(1,25 Мб) - Волгоградский государственный медицинский

На правах рукописи
Михайлов Николай Николаевич
СТРУКТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ПРОКСИМАЛЬНОГО КОНЦА
БЕДРЕННОЙ КОСТИ
НА ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА ЧЕЛОВЕКА
14.00.02 – анатомия человека
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Волгоград - 2008
Работа выполнена на кафедре анатомии человека Государственного
образовательного учреждения высшего профессионального образования «Астраханская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор,
Заслуженный работник высшей школы РФ
Асфандияров Растям Измаилович
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор,
Дёмичев Николай Петрович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор
Краюшкин Александр Иванович
доктор медицинских наук, профессор
Калмин Олег Витальевич
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава».
Защита диссертации состоится «_30_»__сентября__2008 года в
_10_часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.01 при ГОУ ВПО
«Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава»
(400131, г.Волгоград, пл. Павших борцов, 1).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава» (400131,
г.Волгоград, пл. Павших борцов, 1).
Автореферат разослан «29»___августа___2008 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук
Н.В.Григорьева
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Большую роль в патологии тазобедренного сустава играют изменения, происходящие с проксимальным концом бедренной кости
на этапах онтогенеза человека. Этим объясняется значительный интерес к анатомии проксимального конца бедренной кости в норме и
при патологии (Асфандияров Р.И., 1973; Корж А.А., 1987; Корнилов
Н.В. 1994; Денисов-Никольский Ю.И. 2005).
В доступной литературе не встречается описание анатомических и структуральных преобразований, происходящих с проксимальным концом бедренной кости на этапах онтогенеза человека,
учитываемых в клинической практике. Интересны, хотя ещё недостаточно изучены, процессы развития ядра окостенения головки бедренной кости с использованием методов УЗИ и рентгеноанатомии.
Очень мало работ по структурным преобразованиям проксимального
конца бедренной кости на этапах онтогенеза человека, хотя, на наш
взгляд, в процессе развития закладывается его вариант строения.
Наибольшее число исследований по анатомии проксимального конца
бедренной кости посвящено пренатальному и раннему постнатальному онтогенезу (Александров Г.И., Арипов У.А., 1956; Асфандияров Р.И., 1973; Абальмасова Е.А., Лузин Е.В., 1983). Встречаются
лишь единичные исследования по изучению изменений параметров
проксимального отдела бедренной кости в процессе постнатального
развития (Коваль Д.В., Куценок Я.Б.,1963; Асфандияров Р.И.,1973).
В литературных данных имеются редкие упоминания о возрастных изменениях, происходящих в угловых и линейных параметрах проксимального отдела бедренной кости, а также о перестройке
структуры костной ткани головки и шейки бедренной кости при
начинающемся остеопорозе. Все это приводит к возможным неудачам при выборе метода лечения и, как следствие этого, возникновению осложнений после оперативного лечения.
Новые данные о преобразованиях, происходящих с проксимальным концом бедренной кости на этапах онтогенеза человека,
изменениях анатомических и морфологических характеристик данного отдела бедренной кости, которые должны учитываться в клинической практике, определяют актуальность данного исследования.
3
Цель исследования - изучение структурных преобразований
происходящих с проксимальным отделом бедренной кости на этапах
онтогенеза человека.
Задачи:
1.Изучить анатомию проксимального конца бедренной кости в зародышевый, плодный и ранний постнатальный периоды онтогенеза
человека.
2.Исследовать изменение формы и параметров проксимального отдела бедренной кости в детский, юношеский периоды онтогенеза человека по данным УЗИ и рентгеноанатомии.
3.Выявить особенности системной перестройки проксимального отдела бедренной кости человека в зрелый и старческий периоды онтогенеза.
4.На основании анатомических и рентгеноморфометрических исследований строения проксимального конца бедренной кости дать анализ возможных неудач при выборе моделей и компонентов эндопротезов для протезирования тазобедренного сустава.
Научная новизна исследования
В диссертационной работе решена важная задача по изучению
строения проксимального отдела бедренной кости начиная от зародышевого, заканчивая старческим периодом онтогенеза человека.. В
результате исследования с использованием методов анатомической
препаровки, УЗИ и рентгенографии, а также математического анализа впервые были получены данные о формировании, структурных
преобразованиях и вариантах строения проксимального отдела бедренной кости в антенатальном, постнатальном, зрелом, пожилом и
старческом периодах онтогенеза человека. Среди структурных элементов проксимального отдела бедренной кости выявлены наиболее
изменяющиеся, которые имеют зависимость от возраста, дегенеративно-дистрофических преобразований, происходящих в данной области, а также от половой принадлежности.
Теоретическая и практическая значимость работы
Полученные в результате исследований данные об анатомических и
морфологических преобразованиях, происходящих с проксимальным
концом бедренной кости на этапах онтогенеза человека могут служить основой для большего понимания этиологии и патогенеза тако-
4
го распространённого страдания, как дисплазия тазобедренного сустава и врождённый вывих бедра. Эти данные могут быть учтены при
определении тактики как консервативных, так и оперативных методов лечения, в частности при эндопротезировании тазобедренного
сустава.
Основные положения, выносимые на защиту:
1.В процессе эмбриогенеза, формирование основных анатомических
элементов бедренной кости генетически детерминировано. На дальнейшее развитие проксимального отдела бедренной кости влияет
двигательная ативность и нагрузка, которые в большей степени воздействуют на изменение шеечно-диафизарного угла и угла антеверсии.
2.По данным УЗИ появление и развитие ядер окостенения у мальчиков и девочек происходит неравномерно. Девочки опережают мальчиков. Уравнивание размеров ядер окостенения бедренных костей у
лиц мужского и женского пола происходит к 12-ти месячному возрасту.
3.В процессе старения человека отмечается уменьшение величины
шеечно-диафизарного угла, что оказывает влияние на биомеханику
тазобедренного сустава.
4.При имплантантации искусственного тазобедренного сустава необходимо
учитывать
индивидуальные
особенности
шеечнодиафизарного угла.
Апробация работы
Основные положения работы представлены на конференциях и
конгрессах: VIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов
(Орёл 2006); Научно-практической конференции , посвящённой 88летию вуза «Актуальные вопросы современной медицины» (Астрахань 2006); Научном симпозиуме «Анатомо-хирургические аспекты
детской гастроэнтерологии» (Украина. Черновици 2007); Всероссийском научном обществе анатомов и эмбриологов (Астрахань 2007);
Областном обществе травматологов и ортопедов (Астрахань 2007);
IX Конгрессе Международной ассоциации морфологов ( Узбекистан.
Бухара 2008).
5
Реализация результатов исследования
По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ.
Полученные в работе данные используются в учебном процессе на
кафедрах анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии, травматологии ортопедии и военно полевой хирургии,
в ГУЗ Александро-Мариинской областной клинической больнице.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 157 страницах. Состоит из введения,
обзора литературы, глав «Материалы и методы исследования», «Собственные исследования», «Обсуждение полученных результатов» и выводов. Список литературы включает 207 источников, из них 127 отечественных и 80 зарубежных. Работа включает 15 таблиц, 69 рисунков.
Материалы и методы исследования
Для осуществления и решения поставленных задач настоящего
исследования материалом послужили зародыши, предплоды, плоды,
недоношенные дети и новорождённые обоего пола, полученные из
патологоанотомического бюро, прозектур, гинекологических клиник
г. Астрахани, в результате артифициальных абортов и преждевременных родов. Всего 50 плодов (100) суставов (таб.1)
Таблица 1.
Распределение исследуемого материала по возрасту
Период развития
Возраст
в неделях
Общая длина
(мм)
Количество суставов
Эмбриональный
5
12-17
4
7
8
9
10
11-12
13-16
17-20
21-24
25-28
29-32
33-36
37-40
0-8 дн.
18-25
27-37
39-45
48-53
57-80
95-139
141-186
191-272
281-320
338-414
421-469
474-492
4
5
4
4
4
6
9
9
9
10
10
12
10
Предплодный
Плодный
Новорожденные
Всего
100
6
Систематизация материала производилась на основе данных по
периодизации развития человека и животных, опубликованных Г. А.
Шмидтом (1972), и периодизации онтогенеза человека, принятой на
Всесоюзной конференции морфологов, состоявшейся в г. Одессе в
1975г., приведенной в издании «Основные закономерности роста и
развития детей и критерии периодизации» под редакцией Л.К. Семёновой (1975).
Был проведен анализ 240 сонограмм проксимального отдела
бедренной кости у детей в возрасте от 0 – 12 месяцев. Учитывались
различия половых признаков (мальчиков – 60, девочки - 60) (таб.2).
Таблица 2.
Распределение ультразвуковых исследований по возрасту
Возраст в месяцах
Количество исследуемых суставов
0-1
мальчики
10
девочки
10
1-2
10
10
2-3
10
10
3-4
10
10
4 - 12
80
80
По сонограммам определялось время появления ядер окостенения, измерялся их размер в зависимости от пола и стороны тела ребёнка. Данные морфометрии обрабатывались методами вариационной статистики на компьютере по стандартным программам «Excel»
и «StatWin».
Все ультразвуковые исследования были выполнены на базе
Областной детской клинической больницы имени Н. Н. Силищевой
города Астрахани.
Исследовано 230 рентгенограмм с элементами проксимального
конца бедренной кости у мальчиков и девочек в возрасте от 12 месяцев до 17 лет по значимым этапам постнатального формирования
7
костно-суставной системы, разработанными Садофьевой В.И. (1990)
(табл. 3). Определялись следующие параметры:
1.Диаметр шейки в базальном, среднем и субкапитальном отделах;
2.Радиус головки;
3.Шеечно – диафизарный угол (пространственное расположение
эпиметафиза во фронтальной плоскости) в динамике;
4.Угол антеверзии (пространственное расположение эпиметафиза в
горизонтальной плоскости) в динамике;
5.Разница по половому признаку и стороне тела.
Таблица 3.
Распределение рентгенологических исследований проксимального
отдела бедренной кости по полу и значимым возрастным этапам
Возрастные этапы
От 12-ти месяцев до
3-х лет
От 4-х до 6-ти лет
От 7-ми до 10-ти лет
мальчики
девочки
25
25
30
30
30
30
30
30
От 15-ти до 17-ти лет
Угол антеверзии и шеечно – диафизарный угол определялся
при помощи таблицы поправок Magilligan, позволяющей точно производить измерения по рентгенограммам в прямой проекции, независимо от точности укладки (таб.4).
Для выявления слабых участков проксимального конца бедренной кости в процессе инволюции, было изучено 202 рентгенограммы больных с переломами шейки бедренной кости в возрасте от
40 до 90 лет. Параллельно было изучено 160 рентгенограмм проксимального конца бедренной кости людей от 50 до 90 лет без поражений тазобедренного сустава.
Данные морфометрии обрабатывались методами вариационной статистики на компьютере по стандартным программам Excel и
StatWin. Также была использована схема T.Glimchera (1967). Подбор
параметров уравнений регрессии осуществлялся в пакете Statistica 7,0
Microsoft Excel в ходе проведения специального эксперимента с данными.
8
Таблица 4
Поправки MAGILLIGAN в детском диапазоне параметров
Результаты собственных исследований и их обсуждение
Из всего полученного материала, изученного и описанного в
предыдущих главах, очевидно, что формирование проксимального
отдела бедренной кости процесс непрерывный и незавершающийся к
моменту рождения человека. Изменения, происходящие в проксимальном отделе бедренной кости, в той или иной степени сопровождают человека практически на всех этапах онтогенеза, начиная от
зародышевого, заканчивая зрелым и старческим периодами. Наиболее интенсивные преобразования проксимальный отдел бедренной
кости человека претерпевает в пренатальный, постнатальный, зрелый
и старческие периоды.
В своём исследовании для анализа пренатального и постнатального онтогенеза мы пользовались системой периодизации, предложенной Г.А Шмидтом (1972). Разделение на зародышевый, предплодный и плодный периоды внутриутробного звена онтогенеза целесообразно при рассмотрении процесса формирования проксималь-
9
ного отдела бедренной кости. При этом каждый из периодов представляется комплексом последовательно сменяющихся стадий.
Несмотря на то, что в начале зародышевого периода презумптивные зачатки тканей обладают значительной потенцией к дифференцировке, о чём свидетельствуют данные экспериментальной эмбриологии И.И. Шмальгаузена (1964), Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юрина( 2001), С.Е. Badgley (1943); B.H. Willier (1955), G.Lourense (1990),
мы придерживаемся мнения Асфандиярова Р.И. (1973), что основные
анатомические детали закладки бедренной кости проявляются к концу зародышевого периода и выявляются у зародышей 15-20 мм длины (рис.1).
Рис. 1 Зародыш 15 мм длины. Головка закладки бедренной кости построена из прохондральной ткани. Имеет округлую форму
По нашим данным, именно в данный момент намечается формирование шейки бедренной кости и большого вертела. Шеечнодиафизарный угол равен 140-145º. Головка бедренной кости сфероидной формы, она вытянута в кранио-каудальном направлении. Диаметр головки бедренной кости равен 625-690 µ. Угол деклинации отрицательный и равен – 7º. У плодов 60-70 мм проксимальный конец
бедренной кости представлен гиалиновым хрящом. Головка бедренной кости имеет правильную округлую форму с диаметром 1700-1800
µ. Шейка резко укорочена. Большой вертел с широким основанием
заострён у вершины и изогнут. Малый вертел также имеет широкое
основание и представлен округлым возвышением (рис.2).
10
Рис. 2. Плод 68 мм длины. Закладка шейки бедренной кости
укорочена.Большой вертел заострён и изогнут кнутри
Для закладки бедренной кости зародышей и предплодов характерна величина шеечно-диафизарного угла равная (140-145º). Тенденция к его уменьшению намечается в конце предплодного периода.
Угол деклинации становится положительным к началу плодного периода. Признаки половых различий, выражающиеся в вариантах
строения головки бедренной кости выявлены нами в плодном периоде и соответствуют 16-20 неделям развития. Также установлено, что
на протяжении всего плодного периода выявляется укороченность
шейки бедренной кости вне зависимости от пола.
Для выявления изменений параметров проксимального отдела
бедренной кости в плодный период внутриутробного развития у
мальчиков и девочек были проведены соответствующие измерения с
последующей обработкой результатов. Измерены величины шеечнодиафизарных углов и углов деклинации справа и слева. Произведено
измерение диаметра головок бедренных костей с обеих сторон, а
также параметров проксимального отдела бедренной кости в сагитальной и фронтальной плоскостях и отдельных компонентов шейки
бедренной кости без учёта разницы по стороне тела.
Все данные были подвергнуты корреляционно-регрессионному
анализу с использованием линейных и логнормальных функций. Были построены полиномиальные и линейные модели формул, адекватно описывающие взаимосвязь между откликом и предиктором, в ко-
11
торых хорошо аппроксимируются рассмотренные зависимости и экспоненциальные функции. Всё это подтвердилось высокими показателями коэффициента детерминации и статистически значимыми коэффициентами уравнений регрессии (p < 0,05).
В отличие от наблюдений У.А. Арипова (1957), З.И. Шнейдерова
(1961), Е.С. Тихоненкова (1970), Л.В. Колпаковой (1972), Р.К. Данилова
(2003), В.А., Голиченкова, Е.А Иванова, Никерясова (2006), J.Willis
(1940), L. Strayer (1943), H. Anderson (1962) нами выявлено, что изменение размеров головки бедренной кости, ширины и длины её проксимального отдела, изменение параметров шейки бедренной кости у мальчиков и девочек, вне зависимости от стороны тела, отличаются незначительно. Угловые параметры, такие, как шеечно-диафизарный угол и угол
деклинации у мальчиков и девочек подвержены значительной вариабильности абсолютных величин на различных стадиях пренатального
развития. Снижение величины шеечно-диафизарного угла у мальчиков
идёт более равномерно, чем у девочек. При длине плода 400 мм у девочек наблюдается существенный скачок в сторону снижения величины
шеечно-диафизарного угла, эта разница по отношению к мальчикам составляет 9,0º ± 2,0º. Однако, при длине плода 450 мм разница исчезает
(рис.3, 4). У мальчиков и девочек в процессе внутриутробного развития
имеется тенденция к увеличению средних величин углов деклинации.
Наиболее интенсивное нарастание величины данного параметра отмечается у мальчиков и девочек на стадии от 220 до 410 мм длины. На всём
протяжении второй половины внутриутробного развития величина угла
деклинации бедренной кости девочек в среднем на 5º- 7º превосходит
угол деклинации бедренной кости мальчиков. Разница в размерах угла
деклинации по стороне тела наблюдается у девочек на ранних стадиях
плодного развития. При длине плода от 130 мм до 200 мм она составляет
3,0º ± 1,0º в пользу левой стороны тела. В дальнейшем, до периода новорождённости, существенной разницы в размерах углов деклинации по
стороне тела у девочек нет. При длине плода 500 мм угол деклинации
бедренной кости у мальчиков в среднем равен справа 26,5º, слева 24,5º.
У девочек соответственно – 33,0º и 32,0º (рис.4, 6).
12
150
Градусы
140
130
120
Мальчики
Девочки
110
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
Длина плода в мм
360
380
400
420
440
460
480
500
Рис.3. Изменение величины шеечно-диафизарного угла бедренной кости справа в плодный период онтогенеза
150
Градусы
140
130
120
Мальчики
Девочки
110
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
Длина плода в мм
Рис.4. Изменение величины шеечно-диафизарного угла бедренной
кости слева в плодный период онтогенеза
13
40
Градусы
30
20
10
Мальчики
Девочки
0
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
Длина плода в мм
Рис.5. Изменение величины угла деклинации бедренной кости
справа в плодный период онтогенеза
40
Градусы
30
20
10
Мальчики
Девочки
0
120
140
160
180
200
220
240
260
280 300 320 340
Длина
плода в мм
360
380
400
420
440
460
480
500
Рис.6. Изменение величины угла деклинации бедренной кости
слева в плодный период онтогенеза
14
Все полученные во время исследования данные составляют
комплекс признаков, который определяет особенности строения
проксимального отдела бедренной кости у мальчиков и девочек на
различных стадиях пренатального онтогенеза.
Задачей следующего этапа нашего исследования было проследить за формированием проксимального отдела бедренной кости на
этапах постнатального онтогенеза по данным УЗИ и рентгенографии.
Для решения поставленной задачи мы использовали значимые
этапы постнатального формирования костно-суставной системы, разработанные Садофьевой В.И. (1990). Однако измерения параметров
проксимального отдела бедренной кости в первый этап по предложенной классификации (до 9 месяцев жизни ребёнка), по нашему
мнению, слишком затруднительны и могут быть недостаточно точными. Поэтому, изучение изменений линейных и угловых параметров проксимального отдела бедренной кости по рентгенограммам мы
начали с одного года жизни ребёнка (таб.5). Для определения времени появления ядер окостенения и прослеживания динамики их роста
в зависимости от пола и стороны тела в сроки от 1 до 12 месячного
возраста нами использованы данные ультразвуковых исследований
(таб.6)
Таблица.5
15
Параметры и пропорции проксимально отдела
бедренной кости по возрастным этапам
Таблица 6
Возрастные
этапы
1–3
года.
4–6
лет.
7 – 10
лет
15 – 17
лет
Рентгенометрический параметр
мальчики
девочки
справа
слева
справа
слева
136±0,2
136±0,2
135±0,2
136±0,2
39±0,3
40±0,3
42±0,2
41±0,2
29±0,2
31±0,2
28±0,2
30±0,3
26±0,1
38±0,2
27±0,2
39±0,2
25±0,1
39±0,1
26±0,1
39±0,1
36±0,1
37±0,1
37±0,1
36±0,1
133±0,2
133±0,2
132±0,2
133±0,2
35±0,3
36±0,3
33±0,2
31±0,2
41±0,2
42±0,3
39±0,3
40±0,3
33±0,1
45±0,2
48±0,1
34±0,3
45±0,1
48±0,2
30±0,2
44±0,3
49±0,1
31±0,2
45±0,1
48±0,2
132±0,2
131±0,2
130±0,3
132±0,2
25±0,3
22±0,2
26±0,2
24±0,2
45±0,2
46±0,3
44±0,1
44±0,2
41±0,1
41±0,2
37±0,1
38±0,2
субкапитальный
50±0,2
49±0,1
50±0,1
50±0,1
Диаметр головки
Шеечно- диафизарный угол
Угол антеверсии
55±0,2
56±0,1
55±0,3
55±0,2
130±0,2
129±0,1
128±0,1
128±0,2
15±0,3
17±0,2
16±0,1
19±0,2
Шеечно- диафизарный угол (градусы)
Угол
антеверсии
(градусы)
Диаметр шейки (мм)
базальный
средний
субкапитальный
Диаметр
головки
(мм)
Шеечно- диафизарный угол
Угол антеверсии
Диаметр шейки
базальный
средний
субкапитальный
Диаметр головки
Шеечно- диафизарный угол
Угол антеверсии
Диаметр шейки
базальный
средний
16
Динамика роста ядер окостенения головки бедренной кости
Возраст
в месяцах
Количество
исследуемых суставов
Диаметр ядер окостенения в мм.
Мальчики
Мальчики
Девочки
справа
слева
0-1
10
10
---
---
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
--1,5 ± 0,2
3,0 ± 0,1
4,5±0,15
5,5 ± 0,2
6,0 ± 0,3
6,4 ± 0,2
7,0 ± 0,1
7,7 ± 0,3
8,4 ± 0,2
9,0 ± 0,5
--1,5±0,15
2,5±0.3
4,0 ± 0.1
5,0 ± 0,2
6,0±0,15
6,4±0,15
7,0±0,15
7,7 ± 0,3
8.3 ± 0,3
9.0 ± 0,5
Девочки
справа
-0,5±0,15
2,0±0,15
3,5±0,15
4,5 ± 0,2
5.5 ± 0.3
6,0 ± 0,2
6,5 ± 0,2
7,0 ± 0,2
7,6 ± 0,2
8,5 ± 0,2
9,0 ± 0,5
слева
--0,5±0,15
1,8±0,15
3,0±0,15
4,0 ± 0,2
5,0 ± 0,3
6,0 ± 0,2
6,5 ± 0,2
7,0 ± 0,2
7,6 ± 0,2
8,5 ±0,3
9,0 ± 0,5
Полученные данные по динамике роста ядер окостенения проксимального отдела бедренной кости в период от 1 до 12 месячного
возраста, а также данные рентгенологических исследований по изменению линейных и угловых параметров в возрасте от 1 года до 17 лет
были подвергнуты корреляционно-регрессивному анализу. После
подбора параметров уравнений регрессии нами использованы линейные функции с высокими показателями достоверности и адекватно
описывающие взаимосвязь между откликом и предиктором. Для математического анализа соотношений диаметра головки и среднего
диаметра шейки к супкапитальному диаметру шейки бедренной кости были введены два коэффициента. Коэффициент к1 - диаметр головки бедренной кости и субкапитальный диаметр шейки бедренной
кости и коэффициент к2 - средний диаметр и субкапитальный диаметр шейки бедренной кости.
Установлено, что в развитии ядер окостенения в период от 2 до
4 месяцев имеется существенная разница. Девочки явно доминируют
17
над мальчиками, как с правой так и с левой стороны тела. Разница в
размерах ядер окостенения головок бедренных костей с правой и левой стороны тела сохраняется до 6 месячного возраста и составляет
0,5±0,1мм. Уравнивание размеров ядер окостенения бедренных костей у мальчиков и девочек независимо от стороны тела происходит
к 12 месячному возрасту. Также установлено неравномерное развитие ядер окостенения головок бедренных костей по стороне тела.
Слева, независимо от пола, ядра окостенения имеют меньший размер. Выравнивание данного показателя происходит от 6 до 12 месячного возраста.
На всех этапах постнатального периода, в том числе в предпубертатном и пубертатном, продолжают снижаться величины шеечнодиафизарного угла. Происходит это гладко, без существенных скачков.
В период от 12 месяцев до 3 лет величина шеечнодиафизарного угла у мальчиков справа и слева равна 136°±0,1°, у девочек 128°±0,1°. К 17 летнему возрасту шеечно-диафизарный угол
составляет у мальчиков справа и слева 130°±0,1, у девочек 128°±0,2°.
Также равномерно с возрастом уменьшается величина угла антеверсии. В период от 1 года до 3 лет у мальчиков он равен справа
39°±0,3°, слева 40°±0,2°. У девочек справа 42°±0,1°, слева 41°±0,2°. К
17 годам у мальчиков он равен справа 15°±0,3°, слева 17°±0,2°. У девочек справа 16°±0,1°, слева 19°±0,2º. Таким образом, у девочек изменение параметров шеечно-диафизарного угла меньше, чем у мальчиков, а углы антеверсии остаются большими. Эта разница наиболее
заметна в предпубертатном и пубертатном периодах и не зависит от
стороны тела.
При сравнении чисел и их производных, полученных при измерении линейных параметров проксимального отдела бедренной кости, нами выявлены особенности. Ширина основания головки бедренной кости, начиная от третьего этапа до состояния её сформированности по отношению к диаметру субкапитального отдела шейки
меняется следующим образом: в 4 - 6 летнем возрасте она меньше
диаметра субкапитального отдела шейки бедренной кости. С 7 до 17
лет основание головки бедренной кости вначале «догоняет» по диаметру, а затем становится больше субкапитального отдела шейки.
18
Это происходит до момента синостозирования эпиметафизарной
ростковой зоны. У девочек диаметр среднего отдела шейки бедренной кости по отношению к диаметру субкапитального отдела шейки
бедренной кости заметно меньше, чем у мальчиков.
Таким образом, на этапах постнатального периода онтогенеза
продолжаются изменения параметров проксимального отдела бедренной кости. Как и в пренатальном периоде онтогенеза угловые параметры, а именно шеечно-диафизарный угол и угол деклинации у
мальчиков и девочек, в большей степени подвержены вариабильности абсолютных величин, чем линейные параметры. В постнатальном периоде онтогенеза человека отчётливо проявляются половые
различия в формировании проксимального отдела бедренной кости,
что соответствует наблюдениям Р.И Асфандиярова (1973), И.Г. Лагуновой (1981), В.И Садофьевой (1990), Е.В. Огарева (2003),
С.Н.Бондаревой (2004), H.T. Harcke (1986).
Для дальнейшего прослеживания изменений, происходящих с
проксимальным отделом бедренной кости на этапах онтогенеза человека нами был проведен анализ рентгенограмм проксимального отдела бедренной кости пациентов от 50 до 90 лет. Определено 8 возрастных этапов с интервалом по 5 лет. Произведено измерение диаметров
головок, шеек бедренных костей и шеечно-диафизарных углов.
Упоминание о наличии диссимметрии конечностей человека в
зависимости от принадлежности к стороне тела в трудах по анатомии
и биомеханике бедренной кости (Властовский В.Г., 1960; Пашкова
В.И., 1978; Ермаков П.Н., 1986) навело нас на мысль изучить параметры проксимального отдела по аллопрепаратам бедренной кости.
Препараты были разделены на правые и левые.
Для математического анализа полученных данных нами были
рассмотрены корреляционные зависимости переменных и описаны
силы связи на основе коэффициента Пирсона на 5% уровне, с высокой степенью зависимости между переменными. Исходя из того, что
для большинства параметров зависимость изменения их значений с
возрастом носит линейный характер, мы воспользовались линейными
регрессионными моделями. Для оценки уровня отличия средних значений анализируемых параметров у мужчин и женщин, воспользо-
19
вавшись методами математической статистики (проверка статистических гипотез), нами был применён t-критерий Стъюдента (таб.7).
Таблица 7
Результаты расчётов изучаемых параметров, критерий Стъюдента
Изучаемый параметр
Верхне-нижний размер головки бедренной кости.
Передне-задний размер головки бедренной
кости.
Верхне-нижний размер шейки бедренной кости.
Передне-задний размер шейки бедренной кости.
Верхняя длина шейки бедренной кости.
Наружная длина шейки бедренной кости.
Задняя длина шейки бедренной кости.
Нижняя длина шейки бедренной кости.
Межвертельное расстояние.
Поперечный размер проксимального эпифиза.
Шеечно-диафизарный угол.
Угол торсии шейки бедренной кости.
Угол антеверсии шейки бедренной кости.
T-наблюдаемый
критерий
10,40764
1,309153
0,579649
1,009866
0,76069
1,094635
0,097083
2,705985
0
0,694159
1,997235
1,585291
0,146015
В результате полученных данных выявлено, что величина шеечно-диафизарного угла в возрасте 50-55 лет у мужчин и женщин колеблется в пределах 130º±3º, в дальнейшем постепенно уменьшается,
и к 90 годам равна 125º±3º. У женщин снижение данного параметра
происходит с большей интенсивностью (рис.7). Уменьшение диаметров шейки бедренной кости у женщин отмечается в сроки от 85 до 90
лет. У мужчин изменение данного параметра практически не происходит. Изменение диаметра головки бедренной кости происходит
относительно ровно как у мужчин, так и у женщин.
20
Измерение в градусах
130
128
126
124
122
50-55. 55-60. 60-65. 65-70. 70-75. 75-80. 80-85. 85-90.
Возрастные этапы
Мужчины
Женщины
Рис. 7. Изменение параметров шеечно-диафизарного угла по
возрастным этапам у мужчин и женщин
При анализе полученных в процессе исследования данных, по
анатомическим препаратам бедренных костей, на основании распределения линейных и угловых параметров проксимального отдела
бедренной кости отчётливо видно превалирование величины размеров правых препаратов над левыми. Особенно это относится к верхне-нижниму размеру головки бедренной кости, нижней длине шейки
бедренной кости, а также к величине шеечно-диафизарного угла.
При дальнейшем исследовании с целью выявления слабых
участков проксимального метаэпифиза бедренной кости в зависимости от возраста нами проведён анализ рентгенограмм больных от 40
лет и старше с переломами проксимального отдела бедренной кости
различных локализаций. Установлено, что в 65% случаев переломы
приходились на левую сторону тела. Отмечено явное превалирование
количества переломов у женщин. Анализ исследуемого материала
свидетельствует о наличии двух подъёмов количества переломов
проксимального отдела бедренной кости у мужчин в период старения
(40 – 55 лет, 60 – 80 лет) и одного подъёма количества переломов
21
Количество случаев
шейки бедренной кости у женщин (60 – 90 лет). Первый подъём переломов у мужчин можно объяснить активным образом жизни при
начавшемся остеопорозе в этот возрастной период. Пик подъёма числа переломов в пожилой и старческий периоды объясняется прогрессированием остеопороза. Из полученного материала можно сделать
вывод о том, что остеопороз имеет неравномерное течение в различных отделах проксимального отдела бедренной кости. Чаще всего
переломы проксимального отдела бедренной кости наблюдались в
зоне слияния точек окостенения на ранних этапах онтогенеза (рис.8).
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
А1 А2 А3 В1 В2 В3 С1 С2 С3
Локализация
Мужчины
Женщины
Рис. 8. Распределение количества переломов проксимального
отдела бедренной кости по полу и локализации (А1 – С3)
Полученные в результате исследования материала данные, могут иметь определённое теоретическое, а также практическое значение. Так как в последнее время методом выбора лечения деструктивно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава является
тотальное эндопротезирование, необходимо чётко представлять себе
и прогнозировать изменяющуюся в процессе инволюции картину
преобразования проксимального отдела бедренной кости. В противном случае, при подборе компонентов и при установке эндопротеза,
может произойти неправильное перераспределение нагрузки на прок-
22
симальный отдел бедренной кости, вызывая расшатывание имплантата, что несомненно приведёт к замене как одного из компонентов,
так и всего эндопротеза. При одностороннем деструктивнодистрофическом процессе, а также переломе и ложном суставе шейки бедренной кости, при игнорировании изменённых в процессе инволюции параметров шеечно-диафизарного угла может произойти
начало
или
быстрое
прогрессирование
дегенеративнодистрофического процесса в неоперированной конечности.
ВЫВОДЫ
1.Формирование основных анатомических признаков проксимального отдела бедренной кости в процессе пренатального онтогенеза генетически детерминировано. Изменение размеров головки
бедренной кости, ширины и длины её проксимального отдела,
параметров шейки бедренной кости, а также изменение шеечнодиафизарных углов и углов деклинации на этапах пренатального
онтогенеза у мальчиков и девочек отличаются и составляют комплекс признаков, определяющих особенности строения проксимального отдела бедренной кости у мальчиков и девочек на различных стадиях онтогенеза.
2.Отчётливо проявляются половые различия в формировании проксимального отдела бедренной кости не только в пренатальном, но
и на этапах постнатальнго периода. У девочек в возрасте от 6 лет
диаметр среднего отдела шейки бедренной кости по отношению к
диаметру субкапитального отдела шейки бедренной кости заметно меньше, чем у мальчиков.
3.У детей от 4 до 6 лет ширина основания головки меньше диаметра субкапитального отдела шейки бедренной кости. С 7 до 17 лет
основание головки бедренной кости становится больше субкапитального отдела шейки. Это совпадает с моментом синостозирования эпиметафизарной ростковой зоны.
4.Величина шеечно-диафизарного угла бедренной кости у мужчин
и женщин в возрасте 50-55 лет колеблется в пределах 130º±3º, в
дальнейшем постепенно уменьшается и к 90 годам равна 125º±3º,
причём у женщин снижение данного параметра происходит с
большей интенсивностью. Уменьшение диаметра шейки бедрен-
23
ной кости у мужчин практически не происходит, у женщин отмечается уменьшение диаметра шейки бедренной кости в сроки от
85 до 90 лет.
5.Уменьшения параметров проксимального отдела бедренной кости, а именно шеечно-диафизарного угла, предрасполагает к возможному перелому шейки бедренной кости, что связано с неправильным перераспределением нагрузки на проксимальный отдел
бедренной кости, а также возрастными остеопоротическими изменениями данной области.
6.Выявлено наличие двух пиков числа переломов проксимального
отдела бедренной кости у мужчин в период инволюции (40 – 55
лет, 60 – 80 лет) и одного пика числа переломов шейки бедренной
кости у женщин (60 – 90 лет). Первый пик переломов у мужчин
можно объяснить активным образом жизни при начавшемся
остеопорозе в этот возрастной период. Пик подъёма числа переломов в пожилой и старческий периоды объясняется прогрессированием остеопороза.
7.Анализ локализации переломов шейки бедренной кости в пожилом и
старческом периодах развития при выраженном остеопорозе у мужчин и женщин показал, что остеопороз имеет неравномерное течение в различных отделах проксимального отдела бедренной кости. Чаще всего повреждения возникают в зоне
слияния точек окостенения на ранних этапах онтогенеза. Не исключено, что более интенсивно остеопороз формируется именно
в этой области.
8.При планировании тотального эндопротезирования и подборе
имплантируемых компонентов необходимо учитывать величину
шеечно-диафизарного угла непоражённой стороны бедренной кости. В противном случае происходит нарушение биомеханики как
оперированной, так и условно здоровой конечности.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Полученные данные о структурных преобразованиях проксимального конца бедренной кости следует использовать в учебном
процессе и в практическом здравоохранении для разработки рациональных методов лечебных мероприятий при патологических
24
изменениях, происходящих в данном отделе на этапах онтогенеза
человека.
2. Данные, свидетельствующие о наличии «слабых мест» в проксимальном конце бедренной кости, следует учитывать при проведении лечебных мероприятий в случае перелома шейки бедренной
кости.
3. Выявленные закономерности в изменении параметров шеечнодиафизарного угла необходимо учитывать при подборе эндопротезов тазобедренного сустава.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Михайлов, Н.Н. Рентгеноанатомия проксимального конца бедренной
кости на этапах постнатального онтогенеза / Н.Н. Михайлов, Р.Р.
Бахтигузин // Морфологические ведомости (приложение №1). –
Москва – Берлин, 2006. – С. 16-18.
2. Михайлов, Н.Н. Переломы шейки бедренной кости в свете анатомических исследований / Н.Н. Михайлов, А.А. Арапов // Вестник Вол
ГМУ. – 2006. – №3. - С. 73-75.
3. Михайлов, Н.Н. Анатомия проксимального отдела бедренной кости
у плодов и новорожденных / Н.Н. Михайлов // Актуальные вопросы
современной медицины.-Труды АГМА. Том 33.. – Астрахань, 2006. –
С. 57-59.
4. Михайлов, Н.Н. Анатомия проксимального конца бедренной кости в
инволютивный период онтогенеза человека / Н.Н. Михайлов //. –
Морфология. – 2006. – №4. - С. 83.
5. Михайлов, Н.Н Анатомия проксимального отдела бедренной кости в
инволютивный период онтогенеза человека при переломах шейки
бедр/ Н.Н. Михайлов // Астраханский медицинский журнал. – 2007. №2. – С. 123-124.
6. Михайлов, Н.Н. Формирование проксимального конца бедренной
кости человека в постнатальный период / Н.Н. Михайлов // Астраханский медицинский журнал. – 2007. -№2. – С. 124.
7. Михайлов, Н.Н. Анатомические особенности проксимального конца
бедренной кости у плодов / Н.Н. Михайлов // Материалы научного
симпозиума посвящённого анатомо-хирургическим аспектам детской гастроэнтерологии. –Чернiвцi: БУКРЕК, – 2007.- С. 72-74.
25
8. Михайлов, Н.Н. Сравнительная оценка роста ядер окостенения
проксимального конца бедренной кости в постнатальный период
онтогенеза человека по данным ультразвуковых исследований /
Н.Н. Михайлов // Материалы IX конгресса МаМ. – Морфология.
– 2008. – №2. - С. 88.
9. Михайлов, Н.Н. Ультразвуковое исследование ядер окостенения
проксимального конца бедренной кости у детей первого года
жизни / Н.Н. Михайлов // Фундаментальные исследования в биологии и медицине. Сборник научных трудов. – Ставрополь, 2008.
– С. 110-113.
26
Михайлов Николай Николаевич
СТРУКТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ПРОКСИМАЛЬНОГО КОНЦА БЕДРЕННОЙ КОСТИ
НА ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА ЧЕЛОВЕКА
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Подписано в печать 28.08.2008. Тираж 100 экз. Заказ № 2403
_______________________________________________________
Издательство ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия Росздрава».
41400, г.Астрахань, ул.Бакинская, 121
27