Взаимосвязь прижизненных анатомических и биомеханических параметров коленных суставов при различных формах нижних конечностей

• Автор: Колмаков, Александр Александрович
• Шифр специальности: 14.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 135 с. : 16 ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Анатомические и биомеханические особенности

коленного сустава человека

1.2. Варианты форм нижних конечностей

1.3. Методы анатомического исследования коленного сустава

1.3.1. Рентгенологический метод

1.3.2. Рентгеновская компьютерная томография

1.3.3. Магнитно-резонансная томография
1.4. Стабилометрия
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Программно-технический комплекс и методика анатомобиомеханического исследования коленного сустава человека
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Вариантная анатомия мыщелков бедренной
и большеберцовой костей и менисков коленного сустава
3.2. Сравнительная характеристика морфометрических показателей мыщелков бедренной и большеберцовой костей и менисков коленного сустава в зависимости от формы свободной части нижних конечностей
3.3. Сравнительная анатомо-биомеханическая характеристика коленного сустава у людей с различными формами нижних конечностей
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
В современной медицине существует потребность в знаниях всего спектра индивидуальной анатомической изменчивости тела человека в целом и его частей [Сапин М.Р., 2001-2012; Колесников JI.JL, 2005-2013; Боженов Д.В., 2000-2011; Никитюк Д.Б., 2010-2013; Николенко В.Н., 2007-2013; Каган И.И. 2000-2013]. В литературе имеются данные по биомеханике коленных суставов, построены трехмерные модели суставов, но эти данные основаны на усредненных параметрах, нет четкой физико-математической модели распределения нагрузки коленного сустава, что не позволяет осуществлять персонифицированный подход к диагностике и выбору метода лечения патологий коленного сустава [Колесников М.А., 2010; Светлова М.С., 2012; Чебыкин A.B., 2011; Баринов A.C., 2013].
Одним из ключевых факторов в развитии патологии коленного сустава является неравномерное распределение нагрузки на коленный сустав [Keen H.I. et al., 2009; Conaghan P.G., Hunter DJ., Mailiefert J.F. et al., 2011, Pate D., 2013]. Практически каждый второй человек в возрасте 45-50 лет в той или иной степени страдает от каких-либо проявлений развивающегося или уже развившегося гонартроза [Колесников М.А., 2011], который занимает одно из ведущих место среди патологий опорно-двигательного аппарата [Шрамко Ю.И., 2013; Conaghan P.G., Hunter D.J., Mailiefert J.F. et al., 2011;].
Актуальность исследования обусловлена также возрастающим воздействием экологических и социальных факторов, процессов акселерации и ретардации на изменчивость индивидуально-типологических и морфофункциональных особенностей организма на различных этапах онтогенеза [Матвеев Р.П., 2012]. В связи с этим, в теоретической и практической медицине четко обозначилась потребность в знаниях не столько средней «общей» анатомической нормы, суженного или расширенного ее

диапазона, сколько всего спектра индивидуальной анатомической изменчивости тела человека в целом и его частей [Чебыкин А.В., 2011; Баринов А.С., 2013].
До недавнего времени компьютерные программы, применяемые в изучении анатомии, и реже - в хирургии, использовали плоские изображения различных анатомических областей и структур. Качество таких изображений является недостаточным для понимания сложных пространственных взаимоотношений анатомических структур. Существуют программы также позволяющие производить морфометрические исследования (Plastic Designer, производитель Nausoft LLC; Image-Pro Plus, производитель Media Cybernetics; MetaVision, производитель MetaVision), однако они либо узко специализированы, либо не имеют возможности визуализации объемных реконструкций. Удобным инструментом, позволяющим проводить измерения и планировать операции, является система бесконтактных измерений и построения трехмерной модели поверхности тела пациента [Н.А. Адамская, Г.Г. Кармазановский, В.А. Князь, И.А. Косова., 2005; Вишняков А.Е., 2013]. Вместе с тем данный метод не отображает топографо-анатомических
взаимоотношений структур изучаемой области.
Удобным инструментом, позволяющим проводить измерения и
планировать операции, является система построения виртуальной топографоанатомической среды, бесконтактных измерений и построения трехмерной модели поверхности тела пациента [Адамская Н.А. и соавт, 2005; Воробьев A.A. и соавт., 2006-2013; Безбородов С.А., 2011; Вишняков А.Е., 2013; Canavan Р.К., 2009; Yang N., Nayeb-Hashemi H., 2010; Harvey WF, Yang M, Cooke TDV, et al., 2010], однако известные программно-технические пакеты не дают возможности индивидуальной прижизненной оценки анатомических и биомеханических параметров коленных суставов и выявления их взаимосвязей.
В связи с этим, исследование особенностей строения с учетом изменчивости индивидуально-типологических и морфофункциональных

секунду), можно получить траекторию перемещения равнодействующей нагрузки, т.е. общего центра тяжести.
Необходимо отметить, что в действительности центр давления (ЦЦ) не всегда может совпадать с проекцией центра тяжести [Gurfinkei V.S., 1973; Winter D.A., 1995; Смирнов Г.В., 1994].
В идеальном случае они полностью совпадают, если обследуемый совершенно неподвижен. В реальном обследовании, как больного, так и совершенно здорового человека отмечаются колебания, при которых центр тяжести имеет различные ускорения. Если общий центр масс (ОЦЦ) совершает колебание с частотой превышающей 0.2 Гц, то проекции ОЦМ и центра давления могут быть различны [Gurfinkei V.S., 1973]. Для решения обратной задачи получения из данных стабилометрии проекции ОЦМ тела на вертикаль используются математические модели различной, степени сложности [King D.L., Zatsiorsky V.M., 1997; Kuczinski М., 1999].
Таким образом, использование стабилометрии, как метода непосредственной оценки биомеханических параметров коленного сустава невозможно. Но для проведения расчетов, построения физико-математических моделей, позволяющих рассматривать коленный сустав как биомеханическую систему, стабилометрия является неотъемлемым методом получения данных.
Таким образом, рассмотренных методик не хватает для наиболее полного определения анатомо-биомеханических характеристик коленного сустава, так как рентгенологические исследования, КТ, МРТ не позволяют судить о реальном нагружении тканей костей и связок, так как направлены на визуализацию данных тканей а не на измерение их физических свойств. Методы стабилометрии направлены на исследования баланса вертикальной стойки и ряда переходных процессов посредством регистрации положения, отклонений и других характеристик проекции общего центра тяжести на плоскость опоры и не позволяет находить распределение нагрузок по заданным точкам человеческого тела.