Содержание к диссертации
Введение
Глава I Анатомия менисков коленных суставов и методы их исследования (обзор литературы) 10
1.1 Морфологические и функциональные особенности менисков коленных суставов в норме 10
1.2 Методы исследования менисков коленных суставов 13
1.3 Конституциональный подход как основополагающий метод исследования в клинике 18
Глава II Материал и методы исследования 22
Глава III Вариантная анатомия, возрастные и конституциональные особенности менисков коленных суставов мужчин (результаты собственных исследований) 30
3.1 Особенности антропометрического исследования трупов мужчин, здоровых мужчин и мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава, разных возрастов и типов телосложения 30
3.1.1 Соматометрическая характеристика трупов мужчин 30
3.1.2 Соматометрическая характеристика группы здоровых мужчин 36
3.1.3 Соматометрическая характеристика группы мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава 43
3.1.4 Сравнительный анализ соматометрических характеристик трупов мужчин, здоровых мужчин и мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава 50
3.2 Особенности строения менисков коленных суставов трупов мужчин разных возрастов и типов телосложения 65
3.2.1 Морфометрическая характеристика менисков коленных суставов группы исследуемых трупов мужчин 65
3.2.2 Особенности гистологического строения менисков коленного сустава трупов мужчин 83
3.3 Рентгенологическая характеристика менисков коленных суставов здоровых мужчин разных возрастов и типов телосложения 104
3.4 Возрастные и конституциональные особенности строения менисков обоих коленных суставов мужчин, перенесших операцию по поводу их травмы 119
Заключение 124
Выводы 128
Практические рекомендации 130
Список сокращений и условных обозначений 131
Список литературы 132
- Методы исследования менисков коленных суставов
- Соматометрическая характеристика группы мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава
- Особенности гистологического строения менисков коленного сустава трупов мужчин
- Возрастные и конституциональные особенности строения менисков обоих коленных суставов мужчин, перенесших операцию по поводу их травмы
Методы исследования менисков коленных суставов
Частота обращений за медицинской помощью по случаю травмы коленного сустава среди людей трудоспособноrо возрaстa зaнимает первое место. В своем большинстве такая травма сопровождается дегенерaтивно-дистрофическими изменениями, приводит к оrраничению физиолоrической подвижности сустaвa либо инвaлидизaции [57, 129, 141, 143, 214]. До сих пор остается открытым вопрос качества имеющихся методик профилaктики и лечения данных состояний. Естественно, коленный сустaв постоянно претерпевает рaзноrо рода нarрузки, что, дaже при незнaчительных обстоятельствaх, колоссaльно отражается на микроструктуре менисков, при абсолютно нерaзличимых внешних изменениях сустава [27, 117, 127, 180, 224].
Ошибочные диагнозы выставляются практически в каждом третьем случае повреждений коленных суставов в результате травм [23, 59, 97, 118, 201]. Несомненно, основным фактором выбора успешной тактики лечения травм коленного сустава является точность диагностики полученных повреждений, особенно на начальном этапе патологического процесса, когда выбранная тактика ведения пациентов имеет определяющее значение в течении и исходе заболевания [64, 65, 66, 71, 195]. Диагностика на раннем этапе изменений связочного аппарата коленного сустава безусловно сложна, но ее точность является залогом эффективного лечения и реабилитации [56, 89, 102, 152, 159].
Объективное понимание анатомического строения коленного сустава представляет значительный теоретический и практический интересы, так как именно отсутствие знаний анатомии приводит к трудностям при решении вопроса о характере патологического процесса, норме или патологии на этапе диагностики [17, 135, 157, 199, 222].
Использование в клинической практике новейших высокоинформативных инструментальных методов диагностики существенно увеличивает возможности раннего подтверждения травматических повреждений коленного сустава [10, 16, 148, 151, 200].
Ультразвуковое исследование, будучи относительно недорогим, безвредным, неинвазивным методом, занимает лидирующую позицию среди методов визуализации элементов связочного аппарата коленного сустава и позволяет своевременно выбрать тактику ведения пациента, в том числе и для проведения дальнейших реабилитационных мероприятий [79, 158, 170, 189, 209].
Многообразие исследований, посвященных изучению опорно двигательного аппарата человека, в частности коленных суставов, подтверждает выбор использования метода УЗИ и его неоспоримых преимуществ [103, 106, 164, 166, 208]. Так, Семенов А. А. и соавт. (2017) применяли данный метод для визуализации повреждений менисков коленного сустава. При помощи ультразвукового сканера с рабочей частотой 5–10 МГц, направленного под прямым углом к суставной щели коленного сустава с боковых поверхностей, оценивали параметры менисков и диагностировали травму их рогов по наличию изменения контура мениска и линии разрыва.
Таким образом, ультразвуковое сканирование позволяет определять как параметры морфометрии, так и возрастные особенности связочного аппарата коленного сустава и его менисков. При этом, стоит отметить, что метод УЗИ является не единственным, и не может быть рекомендован как определяющий диагноз [2, 43, 134]. Кроме того, основным недостатком этого метода является отсутствие возможности точно определить границы и размеры частей менисков [62, 132, 167, 206, 210].
Помимо ультразвукового метода исследования структур коленного сустава, активно используется рентгенологический метод, который, как оказалось, более эффективен [24, 39, 60]. Сравнительная эффективность рентгенологического метода доказана рядом исследований. Так Брюханов А. В. и Клыжин М. А. (2008) описывают способ ультразвукового исследования коленных суставов, разработанный Ермаком Е. М. и Кинзерским А. Ю. в 2003 году, по сравнению с МРТ. По их мнению, диагностические возможности МРТ значительно превосходит ультразвуковые [23, 61, 212].
Рентгенологическое исследование является основным и самым распространённым методом объективной диагностики и контроля эффективности лечения травмы коленного сустава [37, 53, 58, 68]. Бытует мнение, что чувствительность рентгенологического исследования при повреждениях коленного сустава не превышает 5–7 %, поскольку при помощи него возможно диагностировать только изменения костных структур. Однако, особенности анатомии и биомеханики коленного сустава изначально чаще всего предполагают повреждения не столько костных структур, а именно связочно-менискового комплекса. Следовательно, высокая доля вероятности первичных ошибок при диагностике повреждений последнего объясняется тем, что при исследовании рентгенограмм основное внимание отводится наличию или отсутствию костных изменений, а не хрящевых. В результате, временной промежуток от момента получения травмы (и, соответственно, проведения первичной рентгенографии) до установления точного диагноза и получения квалифицированного лечения составляет более 6 месяцев. Вместе с тем, имеются множество функциональных проб и укладок больного при рентгенологическом исследовании коленного сустава, которые с большой долей вероятности позволяют предполагать на основании определённых признаков повреждений соединительнотканных структур коленного сустава. С учетом найденных изменений диагностика по необходимости может быть дополнена более совершенными методами лучевой визуализации. Стандартные проекции, используемые при рентгенологическом исследовании коленного сустава – прямая (переднезадняя) и боковая. При необходимости их дополняют правой или левой косыми и аксиальной проекциями [84, 119, 133, 183]. Мульти-спиральная компьютерная томография (МСКТ), обладающая рядом преимуществ, позволяет диагностировать изменения костной ткани при повреждениях с довольно высокой точностью. Эта методика рентгенологического исследования дает возможность получать тонкие срезы размером до 0,5 мм с последующей 3D реконструкцией и детально изучать характерные структурные изменения в костях. При помощи МРТ и МСКТ хорошо визуализируются минимальные костные изменения, такие как повреждения губчатого вещества или компрессионные переломы, которые невозможно определить посредством рентгенографии [74, 77, 81, 90, 181].
МРТ является основной высокоинформативной методикой диагностики, позволяющей определить структуру суставного хряща и повреждения соединительнотканных образований, таких как сухожилия, связки и мениски. Хотя классическая рентгенография и компьютерная рентгенография до сих пор используются при диагностике костных повреждений коленного сустава в качестве скринингового исследования [76, 91, 92, 182, 185].
По данным многочисленных исследований доказано, что МРТ является ведущим высокоинформативным, специфичным и чувствительным методом исследования структур коленного сустава, однако имеется существенный недостаток, отчасти ограничивающий его повсеместное использование – метод является дорогостоящим [5, 203, 215, 218].
МРТ – общепризнанный высокоинформативный метод диагностики многих заболеваний. Однако относительно характеристики травмы коленного сустава следует отметить, что оценка роли метода еще требует своего уточнения и детализации. Между тем, до настоящего времени в отечественной литературе руководств, направленных по применению МРТ для диагностики повреждений коленного сустава, практически нет. Лишь монография Кузиной И. Р. и Ахадова Т. А. (2003), которая основана на опыте МРТ исследований у 364 больных с патологией коленного сустава, касается одной из актуальных проблем травматологии – диагностики травмы коленного сустава [86]. Авторы оценили достоинство метода в развитии новых критериев интерпретации детальной анатомической картины, которую он дает. Магнитно-резонансная томография – это высокое разрешение и выраженный контраст мягкотканных структур в изображении и незначительная выраженность артефактов. В настоящее время это один из лучших инструментальных методов для оценки состояния структур коленного сустава [80, 105, 147, 216, 228].
Соматометрическая характеристика группы мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава
Так, мужчины зрелого возраста, средний возраст которых составил 51,0 [46,5; 61,0] лет, характеризуются развитым жировым (8,9 [8,1; 12,0] кг), мышечным (17,5 [14,4; 20,0] кг) и костным (7,3 [5,9; 8,2] кг) компонентами тела по сравнению с компонентным составом тела объектов пожилого возраста (средний возраст - 65,0 [60,0; 70,0] лет; 7,1 [5,9; 9,0] кг; 13,3 [13,1; 17,6] кг; 5,3 [3,7; 8,0] кг соответственно).
Выявленные особенности подтверждаются следующими антропометрическими характеристиками (Таблица 9). Исследуемые мужчины зрелого возраста, масса тела которых в среднем составляет 83,0 [64,5; 89,0] кг, и мужчины пожилого возраста, средняя масса тела составляет 64,0 [55,0; 71,5] кг имеют практически одинаковое распределение костного (8,8 ± 1,4 % и 8,3 ± 1,2 % соответственно возрасту), мышечного (21,1 ± 0,4 % и 20,8 ± 0,6 % соответственно) и жирового (10,8 ± 0,6 % и 11,1 ± 1,1 % соответственно) компонентов (Таблица 10).
Группа из 30 мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава, зрелого и пожилого возрастов представлена следующими типами телосложения: 6 (20,0 %) гинекоморфного, 7 (23,3 %) мезоморфного, 17 (56,7 %) андроморфного.
Выявленные особенности в свою очередь, безусловно, отражаются на минимальном развитии всех компонентов тела.
Представители гинекоморфного типа телосложения характеризуются статистически значимо меньшим значением величины костного компонента (5,3 [4,1; 5,8] кг), что подтверждается менее развитыми диаметрами дистальной части плеча, бедра и лодыжки, а также статистически значимо меньшими показателями поперечного диаметра грудной клетки и акромиального диаметра. Установлено, что наибольшими значениями показателя диаметра плеч обладают представители андроморфного типа телосложения. Лица мезоморфного типа телосложения по данному показателю занимают промежуточное положение. Отмечается отсутствие статистически значимых отличий по показателям диаметра таза в зависимости от типа телосложения. По значению величины мышечного компонента лица гинекоморфного (12,7 [12,0; 15,1] кг) типа телосложения также уступают представителям мезоморфного (16,8 [15,9; 18,0] кг) и андроморфного (20,2 [29,7; 21,9] кг) типов.
Значения показателей жирового компонента тела у мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава, разных типов телосложения также характеризуются рядом особенностей. Так, наименьшее значение жирового компонента наблюдается у представителей гинекоморфного типа телосложения (7,3 [6,2; 8,2] кг) по сравнению с представителями мезоморфного (8,6 [6,3; 9,8] кг) и андроморфного (14,6 [12,5; 16,0] кг) типов телосложения. Такое минимальное значение обусловлено статистически значимо (р 0,05) низкими показателями толщины кожно-жировых складок живота, передней поверхности плеча и предплечья (Рисунок 10).
При оценке процентного соотношения компонентного состава тела мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава, выявлено преобладание доли жирового компонента в зависимости от среднего значения массы тела у лиц андроморфного типа телосложения, а также отсутствие статистически значимых отличий в процентном распределении костного и мышечного компонентов сомы мужчин разных типов телосложения сравниваемых групп (Таблица 11).
Таким образом, установлено отсутствие значимых отличий в процентном распределении компонентного состава тел мужчин разных возрастных групп, в тоже время выявлено статистически значимое преобладание процентного соотношения жирового компонента у мужчин андроморфного типа телосложения при минимальных значениях процентного распределения мышечного компонента у последних по сравнению с представителями других типов телосложения.
Антропометрическая характеристика мужчин, перенесших операцию по поводу травмы менисков коленного сустава, разных типов телосложения представлена в таблице 12.
Особенности гистологического строения менисков коленного сустава трупов мужчин
Гистологические параметры менисков коленных суставов трупов мужчин представлены в таблице 26.
Выявлено, что структура хряща медиального и латерального менисков коленных суставов исследуемой группы мужчин имеют слоистую конструкцию и состоит из следующих зон, не имеющих четкой границы между собой: надхрящница, молодой и зрелый хрящи. Пучки коллагеновых волокон зоны надхрящницы тонкие, слабовыраженные, между ними визуализируются единичные веретенообразные хондробласты. Расположение коллагеновых волокон относительно друг друга вариабельно в зависимости от уровня исследования. Так, на уровне тела волокна пересекаются под большим углом, на уровне рогов располагаются практически параллельно (Рисунок 34, 35, 36).
Билатерально во всех микропрепаратах менисков обоих коленных суставов на фоне преобладающего межклеточного вещества встречаются скопления от двух до четырех клеток, включающие изогенные группы хондроцитов, заключенные в лакуны.
К примеру, средний диаметр хондроцитов на уровне переднего рога медиального мениска правого коленного сустава составляет 11,62 [11,17; 11,97] мкм, что статистически не отличается от среднего диаметра хондроцитов переднего рога латерального мениска того же сустава – 12,08 [11,68; 12,58] мкм в пределах Р25-75. Аналогичная картина наблюдается при сравнении значений параметров количества отдельных клеток и количества изогенных групп хондроцитов. В среднем количество отдельных клеток составляет 13,68 [13,20; 14,20] (уровень заднего рога медиального мениска правого коленного сустава), количество же изогенных групп хондроцитов в среднем 1,27 [1,00; 2,05] (уровень тела латерального мениска правого коленного сустава). Анализ образований соединительнотканного остова и клеточных элементов менисков коленных суставов трупов мужчин выявил, что процент содержания соединительной ткани одинаков с обеих сторон исследования не зависимо от части мениска и статистически значимо (р 0,05) нарастает от уровня надхрящницы (77,18 [76,30; 79,10]%) до зоны зрелого хряща (86,19 [82,30; 88,60]%). Количество клеточных элементов в единице площади на разных уровнях менисков не имеет отличий.
Поэтому, далее представлены полученные результаты детального сравнительного анализа показателей морфометрии только медиального мениска правого коленного сустава объектов сравнения.
Проведенный анализ подтверждает наличие ранее известных и описанных в работах Д. Ю. Рыбалко (2015) возрастных изменений гистологического строения менисков коленных суставов [11, 123]. Надхрящница менисков коленных суставов мужчин до 60 лет имеет ровный край, содержит единичные хондробласты. В зонах молодого и зрелого хрящей определяются хаотично расположенные одиночные изогенные группы хондроцитов в виде лакун (Рисунок 37).
Коллагеновые волокна зоны зрелого хряща извитые и образуют пучки различной ориентации. Их процентное содержание в хряще в среднем составляет 84,15 % в пределах 82,50; 88,10 % (Рисунок 38).
Гиалиновый хрящ менисков коленных суставов мужчин в возрасте от 60 лет подвергается существенным изменениям. В хрящевых зонах количество хондроцитов визуально увеличивается, гипертрофированные хондроциты с явлениями кариопикноза и кариорексиса появляются чаще, количество изогенных групп увеличивается (Рисунок 39).
Коллагеновые волокна зоны зрелого хряща мужчин данной группе, также как и у мужчин более раннего возраста, извитые и образуют пучки различной ориентации. Их процентное содержание в хряще в среднем составляет 84,25 % в пределах 82,10; 87,50 % (Рисунок 40).
Морфологические особенности группы мужчин пожилого возраста принципиально не разнятся и сводятся лишь к особенностям количества изогенных групп хондроцитов (Таблица 27).
Как представлено в таблице 27, статистически значимые отличия имеются только при сравнении значений параметра количества изогенных групп хондроцитов мужчин разных возрастов на уровне заднего рога менисков. У мужчин пожилого возраста значение данного параметра составляет 2,14 [2,0; 2,5], что статистически больше значения аналогичного параметра мужчин зрелого возраста (1,37 [0,9; 1,8] при р 0,05).
Кроме того, на уровне заднего рога менисков у пожилых мужчин количество изогенных групп хондроцитов значительно преобладает, чем на уровне тела, либо переднего рога мениска (1,16 [0,8; 1,8] и 1,28 [1,1; 1,7] соответственно в пределах Р25-75). Показатели среднего диаметра хондроцитов и количества отдельных клеток не имеют возрастных особенностей и в среднем составляют 12,18 [11,63; 12,75] (уровень тела мениска мужчин пожилого возраста) и 14,08 [13,2; 14,5] (уровень заднего рога мениска мужчин зрелого возраста) соответственно. Также не имеет возрастных особенностей количественное распределение соединительнотканных волокон различных частей менисков коленных суставов трупов мужчин.
Гистологические особенности структуры менисков коленных суставов мужчин разных типов телосложения приведены в таблице 28.
Возрастные и конституциональные особенности строения менисков обоих коленных суставов мужчин, перенесших операцию по поводу их травмы
Обследовано 30 мужчин, ранее подвергнутых оперативному вмешательству по поводу травм менисков коленных суставов (ТМКС). 19 (63,3 %) из них, на момент исследования, находились в возрастной группе 22–60 лет, 11 (36,7 %) – 61–74 лет.
Отмечено, что в группе ранее оперированных мужчин статистически значимо преобладают мужчины андроморфного типа телосложения (56,7 %; р 0,05) в отличие от группы здоровых, где преобладают мужчины гинекоморфного типа телосложения (46,7 %). гинекоморфный тип телосложения среди мужчин, перенесших операцию по поводу ТМКС, отмечается статистически значимо реже (20,0 %; р 0,05) (Таблица 34).
При проведении рентгенологического исследования менисков коленных суставов мужчин, прооперированных по поводу ТМКС, выявлены следующие морфометрические особенности менисков: медиальные мениски коленных суставов мужчин данной группы исследования, вне зависимости от возраста и типа телосложения, в 39,0 % случаев имеют форму с одинаковой шириной рогов и в подавляющем большинстве (61,0 %) – форму с широким передним рогом. Латеральные мениски имеют подковообразную и С-образную формы (78,0% и 22,0 % случаев соответственно).
Установлено, что передний рог медиального мениска мужчин андроморфного типа телосложения статистически значимо шире (17,50 [17,00; 19,50] мм), чем у представителей других типов телосложения (14,00–14,50 мм).
Так же обнаружено, что ширина тела медиального мениска этих мужчин статистически значимо больше (19,00 [18,50; 20,00] мм), чем у мужчин гинекоморфного и мезоморфного типов телосложения, у которых значение данного показателя находится в пределах 14,50–15,00 мм.
Латеральные мениски имеют конституциональные особенности только по значениям ширины заднего рога: у мужчин андроморфного типа телосложения значение данного параметра составляет 11,00 [10,00; 12,00] мм, что статистически значимо (p = 0,011) меньше, чем у мужчин гинекоморфного (16,00 [14,00;16,50] мм) и мезоморфного (15,50 [14,00; 16,00] мм) типов.
Что же касается особенностей стереометрических показателей менисков мужчин, прооперированных по поводу травмы, внутри группы, то как у пожилых мужчин, так и мужчин зрелого возраста вне зависимости от их конституциональной принадлежности пространственное расположение менисков в полости сустава идентично.
Значения показателей стереометрии менисков прооперированных мужчин аналогичны таковым здоровых мужчин андроморфного типа телосложения.
Главной чертой является равно удалённость обоих рогов менисков друг от друга (расстояние между передними рогами 19,50 [19,00; 22,50] мм и 21,50 [19,00; 24,00] мм между задними соответственно) и значительное расположение переднего рога (21,00 [20,50; 24,00] мм) медиального мениска от бугристости большеберцовой кости (Рисунок 62).
В совокупности, линейные и стереометрические параметры менисков коленных суставов у прооперированных мужчин аналогичны таковым у здоровых лиц андроморфного типа телосложения.
Таким образом, проведенный сравнительный анализ морфометрических показателей менисков, выявленных рентгенологическим способом, у мужчин, подвергшихся лечению по поводу ТМКС, и здоровых мужчин констатирует факт несостоятельности связочного аппарата коленного сустава (тонкий медиальный мениск с узким задним рогом и коротким передним рогом у латерального мениска, где зачастую встречаются повреждения) у мужчин, перенесших операцию. Следовательно, уменьшение толщины медиального мениска и ширины его заднего рога, а также уменьшение длины переднего рога латерального мениска могут быть трактованы как факторы, предрасполагающие к травме связочного аппарата коленного сустава. При этом наибольшие изменения такого рода регистрируются у мужчин андроморфного типа телосложения.