Персонализированный метод определения ротации бедренного компонента при тотальном эндопротезировании коленного сустава
Автор: Зубавленко Р.А., Островский В.В., Белова С.В., Марков Д.А.
Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 3 т.32, 2026 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Ротационное позиционирование бедренного компонента в контексте тотального эндопротезирования коленного сустава представляет собой ключевой аспект, определяющий долгосрочные исходы хирургического вмешательства. Цель работы — оценить повышение эффективности артропластики коленного сустава в результате использования персонализированного подхода к определению ротации бедренного компонента. Материалы и методы. В рамках исследования проведена комплексная оценка результатов тотального эндопротезирования коленного сустава 94 пациентов с остеоартритом III–IV стадии по классификации Kellgren – Lawrence. В первой группе (n = 46) ротацию бедренного компонента определяли с использованием стандартной навигационной системы, основанной на установке резекционного блока 4/1 относительно линии PCL и/или визуально-мануально по линии STEA. Во второй группе (n = 48) применяли стандартный угломер для измерения ротации бедренного компонента эндопротеза по углу между линии STEA и FAT. Статистический анализ данных проводили с использованием программных пакетов IBM SPSS 20 Statistics и Statistica 13.3. Результаты. В результате анализа послеоперационных данных о величине угла между хирургической надмыщелковой и задней мыщелковой линиями в первой группе выявлено отклонение от нормального распределения с медианой 3,45° (1,9°; 3,8°), что свидетельствует о значительной наружной ротации бедренного компонента. В двух клинических случаях зарегистрирована внутренняя ротация бедренного компонента эндопротеза, достигающая 3,5°, что указывает на наличие легкой и средней степеней мальротации. Во второй группе, где ориентиром служила передняя касательная линия, среднее арифметическое угла между хирургической надмыщелковой и задней мыщелковой линиями после операции составило 0,9° (0,6°; 1,2°). Этот результат подтверждает высокую значимость использования данной линии в качестве перспективного ориентира при первичном эндопротезировании коленного сустава. Обсуждение. Исследование величины угла между хирургической надмыщелковой и передней касательной линиями, выполненное Н.М. Ji et al., включало сравнительный анализ методов, основанных на определении надмыщелковой, передней касательной и передней надколенниковой линий. Данный подход позволил провести объективную оценку их применимости для решения клинических задач и подтвердил наши аналитические данные. Авторы особо выделили переднюю линию надколенника, подчеркнув её значительный потенциал в контексте коррекции варусной деформации коленного сустава. Мы же в своей работе не учитывали деформацию коленного сустава и акцентировали внимание на передней касательной линии, которая в отечественных исследованиях не описана. Заключение. Применение персонализированного метода определения ротации бедренного компонента с использованием линии FAT подтвердило высокую эффективность при тотальном эндопротезировании коленного сустава. Анализ показал, что данный подход обеспечивает точное позиционирование компонента, минимизирует риск ошибок. Полученные данные открывают перспективы для внедрения персонализированных навигационных методик в рутинную клиническую практику.
Тотальное эндопротезирование коленного сустава, предоперационное планирование, ротация бедренного компонента эндопротеза, послеоперационная оценка
Короткий адрес: https://sciup.org/142248020
IDR: 142248020 | УДК: 616.718.4:612.76:616.728.3-089.843-77]–089.168 | DOI: 10.18019/1028-4427-2026-32-3-321-330
A customized approach for accurate rotational positioning of the femoral component in total knee arthroplasty
Introduction Rotational alignment of the femoral component is important for a good functional outcome and the long-term success of total knee arthroplasty (TKA). The objective was to evaluate the effectiveness of a customized approach for accurate rotational positioning of the femoral component in total knee arthroplasty. Material and methods Outcomes of TKA were comprehensively evaluated in 94 patients with Kellgren – Lawrence grade III–IV osteoarthritis. Femoral component rotation was determined in the first group (n = 46) using visual-manual techniques based on the posterior condylar and surgical supracondylar lines. A goniometer was used in the second group (n = 48) to determine the surgical supracondylar line along the anterior tangent line at the angle measured with computed tomography. Statistical analysis of the data was performed using IBM SPSS 20 Statistics and Statistica 13.3 software packages. Results Analysis of postoperative data on the angle between the surgical supracondylar and posterior condylar lines in the first group revealed a deviation from the normal values with a median of 3.45° (1.9°; 3.8°), indicating significant external rotation of the femoral component. Internal rotation of the femoral component of the implant was observed in two clinical cases reaching 3.5°, indicating mild to moderate malrotation. The anterior tangent line served as a landmark in the second group, and the mean arithmetic value of the angle between the surgical supracondylar and posterior condylar lines measured 0.9° (0.6°; 1.2°) postoperatively. The measurement suggested the significant line to be used as a promising landmark in primary TKA. Discussion Ji et al. explored the angle between the surgical supracondylar and anterior tangent lines and performed a comparative analysis of methods based on supracondylar, anterior tangent, and anterior patellar lines. The approach facilitated an objective assessment of the applicability for solving clinical problems and confirmed our analytical data. The authors emphasized the anterior patellar line and suggested its potential for correcting varus deformity of the knee joint. In our series, the knee alignment was not considered and the focus was on the anterior tangent line, which has not been reported in Russian studies. Conclusion The customized approach for accurate rotational positioning of the femoral component using the FAT line demonstrated its high efficacy in TKA. The approach facilitated accurate component positioning minimizing the risk of errors. The findings suggested that customized navigation techniques can be used in routine clinical practice.
Текст научной статьи Персонализированный метод определения ротации бедренного компонента при тотальном эндопротезировании коленного сустава
Тотальное эндопротезирование коленного сустава (ТЭКС) представляет собой одну из наиболее успешных и широко применяемых методик в ортопедической хирургии, демонстрируя высокую степень клинической эффективности и долгосрочную стабильность [1–3].
Ротационное позиционирование компонентов существенно влияет на стабильность надколенника [4, 5], сгибание коленного сустава [6, 7], амплитуду движений и износ эндопротеза [8]. Поэтому при отсутствии инфекции, нестабильности или вторичного смещения мальротация может привести к неудовлетворительным результатам и стать показанием к ревизионному ТЭКС [8–10].
Клиническую валидность методов измеряемой резекции при ТЭКС определяют их воспроизводимостью и корреляцией с клиническими исходами. Оптимальное ротационное выравнивание в данном контексте для конкретного пациента представляет собой сложную задачу, требующую индивидуального подхода [11]. Методы его достижения и оценки также являются предметом активных научных дискуссий [12]. Компьютерная томография (КТ) считается предпочтительным методом оценки ротационного выравнивания компонентов, однако процесс измерения с использованием различных анатомических ориентиров, представленных в 2D- и 3D-изображениях, сопряжен с рядом методологических и технических сложностей, в частности, наличием артефактов [12, 13].
Для обеспечения корректной установки бедренного компонента с заданной ротацией в рамках ТЭКС были разработаны и систематизированы различные методологические подходы. В частности, многие хирурги для точного определения направления и угла ротации применяют анатомические ориентиры, такие как задняя мыщелковая линия (PCL), линия Whiteside или хирургическая и анатомическая надмыщелковые линии (STEA и ATEA). Данные ориентиры не обеспечивают минимизацию риска послеоперационных осложнений ввиду неизбежной погрешности визуально-мануальной техники, что обусловлено субъективностью восприятия и интерпретации визуальных данных, а также вариативностью моторных навыков оперирующего хирурга [6, 9].
Для установки ротации бедренного компонента многие исследователи [14, 15] применяют метод Berger [4, 5], базирующийся на визуально-мануальной технике определения линии STEA. Однако, несмотря на широкое использование данного подхода, в научной среде отсутствует консенсус относительно оптимального метода измерения ротации бедренной кости [16, 17] и, соответственно, комбинированной ротации. Это обстоятельство подчеркивает необходимость дальнейших исследований и разработки стандартизированных протоколов, которые могли бы обеспечить более высокую точность в клинической практике.
Меж- и внутриэкспертная воспроизводимость результатов КТ, особенно в контексте оценки ротации бедренной кости, демонстрирует значительную вариабельность и неоднозначность. Это явление обусловлено несколькими ключевыми факторами, такими как индивидуальная изменчивость анатомических ориентиров, которая затрудняет их идентификацию [16], а также неопределённость в технике позиционирования конечности во время сканирования, что потенциально влияет на точность локализации этих ориентиров [18, 19]. Эти аспекты вносят определенный вклад в интерпретацию данных, что, в свою очередь, может существенно влиять на клиническую практику и исследовательские выводы.
Анализ представленных данных свидетельствует, что различные формы деформаций коленных суставов демонстрируют характерные паттерны ротации, обладающие высокой диагностической значимостью. Эти паттерны могут быть эффективно использованы для дифференциальной диагностики, а также для оптимизации стратегии хирургического вмешательства.
Цель работы — оценить повышение эффективности артропластики коленного сустава в результате использования персонализированного подхода к определению ротации бедренного компонента.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводили на базе научно-исследовательского института травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского в соответствии с протоколом локального комитета по этике № 3 от 7 октября 2025 года.
В рамках текущего этапа исследования проведен всесторонний анализ причин и структуры погрешностей, возникающих при сравнении стандартных фиксированных анатомических ориентиров на КТ до и после операции. Эта исследовательская инициатива направлена на изучение ранее не задействованной анатомической области, что открывает возможность для разработки инновационного персонализированного подхода, оптимизирующего определение угла ротационного позиционирования бедренного компонента при ТЭКС.
Настоящее исследование представляет собой комплексное изучение анатомо-функциональных параметров бедренной кости и их корреляции с конструктивными особенностями бедренного компонента эндопротеза коленного сустава. Основной задачей исследования являлось количественное определение и качественный анализ углов, образованных линиями, соединяющими ключевые анатомические точки бедренной кости с соответствующими элементами эндопротеза.
Критерии включения :
-
— возраст старше 18 лет;
-
— гонартроз III–IV стадии по классификации Kellgren;
-
— индекс массы тела < 40 кг/м2;
-
— подписанное информированное согласие пациента на участие в исследовании, его способность и готовность к выполнению врачебных рекомендаций.
Критерии невключения : сопутствующие ортопедическая, общесоматическая, психическая и инфекционная патология, являющиеся противопоказанием к выполнению ТЭКС или препятствующие активизации пациента после операции.
При госпитализации и после проведения ТЭКС пациентам выполняли рентгенографию в двух проекциях и КТ коленного сустава. Эти диагностические мероприятия обеспечивали комплексный мониторинг состояния анатомии до и после оперативного вмешательства, что способствовало объективному анализу точности проведенного ТЭКС.
Исследованы следующие линии и углы между ними:
-
1) неиспользуемая в стандартной практике линия, проходящая через выступающие элементы компактного костного вещества дистального метафиза бедренной кости, расположенная в области верхнего полюса надколенника, обозначенная как передняя касательная линия (FAT) (рис. 1, а);
-
2) ATEA, STEA, PCL и углы между ними, которые традиционно применяют в стандартных предоперационных процедурах для точного ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза коленного сустава (рис. 1, б);
-
3) ATEA, STEA, PCL и углы между ними, используемые в стандартных послеоперационных контрольных процедурах для проверки ротационного положения бедренного компонента эндопротеза коленного сустава (рис. 1, в).
Рис. 1. Линии, проведенные через анатомические фиксированные ориентиры бедренной кости на КТ: а — визуализация FAT в области верхнего полюса надколенника; б — стандартная визуализация ATEA, STEA, PCL до операции; в — стандартная визуализация ATEA, STEA, PCL после операции. Обозначения: 1 — FAT;
2 — ATEA; 3 — STEA; 4 — PCL
В рамках исследования проведена всесторонняя количественная и качественная оценка состояния коленного сустава у 94 пациентов с остеоартритом (ОА) III–IV стадии по классификации Kellgren – Lawrence [20]. Всем пациентам выполнено ТЭКС. Проведена сравнительная оценка методов определения ротации бедренного компонента при ТЭКС.
В первой группе ( n = 46) ротацию бедренного компонента определяли с использованием стандартной навигационной системы, основанной на установке резекционного блока 4/1 относительно линии PCL и/или визуально-мануально по линии STEA (рис. 2, а, б). Во второй группе ( n = 48) использовали стандартный угломер для измерения ротации бедренного компонента эндопротеза по углу между линии STEA и FAT (рис. 2, в).
Рис. 2. Методологические подходы к определению ротации бедренного компонента эндопротеза в ходе хирургического вмешательства: а — метод определения STEA визуально-мануальной техникой; б — метод определения STEA относительно задних мыщелков стандартным измерителем; в — метод определения STEA по линии FAT при помощи стандартного угломера
Статистический анализ данных осуществляли с использованием программных пакетов IBM SPSS 20 Statistics и Statistica 13.3. Для проверки гипотез о нормальности распределения применяли критерии Шапиро – Уилка (Sh–W) и Колмогорова – Смирнова (K–S). Если хотя бы один из параметров не соответствовал нормальному распределению, результат классифицировали как отрицательный.
Сравнение статистически значимых параметров проводили через расчет коэффициента корреляции рангов Спирмена (S). Значения R менее 0,3 указывали на слабую связь между исследуемыми признаками, значения в диапазоне 0,3–0,7 — на среднюю связь, а значения более 0,7 — на сильную связь.
Результаты считали статистически значимыми при p < 0,05, что соответствует критериям клинических исследований и валидации научных данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Анализ ротационных углов FAТ/STEA, FAТ/АTEA, FAT/PCL, STEA/A TEA и ATEA/PCL первой группы подтвердил их соответствие нормальному распределению. Это позволило сделать вывод о том, что наиболее репрезентативными характеристиками этих показателей являются M ± SD и 95 % доверительный интервал, однако показатели углов STEA/PCL и STEA/PCL после операции не подчинялись нормальному распределению. В этих случаях для описания центральной тенденции данных использовали медиану и квартили (табл. 1).
Таблица 1
Основные данные и параметры, выявленные в ходе анализа КТ до и после операции в первой группе ( n = 46)
|
Определяемый параметр |
Оценочный метод |
Стадия ОА |
M ± SD (95 %) / Ме [Q1; Q3] |
K–S |
Sh–W |
|
FAТ/A TEA |
Параметрический |
III–IV |
(13,61 ± 3,38)° / (11,92; 15,28)° |
0,245 |
0,099 |
|
FAТ/S TEA |
Параметрический |
III–IV |
(9,57 ± 3,59)° / (7,79; 11,37)° |
0,446 |
0,060 |
|
FAТ/PCL |
Параметрический |
III–IV |
(7,93 ± 3,25)° / (6,31; 9,54)° |
0,319 |
0,353 |
|
STEA/A TEA |
Параметрический |
III–IV |
(5,01 ± 0,92)° / (4,55; 5,46)° |
0,310 |
0,058 |
|
STEA/PCL |
Непараметрический |
III–IV |
1,5° / (0,8; 3,1)° |
0,005 |
0,0004 |
|
ATEA/PCL |
Параметрический |
III–IV |
(5,94 ± 2,29)° / (4,80; 7,08)° |
0,351 |
0,410 |
|
ATEA/PCL после операции |
Параметрический |
III–IV |
(–2,01 ± 3,22)° / (–3,61; 0,40)° |
0,274 |
0,207 |
|
STEA/PCL после операции |
Непараметрический |
III–IV |
3,45° / (1,9; 3,8)° |
0,013 |
0,008 |
Примечание : M — среднее арифметическое, SD — стандартное отклонение, (95 %) — 95 % доверительный интервал для среднего значения; Me — медиана, Q1 — 25 % квартиль, Q3 — 75 % квартиль; Sh–W — критерий Шапиро – Уилка; K–S — критерий Колмогорова – Смирнова.
Анализ ротационных углов FAТ/STEA, FAТ/АTEA, FAT/PCL, STEA/ATEA, ATEA/PCL и STEA/PCL после операции второй группы продемонстрировал их соответствие нормальному распределению. Это позволяет сделать вывод о том, что наиболее репрезентативными характеристиками этих показателей являются M ± SD и 95 % доверительный интервал, однако показатели STEA/PCL после операции не подчинялись нормальному распределению. В этих случаях для описания центральной тенденции данных использовали медиану и квартили (табл. 2).
В первой группе угол STEA/PCL находился в диапазоне 1,5° (0,8; 3,1)° наружной ротации. После проведения оперативного вмешательства данный показатель не подчинялся нормальному закону распределения и увеличивался до 3,45° (1,9; 3,8)° наружной ротации (табл. 1). Эти результаты указывают на наличие умеренной наружной ротации бедренного компонента. В рамках детального анализа выявлено, что в четырех клинических случаях угол STEA/PCL достигал 3,5° внутренней ротации бедренного компонента эндопротеза. Это свидетельствовало о наличии легкой или средней степени мальротации по классификации R.L. Barrack. Представленные ротационные погрешности могут привести к подвывихам и/или вывихам надколенника, атрофии мышц и ускоренному износу эндопротеза, что может негативно сказываться на клиническом результате проведенного лечения.
Во второй группе, где линию FAT применяли в качестве эталонного ориентира для определения ротации бедренного компонента, распределение показателей угла STEA/PCL после операции соответствовало нормальному закону и составило (0,91 ± 0,60)° (0,60; 1,21)° (табл. 2). Это позволило минимизировать погрешность в ротации после хирургического вмешательства, которая не превышала 1°, и исключить случаи внутренней ротации бедренного компонента эндопротеза коленного сустава.
Таблица 2
Основные данные и параметры, выявленные в ходе анализа КТ до и после операции во второй группе ( n = 48)
|
Определяемый параметр |
Оценочный метод |
Стадия ОА |
M ± SD (95 %) / Ме [Q1; Q3] |
K–S |
Sh–W |
|
FAТ/A TEA |
Параметрический |
III–IV |
(12,25 ± 2,79)° / (10,86; 13,64)° |
0,097 |
0,133 |
|
FAТ/S TEA |
Параметрический |
III–IV |
(7,77 ± 2,66)° / (6,44; 9,09)° |
0,287 |
0,299 |
|
FAТ/PCL |
Параметрический |
III–IV |
(6,33 ± 3,04)° / (4,82; 7,85) |
0,226 |
0,273 |
|
STEA/A TEA |
Параметрический |
III–IV |
(4,57 ± 0,71)° / (4,22; 4,92)° |
0,118 |
0,023 |
|
STEA/PCL |
Непараметрический |
III–IV |
1,15° / (0,9; 2)° |
0,073 |
0,038 |
|
ATEA/PCL |
Параметрический |
III–IV |
(5,70 ± 1,67)° / (4,87; 6,53)° |
0,060 |
0,145 |
|
ATEA/PCL после операции |
Параметрический |
III–IV |
(–3,11 ± 1,49)° / (–3,85; –2,37)° |
0,165 |
0,422 |
|
STEA/PCL после операции |
Непараметрический |
III–IV |
(0,91 ± 0,60)° / (0,60; 1,21)° |
0,442 |
0,164 |
Примечание : M — среднее арифметическое, SD — стандартное отклонение, (95 %) — 95 % доверительный интервал для среднего значения; Me — медиана, Q1 — 25 % квартиль, Q3 — 75 % квартиль; Sh–W — критерий Шапиро – Уилка; K–S — критерий Колмогорова – Смирнова.
Проблема сравнения углов S TEA/PCL и A TEA/PCL после операции осложнилась наличием существенных различий в распределении данных между группами исследования. Анализ показал, что в первой группе распределение значительно отличается от нормального, тогда как во второй группе наблюдается нормальное распределение данных. Эти различия в данных делают невозможным применение традиционных статистических методов, таких как дисперсионный анализ (ANOVA) или t-тест, которые предполагают схожесть распределений в сравниваемых группах.
В свете специфики наших данных было принято решение использовать непараметрические методы, не требующие соблюдения строгих предположений о форме распределения. Одним из наиболее подходящих инструментов в данном контексте, на наш взгляд, являлся критерий Манна – Уитни. Этот подход позволил корректно оценить различия между показателями углов STEA/PCL и ATEA/PCL после операции, исключая влияние предвзятых предположений о нормальности распределения.
Анализ показателя угла АTEA/PCL показал, что различия между группами не достигают уровня статистической значимости (U-статистика = 207,5; p = 0,15). Это свидетельствует о том, что стандартная процедура и методика, основанная на линии FAT, оказывают сходное влияние на данный показатель, и не позволяют говорить о существенных преимуществах одной техники над другой. Совсем иной результат получен при изучении показателя угла STEA/PCL после операции. Здесь различия оказались значимыми (U-статистика = 251,5; p = 0,0046). Это означает, что между группами зафиксировано статистически значимое различие, что говорит о более ощутимом воздействии предложенного способа определения ротации по линии FAT на показатель угла STEA/PCL по сравнению со стандартной техникой.
Таким образом, наши данные позволяют предположить, что определение ротации бедренного компонента эндопротеза с использованием линии FAT, измеряемой по КТ, оказывает существенное влияние на показатель угла STEA/PCL после операции, тогда как влияние на показатель АTEA/PCL одинаково в обеих группах. Эти результаты открывают перспективы для оптимизации протоколов эндопротезирования и повышают уверенность в выборе рассмотренной методики для определенных категорий пациентов.
С помощью корреляционного анализа определена зависимость углов, сформированных между фиксированными анатомическими ориентирами бедренной кости до и после операции. В первой группе наиболее значимые сильные положительные корреляционные связи обнаружены между углами FAT/ATEA и FAT/STEA; ATEA/PCL и STEA/PCL. Коэффициент корреляции для этих пар составил 0,9153* (p = 0,0000001) и 0,9412* (p = 0,000000005) соответственно. Эти значения указывают на наличие тесной линейной зависимости между указанными переменными, что свидетельствует о высокой степени их согласованности. Также выявлены умеренные положительные корреляции между углами FAT/ATEA и FAT/PCL; FAT/STEA и FAT/PCL. Коэффициенты корреляции для этих пар составили 0,6347* (p = 0,005) и 0,6883* (p = 0,001) со- ответственно. Результаты указывают на наличие статистически значимой, но менее выраженной связи между переменными, что может свидетельствовать о более сложной структуре взаимосвязей в данной группе (табл. 3).
Таблица 3
Коэффициенты ранговой корреляции Спирмэна для показателей до и после операции в первой группе ( n = 46)
|
Переменная |
FAТ/ATEA |
FAТ/STEA |
FAТ/PCL |
ATEA/PCL после операции |
STEA/PCL после операции |
|
FAТ/A TEA |
1,0000, – |
0,9153*, p = 0,0000001 |
0,6347*, p = 0,005 |
0,0650, p = 0,79 |
–0,0908, p = 0,72 |
|
FAТ/S TEA |
0,9153*, p = 0,0000001 |
1,0000, – |
0,6883*, p = 0,001 |
0,1625, p = 0,51 |
–0,3335, p = 0,89 |
|
FAТ/PCL |
0,6347*, p = 0,005 |
0,6883*, p = 0,001 |
1,0000, – |
0,0541, p = 0,83 |
0,0433, p = 0,86 |
|
ATEA/PCL после операции |
0,0650, p = 0,79 |
0,1625, p = 0,51 |
0,0541, p = 0,83 |
1,0000, – |
0,9412*, p = 000000005 |
|
STEA/PCL после операции |
–0,0908, p = 0,72 |
–0,3335, p = 0,89 |
0,0433, p = 0,86 |
0,9412*, p = 0,000000005 |
1,0000, – |
Примечание : Звездочкой (*) обозначены значимые корреляции ( p < 0,05).
Все остальные корреляции, выявленные в ходе анализа, оказались статистически незначимыми ( p ≥ 0,05). Это означает, что между соответствующими переменными отсутствует заметная линейная зависимость, что может указывать на наличие других, более сложных, механизмов взаимодействия между этими параметрами.
Проведенный анализ позволяет констатировать сохранение значительных корреляционных связей между углами FAT/ATEA и FAT/STEA во второй группе, что однозначно подтверждает ключевую роль линии FAT в процессе предоперационного планирования ротации бедренного компонента эндопротеза коленного сустава. Тем не менее, отсутствие статистически значимой зависимости между FAT/STEA и STEA/PCL в послеоперационном периоде в данной группе может указывать на ограниченную эффективность задних отделов бедренной кости в качестве надежных ориентиров для позиционирования бедренного компонента эндопротеза. Эти результаты могут послужить базисом для дальнейших углубленных исследований в данной области, направленных на оптимизацию методик предоперационного планирования и постоперационной коррекции.
Анализ данных второй группы (табл. 4) выявил наличие значимых корреляционных связей высокой степени между углами FAT/ATEA и FAT/STEA (коэффициент = 0,9463, p = 0,000000002), что свидетельствует о чрезвычайно тесной взаимосвязи между этими параметрами. Аналогичная высокая степень силы корреляции обнаружена между FAT/PCL и FAT/STEA (коэффициент = 0,9463, p = 0,000000002).
Таблица 4
Коэффициенты ранговой корреляции Спирмэна для показателей до и после операции во второй группе ( n = 48)
|
Переменная |
FAТ/ATEA |
FAТ/STEA |
FAТ/PCL |
ATEA/PCL после операции |
STEA/PCL после операции |
|
FAТ/A TEA |
1,0000, – |
0,9463*, p = 0,000000002 |
0,8503*, p = 0,000007 |
0,1733, p = 0,49 |
0,4127, p = 0,09 |
|
FAТ/S TEA |
0,9463*, p = 0,000000002 |
1,0000, – |
0,7363*, p = 0,0004 |
0,3317, p = 0,17 |
0,5319*, p = 0,02 |
|
FAТ/PCL |
0,8503*, p = 0,000007 |
0,7363*, p = 0,0004 |
1,0000, – |
0,0536, p = 0,83 |
0,3524, p = 0,15 |
|
ATEA/PCL после операции |
0,1733, p = 0,49 |
0,3317, p = 0,17 |
0,0536, p = 0,83 |
1,0000, – |
0,6486*, p = 0,003 |
|
STEA/PCL после операции |
0,4127, p = 0,09 |
0,5319*, p = 0,02 |
0,3524, p = 0,15 |
0,6486*, p = 0,003 |
1,0000, – |
Примечание : Звездочкой (*) обозначены значимые корреляции ( p < 0,05).
Значимые корреляции умеренной силы также выявлены между переменными FAT/ATEA и FAT/PCL (коэффициент = 0,8503, p = 0,000007), что указывает на высокую согласованность этих показателей. Промежуточные значения корреляции наблюдаются между FAT/STEA и FAT/PCL (коэффициент = 0,7363, p = 0,0004). Аналогичная корреляция обнаружена между ATEA/PCL и STEA/PCL (коэффициент = 0,6486, p = 0,003).
Среди интересных результатов следует отметить умеренную силу корреляции между STEA/PCL после операции и FAT/STEA (коэффициент = 0,5319, p = 0,02). Это свидетельствует о том, что увеличение значений FAT/STEA после операции сопровождается ростом значений STEA/PCL. Данный факт имеет большое значение для планирования изменений после и интраоперационного ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза коленного сустава.
Можно констатировать, что анализ данных, представленных в таблице 4, демонстрирует сохранение значительного взаимодействия между некоторыми переменными, особенно между углами FAT/ATEA, FAT/STEA и FAT/PCL, после операции во второй группе. Полученные результаты имеют большое значение для понимания последствий оперативного вмешательства и оптимизации предоперационного планирования. Особенно интересным представляется факт умеренной силы корреляции между STEA/PCL после операции и FAT/STEA, что может открывать перспективы для дальнейших исследований и практического применения полученных результатов.
ОБСУЖДЕНИЕ
При изучении возможностей ТЭКС отсутствие однозначного метода измерения ротационного положения бедренного компонента представляет собой серьёзное препятствие для клинической практики [22, 23]. В условиях неопределённости допустимых границ мальротации и чётких критериев оценки критических смещений [24, 25] возникает сложность в принятии решений относительно необходимости повторного ТЭКС [26].
Исследования демонстрируют, что конфигурация суставной щели при экстензии и флексии в анатомически нормальных и здоровых коленных суставах не является строго прямоугольной, что указывает на значительную подвижность боковых связок, особенно в фазе сгибания [27]. При анализе результатов ТЭКС установлено, что сбалансированный сустав с симметричной суставной щелью при экстензии и флексии демонстрирует более высокую эффективность, что обеспечивает улучшенную механическую конгруэнтность, повышенную стабильность [28], снижение износа и дестабилизации компонентов [29], а также расширение амплитуды движений и оптимизацию проприоцепции [30]. Кроме того, такие анатомические особенности способствуют снижению риска патологических изменений в области надколенника [31] и уменьшению болевого синдрома [28]. В результате достигается улучшение функциональных показателей и снижение потребности в ревизионных вмешательствах [32].
В рамках настоящего исследования продемонстрированы ограничения параметров выравнивания анатомических компонентов бедренной кости по углам, образованным линиями STEA, ATEA и PCL, в обеспечении точности. Известно, что во время операций на коленных суставах, пораженных ОА, точное определение анатомических ориентиров представляет собой сложную задачу [33]. Однако в нашем исследовании проанализированы данные 94 пациентов, что может ограничивать генерализацию выводов.
Особое внимание было уделено сложности точного определения линии STEA, обусловленной покрытием медиального и латерального мыщелков и межмыщелковой борозды мягкими тканями. Эти анатомические особенности могут существенно влиять на точность измерений и согласованность между выбранными ориентирами.
Линия PCL, напротив, оказалась более доступной для оценки. Тем не менее, выявлены значительные отклонения от предварительно заданной хирургом наружной ротации 3°. Эти результаты согласуются с данными, представленными T.K. Fehring, — при ТЭКС у 45 % пациентов наблюдали ошибки в ротации умеренной степени и более при использовании наружной ротации 3° относительно задней мыщелковой линии в качестве ориентира [34].
Несмотря на то что наружная ротация 3° может рассматриваться как среднее значение, она не отражает специфическую анатомию отдельного пациента, что подчеркивает необходимость индивидуального подхода к каждому клиническому случаю.
Нами представлен метод определения ротационного положения бедренного компонента эндопротеза по углу FAT/STEA. Данный способ является альтернативным подходом в клинических ситуациях, когда традиционные анатомические ориентиры в ходе оперативного вмешательства не поддаются точной визуально-мануальной идентификации. Н.М. Ji et al. провели тщательное исследование надежности указанных ориентиров только при варусной деформации коленного сустава для оценки ротационных характеристик бедренного компонента эндопротеза [35]. В исследовании сравнивали методы TEA, FAT и переднюю линию надколенника, что позволило объективно оценить их применимость для решения задач и подтвердило наши аналитические данные. Некоторые авторы особо выделили переднюю линию надколенника, отметив её большую перспективность при варусной деформации [36, 37].
В исследовании Y. Hattori et al. предварительные измерения указывают на то, что линия FAT демонстрирует внутреннюю ротацию (9,6 ± 3,7)° относительно STEA [38]. Эти данные согласуются с результатами нашего анализа, — в первой группе показатель составил (9,57 ± 3,59)°, а во второй группе — (7,77 ± 2,66)°. Визуализация линии FAT играет значимую роль в контроле ротации бедренного компонента эндопротеза коленного сустава. Интересно отметить, что углы, образованные стандартными анатомическими ориентирами без учета FAT, в большинстве случаев не показывают значимой корреляции. Это подчеркивает важность функционального анализа линии FAT при планировании операций и позиционировании бедренного компонента, что подтверждено нашим исследованием.
Также необходимо подчеркнуть, что мы не ставили цели детально изучить влияние ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза на клинико-функциональные результаты. Такой методологический подход на данном этапе позволил нам включить в анализ 94 пациента, что значительно обогатило нашу базу данных и повысило репрезентативность выводов.
Количественная оценка эффективности ротационного позиционирования бедренного компонента с применением индивидуальной методики, основанной на FAT, является ключевым элементом, способствующим значительному прогрессу в области современных технологий предоперационного планирования ТЭКС.
Очевидно, что клинический исход ТЭКС определяется не только ротационным позиционированием бедренного компонента, но и ротацией большеберцового компонента и их комбинированным взаимодействием. В данном контексте, несмотря на мультифакторную природу биомеханических взаимодействий в системе эндопротеза, следует отметить, что корректное воспроизведение комбинированной ротации, по нашему мнению, в значительной степени зависит от точности ротационного позиционирования бедренного компонента.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Применение персонализированного метода определения ротации бедренного компонента с использованием линии FAT подтвердило высокую эффективность при тотальном эндопротезировании коленного сустава. Анализ показал, что данный подход обеспечивает точное позиционирование компонента, минимизируя риск ошибок. Полученные данные открывают перспективы для внедрения персонализированных навигационных методик в рутинную клиническую практику.
Источник финансирования . Исследование выполнено в рамках НИОКТР «Оптимизация техники позиционирования эндопротеза при тотальной артропластике коленного сустава» ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, РК № 125082709918-4 и в рамках государственного задания «Разработка хирургического навигационного инструментария для ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза коленного сустава» ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России, РК № 125030703257-1.
Этические нормы . Исследование проведено с разрешения локального комитета по этике научно-исследовательского института травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского (протокол от 7 октября 2025 года № 3).