способ рентгенологического определения относительных изменений длины конечности на уровне тазобедренного сустава

Формула изобретения

Способ рентгенологического контроля относительных изменений длины конечности на уровне тазобедренного сустава, включающий получение рентгенологических снимков исследуемых суставов, выбор на снимках ориентира-верхушки большого вертела, определение на каждом из снимков проекции выбранного ориентира на линию отсчета, измерение расстояний от проекции выбранного ориентира до проекции элементов тазобедренного сустава на линию отсчета, сравнение этих расстояний и установление изменений длины конечности, отличающийся тем, что в качестве дополнительных рентгенологических ориентиров на снимках выбирают точку верхушки фигуры слезы, латеральную точку терминальной линии входа в малый таз, краниальную точку опорной поверхности крыши вертлужной впадины, точку, соответствующую нижнему краю крестцово-подвздошного сочленения, краниальную точку головки бедренной кости, в качестве линий отсчета выбирают линию Келлера, а также срединную вертикальную ось бедренной кости, затем на каждом из снимков определяют крестцово-вертлужное расстояние, высоту вертлужной впадины, высоту зазора между тазовой костью и головкой бедра, высоту стояния головки бедренной кости над вертлужной впадиной, по которым для каждого из снимков исследуемых суставов вычисляют вертикальные индексы вертлужных впадин - ВИВВ (1, 2), как отношение высоты вертлужной впадины к крестцово-вертлужному расстоянию, индексы верхнелатерального зазора тазобедренного сустава - ИВЛЗ (1, 2), как отношение высоты зазора между тазовой костью и головкой бедра к крестцово-вертлужному расстоянию, надвертельные индексы головки бедра НИГБ (1,2), как отношение высоты головки бедра над верхушкой большого вертела к крестцово-вертлужному расстоянию, затем определяют индексы вертикального вертлужно-бедренного отношения ИВВБО 1 и ИВВБО 2 по формулам:

ИВВБО 1 = ВИВВ 1 - ИВЛЗ 1 - НИГБ 1,

ИВВБО 2 = ВИВВ 2 - ИВЛЗ 2 - НИГБ 2,

где ИВВБО 1, ИВВБО 2 - индексы вертикального вертлужно-бедренного отношения, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимку одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

ВИВВ 1, ВИВВ 2 - вертикальные индексы вертлужных впадин, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимку одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

ИВЛЗ 1, ИВЛЗ 2 - индексы верхне-латерального зазора тазобедренного сустава, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимку одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

НИГБ 1, НИГБ 2 - надвертельные индексы головки бедра, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимку одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время, при этом величину изменения длины конечности на уровне тазобедренного сустава находят как разность между вертикальными индексами вертлужных впадин ВИВВ 1, 2, индексами верхне-латерального зазора тазобедренного сустава ИВЛЗ 1, 2, и надвертельными индексами головки бедра НИГБ 1, 2, определенными по разным снимкам исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимку одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии и ортопедии и может быть использовано для определения изменения длины пораженной конечности, являющейся проявлением патологии тазобедренного сустава при изменении положения его элементов относительно вертикальной оси.

Вертикальные взаимоотношения элементов тазобедренного сустава могут нарушаться за счет изменения размеров вертлужной впадины, головки бедренной кости, зазора между тазовой костью и головкой бедра, вертельной области, а также за счет сочетания перечисленных изменений. Изменение вертикальных взаимоотношений в тазобедренном суставе лежит в основе относительного изменения длины всей нижней конечности.

Вертикальный размер вертлужной впадины увеличивается при дефиците костной ткани крыши впадины в условиях диспластического или верхнелатерального коксартроза.

Вертикальный размер головки бедренной кости чаще имеет тенденцию к уменьшению за счет резорбции или коллапса ее нагружаемого сектора при аваскулярном некрозе или латеральном коксартрозе.

Сужение зазора между тазовой костью и головкой бедра - один из основных признаков деформирующего коксартроза. По данным литературы в 60% зазор между сочленяющимися элементами сустава сужается в верхне-латеральном отделе суставной щели.

Деформация вертельной зоны бедренной кости может сопровождаться как проксимальным, так и дистальным смещением верхушки большого вертела с формированием соха vara или соха valga. Таким образом, изменения вертикальных соотношений в тазобедренном суставе могут быть связаны с нарушением анатомии разных его элементов.

Общепринятыми принципами измерения длины конечностей являются: необходимость сравнительных изменений (измеряется одновременно здоровая и больная конечности); использование костных ориентиров в качестве опознавательных точек для измерения; использование симметричных костных ориентиров (Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. - Мн.: «Наука и техника». - 1978. - С.95.)

Известны способы клинического определения относительного изменения длины нижней конечности на уровне тазобедренного сустава путем сравнения стояния больших вертелов относительно линий Roser - Nelaton или относительно чрезостной линии таза. Линия Roser - Nelaton образуется соединением передней верхней ости подвздошной кости и наиболее выдающейся части седалищного бугра. В норме верхушка большого вертела при сгибании тазобедренного сустава до 135° должна располагаться на линии Roser - Nelaton. Чрезостная линия таза может быть определена клинически, как линия соединяющая передние верхние ости тазовой кости. При одинаковой высоте стояния больших вертелов, соединяющая их чрезвертельная линия будет параллельна чрезостной линии таза [Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. - Мн.: «Наука и техника». - 1978. - С.368-369.].

Недостатком данных способов является низкая достоверность диагностики, обусловленная невозможностью определить элемент тазобедренного сустава, изменение которого привело к изменению вертикальных отношений тазового и бедренного сегментов. Это связано с большим массивом мягких тканей вокруг этого сустава.

Известен способ рентгенологического контроля относительных изменений длины конечности на уровне тазобедренного сустава, включающий получение рентгенологических снимков исследуемых суставов, выбор на снимках ориентира-верхушки большого вертела, определение на каждом из снимков проекции выбранного ориентира на линию отсчета, измерение расстояний от проекции выбранного ориентира до проекции элементов тазобедренного сустава на линию отсчета сравнение этих расстояний и установление изменений длины конечности (Total hip acetabular component position affects component loosening rates / Yoder S.A., Brand R.A., Pedersen D.R., O'Gorman T.W. // Clin. Ortop. - 1988. - Vol. - 228. - P.79-87.)

В данном способе сравнения рентгенологических ориентиров обоих тазобедренных суставов осуществляют относительно горизонтальной оси таза. Для рентгенологического определения горизонтальной оси таза используют межслезную линию, относительно которой определяют высоты стояния анатомических образований обеих бедренных костей, таких как малые или большие вертелы.

Недостатками данного способа являются:

1. Возможность достоверного сравнения рентгенанатомических данных только в пределах одной рентгенограммы с изображениями таза и обоих тазобедренных суставов, что ограничивает пригодность метода для динамического рентгенологического наблюдения.

2. Использование линейных измерений, затрудняющее сравнение рентгенограмм, произведенных в разное время, что снижает точность исследований. Это связано с погрешностью линейных измерений рентгенограмм таза равной 4 мм (Total hip acetabular component position affects component loosening rates / Yoder S.A., Brand R.A., Pedersen D.R., O'Gorman T.W. // Clin. Ortop. - 1988. - Vol. - 228. - P.79-87.).

3. В качестве объекта исследования нельзя использовать рентгенограммы с изображением только одного тазобедренного сустава, так как это существенно повышает затратность метода.

В соответствии с этим поставлена задача, направленная на повышение достоверности рентгенологической оценки отношений длин нижних конечностей на уровне тазобедренных суставов, путем определения вертикальных размеров на каждом отдельном рентгеновском изображении правого или левого тазобедренного сустава с последующим сопоставлением полученных показателей в ходе одномоментного сравнения контрлатеральных суставов или динамического наблюдения за состоянием правого или левого тазобедренных суставов.

Для решения этой задачи в способе рентгенологического контроля относительных изменений длины конечности на уровне тазобедренного сустава, включающем получение рентгенологических снимков исследуемых суставов, выбор на снимках ориентира-верхушки большого вертела, определение на каждом из снимков проекции выбранного ориентира на линию отсчета, измерение расстояний от проекции выбранного ориентира до проекции элементов тазобедренного сустава на линию отсчета сравнение этих расстояний и установление изменений длины конечности, предложено в качестве дополнительных рентгенологических ориентиров на исследуемых суставов выбирать точку верхушки фигуры слезы, латеральную точку терминальной линии входа в малый таз, краниальную точку опорной поверхности крыши вертлужной впадины, точку, соответствующую нижнему краю крестцово-подвздошного сочленения, краниальную точку головки бедренной кости, в качестве линии отсчета, выбирать линию Келлера, а также срединную вертикальную ось бедренной кости, затем на каждом из снимков исследуемых суставов определять крестцово-вертлужное расстояние, высоту вертлужной впадины, высоту зазора между тазовой костью и головкой бедра, высоту стояния головки бедренной кости над вертлужной впадиной, по которым для каждого из снимков исследуемых суставов вычислять вертикальные индексы вертлужных впадин - ВИВВ (1, 2), как отношение высоты вертлужной впадины к крестцово-вертлужному расстоянию, индексы верхнелатерального зазора тазобедренного сустава ИВЛЗ (1, 2), как отношение высоты зазора между тазовой костью и головкой бедра к крестцово-вертлужному расстоянию, надвертельные индексы головки бедра НИГБ (1, 2), как отношение высоты головки бедра над верхушкой большого вертела к крестцово-вертлужному расстоянию, затем определять индексы вертикального вертлужно-бедренного отношения ИВВБО 1 и ИВВБО 2 по формулам,

ИВВБО 1 = ВИВВ 1 - ИВЛЗ 1 - НИГБ 1

ИВВБО 2 = ВИВВ 2 - ИВЛЗ 2 - НИГБ 2,

где, ИВВБО 1, ИВВБО 2, индексы вертикального вертлужно-бедренного отношения, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимков одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

ВИВВ 1, ВИВВ 2 вертикальные индекс вертлужных впадин, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимков одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

ИВЛЗ 1, ИВЛЗ 2 индексы верхне-латерального зазора тазобедренного сустава, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимков одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время;

НИГБ 1, НИГБ 2 - надвертельные индексы головки бедра, определенные по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимков одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время, при этом величину изменения длины конечности на уровне тазобедренного сустава находить как разность между индексами большего вертлужно-бедренного отношения ИВВБО и меньшего, а величины изменения элементов тазобедренного сустава, за счет которых происходит изменение длины конечности, находить как разность между вертикальными индексами вертлужных впадин ВИВВ 1, 2, индексами верхне-латерального зазора тазобедренного сустава ИВЛЗ 1, 2, и надвертельными индексами головки бедра НИГБ 1, 2, определенными по снимку исследуемых двух контрлатеральных суставов или снимков одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время.

Способ поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 - изображены рентгенологические ориентиры на скиаграмме тазобедренного сустава, при этом 1 - точка верхушки фигуры слезы; 2 - латеральная точка терминальной линии входа в малый таз; 3 - краниальная точка опорной поверхности крыши вертлужной впадины; 4 - точка, соответствующая нижнему краю крестцово-подвздошного сочленения; 5 - краниальная точка головки бедренной кости; 6 - верхушка большого вертела; ушки фигуры слезы; латеральная точка терминальной линии входа в малый таз;

На фиг.2 изображены скиаграммы тазобедренного сустава (1) и тазобедренного сустава после тотального эндопротезирования (2), где 7 - линия Келлер; 8 - крестцово-вертлужное расстояние по линии Келлер; 9 - высота вертлужной впадины по линии Келлер; 10 - высота зазора между головкой и вертлужной впадиной;

На фиг.3 - изображены скиаграммы тазобедренного сустава (1) и тазобедренного сустава после тотального эндопротезирования (2), где 11 - срединная вертикальная ось бедренной кости; 12 - высота головки бедренной кости над верхушкой большого вертела.

На фиг.4 - прямая рентгенограмма двух контрлатеральных тазобедренных суставов (пример 1).

На фиг.5 - рентгенограммы, тазобедренного сустава, полученные до и после операции (пример 2).

Способ осуществляют следующим образом.

На первом этапе осуществляют получение рентгенограмм исследуемых суставов.

Причем при получении прямых рентгенограмм двух контрлатеральных тазобедренных суставов, рентгенологическое исследование проводится с фокусным расстоянием 1 метр. Такие условия обуславливали увеличение отображенных на рентгенограмме костных структур до 25%. Методика выполнения переднезадней рентгенограммы всего таза: больной лежит на спине, конечности вытянуты и повернуты внутрь, рентгеновские лучи центрируются на верхний край симфиза

При получении двух прямых рентгенограмм одного тазобедренного сустава, выполненных в разное время, рентгенологическое исследование проводится с фокусным расстоянием 1 метр. Методика рентгенографии: больной в положении на спине, нижние конечности вытянуты, стопы несколько ротированы внутрь, рентгеновские лучи центрируются на области исследуемого сустава.

На полученных рентгенограммах исследуемых тазобедренных суставов определяют рентгентопографические ориентиры: точку верхушки фигуры слезы - 1; латеральную точку терминальной линии входа в малый таз - 2; краниальную точку опорной поверхности крыши вертлужной впадины - 3; точку, соответствующую нижнему краю крестцово-подвздошного сочленения - 4; краниальную точку головки бедренной кости 5; верхушку большого вертела - 6; (фиг.1)

Крестцово-вертлужное расстояние - 8 определяют как отрезок линии Келлер 7 между точкой верхушки фигуры слезы 1 и точкой - проекцией нижнего края крестцово-подвздошного сочленения 4. Для получения линии Келлер соединяем точку верхушки фигуры слезы 1 с латеральной точкой терминальной линии входа в малый таз 2.

Отрезок линии Келлер 7 между точкой фигуры слезы 1 и проекцией краниальной точки опорной поверхности крыши вертлужной впадины 3 определяют как высоту вертлужной впадины - 9.

Высоту зазора между тазовой костью и головкой бедра - 10 находят как отрезок линии Келлер 7 между пересечениями с ней перпендикулярных линий из краниальных точек опорной поверхности крыши вертлужной впадины - 3 и головки бедренной кости 5.

Высоту головки бедра над верхушкой большого вертела 12 определяют как отрезок срединной вертикальной оси бедренной кости 11, заключенный между пересечениями с ней перпендикуляров из краниальной точки головки бедренной кости 5 и верхушки большого вертела 6 (фиг.3). Срединная вертикальная ось бедренной кости 11 соответствует длинной оси бедренного канала и проводится через его середину.

Учитывая, что тазобедренный сустав - мобильное анатомическое образование, возможно такое положение бедренной кости относительно таза, когда линия Келлер и срединная вертикальная ось бедренной кости будут параллельны (при приведении бедра). В таком положении все найденные в ходе рентгенометрии расстояния будут представлены отрезками, принадлежащими одной прямой, а их отношения к наибольшему из расстояний (крестцово-вертлужному) делает ненужной поправку на абсолютные значения рентгенометрических измерений. Такое положение позволяет также определить высоту стояния верхушки большого вертела относительно нижнего края вертлужной впадины. Вычисление данного расстояния позволяет оценить вертикальное отношение бедренного сегмента к тазовому, определяемое анатомией тазобедренного сустава.

Далее проводят обработку полученных результатов.

При этом отношение высоты вертлужной впадины к крестцово-вертлужному расстоянию определяют как вертикальный индекс вертлужной впадины - ВИВВ. При увеличении вертикального размера вертлужной впадины при диспластическом или верхне-латеральном коксартрозе вертикальный индекс вертлужной впадины также будет увеличиваться.

Отношение высоты зазора между тазовой костью и головкой бедра к крестцово-вертлужному расстоянию определяют как индекс верхнелатерального зазора тазобедренного сустава ИВЛЗ. При уменьшении верхнелатеральной суставной щели индекс верхне-латерального зазора тазобедренного сустава также уменьшается.

Отношение высоты головки бедра над верхушкой большого вертела к крестцово-вертлужному расстоянию определяют как надвертельный индекс головки бедра НИГБ. При увеличении высоты стояния головки над верхушкой большого вертела (при coxa valga) надвертельный индекс головки бедренной кости также увеличивается, при уменьшении высоты стояния головки над верхушкой большого вертела (при coxa vara) надвертельный индекс головки бедренной кости уменьшается.

Для характеристики вертикального отношения бедренного сегмента к тазовому вычисляется индекс вертикального вертлужно-бедренного отношения - ИВВБО. Данный индекс определяют как разность вертикального индекса вертлужной впадины ВИВВ, индекса верхне-латерального зазора тазобедренного сустава ИВЛЗ и надвертельного индекса головки бедренной кости НИГБ.

ИВВБО = ВИВВ - ИВЛЗ - НИГБ

Индекс вертикального вертлужно-бедренного отношения характеризует высоту стояния верхушки большого вертела относительно нижнего края вертлужной впадины. Чем больше значение индекса, тем выше расположение верхушки большого вертела, тем проксимальнее расположен бедренный сегмент (укорочение конечности). Чем меньше значение индекса, тем дистальнее расположен бедренный сегмент (удлинение конечности).

При сравнении индексов определяется укороченная конечность, соответствующая рентгенограмме с большим значением индекса вертикального вертлужно-бедренного отношения (ИВВБО). Разность большего и меньшего индексов ИВВБО (ИВВБОбольш. - ИВВБОменьш.) дает количественное выражение укорочения в десятичных долях от крестцово-вертлужного расстояния.

Для определения элемента тазобедренного сустава, за счет которого происходит укорочение находят разности между сравниваемыми значениями вертикальных индексов вертлужной впадины (ВИВВ), индексов верхнелатеральных зазоров (ИВЛЗ), надвертельных индексов головок бедренных костей (НИГБ). Из значений перечисленных индексов, соответствующих рентгенограмме с преобладающим индексом вертлужно-бедренного отношения (ИВВБО) вычитаются значения данных индексов, соответствующих рентгенограмме с меньшим индексом вертлужно-бедренного отношения (ИВВБО).

Положительная разность вертикальных индексов вертлужной впадины указывает на то, что изменение анатомии вертлужной впадины способствует укорочению конечности.

Отрицательная разность индексов верхне-латеральных зазоров и надвертельных индексов головок бедренных костей являются показателями того, что изменение этих отделов тазобедренных суставов способствуют укорочению конечности.

Конкретные примеры выполнения способа

Пример 1

Больной А, 55 лет. д/з - правосторонний диспластический коксартроз.

В процессе обследование проведено определение относительного укорочения одной их контрлатеральных конечностей.

Для чего получена прямая рентгенограмма двух контрлатеральных тазобедренных суставов (фиг.4), на которых определены рентгенологические ориентиры; найдены: крестцово-вертлужное расстояние, высота вертлужной впадины, высота зазора между тазовой костью и головкой бедра, высота стояния головки бедренной кости над вертлужной впадиной. Для каждого из суставов определены индексы ВИВВ, ИВЛЗ, НИГБ и ИВВБО, значения которых указаны в табл.1

Таблица 1
	ПР т.б.	Л т.б.	РАЗНОСТЬ
ВИВВ	0,74	0,62	0,12	компонент укорочения
ИВЛЗ	0,04	0,05	-0,01	компонент укорочения
НИГБ	0,25	0,21	0,04
ИВВБО	0,45	0,36	0,09	укорочение правой ноги

Заключение: относительное укорочение правой ноги (ИВВБО пр. ТБС - ИВВБО л.ТБС = 0,09) за счет увеличения вертикального размера вертлужной впадины (разность ВИВВ = 0,12) и сужения суставной щели (разность ИВЛЗ = -0,01).

Пример № 2

Больной Б, 48 лет, Диагноз: состояние после тотального эндопротезирования правого тазобедренного сустава.

Предложенным способом проведено определение изменения длины нижней конечности до и после операции на тазобедренном суставе., для чего получены две рентгенограмма до и после операции (Фиг 5)

По первой и второй рентгенограммам для сустава определены индексы ВИВВ, ИВЛЗ, НИГБ и ИВВБО, значения которых указаны в табл.2

Заключение: относительное удлинение конечности после операции (ИВВБО до опер. - ИВВБО после опер. = 0,14) за счет низведения искусственной вертлужной впадины (разность ВИВВ = 0,18) и расширения зазора между головкой и вертлужной впадиной (ИВЛЗ = -0,09).

Использование данного способа позволит достоверно провести рентгенологическую оценку, найти отношение длин нижних конечностей на уровне тазобедренных суставов, а также количественно определить изменение длины правой или левой нижней конечности на серии рентгенограмм соответствующего (левого или правого) тазобедренного сустава, произведенных в разное время.