Биомеханическое исследование состояния структур тазобедренного сустава у детей с различной степенью дисплазии

Дисплазия тазобедренного сустава приводит к ухудшению физического состояния пациента вследствие нарушения биомеханики в пораженном суставе и опорно-двигательном аппарате в целом, и также является одной из лидирующих причин развития коксартроза. Существуют различные методики коррекции дисплазии, большое влияние на результат операции оказывают направление и степень многоплоскостной коррекции. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки методики биомеханического исследования состояния тазобедренного сустава, позволяющей найти основные факторы стабильности при проведении хирургической коррекции, тем самым снизив появление случаев гипо- и гиперкоррекции в клинической практике. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является определение действующих напряжений в тазобедренном суставе, выделение зон недогруженности и перегруженности, которые повлияют на последующий выбор конфигурации винтов для достижения наибольшей стабильности. На основе проведенных исследований была разработана методика подбора оптимальной величины коррекции положения вертлужной впадины в ходе ее реориентации при проведении хирургической операции. Методика включает в себя алгоритм построения компьютерных моделей тазобедренного сустава пациента на базе компьютерной томографии и анализ напряженно-деформированного состояния в тазобедренном суставе в зависимости от величины конгруэнтности вертлужной впадины и головки бедренной кости, а также в зависимости от конфигурации расположения винтов после хирургической коррекции. Результаты исследования моделей тазобедренного сустава позволяют проанализировать характер изменения напряжений, действующих в тазобедренном суставе, и рассчитать изменение площади контакта при различных конфигурациях установки остеотомических винтов. Материалы статьи представляют практическую ценность для хирургов, а также специалистов в области биомеханики.

1. Майерс Т.В. Анатомические поезда. Москва: Эксмо; 2018. 320 с.

2. Шевцов В.И., Макушин В.Д., Тепленький М.П. Развитие тазобедренного сустава после оперативного лечения врожденного вывиха бедра у детей дошкольного возраста. Гений ортопедии. 2008;(4):62–68.

3. Белокрылов Н.М., Белокрылов А.Н., Полякова Н.В. и др. Особенности и возможности реконструктивной хирургии тазобедренного сустава с применением тройной остеотомии таза в детском возрасте. В сборнике: Ежегодная научно-практическая конференция по актуальным вопросам травматологии и ортопедии детского возраста «Турнеровские чтения»: Сборник статей, 03–04 октября 2019 года, Санкт-Петербург, Россия. Санкт-Петербург: Научно-исследовательский детский ортопедический институт имени Г.И. Турнера; 2019. С. 53–57.

4. Бортулев П.И., Баскаева Т.В., Барсуков Д.Б. и др. Некоторые аспекты травматичности хирургических доступов при выполнении тройной остеотомии таза у детей. В сборнике: Ежегодная научно-практическая конференция по актуальным вопросам травматологии и ортопедии детского возраста «Турнеровские чтения»: Сборник статей, 05–06 октября 2023 года, Санкт-Петербург, Россия. Санкт-Петербург: Научно-исследовательский детский ортопедический институт имени Г.И. Турнера; 2023. С. 33–39.

5. Камоско М.М., Басков В.Е., Барсуков Д.Б. и др. Транспозиция вертлужной впадины путем тройной остеотомии таза при лечении детей с дисплазией тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;(3):76–85.

6. Снетков А.И., Котляров Р.С., Франтов А.Р. и др. К вопросу об эндопротезировании тазобедренного сустава у подростков в детской костной патологии. Медицинский альманах. 2012;(2):256–261.

7. Бортулев П.И., Баскаева Т.В., Барсуков Д.Б. и др. Оценка травматичности хирургических доступов при выполнении тройной остеотомии таза у детей с диспластической нестабильностью тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2022;28(4):79–89. https://doi.org/10.17816/2311-2905-1981

8. Гахраманов А.Г. Осложнения после периацетабулярной остеотомии. Казанский медицинский журнал. 2016;97(5):696–700. https://doi.org/10.17750/KMJ2016-696

9. Бортулёв П.И., Виссарионов С.В., Басков В.Е. и др. Применение индивидуальных шаблонов при тройной остеотомии таза у детей с диспластическим подвывихом бедра (предварительные результаты). Травматология и ортопедия России. 2019;25(3):47–56. https://doi.org/10.21823/2311-2905-2019-25-3-47-56

10. Todd J.N., Allan A.N., Maak T.G., et al. Characterization and finite element validation of transchondral strain in the human hip during static and dynamic loading. Journal of Biomechanics. 2021;114. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2020.110143