Для того чтобы восстановить физиологическую биомеханику тазобедренного сустава, при выполнении ТЭТС, часто необходимо учитывать индивидуальные анатомические особенности. Однако анатомия тазобедренного сустава отличается высокой вариабельностью. Сразу становятся понятными трудности, с которыми сталкивается хирург, пытаясь восстановить один из бесчисленных анатомических вариантов с помощью эндопротеза.
а) Половые различия. Помимо возраста, массы тела и роста, которые играют основную роль в формировании индивидуальных различий, существуют и другие факторы, определяющие вариабельность анатомии. Пол — основной параметр, определяющий анатомические различия. Так, у женщин таз шире, чем у мужчин, а вертлужная впадина обычно глубже и имеет более выраженную антеверсию (18° в сравнении с 21°) и инклинацию (38,5° в сравнении с 36°) (рис. 1).
Частично эти различия объясняются детородной функцией и необходимостью расширения родовых путей. Увеличение ширины таза сопровождается увеличением плеча силы тяжести тела, а более глубокая вертлужная впадина (вплоть до coxa profunda) позволяет уменьшить это плечо. Что касается бедренной кости, то у женщин меньше диаметр головки (с учетом роста и массы тела), более выраженная антеверсия, тоньше диафиз, меньше шеечно-диафизарный угол и, соответственно, меньше бедренный офсет (48 мм у женщин и 55 мм у мужчин).
Другое важное отличие заключается в том, что у женщин отмечается более низкая минеральная плотность костной ткани, особенно после наступления менопаузы, что приводит к увеличению риска перипротезных переломов. Эти анатомические различия довольно очевидны при поверхностном эндопротезировании тазобедренного сустава с использованием пары трения «металл-металл», поскольку головка меньшего диаметра и положение вертлужного компонента относятся к факторам риска осложнений.
Также следует отметить, что у женщин и мужчин наблюдаются различия в амплитуде движений: у женщин больше объем сгибания и внутренней ротации (при сгибании ноги в тазобедренном суставе под углом 90°), а у мужчин — больше объем разгибания и наружной ротации.
б) Расовые и этнические различия. По данным целого ряда исследований, которые проводились в основном в 1950-х гг., у представителей европеоидной расы таз шире (как верхняя, так и нижняя апертуры таза), чем у жителей стран Африки. Считалось, что это связано с более высокой географической широтой.
Различия в форме таза у жителей разных регионов мира можно объяснить многими факторами. В последнее время привлекла к себе внимание теория адаптации к изменениям климата, согласно которой у жителей северных широт таз шире, чем у жителей южных широт, что связано с необходимостью сохранения тепла и энергии.
Она ставит под сомнение первоначальную и по-прежнему широко распространенную теорию, согласно которой форма таза является результатом эволюционного компромисса между прямохождением и безопасным продолжением рода («акушерская дилемма»).
В действительности вполне вероятно, что форма таза зависит от влияния многих факторов и что окружающие условия и образ жизни (например, питание, двигательная активность) оказывают не меньшее влияние, чем этнические (географические) факторы. Например, физическая активность является важным фактором, определяющим шеечно-диафизарный угол, поскольку по мере увеличения уровня физической активности формируется варусное положение шейки бедренной кости.
Наконец, согласно некоторым данным, геометрические параметры крестца и позвоночно-тазовые взаимоотношения различаются не только в зависимости от пола, но и в зависимости от расовой принадлежности.
в) Существует ли «нормальный» тазобедренный сустав? Вне зависимости от пола или этнического происхождения существуют конституциональные особенности, которые иногда лежат в основе патологического процесса. При рентгенологическом исследовании ретроверсия вертлужной впадины обнаруживается у 6% здоровых лиц, 20% пациентов с ОА и 42% пациентов с болезнью Легга—Кальве—Пертеса. Coxa profunda (глубокая вертлужная впадина) может обнаруживаться у 5—20% населения в целом.
Ретроверсия вертлужной впадины — форма дисплазии тазобедренного сустава, при которой вертлужная впадина ориентирована в патологическом заднелатеральном направлении. Это состояние способствует развитию импинджмента между шейкой бедренной кости и передним краем вертлужной впадины и суставной губой. Распространенность врожденной дисплазии тазобедренных суставов среди здорового взрослого населения составляет 3,6—4,3%.
При эндопротезировании пациентов с такой патологией могут возникнуть технические трудности, особенно в сложных ситуациях, когда вывих бедра сочетается с неравенством длины ног, дефектом задневерхнего отдела вертлужной впадины и ее ретроверсией.
Динамическое исследование взаимоотношений между тазом и бедром может затруднять оценку антеверсии и ретроверсии. Во-первых, существуют индивидуальные различия в наклоне таза в положении стоя, например, у представителей европеоидной расы средний наклон таза составляет 12° (стандартное отклонение — приблизительно 6°).
Кроме того, наклон таза меняется в зависимости от положения (лежа на спине, стоя и сидя), что влияет на функциональную ориентацию вертлужной впадины. Это становится возможным благодаря подвижности поясничного отдела позвоночника в сагиттальной плоскости.
Эти различия нельзя игнорировать, особенно при установке чашки эндопротеза. Так, в положении лежа на спине таз наклоняется кпереди, что приводит к уменьшению антеверсии вертлужного компонента; напротив, в положениях стоя и сидя таз наклоняется кзади, а антеверсия увеличивается. Что касается шеечно-диафизарного угла, то, по данным Бозе (Boese) и соавт., диапазон значений составляет от 98 до 160° у здоровых лиц и от 115 до 155° у пациентов с ОА.
Это, в свою очередь, влияет на бедренный офсет, который непосредственно связан с шеечно-диафизарным углом и длиной шейки бедренной кости. Торсия бедренной кости также может различаться, при этом угол антеверсии или ретроверсии может составлять >40°, что может служить обоснованием целесообразности 3D-планирования, поскольку стандартная рентгенография таза в преднезадней проекции (ПЗ-проекции) не позволяет с высокой точностью оценить торсию и медиальный офсет бедренной кости.
Кроме того, бедренные кости могут различаться по форме костномозгового канала, для оценки которого используют индекс сужения костномозгового канала бедренной кости и кортикомедуллярный индекс (рис. 2). Это особенно важно при бесцементной фиксации, когда необходимо достичь максимально плотного контакта между костью и эндопротезом. В некоторых из этих более сложных случаев можно отдать предпочтение поверхностному эндопротезированию тазобедренного сустава (рис. 3). Помимо этого, существуют различия в васкуляризации головки бедренной кости.
Рисунок 2. Индекс сужения костномозгового канала бедренной кости — D0/D12; кортикомедуллярный индекс — сумма толщины медиального и латерального кортикальных слоев/D0
Рисунок 3. Пример очень низкого значения индекса сужения костномозгового канала бедренной кости у пациентки 50 лет. Восстановление бедренного офсета с помощью стандартной бедренной ножки было бы затруднительным, а поверхностное эндопротезирование позволяет получить предсказуемый результат
В частности, при выполнении ПЭТС необходимо учитывать анатомию нижней ягодичной артерии и медиальной артерии, огибающей бедренную кость. Таким образом, каждый тазобедренный сустав представляет собой бесконечное сочетание анатомических, геометрических и функциональных особенностей.
Видео анатомия тазобедренного сустава - articulatio coxae
