндопротезов для их применения в хирургии малых доступов.

Разрез кожи выполняли по внутренней поверхности коленного сустава парапателлярно от верхнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости. Доступ осуществлялся без рассечения четырехглавой мышцы бедра прямой и медиальной порции. В дистальной части разреза у tuberositas tibiae скальпелем с медиальной стороны осуществлялся подход к месту прикрепления собственной связки надколенника и tuberositas tibiae. Тщательно выделялась основная порция сухожилия. Это дополнительное рассечение тканей необходимо в связи с тем, что фасция голени и большеберцовая кость в зоне tuberositas tibiae очень плотно срастаются [4, 5].

После вскрытия полости сустава выполняли 144 различных измерения анатомических объектов коленного сустава при длине кожного разреза 7 см, 9 см, 11 см, углах сгибания в суставе 100°, 160° и 180° [2].

Полученные данные подвергались статистической обработке для построения математической модели. С помощью модели на этапах предоперационной подготовки планировалось определить величину кожного разреза, растяжимость кожи и капсульно-связочного аппарата, положение надколенника и угол сгибания в коленном суставе, оптимальные для выполнения разных этапов эндопротезирования коленного сустава.

Математическая обработка анатомических данных включала:

выбор антропометрически и технологически значимых факторов для осуществления малоинвазивного доступа к коленному суставу;

создание моделей расчета максимального и безопасного растяжения кожного разреза;

создание моделей расчета растяжения собственной связки надколенника.

Этапы исследования заключались в следующем: определение факторов, влияющих на однородность исходной выборки;

оценка степени влияния пола и типа телосложения на статистические характеристики параметров надколенника;

формирование исходных выборок по фактору «Тип телосложения»;

проверка наличия мультиколлиниарности между антропометрическими факторами-аргументами с целью исключения из моделей автокоррелирующих параметров;

определение параметров регрессионной модели расчета максимального растяжения кожного разреза П10 для каждого типа телосложения при разных углах сгибания коленного сустава.

Определение параметров регрессионной модели расчета максимального безопасного растяжения кожного разреза П10 для каждого типа телосложения от параметров надколенника, длины разреза кожи и угла сгибания коленного сустава.

Определение зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости К (растяжения собственной связки надколенника) для каждого типа телосложения от параметров надколенника Тн (толщина надколенника), Шн (ширина надколенника), Дн (длина надколенника) и показателей его положения Рн (горизонтальное перемещение в мм), Ун (угол поворота в градусах), Рз (длины кожного разреза), Ус (угла сгибания коленного сустава) при фиксированных положениях, заданных в исходной выборке, т. е. поиск зависимости вида:

^Ус =ДТн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз);

определение параметров зависимости растяжения собственной связки надколенника К для каждого типа телосложения от параметров надколенника Тн, Шн, Дн и показателей его положения (горизонтальное перемещение Рн, угол поворота Ун в градусах), длины разреза Рз, угла сгибания коленного сустава Ус при промежуточных положениях, т. е. поиск зависимости вида:

R = ДТн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус). Результаты исследования и обсуждение

Было установлено, что максимальная растяжимость кожного разреза, не приводящая к повреждению, наблюдается у лиц брахиморфного типа телосложения (таблица). Растяжимость значительно выше у лиц

Показатели растяжимости кожи при парапателлярном доступе к коленном суставу

Тип телосложения Переменная увеличения кожного разреза при растяжении, см

Угол сгибания в коленном суставе 180° 160° 100°

При длине кожного разреза 7,0 см

Брахиморфный 1,1 1,1 1,1

Долихоморфный 1,25 1,25 1,25

Мезоморфный 0,9 0,9 0,9

При длине кожного разреза 9,0 см

Брахиморфный 1,75 1,77 1,83

Долихоморфный 1,45 1,45 2,12

Мезоморфный 1,25 1,25 -

При длине кожного разреза 11,0 см

Брахиморфный 1,95 1,9 1,6

Долихоморфный 1,3 1,3 1,3

Мезоморфный 1,25 1,25 1,25

Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

молодого возраста (от 18 до 43 лет) за счет эластичности. А также у лиц старше 79 лет за счет дегенерации тканей, но в большинстве случаев приводит к повреждению кожи. Различий растяжимости кожи у мужчин и у женщин не выявлено.

Обзор полости коленного сустава зависит от выраженности жирового тела, толщины надколенника, степени пателлофеморального артроза.

Смещаемость и растяжимость собственной связки надколенника значительно ниже по сравнению с кожей, однако они увеличиваются при повороте надколенника на угол 45° и 90° и составляет соответственно от 1,1 до 2,2 см. Максимальный разворот надколенника при доступе не превышает 90°-100°. При попытке развернуть надколенник на больший угол происходит ее отрыв от надколенника или бугристости большеберцовой кости.

Растяжимость и смещаемость надколенника также зависят от угла сгибания в коленном суставе. При изменении угла от 100° до 160° растяжимость собственной связки надколенника увеличивается в среднем на

0,3 см. А при сгибании от 160° до 180° максимально увеличиваются нагрузка на собственную связку надколенника и ее длина.

Величина кожного разреза пропорционально зависит от размеров мыщелка бедренной кости, а также размеров бедренного и большеберцового компонентов эндопротеза. На первом этапе математического моделирования определяли факторы, влияющие на однородность исходной выборки.

Оценка влияния пола на статистические характеристики параметров надколенника

Чтобы оценить влияние каждого из параметров, формулировали две статистические гипотезы:

Н0 - параметр «пол» влияет на характеристики надколенника, т. е. исходная выборка состоит из двух частей, взятых из разных генеральных совокупностей;

Н1 - параметр «пол» не влияет на характеристики надколенника, т. е. исходная выборка состоит из двух частей, взятых из одной генеральной совокупности.

В общей выборке определяли математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации для каждого параметра надколенника.

Было установлено, что довольно значительна величина коэффициента вариации по толщине Тн (=11,9%) по сравнению с этим же показателем по Дн (=4,42%) и Шн (=4,58%). Это означает, что возможна неоднородность выборки для Тн. Затем рассчитывали эти же показатели для двух выборок со значениями, разделенными по половому признаку. Сопоставляли статистические параметры разных выборок по признаку пола. Было установлено, что для всех параметров надколенника 1р<1таб. Это значит, что разбиение общей выборки, а значит, и выбор отдельной методики по признаку пола при определении параметров регрессионной зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости К от физиологических параметров производить не надо.

Оценка влияния типа телосложения на статистические характеристики параметров надколенника

Аналогичное исследование было выполнено по признаку «тип телосложения». Статистические параметры разных выборок сравнивали по признаку типа телосложения. По результатам расчетов разбиение исходной выборки по признаку «тип телосложения» не значимо

для параметра надколенника Длина Дн. И значимо для параметров надколенника Ширина Шн, Толщина Тн.

Таким образом, при определении параметров регрессионной зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости К от физиологических параметров надколенника разбиения исходной выборки по признаку «тип телосложения» производить надо.

В заключение выполняли расчет индексов, показывающих изменение статистических параметров, полученных из выборок по фиксированным значениям признака «тип телосложения», по сравнению с полными исходными выборками для каждого. Установлено, что средние значения по выборкам варьируют относительно среднего значения общей выборки в пределах 10%. А коэффициент вариации варьирует в значительно большем диапазоне, что и подтверждает еще раз вывод о значимости влияния признака «тип телосложения» на однородность исходной выборки.

Проверка наличия мультиколлиниарности между антропометрическими факторами

Так как статистические характеристики длины, ширины и толщины надколенника различны, встает вопрос о наличии между ними возможной зависимости, или автокорреляции. Чтобы ответить на этот вопрос, для общей выборки и для каждой выборки по признаку пола рассчитаны коэффициенты корреляции.

Результаты показали:

- в выборке женского пола существенных связей между параметрами надколенника не имеется;

- для выборки мужского пола имеется существенная связь между длиной Дн и шириной Шн надколенника. Автокорреляция с Тн надколенника менее значима;

- в общей выборке слабо выражена связь только между длиной Дн и шириной Шн надколенника, зависимости между Дн и Тн, а также Шн и Тн можно считать несущественными.

Результаты расчета коэффициентов автокорреляции между параметрами надколенника для разных выборок по признаку «тип телосложения» показали, что в выборке брахиморфного типа телосложения Б имеется автокорреляционная связь между параметрами надколенника. На основании расчетов можно сделать следующие выводы.

Так как признак «пол» слабо влияет на показатель однородности выборки, сведения об автокорреляционных связях, полученные для выборок, сформированных по этому признаку, также мало влияют на зависимости других показателей от параметров надколенника. Это означает, что все три параметра надколенника можно включать в регрессионную зависимость, определяемую по данным исходной общей выборки, независимо.

Признак «тип телосложения» является существенно влияющим параметром. Поэтому для выборок по типам телосложения все три параметра можно включать в регрессионную зависимость, определяемую по данным соответствующих выборок, независимо.

Расчеты параметров регрессионных зависимостей

Для выбора факторов, наиболее влияющих на фактор-функцию - растяжение кожного разреза (П10) или растяжение собственной связки надколенника (К) -воспользуемся пошаговым методом регрессионного анализа.

Результаты исследования для мезоморфного типа телосложения

1. На первом этапе рассчитаем парные коэффициенты корреляции. На основании их значений введем в множественную регрессионную зависимость только те факторы, которые достаточно влияют на результат, т. е. имеют достаточно большой коэффициент парной корреляции.

2. Определим параметры зависимости максимального растяжения разреза П10 для каждого типа телосложения при разных углах положения сустава.

Рассчитаем парные коэффициенты корреляции для Рз, Тн, Шн, Дн. По степени влияния на результирующий показатель все аргументы включаются в формулу. Результаты получены для мезоморфного типа телосложения М:

угол положения сустава 180°: вид зависимости: П10 = 0,985 Рз + 0,51 Тн +1,11 Шн + 0,15 Дн - 5,926, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,996, угол положения сустава 160°: вид зависимости: П10 = 0,986 Рз + 0,559 Тн +0,89 Шн + 0,3385 Дн - 5,826, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,9959.

угол положения сустава 100°: вид зависимости: П10 = 0,949 Рз + 0,22 Тн +1,89 Шн + 1,241 Дн - 14,1227, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,9963.

3. Определим параметры зависимости максимального растяжения разреза П10 для каждого типа телосложения от параметров надколенника, ширины разреза и угла положения сустава.

Результаты получены для мезоморфного типа телосложения М:

вид зависимости: П10 =0,000025Ус + 0,9923 Рз + 0,5082 Тн + 0,9035 Шн + 0,2725 Дн - 5,566, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,9958.

4. Определим параметры зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости К для каждого типа телосложения от параметров надколенника Тн, Шн, Дн и показателей его положения (горизонтальное перемещение Рн, угол поворота Ун в градусах, ширина разреза Рз, угол положения сустава Ус, т. е. поиск зависимости вида:

R = ((Тн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус).

Для каждого типа телосложения была сформирована исходная выборка данных. В результате расчетов была получена достаточно достоверная аналитическая регрессионная зависимость. Вид зависимости: К = -0,001385Ус + 0,0103Ун + 0,951Рн + 0,1726 Рз + 0,7712 Тн +1,7949 Шн + 0,0,8902 Дн + 0,2281, коэффициент корреляции (достоверности аппроксимации) = 0,7824. Максимальное отклонение значений К, рассчитанных по аналитической зависимости, от фактических значений составляет 11%, среднее отклонение 3,5%.

Результаты исследования для брахиморфного типа телосложения Согласно методике для брахиморфного типа телосложения Б был выполнен расчет параметров зависимости максимального растяжения разреза П10 при разных углах положения сустава. Результаты расчета представляют виды зависимостей для брахиморфного типа телосложения Б:

угол положения сустава 180°: вид зависимости: П10 = 1,111 Рз + 0,883 Тн +1,507 Шн + 0,829 Дн - 1,644,

коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,979,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

угол положения сустава 160°: вид зависимости: П10 = 0,197 Рз - 0,988 Тн +1,107 Шн - 0,583 Дн - 1,473, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,977,

угол положения сустава 100°: вид зависимости: П10 = 1,299 Рз - 0,96 Тн - 0,898 Шн + 1,103 Дн - 0,38, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,986.

Определение параметров зависимости максимального растяжения разреза П10 от параметров надколенника, ширины разреза и угла положения сустава выполнено по выборке, включающей исследования для всех положений коленного сустава. Результаты получены для типа брахиморфного телосложения в виде следующей зависимости:

П10 =-0,00036Ус + 1,211 Рз - 1,022 Тн +0,699 Шн -0,1433 Дн - 1,534, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,977.

Определение параметров зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости К от параметров надколенника Тн, Шн, Дн и показателей его положения (горизонтальное перемещение Рн, угол поворота Ун в градусах), ширины разреза Рз, угла положения сустава Ус, т. е. поиск зависимости вида: К=ДТн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус).

Для брахиморфного типа телосложения вид полученной регрессионной зависимости приведен ниже:

К =-0,00228Ус + 0,0116Ун + 0,072Рн - 0,1495 Рз

- 0,232 Тн + 0,2298 Шн + 1,1696 Дн + 0,4631, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,757. Максимальное отклонение значений К, рассчитанных по аналитической зависимости, от фактических значений составляет 15%, среднее отклонение --3,5%.

Результаты исследования для долихоморфного типа телосложения Д

Согласно методике был выполнен расчет параметров зависимости максимального растяжения разреза П10 для типа долихоморфного телосложения Д при разных углах положения сустава. Получены следующие зависимости для долихоморфного типа телосложения Д:

угол положения сустава 180°: вид зависимости: П10 = 1,091 Рз + 0,977 Тн + 0,952 Шн + 0,679Дн - 8,602, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,998,

угол положения сустава 160°: вид зависимости: П10 = 1,091 Рз + 0,977 Тн + 0,952 Шн + 0,679Дн - 8,602, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,998,

угол положения сустава 100°: вид зависимости: П10 = 1,116 Рз + 1,116 Тн + 1,213 Шн + 0,942 Дн - 11,48, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,995.

Определение параметров зависимости максимального растяжения разреза П10 для долихоморфного типа телосложения от параметров надколенника, ширины разреза и угла положения сустава. Результаты получены для долихоморфного типа телосложения Д: вид зависимости: П10 = -0,00047Ус + 1,11 Рз + 1,1512 Тн + 1,117 Шн + 0,887 Дн + 10,7014, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,997.

Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

Кубанский научный медицинский вестник № 2 (107) 2009

Определение параметров зависимости расстояния от нижнего полюса надколенника до бугристости большеберцовой кости R для типа телосложения Д от параметров надколенника Тн, Шн, Дн и показателей его положения (горизонтальное перемещение Рн, угол поворота надколенника Ун в градусах), ширины разреза Рз, угла положения сустава Ус, т. е. поиск зависимости вида: R=j (Тн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус)

Были определены параметры зависимостей по выборкам для зафиксированных углов сгибания коленного сустава Ус, а затем параметры зависимости при изменчивом Ус.

Параметры зависимости по выборке при Ус=180. Вид зависимости:

К = 0,01725Ун + 0,1527Рн + 0,1085 Рз - 0,0686 Тн +0,474 Шн + 0,0653 Дн +1,0088, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,831.

Параметры зависимости по выборке при Ус=160. Вид зависимости:

К = 0,01756Ун + 0,1258Рн + 0,0259 Рз - 0,6183 Тн +0,4341 Шн - 0,4563 Дн + 5,3993, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,875.

Параметры зависимости по выборке при Ус=100. Вид зависимости:

К = 0,01639Ун + 0,0388Рн + 0,0063Рз - 0,5593 Тн +0,8056 Шн - 0,2528 Дн + 2,98, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,802.

Далее была получена достаточно достоверная аналитическая регрессионная зависимость для показателя К при изменчивом Ус. Вид зависимости:

К =-0,001351Ус + 0,01625Ун + 0,968Рн + 0,0533 Рз -0,3574 Тн + 0,603 Шн - 0,1554 Дн + 2,809, коэффициент корреляции К (достоверности аппроксимации) = 0,7741. Максимальное отклонение значений К, рассчитанных по зависимости, - 13%, среднее отклонение - 4,1%.

Таким образом, на этапах предоперационного планирования одним из основных анатомических объектов, влияющих на величину кожного разреза и доступ к коленному суставу, является надколенник. На основании статистического анализа установлено, что пол пациента не влияет на параметры надколенника (длина, ширина, высота), а значит, не влияет на величину кожного разреза во время операции.

В группе пациентов мужского пола имеет место прямая зависимость между всеми параметрами надколенника. Чем больше длина, тем больше ширина и толщина надколенника.

Тип телосложения является определяющим для параметров надколенника. У лиц брахиморфного типа телосложения определяются наибольшие размеры надколенника. У лиц мезоморфного типа телосложения длина, ширина, толщина надколенника меньше по сравнению с брахиморфами и больше по сравнению с долихоморфами. Лица долихоморфного типа телосложения имеют наименьшие параметры надколенника.

Максимальное увеличение кожного разреза на основании анатомических и статистических исследований может быть представлено в виде формулы П10 =1 (Ус, Рз, Тн, Шн, Дн). Переменными значениями зависимости являются параметры надколенника (длина, толщина, ширина), тип телосложения, величина кожного

разреза, угол сгибания в коленном суставе. На основании формулы в предоперационном периоде возможно спланировать требуемую величину кожного разреза в зависимости от растяжимости тканей и размера эндопротеза.

Растяжимость собственной связки надколенника на этапах хирургического доступа может быть представлена в виде формулы К=ДТн, Шн, Дн, Рн, Ун, Рз, Ус). Задавая угол сгибания коленного сустава, угол поворота надколенника, а также величину его отведения, можно определить максимальную растяжимость собственной связки надколенника на всех этапах эндопротезирования коленного сустава.

Выполненный статистический анализ позволил сформировать алгоритм и создать компьютерную программу для предоперационного определения минимально возможной величины кожного разреза, анатомических особенностей доступа во время эндопротезирования коленного сустава на основании типа телосложения, размеров надколенника, типа и предполагаемого размера эндопротеза.

Список сокращений:

К - максимальное растяжение собственной связки надколенника,

Тн - толщина надколенника,

Шн - ширина надколенника,

Дн - длина надколенника,

Рн - растяжение собственной связки надколенника при максимальном отведении надколенника горизонтально латерально и при повороте надколенника на угол 45°,

Ун - угол поворота надколенника,

Рз - длина кожного разреза,

Ус - угол сгибания в коленном суставе,

П10 - максимальное растяжение кожного разреза,

Б - брахиморфный тип телосложения,

М - мезоморфный тип телосложения,

Д - долихоморфный тип телосложения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сикилинда В. Д., Алабут А. В. Малые доступы при эндопротезировании коленного сустава // Травматология и ортопедия России. - 2006. - № 2. - С. 269-270.

2. Сикилинда В. Д., Алабут А. В., Трясоруков А. И. Анатомобиомеханические особенности малоинвазивного эндопротезирования крупных суставов // Качество жизни пациента как основной критерий эффективности медицинской помощи. - Ростов-на-Дону, 2006. - С. 10-13.

3. Сикилинда В. Д., Алабут А. В., Чесников С. Г. Особенности хирургических доступов при малоинвазивном эндопротезировании коленного сустава // Оптимизация лечения и реабилитации больных. - Ростов-на-Дону, 2005. - Выпуск 11. - С. 19-21.

4. Сикилинда В. Д., Хоффман Л., Алабут А. В. Малоинвазивное эндопротезирование коленного сустава // V Конгресс обществ и ассоциаций Юга России. - Ростов-на-Дону, 2006. -С. 12-13.

5. Сикилинда В. Д., Чесников С. Г., Алабут А. В. Перспективы малоинвазивного эндопротезирования коленного сустава // Травматология и ортопедия 21 века: 8 съезд ортопедов-травматологов России. - Самара, 2006. - С. 619-620.

Поступила 18.01.2009

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.