Что общего у Ньютоновской физики твердых тел и медиального остеоартроза?

Когда мы консультируем больных с последствиями медиальной перегрузки коленного сустава в виде дегенеративных повреждений внутреннего мениска или потери высоты хряща, мы думаем о факторах, которые к этой перегрузке привели. Первое что приходит в голову, это варусная деформация оси колена в фронтальной плоскости. Genu varum. Это понятная общепринятая концепция объяснения механизма медиальной перегрузки. Ноги колесом - внутренний отдел коллапсирует. Однако медиальный стресс может возникать в избытке и у пациентов с "нормальной" мех осью конечности. Такая "норма" на топограмме может поставить ортопеда в тупик. Мы мыслим механическими перемежениями этой оси латерально в условную норму, а у пациента эта ось уже в норме и возникает клинический тупик.

В реальности понятие мех оси конечности это клиническое упрощение, чтобы облегчить докторам принятие решения.
Линия Микулича - это прямая проведенная от середины тазобедренного до середины голеностопного сустава на топограмме, выполненной стоя на двух ногах надколенниками прямо.
Ньюанс в том, что в реальности мы так во первых никокгда не стоим (а стоим на одной ноге в суставодоминантном положении, опустив таз и натянув ягодичную группу в крайнее растяжение- так мы экономим энергию и так просто удобно), а во вторых нагружаем ногу мы во время ходьбы- ходить это оснавная двигательная задача ноги.

Так вот, когда мы ходим, вектор массы тела не по линии микулича, а вдоль линии силы реакции опоры - линии от гравитационного центра масс чуть выше таза до стопы. И эта линия проходит сильно медиальнее коленного сустава. Так вот в коленном суставе из-за этого возникает приводящий момент сил, который стремится схлопнуть коленный сустав внутрь. Противодействуют этому структуры активно отводящие бедро и пассивные структуры упругого сопротивления - мениск и хрящ. Они и оказываются "схлапываемыми" во время этого циклического процесса. Момент- это сила х длинна рычага. Чем длинна рычага больше, тем больше сил действует на сустав. Эта сила еще и не равномерно распределяется в разные фазы опоры. На графике изображены распределения.

Так вот помимо положения самого сустава, важно где именно расположена гравитационный центр масс тела. У наших декондированных больных часто проблемы с силой и выносливостью отводящей бедро группы мышц. В отсутствии отведения таз заваливается медиально в Тределенбурга, тем самым отодвигая центр масс еще более медиально. Это удлинняет KAM вне зависимости от геометрии костей голени. В том числе и этим можно объяснить медиальную перегрузку у больных с околонормальной осью конечности.

Второе применение КАМ касается нас, травматологов. В журнале мурзилка написано, что мех ось во время HTO следует располагать на 62%ширины плато ббк. Почему именно 62?
Если посмотреть на мех ось в положении 62% это прям латерально. Интуитивно кажется что слабый к нагрузкам наружный отдел не вывезет такой стресс и мы стесняемся пользоваться такой значительной латерализацией, оставляя мех ось ближе к серединке. В реальности же, это точка в 62% эксперементально выверена именно с учетом нагрузки ноги в фазу опоры. Даже при 62 проц. сила реакции опоры проходит медиальнее сустава, но плечо приводящего момента меньше настолько, чтобы контр тяга отводящих мышц бедра прогрузила наружный отдел до комфортных 50% массы. "см. график с синим фоном"

Таким образом, плечо приводящих сил хоть и остается не видимо и мы не рассчитываем его на топограммах, однако постоянно учавствует в загрузке колена.

Не устаю повторять, что ортопедия- это такой подвид механической инженерии. А в мире где нет физики и инженерии всегда полно разных чудес✨ от

В реконструкции MPFL(внутренний удерживатель надколенника) мы стремимся к наиболее изометричному (и анатомичному) формированию бедренного канала.

Есть два подхода к поиску этой точки: 1– индивидуально по анатомическим ориентирам (середина между приводящим, икроножным бугорком и медиальным надмыщелком.
2– по радиологическим ориентирам (точка Schöttle или другие, представленные в исследовании), определенные экспериментально на диссекции кадаверных препаратов- фрагментов тел умерших людей.

Исследование представляет из себя метаанализ лабораторных исследований по поиску анатомической точки мпфл на бедре.

Результат получился ожидаемым. огромная гетерогенность анатомии с гигантскими стандартными отклонениями от колена к колену.

Сам Шотл относится к своей точке очень скептически. Он проводил свое исследование на случайно отобранных 9 кадаверных коленях, без анатомических предикторов нестабильности надколенника. Это очень важно, тк форма суставной борозды значимо влияет на изометрию всей конструкции. Второй фактор это расположение трубки Эоп, погрешность растет при расположении излучателя снаружи коленного сустава.

Вывод который делают исследователи (и давно сделал для себя я): при выборе точки формирования канала под mpfl, следует ориентироваться на тест изометрии натяжения трансплантата по месту и на анатомические ориентиры по бугоркам и в меньшей степени на радиологические ориентиры. Дисплазия борозды, высота стояния надколенника, алайнмент квадрицепса и другие индивидуальные особенности морфологии переднего отдела сустава делают точность радиологического позиционирования непредсказуемой. Хороший аргумент не тащить в операционную эоп, облучать бригаду и потеть в фартуке, когда это можно не делать.

НО! Если вам комфортнее с Эоп, никто не против🕊️

Наглядный пример разницы в результатах расчетов планирования остеотомий методом Paley по КТ скиограмме и рентген топограмме.

Кт- лежа, без осевой нагрузки, ротация как попало.

Рентген стоя, под нагрузкой и в том положении, в котором пациент ходит(обычно надколенниками прямо, но в нашем случае у пациента есть значимая осевая мальротация, дисплазия блока бедра и латерализация надколенника. Поэтому снимок сделан в том положении ноги, в котором он комфортно ходит), а КТ, грубо говоря, как кинули на стол- так и сняли.

По Кт можно посчитать длины, углы наклонов и осей конечности, но! Нельзя точно посчитать мех ось. Тк осевая нагрузка будет схлапывать суставную щель, натягивать связки.

Jlca(угол наклона касательных плоскостей мыщелков бедра и большеберцовой) может оказаться очень разным. И, самое главное, ротация конечности будет давать очень разные цифры как мех оси, так и угла, на который надо открыть/закрыть остеотомию.

Расчет схлапывания дистальной медиальной закрывающей остеотомии бедра по КТ 5,5мм, а по топограмме 9,2мм! Погрешность не два, не три, а 40%!