Personalized preoperative planning in children with recurrent patellar dislocation severe

G. P. Kotelnikov; Котельников Г. П.; Yu. V. Lartsev; Ларцев Ю. В.; A. K. Povelihin; Повелихин А. К.; P. V. Ryzhov; Рыжов П. В.; D. S. Kudashev; Кудашев Д. С.; S. D. Zuev-Ratnikov; Зуев-Ратников С. Д.; A. V. Shmel’kov; Шмельков А. В.; O. D. Bagdulina; Багдулина О. Д.

doi:10.17116/vto201903131

Personalized preoperative planning in children with recurrent patellar dislocation severe

Authors: Kotelnikov G.P.¹, Lartsev Y.V.², Povelihin A.K.², Ryzhov P.V.², Kudashev D.S.², Zuev-Ratnikov S.D.², Shmel’kov A.V.², Bagdulina O.D.²
Affiliations:
1. Federal state budgetary educational institution of higher education "Samara state medical University" of the Ministry of health of the Russian Federation
2. Federal state budgetary educational institution of higher education 'Samara state medical University'of the Ministry of health of the Russian Federation
Issue: Vol 26, No 3 (2019)
Pages: 31-36
Section: Original study articles
Submitted: 19.10.2020
Published: 15.09.2019
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/47182
DOI: https://doi.org/10.17116/vto201903131
ID: 47182

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The aim of the study: was to improve the results of treatment in children with recurrent severe patellar dislocation, through the development of a differentiated approach to preoperative planning.

Material and Methods. In SLLP Clinics Samara state medical University from 2014 to 2018 was observed 54 patients with this disease. In 37 patients recurrent severe dislocation. The average age of patients is 14.2 years. The patients underwent postural radiography of the lower extremities, radiography of the knee joint in the lateral projection, computed tomography of the knee joints, computed tomography of the hip joints. Research patients measured parameters, confirming mnohopocetny dysplastic changes of the joint angle Q, the index Insall—Salvati, the congruence angle on Merchant and anticarsia of the femoral head. Because of the severe degree of the disease, bone plastic surgery is indicated. Patients underwent corrective supracondylar derotationdialysisa osteotomy of the femur in combination with medialization and distalization of the tibial tuberosity. During this operation, it is possible to perform a correction in all three planes.

Results. In the postoperative period,32 patients have no complications,1 patient has relapse,4 patients have contracture. In the long-term postoperative period 86.5% of positive results and 13.5% of unsatisfactory results, which is much lower than 36.1% — the percentage of complications according to the medical literature.

Conclusion. The proposed personalized approach in preoperative planning for recurrent dislocation of the patella of severe degree, allows you to choose the best option for surgery

Keywords

recurrent, patellar dislocation, knee joint, preoperative planning, osteotomy

Full Text

Введение. Рецидивирующий вывих надколенника — достаточно частая патология, поражающая коленный сустав, которая составляет до 11,8% от общего количества всех заболеваний этой локализации. Лечение пациентов с вывихом надколенника возможно как консервативными, так и оперативными методами. Консервативное лечение эффективно только при первичном вывихе надколенника.

Возникновение рецидивирующего вывиха надколенника, как правило, обусловлено наличием у пациента дисплазии опорно-двигательной системы [3].

Большинство авторов сходятся во мнении, что положительные результаты лечения пациентов с рецидивирующими вывихами возможны только за счет оперативного подхода [4]. Все существующие операции при этой патологии можно разделить на три основные группы: оперативное вмешательство на мягких тканях, оперативное вмешательство на костных структурах и комбинированные операции [5]. При рецидивирующем вывихе надколенника тяжелой степени применяются костно-пластические оперативные вмешательства [6].

Имеются более 150 способов оперативного лечения вывиха надколенника. К сожалению, их эффективность не всегда удовлетворяет как пациента, так и врача. Процент осложнений и рецидивов после применения многих из них остается высоким. По данным отечественной и зарубежной литературы, рецидивы и осложнения составляют до 36,1 %, что свидетельствует об актуальности данной темы [7]. В значительной степени опасность развития рецидива и осложнения связана с погрешностями в предоперационном планировании. Неверная оценка состояния пациента, ошибки в выборе объема вмешательства в большинстве случаев не позволяют получить ожидаемый результат.

Цель исследования — улучшение результатов лечения у детей с рецидивирующим вывихом надколенника тяжелой степени за счет разработки дифференцированного подхода к предоперационному планированию.

Материал и методы

Обследовали 54 пациента с вывихом надколенника, поступивших в детские травматолого-ортопедические отделения Клиник ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России (СамГМУ) в период с 2014 по 2018 г. У 37 пациентов был определен рецидивирующий вывих тяжелой степени по классификации Volkova. Возраст пациентов варьировал от 10 до 16 лет (средний возраст 14,2 года). Всем пациентам с рецидивирующим вывихом тяжелой степени было выполнено оперативное вмешательство по индивидуальной методике.

Исследование было одобрено комитетом по биоэтике при СамГМУ от 08.11.2017 и проводилось согласно этическим стандартам, изложенным в Хельсинкской декларации. На все оперативные вмешательства было получено информированное согласие законного представителя пациента.

В предоперационном периоде всем пациентам выполняли следующие обследования: постуральную рентгенографию нижних конечностей, рентгенографию коленного сустава в боковой проекции, компьютерную томографию коленных и тазобедренных суставов. Учитывая, что одной из основных причин развития рецидивирующего вывиха надколенника является наличие диспластических изменений опорнодвигательной системы, по наблюдениям авторов настоящего исследования, патологические изменения в суставе носят индивидуальный характер. Следовательно, предоперационное планирование необходимо подбирать каждому пациенту индивидуально [2]. С этой целью у всех пациентов были измерены следующие параметры:

угол Q — позволяет оценить строение конечности, ось конечности, мышечный баланс, действующий на надколенник, и определяет его расположение и наклон (в норме 20°) [8];
индекс Insall—Salvati (1971) — отношение расстояния между нижним полюсом надколенника и бугристостью большеберцовой кости к расстоянию между верхним и нижним полюсами надколенника. В норме варьирует в диапазоне 1,02—1,2 [6];
угол конгруэнтности по Merchant (1974) — угол, образованный биссектрисой угла отклонения блока бедренной кости и лучом, проведенным через вершины углов открытия надколенника и блока. Отклонение в латеральную сторону на 8° интерпретируется как патология и обозначается знаком «+» [9];
расстояние TT-TG — соотношение между трохлеарной бороздой и бугристостью большеберцовой кости [6];
антеторсию головки бедренной кости — расположение головки бедренной кости кпереди, в норме данный показатель составляет 10-12° [6].

У 37 пациентов эти показатели отличались от нормы (см. таблицу).

Средние значения измеряемых критериев у пациентов с рецидивирующим вывихом надколенника тяжелой степени до операции в сравнении с нормой

Average values of the measured criteria in patients with recurrent patellar dislocation of severe pain before surgery compared to the norm

Критерий исследования	Норма (0)	Пациенты с вывихом надколенника тяжелой степени (n=37) (1)	Р_0-1
Угол Q,°	До 20	26±0,40	<0,001
Индекс Insall-Salvati	1,02-1,2	1,5±0,14	<0,001
Угол конгруэнтности по Merchant, °	Отклонение в латеральную сторону более 8° — патология, обозначается положительным знаком	11±0,23
Расстояние TT-TG, мм	12-18	25±0,17	<0,001
Антеторсия головки бедренной кости,°	10-12	13,8±0,4	<0,001

Известно, что антеторсия головки бедренной кости при вывихе надколенника позволяет определить уровень остеотомии бедренной кости: при антеторсии более 25° остеотомию выполняют на уровне проксимального отдела бедренной кости (корригирующую чрезвертельную), при антеторсии головки бедренной кости менее 25° — на уровне дистального отдела бедренной кости (надмыщелковую) [6, 10]. У 37 пациентов среднее значение антеторсии головки бедренной кости равнялось 13,8±0,4°, следовательно всем пациентам коррекцию деформации необходимо было выполнять на уровне дистального отдела бедренной кости. Учитывая полученные патологические отклонения вышепредставленных параметров, можно сделать вывод, что диспластические изменения коленного и пателлофеморального суставов носят многоплоскостной характер. Следовательно, оперативное вмешательство должно быть многокомпонентным выполнять коррекцию деформации необходимо во всех трех плоскостях: фронтальной, аксиальной и сагитальной. У всех 37 пациентов антеторсия головки бедренной кости не превышала 25°, значит им требовалась многоплоскостная коррекция на уровне золенного сустава. Всем пациентам было выполнено оперативное вмешательство: корригирующая надмыщелковая деротационно-девальгизирующая остеотомия бедренной кости в комбинации с медиализацией и дистализацией бугристости большеберцовой кости.

Степень коррекции определяли индивидуально тля каждого пациента: количество градусов, на которое необходимо выполнить девальгизацию, рассчитывали по углу Q, расстояние медиализации бугристости большеберцовой кости — по показателю TT-TG, расстояние дистализации —по индексу Insall—Salvati. Основной проблемой при оперативном вмешательстве был расчет ротации мыщелков бедренной кости индивидуально для каждого пациента. При обзоре зарубежной и отечественной литературы не было найдено способов расчета торсии мыщелков бедренной кости при подобной манипуляции. В связи с этим на кафедре травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии им. акад. А.Ф. Краснова СамГМУ был разработан способ расчета торсии мыщелков бедренной кости при оперативном лечении рецидивирующего вывиха надколенника тяжелой степени индивидуально для каждого пациента (на способ расчета получена приоритетная справка №20191104298 от 15.02.2019).

Способ расчета реализуется следующим образом: данные компьютерной томографии коленного сустава помещают в программу просмотра и обработки медицинских изображений; ось X проводят через центр надколенника в программном окне сагиттальной проекции, ось Y — через центр надколенника в программном окне аксиальной проекции, в котором получают срез коленного сустава; в этом срезе проводят чрезмыщелковую линию через вершины задних отделов мыщелков бедренной кости, поперечную линию — через межмыщелковую борозду до центра чрезмыщелковой линии; на поперечной линии отмечают бедренный отрезок между передним и задним краями бедренной кости; в центре этого отрезка отмечают точку, от которой проводят надколенниковую линию через точку латерального края надколенника до центра бедренного отрезка; измеряют угол латерализации надколенника «n» между надколенниковой линией и передней частью бедренного отрезка; при n≤45° ортопедическая коррекция не требуется; при n>45° определяют значение х — количество градусов, на которое необходимо повернуть мыщелки бедренной кости кнутри после выполнения надмыщелковой остеотомии, рассчитываемое по формуле:

$x = n - y$ ,

где у — среднее значение угла латерализации, в норме равное 40°.

Если х<30°, то мыщелки поворачивают кнутри на полученное число градусов; если х ≥30°, то выполняют поворот мыщелков бедренной кости кнутри на максимально допустимое количество градусов, равное 25° (рис. 1) [6].

Этот способ позволяет определить количество градусов торсии надколенника в латеральную сторону относительно оси бедренной кости.

Рис. 1. Схема расчета угла латерализации надколенника.

Fig. 1. The scheme of calculation of the angle of lateralization of the patella.

Клинический пример

Пациентка К.,16 лет. При осмотре в предоперационном периоде у пациентки были выявлены патологические изменения в правом коленном суставе, характерные для рецидивирующего вывиха надколенника (рис. 2):

угол Q — 26°;
индекс Insall—Salvati — 1,5;
угол конгруэнтности по Merchant — 11° «+»;
расстояние ТТ—TG — 15 мм;
антеторсия головки бедренной кости — 14°;
угол латерализации надколенника, рассчитанный по предложенному способу — 55°.

После проведения индивидуального предоперационного планирования, описанного в статье, пациентке К. было выполнено оперативное вмешательство — корригирующая надмыщелковая деротационно-девальгизирующая остеотомия бедренной кости в комбинации с медиализацией и дистализацией бугристости большеберцовой кости.

Показатели параметров после оперативного вмешательства:

угол Q — 18°;
индекс Insall—Salvati — 1,2;
угол конгруэнтности по Merchant — 4°;
расстояние ТТ—TG — 25 мм;
антеторсия головки бедренной кости — 14°;
угол латерализации надколенника, рассчитанный по предложенному способу — 40°.

Рис. 2. Срез компьютерной томографии коленного сустава пациентки К. в аксиальной проекции до операции.

Fig. 2. Section of computed tomography of the knee joint of the patient K. in axial projection before surgery

Пациентка была осмотрена через 3,6 и 12 мес после операции: активных жалоб не предъявляла, вывиха надколенника не было, объем движений в коленном суставе — 130°, нарушение функции коленного сустава в момент осмотров не выявлено (рис. 3).

Рис. 3. Срез компьютерной томографии коленного сустава пациентки К. в аксиальной проекции после операции.

Fig. 3. Section of computed tomography of the knee joint of the patient K. in axial projection after surgery.

Результаты и обсуждение

По предложенному персонифицированному алгоритму были прооперированы 37 пациентов. В отдаленном послеоперационном периоде у 32 (86,5%) из них осложнения не были диагностированы, у 1 пациента определили рецидив, у 4 отмечались контрактура (активное и пассивное сгибание в коленном суставе до 110°, пассивное и активное разгибание в коленном суставе до 10°) и периодические боли в коленном суставе. Однако следует отметить, что у этих пациентов при оценке критериев в пателлофеморальном суставе значения приближались к нормальным, а развившиеся осложнения были связаны с недостаточной реабилитацией. В общей сложности у 5 (13,5%) пациентов были получены неудовлетворительные результаты.

Таким образом, предложенный алгоритм диагностики пациентов с рецидивирующим вывихом надколенника тяжелой степени подтверждает, что диспластические изменения в коленном суставе при этой патологии носят многоплоскостной характер [11]. На сегодняшний день большинство способов оперативного лечения направлено, как правило, на коррекцию одной, наиболее грубой патологической деформации. Этот подход не позволяет получить хороший результат, поскольку не происходит полного восстановления анатомических взаимоотношений в пателлофеморальном суставе, что и приводит к высокому проценту осложнений и рецидивов. В связи с многокомпонентными диспластическими изменениями в коленном суставе при рецидивирующем вывихе надколенника тяжелой степени у детей оперативное лечение должно быть комбинированным и включать оперативные вмешательства во всех пораженных плоскостях.

Таким образом, правильно проведенное предоперационное планирование позволяет выбрать оперативное вмешательство, восстанавливающее анатомические взаимоотношения в пателлофеморальном суставе в аксиальной, сагиттальной и фронтальной плоскостях. По результатам обследования пациентов в отдаленном послеоперационном периоде в настоящем исследовании было получено 86,5% положительных и 13,5% неудовлетворительных результатов. Полученный процент отрицательных результатов оказался значительно ниже процента осложнений и рецидивов (36,1%), описанных в других отечественных и зарубежных исследованиях [7].

Заключение. Предложенный персонифицированный подход в предоперационном планировании при рецидивирующем вывихе надколенника тяжелой степени позволяет выбрать оптимальный вариант оперативного вмешательства, учитывающий многоплоскостной характер диспластических изменений коленного сустава, что дает возможность значительно снизить опасность развития рецидивов в отдаленном послеоперационном периоде.

About the authors

G. P. Kotelnikov

Federal state budgetary educational institution of higher education "Samara state medical University" of the Ministry of health of the Russian Federation

Email: phenicks-fire@mail.ru

doctor of medical Sciences Professor, Academician, head of chair of traumatology, orthopedics and extreme surgery

Russian Federation, Samara