Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he C lic k he k lic C w. om w w w w rm y ABB PD re to Y 2.0 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Анатомия коленного сустава с точки зрения имплантации эндопротезов И. М. Зазирный Городской ортопедический центр - ортопедическое отделение ТМО Печерского района г. Киева (директор - Г. И. Румак) Эта публикация не является презентацией анатомии коленного сустава, она направлена на то, чтобы показать некоторые важные анатомические структуры и связи, имеющие значение при операции имплантации эндопротеза коленного сустава. 1. Сосудистое снабжение коленного сустава, кожный разрез Коленный сустав (КС) снабжен rete articulare genus, которые образуют a. genus descendens, a. a. genus superiores lat. et med., a. genu media, a. a. genus inferiores lat. et med., a. a. recurrens tibialis ant. Артерии отходят на вариабильной высоте с a. poplitea. Кожа вентральной стороны КС богато снабжена и при выборе кожного разреза нас почти не ограничивает. Из кожных разрезов наиболее проверенный слегка изогнутый антеромедиальный подход. Надрез проводим на расстоянии приблизительно 2 см дистально от tuberositas tibia и немного медиально от нее в проксимальном направлении, далее загибаясь, продолжим на расстоянии 1 см от медиального края надколенника, постепенно подходим к средней линии и следуем от предполагаемого края m. vastus medialis на длине приблизительно 7 - 10 см. Кожный разрез, проведенный продольно в средней линии, не выгоден из-за повышенного напряжения краев раны при мобилизации коленного сустава. w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 2 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Медиальный парапателярный разрез, проведенный слишком дорзомедиально, может повредить лимфатический дренаж КС и привести к последующим отекам в его окружении. Также необходимо избегать повреждения инфрапателярной ветви или n. saphenus, которая проходит на медиальной стороне сустава приблизительно на высоте средины ligamentum patellae. Разрез сохраняет мышечные пучки m. vastus medialis. Имплантацию эндопротеза часто проводим после одной и более предшествующих операций в области КС (остеотомия большеберцовой кости, синовектомия и т. д.). Многочисленные кожные рубцы могут потом стать причиной плохого заживания раны. Поэтому при выборе кожного разреза необходимо избегать перекрещивания рубцов и образования узких кожных мостиков. В ходе операции может произойти ранение особенно a. genus inferior lateralis, реже a. genus inferior medialis. Медиальная артерия попадает на переднюю поверхность сустава через щель перед внутренней боковой связкой, проходит на расстоянии приблизительно 5 мм под суставной линией, тогда как латеральная артерия пробивается вперед через щель между внешней боковой связкой и суставной сумкой на уровне наружного мениска. Поэтому именно латеральную артерию можем повредить при мобилизации мягких структур и при неосторожной резекции тибиального плато. Обе артерии также можно повредить при неосторожной установке элеватора за мыщелки большеберцовой кости. Ранение сосудистого пучка в fossa poplitea не возможно, структуры защищены суставной сумкой и при флексии KC частично от нее отдалены. Однако при каком-либо вмешательстве в дорзальный капсулярный комплекс нужно соблюдать повышенную осторожность. Большее кровотечение может наступить при ранении сосудов, снабжающих крестообразные связки. Феморальный конец обеих связок питается с a. genu media. Тибиальный конец задней крестообразной связки снабжает a. genu media, передней - сосуды с тела Гофа. Задняя w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 3 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y крестообразная связка далее снабжается веточками прямо из а. poplitea, поэтому их повреждение может привести к значительному кровотечению. При ослаблении мягких структур или установке элеватора можно также поранить a. genus lateralis superior, которая проходит на дорзальной стороне KC между бедром и сухожилием m. biceps femoris и проходит через латеральное интермускулярное пространство. Особую проблематику артропластики KC представляет опасность повреждения сосудистого снабжения надколенника. Patella окружена анастомозирующим кольцом rete articulare genu, из которого к ее середине выходят радиально снабжающие ветки. A. a. genus inferiores lat. et med. по краям собственной связки надколенника снабжают три ветки: a. parapatelaris ascendens, a. prepatellaris obligua, a. transversa in frapatellaris. Восходящие парапателярные артерии анастомозируют с нисходящими, которые являются ветвями а. а. genus superiores lat. et med. Интраоссальное сосудистое снабжение надколенника описал Скапинели (1967). Образуют его две системы. Первая представляет сосудики, входящие в надколенник с вентральной стороны и снабжающие ее центральную треть, главным образом вентральную часть. Вторая система сосудов входит в надколенник с трансверзальной инфрапателярной ветви а. genus inferiores на дорзальной стороне lig. patellae и с тела Гофа. Эти сосуды проходят в надколеннике субхондрально и снабжают нижнюю треть кости. Согласно клинических исследований самые рискованные операции с точки зрения повреждения сосудистого снабжения надколенника с последующим аваскулярным некрозом такие: медиальный парапателярный подход проведенный по капсуле менее чем 1 см от края patellae, полное ретинакулы и удаление коагуляция тела Гофа, мобилизация препателярных артерий. латеральной Комплексная деваскуляризация patellae с аваскулярным некрозом после тотальной замены КС может наступить в 11% случаев (Morelaud et al., 1979). 2. Статические и динамические стабилизаторы w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 4 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y коленного сустава При операции тотального эндопротезирования коленного сустава имеют непосредственное значение, с точки зрения сохранения идеального соотношения между стабильностью сустава и амплитудой его движения, экстра- и интраартикулярные стабилизаторы. Для безупречной функции эндопротеза необходим неповрежденный, в совершенстве реконструированный разгибательный аппарат КС, образованный m. quadriceps femoris пателой с ее подвесным аппаратом и lig. patellae. M. quadriceps femoris является единственным экстенсором KC и главным динамическим стабилизатором надколенника. М. quadriceps femoris образует узкое длинное сухожилие, которое на ширине от трех до пяти сантиметров прикрепляется на основание надколенника и ее поверхностные волокна переходят через вентральную плоскость надколенника в lig. patellae. М. quadriceps femoris образует приблизительно на расстоянии 3 см от основания надколенника сильное сухожилие, которое прикрепляется своими медиальными пучками на внешней край основания надколенника. Латеральные пучки сухожилия образуют retinaculum longitudinale laterale. Мышечные волокна m. vastus medialis проходят почти вертикально в краниальной части, затем дистально имеют уклон к оси бедра 500-700. Мышечные волокна в отличие от других частей m. quadriceps femoris плотно прилегают к пателе, где образуют сильное сухожилие, часть которого затем образует retinaculum longitudinale mediale. M. vastus intermedius является самым сильным из всех четырех головок и лежит наиболее глубоко. Его толстое сухожилие выходит на основание надколенника. С дорзальной поверхности мышцы отщепляются пучки m. articularis genu, которые прикрепляются в переднюю плоскость сумки в области recessus suprapatellaris. Lig. patellae является терминальным поверхностная часть концом переходит четырехглавой через мышцы. вентральную Его плоскость надколенника с сухожилия m. rectus femoris. Длина связки колеблется от 4 w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 5 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y см до 7 см, толщина от 3 мм до 8 мм. Дорзальная поверхность связки отделена от сустава жировым телом Гофа. Связка прикрепляется на расстоянии около 4 см на tuberositas tibiae вплотную над местом крепления лежит bursa infrapatellaris profunda. Подвесной аппарат надколенника, retinacula patellae, усиливает переднюю часть суставной сумки и состоит из трех слоев. Поверхностный образует retinakula arciformia superficialia, что представляет собой утолщение полоски поверхностной фасции бедра. Средний слой образует retinakula longitudinala, которая является продолжением пучков сухожильной части m. vastus lat. et med. Наиболее глубоко лежит трансверзальная ретинакула. Устройство разгибательного аппарата надколенника имеет значение для стабильности patellae и для биомеханики феморопателярного сустава. Братстрем (1964) описал технику стандартного обследования разгибательного аппарата. Он описывает угол Q, образованный линией тяги m. quadriceps femoris и линией сухожилия, которая крепится на средину надколенника. Клинически этот угол представлен линией, опущенной с spina iliaca anterior superior в середину пателы и прямой от tuberositas tibiae в средину надколенника. У мужчин нормальный Q - угол составляет 80-100, у женщин - 150-50. Вальгусная деформация КС, анормальная функция m. quadriceps femoris, наружное кручение тибии и латерально поставленная tuberositas tibiae этот угол увеличивают. С учетом выше приведенных анатомических соотношений, проводим по кожному надрезу глубокую инцизию суставной сумки. Пересекаем медиальную ретинакулу надколенника на расстоянии приблизительно 2 см от его края (таким образом сохраняется сосудистое снабжение надколенника и облегчается ушивание сумки в конце операции), потом пересекаем продольно сухожилие m. recti femoris возле его медиального края (Engh G. A. et al., 1997). Принципиально не проводим надрез волокон m. vastus medialis, так как это приведет к кровотечению в мышцу, а также шов в продольно w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 6 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y проходящих мышечных волокнах не является прочным. Затем дистально частично высвобождаем lig. patellae от tuberositas tibiae. Крепление этой связки к кости достаточно широкое , поэтому при его высвобождении на одну треть не опасаемся нарушения прочности контакта. Полное иссечение жирового тела Гофа хотя и сделает возможным лучший подход к латеральному отделу сустава, однако ухудшит сосудистое снабжение надколенника в его нижнем полюсе. Поэтому рекомендуем компромиссное решение с сохранением части жирового тела Гофа, прилегающего к нижнему полюсу надколенника. Дальнейшим шагом операционного подхода является эверсия надколенника. Здесь требуется адекватная длина разреза в сухожилии m. rectus femoris и часто ослабления места крепления lig. patellae. Также не редко необходимо иссечь краевые остеофиты на надколеннике и феморальных мыщелках. С постеромедиального капсулярного комплекса самым известным стабилизатором является внутренняя боковая связка. Lig. collaterale mediale имеет треугоольную форму вентрально с базой. Начинается на медиальном эпикондиле бедра на расстоянии 2 - 3 см, над суставной щелью и крепится на медиальную сторону проксимальной tibiae на расстоянии 6 - 8 см под суставной линией. Тибиальный конец связки покрыт дистальной частью pes anserinus и обе структуры отделяет bursa anserina. Постеромедиальный комплекс далее включает pes anserinus, образованный сухожилиями m. sartorius, m. gracilis и m. semitendimosus далее косую (наклонную) капсулярную связку, m. semimembranosus, lig. popliteum obliguum и медиальную головку m. gastrocnaemii. Постеролатеральный комплекс представляет lig. collaterale lateralae, который начинается на латеральном эпикондиле бедра под самым креплением латерального интермускулярного сентума и крепится на головку фибулы на расстоянии 1 см вентрально от ее верхушки. В его средней части на высоте мениска связка отделена от сумки жидкой w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 7 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y соединительной тканью, в которой проходит a. genus inferior lateralae. Дистальная часть связки с наружной стороны покрыта сухожилием m. biceps femoris, которое вместе с lig. popliteum arcuatum, m. popliteus, tractus ileotibialis и латеральной головкой m. gastrocnemii образует остальные структуры постеромедиального комплекса. Контактные места коллатералных связок и других капсулярных стабилизаторов необходимо иметь ввиду при костных резекциях и при высвобождении мягких тканей (Engh G. A. et al., 1996). Из-за неодинаковой кривизны феморальных мыщелков и дорзального наклона тибиального плато феморальные и тибиальные точки крепления коллатеральных связок приближаются во флексии и, таким образом, способствуют обстоятельство имеет частичной релакссации связок. Это большое значение при конструировании эндопротеза и при технике имплантации, потому что функциональная локализация зон крепления связок а, значит, и стабильность всего сустава может быть нарушена с изменением кривизны мыщелков или с изменением местоположения эндопротеза. Смыслом тотальной замены КС является реконструкция суставной линии в ее физиологическом положении с сохранением нормального расположения коллатеральных связок. Только в таком случае коллатеральные связки могут обеспечить стабильность сустава вместе с достаточной амплитудой подвижности. Главными интраартикулярными стабилизаторами коленного сустава являются крестообразные связки. Обе lig. cruciata лежат между двумя складками синовии, которые проходят с дорзальной поверхности колена вентрально по сторонах fossa intercondilaris. На передней плоскости lig. cruciata anterior обе складки соединяются и образуют дупликатуру (plica infrapatellaris). На уровне lig. transversi genu она переходит plica alares тела Гофа, которое заполняет пространство между передней крестообразной связкой и собственной связкой надколенника. Передняя крестообразная связка w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 8 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y начинается на дорзальной части медиальной плоскости наружного мыщелка бедра, идет в каудальном направлении и крепится в area intercondyllaris anterior tibiae. Средняя ширина связки в ее центральной части составляет приблизительно 11 мм. Связка состоит из двух частей: антеромедиальной и постеролатеральной, которые при 900 флексии пересекаются в центре. Lig. cruciatum posterior начинается веерообразно на переднем крае наружной плоскости медиального мыщелка бедра, идет в дорзокаудальном направлении и крепится в area intercondyllaris posterior. Ширина места крепления составляет приблизительно 13 мм. Она также образована двумя пучками постеромедиальным и антеролатеральным. Связка является самым мощным стабилизатором КС. Значительная часть связки выходит на дорзальную часть проксимальной тибии под уровнем суставной линии, поэтому при тотальной резекции тибиального плато возможно сохранение значительной части связки. При имплантации кондилярной замены колена мы всегда стоим перед вопросом, можно ли сохранить или пожертвовать задней крестообразной связкой. Это самая сильная связка коленного сустава, обеспечивает стабильность во всех положениях, особенно при флексийной активности, каковой является ходьба по ступенькам. При полном разгибании постеромедиальная коленного сустава напряжена только его часть, а сама связка релаксирована. При 300 сгибании связка начинает напрягаться, как целое и свое напряжение сохраняет в течение дальнейшей фазы движения и еще возрастает при внутренней ротации голени. Задняя крестообразная связка является единственным доминантным стабилизатором, обеспечивающим дорзальный сдвиг tibiae по отношению к бедру. При 300 и 900 флексии ее стабилизирующий эффект составляет 95% (Ранават, 1985). w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 9 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y В отличии от других стабилизаторов коленного сустава компенсационный механизм при нарушении задней крестообразной связки практически не существует. Главной причиной повреждения lig. cruciata posterior при операции является облегчение технического исполнения, более легкий операционный подход. И, наоборот, при ее сохранности наступают трудности в обеспечении равновесия между правильным напряжением этой связки и достаточной амплитудой подвижности KC. Если связка очень напряжена, увеличиваются силы давления в суставе с последующим ограничением амплитуды подвижности. И, наоборот, если связка слишком свободна, она не выполняет свою функцию и может наступить подвывих компонентов эндопротеза, или передний сдвиг tibiae по отношению к бедру со всеми последствиями. Общую стабильность коленного сустава обеспечивает взаимная гармония всех екстра- и интраратикулярных стабилизаторов, стабилизирующее действие которых взаимно координировано. При нарушении одного компенсируется или более оставшимися стабилизаторов, структурами до стабильность определенной физиологической черты. Поэтому при операции кондилярной замены необходимо соединительный аппарат воспринимать как целое с созданием самого выгодного соотношения между стабильностью сустава и его диапазоном подвижности (Gold D. A. et al., 1996). 3. Формы мыщелков бедра, большеберцовой кости, надколенника Дистальный конец бедра представляет два мыщелка, находящиеся в ретропозиции по отношению к диафизу. Каждый мыщелок имеет свой размер и свой радиус кривизны. w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 10 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Расположение мыщелков также не является симметричным. Латеральный расположен почти сагиттально, тогда как медиальный, отклоняется так, что образует умеренный латерально конкавный изгиб. Таким образом его суставная поверхность немного длиннее, приблизительно 10 см против 8 см длины латерального мыщелка. При продолжительных воспалительных и дегенеративных болезнях коленного сустава часто возникает патологическая ротация дистального конца бедра и изменения анатомических соотношений обоих мыщелков. Между мыщелками бедра расположена fossa intercondyllaris, ее крышу образует кортикальная грань, составляющая с длинной осью бедра угол 400. В этом месте часто сталкиваются с остеофитом, который затрудняет ориентацию проводника шаблона для передней феморальной резекции. Поэтому остеофит устраняем, а проводник вводим в отверстие, просверленное в дорзальной части fossa intercondyllaris, которое лежит точно напротив центра костного канала бедренной кости. Необходимо осознать некоторые анатомические связи в ходе операционного процесса, имеем ли мы эверсированный надколенник и КС, приведенный в максимальную флексию. При осмотре дистальной части бедра спереди становится очевидным, что латеральная мыщелковая фасетка выступает больше, чем медиальная, поэтому проводим переднюю феморальную резекцию большую на латеральной стороне. При варусных или вальгусных деформациях КС также часто сталкиваемся с измененной ротацией дистального бедра, поэтому трудно определить плоскость для передней феморальной резекции. Вспомогательной плоскостью является плоскость, параллельная полу при расположении голени перпендикулярно полу. Суставная плоскость тибиальных мыщелков дорзально наклонены на 50-70, суставная плоскость медиального мыщелка в вентродорзальном w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 11 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y направлении конкавная, латерально конвексная, поэтому кажется, что латеральный мыщелок расположен выше. Дальше при genu valgum проксимальный конец большеберцовой кости ротирован снаружи и, наоборот, при genu varum ротирован вовнутрь. Также анатомические связи нужно учитывать как при тибиальной резекции, так и при имплантации тибиального плато. Рatellae представляет собой кость формы равностороннего треугольника, на проксимальный конец которого выходит сухожилие m. quadriceps femoris и дистально крепится lig. patellae. Ее дорзальная артикуляционная плоскость разделена гранью пателы на медиальную и латеральную фасетку, причем средняя грань не располагается точно по центру кости. Crista secundaria отделяет непарную фасетку. С нарастанием флексии в коленном суставе сначала приводится и артикуляция с facies patellaris femoris дистальная, потом средняя и, наконец, проксимальная пара пателярных фасеток. По аксиальной проекции феморопателярного сустава определяем пателярный тип по Вибергу (1941) и Баумгартлу (1964) (по форме, размеру и взаимному углу фасеток): I тип - фасетки одинаковой величины, обе конкавные, угол 1100-1400. II тип - медиальная фасетка меньше, чем латеральная, конкавные, угол 1100-1200. II - III тип - по сравнению со II типом медиальная фасетка равная. III тип - медиальная фасетка явно меньшая, конвексная, угол 900-1100. IV тип - медиальная фасетка очень маленькая и крутая (отвесная), угол 900. V тип - без создания медиальной фасетки и грани надколенника (гемипателы). Для оценки местоположения надколенника по отношению к суставной щели коленного сустава существует несколько схем, однако для применения в эндопротезировании наиболее приемлемое давление по Figgie H. (1986), по которому надколенник имеет физиологическое w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 12 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y положение если его нижний полюс находится в пределах 10 - 30 мм над уровнем суставной щели. Выше этого уровня, мы говорим patella alta, ниже - patella infera. Заключение В данной публикации мы очень коротко остановились на самых основных моментах анатомии коленного сустава, которые, на наш взгляд, являются очень важными при эндопротезировании коленного сустава. При эндопротезировании КС, как и при любом другом ортопедическом вмешательстве, знание анатомии является основой для дальнейшего врачебного роста хирурга-ортопеда. w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 13 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y Список литературы 1. Кованов В. В., Травин А. А. Хирургическая анатомия конечностей человека. М., "Мед.", 1983, стр. 495. 2. Привес М. Г., Лысенков Н. К., Анатомия человека. Бушкевич В. И. Л., "Мед." Л. О., 1974, стр. 671. 3. Baumgartl F. Das Kuiegebuk, Springer, Berlin, Gotlingen, Heidelberg, 239 p., 1964. 4. Engh G. A., Parks N. L., Influence of surgical approach on lateral Ammen D. J. retinacular releases in total knee arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 331 : 56 - 63. Oct., 1996. 5. Engh G. A., Holt B. T., A midvastus muscle-splitting approach Parks N. L. for total knee arthroplasty. Journal of Arthroplasty. 12(3) : 322 - 31, Apr., 1997. 6. Figgie H. E. The influence of tibial - patello - femoral location on function of the knee in patient with the posterior stabilized condylar knee prosthesis. The Journal of Bone and Joint Surgery 68 - A :1035 - 1040, 1986. w. A B B Y Y.c om Y F T ra n sf o A B B Y Y.c bu to re he k C lic k lic C w. om w w w w rm y ABB PD he re to Y 2.0 14 2.0 bu y rm er Y F T ra n sf o ABB PD er Y 7. Gold D. A., Scott S. C., Soft-tissue expansion prior to Scott W. N. arthroplasty in the multiply-operated knee. Journal of Arthroplasty. 11(5) : 512 - 21, Aug., 1996. 8. Moreland G. R., Thomas R. S., ICLH replacement of the knee. Freeman M. A. R.: Clin. Orthop. 145 : 47, 1979. 9. Ranawat Ch. S., (ed.) Total - Condylar Knee Arthroplasty. New-York - Berlin - Heidelberg - Tokyo, Springer, 399 p., 1985. 10. Rybka V., Vavrik P., Aloplastika kolenniho kloubu. Landor I. et al. Arcadia, Praha, 1993. 207 p. 11. Scapinelli R. Blood supply of the human patella. The Journal of Bone and Joint Surgery 49 - B : 563, 1967. 12. Wiberg G. Roentgenographic and anatomic studies on the femoro - patellar joint. With special reference to chondromalacia patellae. Acta Orthop. Scand. 12 : 410 - 419, 1941. w. A B B Y Y.c om