Full Text

Введение Статический сагиттальный баланс нормального позвоночника - это его физиологическое выравнивание наиболее эффективным образом с помощью мышечных сил [14]. Оптимальные позвоночно-тазовые взаимоотношения позволяют сформировать биомеханически эффективный сагиттальный профиль позвоночника, снизить расход энергии и риск дегенерации соседних позвоночно-двигательных сегментов [4]. Сагиттальный баланс может быть описан с помощью угловых позвоночно-тазовых параметров (рис. 1): тазовый индекс (PI), поясничный лордоз (LL), наклон таза (PT) и наклон крестца (SS) [11]. Изучению сагиттального баланса посвящены работы многих современных авторов. В базе данных Pubmed содержится более 23000 статей, так или иначе касающихся вопросов, связанных с сагиттальным балансом. Таз является «фундаментом», на котором «установлен» позвоночник. В сагиттальной (боковой) проекции ширина таза определяется количественно с помощью тазового индекса PI. PI анатомически фиксирован, не меняется после подросткового возраста и индивидуален для каждого человека [21]. Таз может вращаться вокруг головки бедренной кости до определенного предела. Это вращение характеризуется углом наклона таза PT. Когда таз поворачивается назад (ретроверсия), Рис. 1. Основные параметры сагиттального баланса: PI - угол между линией, перпендикулярной к середине замыкательной пластинки S1, и линией, соединяющей ту же точку с центром головки бедренной кости; PT - угол между линией, проведенной через центр головки бедренной кости и середину замыкательной пластинки S1, и вертикальной линией; SS - угол между горизонтальной линией и линией, проведенной через замыкательную пластинку S1; LL (поясничный лордоз) угол, между линиями, проведенными через верхнюю замыкательную пластинку L1 и замыкательную пластинку S1 PT увеличивается, а при повороте таза вперед (антеверсия) PT уменьшается. Возможность вращения таза вокруг оси головки бедренной кости - основной механизм регуляции сагиттального баланса. Пациенты с малым PI имеют небольшую способность компенсировать сагиттальный дисбаланс за счет ретроверсии таза. Угол наклона крестца SS - компенсационный угол PT, характеризует положение концевой пластины позвонка S1. Углы PT, PI и SS математически связаны следующей формулой: PI = PT + SS. Из этой формулы следует, что у пациента с большим PI больше вероятность ретроверсии таза. Это важное знание при анализе компенсаторных механизмов. При опирании на таз позвоночник за счет действия мышц адаптирует свою форму в боковой проекции, чтобы оставаться в равновесии. Форма поясничного отдела позвоночника определяется углом LL (поясничный лордоз). LL - угол между верхней замыкательной пластинкой поясничного позвонка L1 и верхней замыкательной пластинкой позвонка S1. Важно, что порядка 70 % угла LL локализовано в нижней поясничной дуге между позвонками L4 и S1. Показано [5, 20], что несбалансированный позвоночник коррелирует с потерей качества жизни пациента и прогрессирующей болью в пояснице, что может быть показанием к выполнению хирургического лечения. Послеоперационные изменения в сагиттальном балансе также могут приводить к выпрямлению поясничного лордоза и наклону туловища кпереди, что также может сопровождаться болями в спине [6, 10]. При выполнении хирургического лечения заболевания или повреждения позвоночно-тазового комплекса (ПТК) хирурги стремятся сформировать оптимальные позвоночно-тазовые взаимоотношения, для чего выполняют тщательное предоперационное планирование, в рамках которого измеряют актуальные параметры баланса конкретного пациента и рассчитывают их теоретические значения [12]. С развитием современных информационных технологий предоперационное планирование стало возможным с использованием мобильного телефона с установленным на нем мобильным приложением [2], предназначенным для измерения и расчета оптимальных параметров баланса. Для расчета теоретических (или оптимальных) значений параметров сагиттального баланса многими авторами предпринимаются попытки разработать математические формулы [12, 16-19, 21, 23]. Основная проблема при разработке таких формул состоит в том, чтобы собрать довольно большие группы пациентов, имеющих здоровый позвоночник. Принято считать, что параметр PI является индивидуальным для каждого человека и остается неизменным в течение жизни [21]. Показано [18-21], что существует связь между PI и другими основными угловыми параметрами сагиттального баланса, значения которых могут меняться при развитии дегенеративно-дистрофических заболеваний и травмах позвоночно-тазового комплекса. Таким образом, актуальность разработки и апробации зависимостей, связывающих основные параметры сагиттального баланса и параметр PI, не вызывает сомнений. Решение этой проблемы позволит для каждого пациента на этапе предоперационного планирования рассчитать его оптимальные параметры сагиттального баланса и таким образом выполнить планирование хирургического лечения. Другими словами, измерив актуальные значения параметров и рассчитав их оптимальные значения, врач увидит, какой параметр и на сколько необходимо скорректировать во время лечения. Данная работа посвящена обобщению известных в литературе формул, связывающих основные параметры сагиттального баланса. В результате проведенного исследования были получены оригинальные обобщающие формулы, позволяющие рассчитать теоретические значения параметров SS, PT и LL через параметр PI для каждого конкретного пациента. Материалы и методы Был осуществлен поиск научной литературы, посвященной получению линейных регрессионных зависимостей, связывающих параметры Pelvic Incidence (PI), Pelvic Tilt (PT), Lumbar Lordosis (LL) и Sacral Slope (SS). Поиск осуществлялся в базах данных научной литературы eLIBRARY, PubMed, Scopus, Web of Science, Google Scholar. Ключевыми словами для поиска статей являлись: · sagittal parameters formula; · relationship between sagittal parameters; · correlation between sagittal parameters; · связь параметров сагиттального баланса. Научные статьи, которые включались в данное исследование, должны были быть посвящены поиску регрессионных зависимостей для параметров сагиттального баланса пациентов без патологий позвоночно-тазового комплекса. Также были использованы данные из исследования, представленного в статье [2]. Из найденных статей были выбраны только те [7, 12, 16, 21, 22], в которых в виде графиков были опубликованы исходные данные измеренных параметров сагиттального баланса. Затем данные из этих статей были оцифрованы и использованы при построении новых обобщающих зависимостей. Для оцифровки графиков использовали программное обеспечение Microsoft Paint, Microsoft Excel. Качество оцифровки контролировалось по совпадению регрессионных параметров и коэффициентов корреляции, приведенных в соответствующих публикациях и рассчитанных в данной работе по оцифрованным данным. Для построения обобщающих зависимостей также были использованы данные из собственного исследования [2]. При построении обобщающих зависимостей использовались методы регрессионного и дисперсионного анализа, реализованные в офисном пакете Microsoft Excel. Данные из найденных работ и из собственного исследования использовались, чтобы установить, имеются ли статистически достоверные различия между опубликованными в них данными, или же все полученные разными авторами результаты можно считать частью одной выборки и, следовательно, по ним можно построить обобщающую регрессионную зависимость. В исследования включались только те статьи, в которых исследуемые параметры сагиттального баланса измерялись на основе рентгенограмм пациентов в положении стоя. На самом деле компьютерную томографию [9] ПТК выполняют пациенту в положении лежа, а в этом положении происходит спрямление естественных лордотических и кифотического изгибов позвоночника. Поэтому параметры сагиттального баланса ПТК измеряют только по рентгенограммам, сделанным пациентам в положении стоя. Также из рассмотрения исключались статьи с результатами косвенных измерений исследуемых параметров. Так, в работах [18] и [17] вместо непосредственно измеренного параметра LL рассматривалась сумма величин LLUA (верхняя дуга поясничного лордоза) и LLLA (нижняя дуга поясничного лордоза). На рис. 1 приведены основные параметры сагиттального баланса, зависимости между которыми обобщались в данной работе. В частности, были получены зависимости параметров LL, SS и PT от параметра PI, а также впервые была получена зависимость параметра SS от PI и LL. Далее были построены единые зависимости параметров сагиттального баланса по имеющимся в работах экспериментальным данным оценки правомерности построения. Выборки оцифрованных значений параметров сагиттального баланса из статей сравнивались друг с другом по следующей методике. Данные из всех источников объединялись в одну выборку, по которой рассчитывались линейные регрессионные зависимости - формулы LL = a1·PI + b1; SS = a2·PI + b2 и SS = a3·PI + b3 ·LL + c3. Дальнейший анализ опишем на примере зависимости LL(PI). На основе полученного «общего» уравнения регрессии вычислялись расчетные значения зависимой переменной LLci = a1·PIi + b1 для каждого экспериментального значения PIi. Затем вычислялись регрессионные остатки, то есть разности между экспериментальными и расчетными значениями (LLi - (a1·PIi + b1)). Затем были рассмотрены подмножества остатков (LLi - (a1·PIi + b1)), полученные по данным из каждой рассматриваемой статьи и на основе наших данных. Эти подмножества сравнивались между собой по методике однофакторного дисперсионного анализа. Отдельно по каждому подмножеству были подсчитаны средние, стандартные отклонения и ошибки средних. Затем вычислялись попарные разности между средними и ошибки этих разностей. Отношение разности к соответствующей ошибке разности сравнивалось с верхней 5 % точкой распределения Стьюдента при степени свободы, равной сумме объемов двух выборок минус два. Если отношение разности к ошибке разности было меньше этой величины, подмножества остатков можно было считать частью одной генеральной совокупности. На этом основании делался вывод о том, что данные из нескольких источников допустимо объединять в одну выборку и, соответственно, для описания зависимости между параметрами сагиттального баланса ПТК, установленными в различных статьях, можно пользоваться единой регрессионной зависимостью. Аналогичные действия выполнялись для зависимостей SS = a2·PI + b2 и SS = a3·PI + b3 ·LL + c3. Средняя относительная ошибка аппроксимации для регрессионных зависимостей оценивалась по общепринятой формуле Результаты Всего было найдено 11 статей, в которых в виде графиков были представлены регрессионные зависимости между параметрами сагиттального баланса. В статьях [9-19] были предложены различные регрессионные зависимости между параметрами Pelvic Incidence (PI), Pelvic Tilt (PT), Lumbar Lordosis (LL) и Sacral Slope (SS), построенные на основе проведенных авторами этих работ результатов измерений. Из найденных статей были выбраны работы [7, 12, 16, 21, 22], в которых на графиках были приведены данные исходных замеров по каждому пациенту (табл. 1). Другие работы были исключены из исследования, так как в них были представлены результаты измерений параметров, выполненных по компьютерным томограммам, а также результаты косвенных, а не прямых измерений исследуемых параметров. Также были изучены зависимости этих параметров, построенные на результатах собственных измерений [2] (далее - результаты измерений), сделанных по рентгенограммам в положении стоя пациентов Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова Саратовского государственного медицинского университета. Таблица 1 Найденные и использованные в данном исследовании литературные источники, данные собственного исследования, а также найденные формулы, связывающие параметры сагиттального баланса Источник Характеристика выборки Формулы «Школа» Le Huec J.C., Hasegawa K. [12] 268 человек (117 мужчин и 161 женщина), средний возраст 37,2 (18-76), без симптомов LL = 0,54·PI + 27,6 PT = 0,4429·PI - 11,389 SS = 0,54·PI + 11,90 французская Hyun S.J., Han S., Kim Y.B., Kim Y.J., Kang G.B., Cheong J.Y. [7] 150 мужчин в возрасте 64,1 ± 6,4, без симптомов LL = 0,62·PI + 27,61 американская Sullivan T.B., Marino N., Reighard F.G., Newton P.O. [21] 125 подростков (47 мальчиков, 78 девочек), средний возраст 13 ± 2, без симптомов, LL = 0,66·PI + 24,2 американская Tanguay F., Mac-Thiong J.M., deGuise J.A., Labelle H. [22] 60 детей (57 девочек и 3 мальчика), с диагнозом подростковый идиопатический сколиоз, перенесшие операцию PSIF LL = 0,56·PI + 33,43 французская Legaye J, Duval-Beaupère G. [16] 49 человек (28 мужчин и 21 женщина), от 19 до 30 лет без какой-либо патологии позвоночника SS = 0,5481·PI + 12,7 французская Иванов Д.В., Кириллова И.В., Коссович Л.Ю. с соавт. [2] 52 пациента, средний возраст 46 (32-57) лет, 28 женщин и 24 мужчины с последствиями травмы позвоночника и спондилолистезом - российская На рис. 2 для примера представлены зависимости параметра LL от PI по данным литературы и по результатам измерений. Сначала приведем результаты получения взаимосвязи параметров LL и PI. Затем покажем результаты получения зависимости между SS и PI, а связь параметров PT и PI выведем из геометрического соотношения SS + PT = PI [15]. Взаимосвязь параметров LL и PI Взаимосвязь параметров LL и PI изучалась на основании результатов измерений [2], дополненных данными из работ [16, 12, 7, 21, 22]. По 638 результатам попарных измерений, включающих представленные в литературе [16, 12, 7, 21, 22], а также данные пациентов научно-исследовательского института травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского, была построена линейная регрессионная зависимость (см. рис. 2) LL = 0,502 PI + 33,90. (1) Данные для анализа остатков от регрессии приведены в табл. 2 и 3 и на рис. 3. Le Huec and Hasegawa Hyun Sullivan Результаты измерений Tanguay Legaye Зависимость (1) Рис. 2. Зависимости параметров Lumbar Lordosis от Pelvic Incidence, предлагаемые в работах [7, 12, 16, 21, 22], и результаты измерений Таблица 2 Данные для анализа остатков, не объясненных регрессионной зависимостью (1) Источник Количество наблюдений Среднее Среднее квадратичное (стандартное) отклонение Ошибка среднего Результаты измерений 52 -0,685 14,9 2,07 Le Huec and Hasegawa 95 -3,686 7,84 0,804 Hyun 134 -0,448 7,44 0,643 Sullivan 62 -2,443 10,3 1,31 Tanguay 261 2,519 9,80 0,607 Legaye 34 -1,770 8,67 1,49 Значения критерия Стьюдента на уровне 5 % для попарных разностей составляют от 1,97 до 1,98. Из табл. 2 следует, что данные из работы Tanguay et al [22], с одной стороны, и данные из работ [16, 12, 7, 21] - с другой, различаются статистически достоверно. Также отмечается различие между данными Le Huec et al [12] и данными Hyun et al [7]. Однако сравнение упомянутых данных с результатами измерений [2] и данными Sullivan et al [21] не выявило достоверных различий, поэтому можно считать, что данные из работ [7, 12, 21, 22] и результаты измерений являются частью одной генеральной совокупности и формула (1) справедлива для зависимости LL(PI) (рис. 4). Коэффициент корреляции составил 0,49. Взаимосвязь параметров SS и PI Зависимость параметра SS от PI изучалась на основании результатов измерений [2], дополненных данными из работ [16] и [12]. По 191 результату попарных измерений была построена линейная регрессионная зависимость SS = 0,476 PI + 15,62. (2) Таблица 3 Попарные сравнения средних величин остатков от регрессии (2) Вариант сравнения Разности Ошибки разностей Отношение попарных разностей к ошибкам разности {Результаты измерений} - {Le Huec et al} 3,001 2,222 1,35 {Результаты измерений} - {Hyun} -0,237 2,169 -0,11 {Результаты измерений} - {Sullivan} 1,758 2,453 0,72 {Результаты измерений} - {Tanguay} -3,203 2,158 -1,48 {Результаты измерений} - {Legaye} 1,085 2,550 0,43 {Le Huec} - {Hyun} -3,238 1,029 -3,15 {Le Huec} - {Sullivan } -1,243 1,541 -0,81 {Le Huec} - {Tanguay} -6,204 1,007 -6,16 {Le Huec} - {Legaye} -1,916 1,690 -1,13 {Hyun} - {Sullivan } 1,995 1,463 1,36 {Hyun} - {Tanguay} -2,966 0,884 -3,36 {Hyun} - {Legaye} 1,322 1,620 0,82 {Sullivan} - {Tanguay} -4,961 1,447 -3,43 {Sullivan} - {Legaye} -0,673 1,984 -0,34 {Tanguay} - {Legaue} 4,289 1,606 2,67 Le Huec and Hasegawa Sullivan Legaye Результаты измерений Hyun Tangyay Рис. 3. Распределение остатков от регрессионной зависимости параметров Lumbar Lordosis от Pelvic Incidence (1) по данным работ [7, 12, 16, 21, 22] и результатам измерений. Горизонтальная черта - медиана; верхняя и нижняя границы прямоугольников («ящиков») - квартили 0,75 и 0,25; косой крестик - среднее Данные для анализа остатков от регрессии приведены в табл. 4 и 5. Le Huec, Hyun, Sullivan, Tangyay Рис. 4. Зависимость параметров Lumbar Lordosis от Pelvic Incidence по данным работ [7, 12, 16, 21, 22] и результатам измерений Таблица 4 Данные для анализа остатков, не объясненных регрессионной зависимостью (2) Источник Количество наблюдений Среднее Среднее квадратичное (стандартное) отклонение Ошибка среднего Результаты измерений 52 1,5 7,92 1,098 Le Huec et al 105 -0,4 4,38 0,427 Legaue et al 34 -1,1 7,73 1,326 Таблица 5 Попарные сравнения средних величин остатков от регрессии (2) Вариант сравнения Разности Ошибки разностей Отношение попарных разностей к ошибкам разности {Результаты измерений} -{Le Huec et al} 1,93 1,18 1,64 {Результаты измерений} - {Legaue et al} 2,66 1,72 1,54 {Le Huec} - {Legaue} 0,73 1,39 0,52 Значения критерия Стьюдента на уровне 5 % для попарных разностей составляют от 1,98 до 1,99. Таким образом, данные из работ [16] и [12] и результаты измерений являются частью одной генеральной совокупности и формула (2) справедлива для зависимости SS (PI) (рис. 5). Коэффициент корреляции составил 0,68. На рис. 6 графически представлен результат анализа остатков от регрессии (2). Le Huec and Legaye Рис. 5. Зависимость параметров Sacral Slope от Pelvic Incidence по данным работ [12, 16] и результатам измерений Legaye Le Huec and Hasegawa Результаты измерений 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 Рис. 6. Распределение остатков от регрессионной зависимости параметров Sacral Slope от Pelvic Incidence (2) по данным работ [12, 16], и результатам измерений. Горизонтальная черта - медиана; верхняя и нижняя границы прямоугольников («ящиков») - квартили 0,75 и 0,25; косой крестик - среднее В результате приведем формулы, связывающие параметры сагиттального баланса, полученные в данной работе. Отметим, что формула PT(PI) была получена из формулы (2) с учетом геометрической связи между PI, PT и SS: PI = PT + SS. LL = 0,502 PI + 33,90; SS = 0,476 PI + 15,62; PT = 0,524 PI - 15,62. Зависимость SS от параметров PI и LL Для практического применения большой интерес может представлять формула, связывающая три параметра - SS, PI и LL. Поскольку параметр PI мало изменяется как с возрастом, так и в случае большинства заболеваний и повреждений, можно предположить, что параметр SS компенсирует со временем изменяющийся LL с учетом индивидуального для каждого человека и мало изменяющегося в течение жизни значения PI. Для статистического анализа результаты наших исследований были дополнены данными работ Legaue [16] и Le Huec [12]. По результатам измерений SS, PI, LL у 52 пациентов научно-исследовательского института травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского, дополненных данными [12, 16] - всего 171 набор данных, - была построена линейная регрессионная зависимость SS = 0,32 PI + 0,37 LL + 2,4. (3) Коэффициент корреляции для полученной зависимости равен 0,84. Данные для анализа остатков от регрессии приведены в табл. 6, 7 и на рис. 7, 8. Нормированная разность (отношение разности между средними к ошибке разности) между нашими данными и данными [16] незначительно превышает критериальное значение распределения Стьюдента на уровне 5 %, равное 1,9; остальные две нормированные разности меньше этой величины. Поэтому можно считать, что все три «выборки» остатков принадлежат одной генеральной совокупности и зависимость SS от PI и LL может быть описана единой формулой для всех трех исследований. Кроме того, проведено сравнение результатов измерений с объединенными данными работ [16] и [12], данные для анализа остатков представлены в табл. 8. Таблица 6 Данные для анализа остатков, не объясненных регрессионной зависимостью (3) Источник Количество наблюдений Среднее Среднее квадратичное (стандартное) отклонение Ошибка среднего Результаты измерений 52 0,97 5,87 0,814 Le Huec and Hasegawa 85 -0,11 4,01 0,435 Legaye 34 -1,21 4,13 0,709 Таблица 7 Попарные сравнения средних величин остатков от регрессии (3) Вариант сравнения Разности Ошибки разностей Отношение попарных разностей к ошибкам разности {Результаты измерений} - {Le Huec et al} 1,08 0,923 1,176 {Результаты измерений} - {Legaye} 2,19 1,079 2,027 {Le Huec} - {Legaye} 1,10 0,831 1,326 Измеренные значения SS Результаты измерений Le Huec and Legaye Рис. 7. Сравнение измеренных значений SS и рассчитанных по формуле (3) Результаты измерений Legaye Le Huec Рис. 8. Распределение остатков от регрессионной зависимости параметров Sacral Slope от Pelvic Incidence и Lumbar Lordosis (3) по данным работ [12, 16], и результатам измерений. Горизонтальная черта - медиана, верхняя и нижняя границы прямоугольников («ящиков») - квартили 0,75 и 0,25, косой крестик - среднее Таблица 8 Данные для анализа остатков, не объясненных регрессионной зависимостью (3), при объединении результатов работ [12] и [16] Источник Количество наблюдений Среднее Среднее квадратичное (стандартное) отклонение Ошибка среднего Результаты измерений 52 0,97 5,87 0,814 [16] и [12] 119 -0,43 4,06 0,372 В этом случае разность между средними по группам остатков составляет 1,40 с ошибкой 0,895; отношение разности между средними к ошибке разности равно 1,56 при величине критерия Стьюдента 1,97. Это также подтверждает, что формула (3) пригодна для описания соотношений между SS, PI и LL. На самом деле параметр PI индивидуален для каждого человека и практически не меняется в течение жизни даже при дегенеративно-дистрофических заболеваниях (деформациях) позвоночника. Параметры LL и SS связаны друг с другом. Но в этой зависимости участвует также параметр PI, поэтому зависимость SS от LL также индивидуальна для каждого человека. Важно отметить, что в работах [16] и [12] обследовались здоровые люди, а в данных, предоставленных научно-исследовательским институтом травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского, - пациенты с различными заболеваниями позвоночника. Тем не менее параметры SS и LL как бы компенсируют друг друга как у здоровых, так и у пациентов с заболеваниями позвоночника. Обсуждение Несмотря на то, что в современной научной литературе опубликовано множество формул, связывающих основные угловые параметры сагиттального баланса, их применение в клинической практике затруднено. Это связано с тем, что разные авторы публикуют различные формулы, полученные на собственных ограниченных выборках. Более того, в литературе [3] появились такие термины, как «французская школа» и «американская школа». Отличия этих «школ» заключаются в том, что их представители используют разные формулы для расчета оптимальных значений поясничного лордоза LL (см. табл. 1). Появление данных терминов говорит о том, что назрела проблема обобщения накопленного в науке опыта и получения обобщающих формул, покрывающих все наиболее известные на сегодняшний день зависимости, связывающие между собой основные параметры сагиттального баланса. Таким обобщением на данном этапе являются формулы (1) и (2), удовлетворительно описывающие данные, полученные разными исследователями для пациентов разного пола, возраста и наличия или отсутствия патологий. Следует принять во внимание, что в большинстве работ [7, 12, 16, 21] приведены параметры сагиттального баланса здоровых людей, а в данном исследовании и в работе [22] рассматриваются характеристики пациентов с различными патологиями позвоночно-тазового комплекса. Проведенный статистический анализ показал, что зависимости между PI, LL и SS у пациентов с патологиями ПТК в среднем могут быть описаны теми же зависимостями, что и у здоровых людей. При этом важным обстоятельством является то, что погрешность при применении установленных зависимостей для оценки параметров сагиттального баланса пациентов с патологиями ПТК больше, чем у здоровых людей, что продемонстрировано на рис. 2 для зависимости LL от PI. Аналогичная ситуация прослеживается и для зависимостей PT, SS от PI. Преимущество формулы (3), устанавливающей взаимосвязь между тремя основными параметрами сагиттального баланса - SS, PI и LL, подтверждается также величиной средней относительной ошибки аппроксимации, которая составила для этой зависимости 9,6 %, в то время как для формул (1) и (2) (зависимости LL(PI) и SS(PI)) она составила 14,6 % и 13,2 % соответственно. С учетом средних значений SS и их вариации, представленных Le Huec [13], снижение ошибки аппроксимации 3,6-5 % может оказать существенное влияние на практическое применение разработанной зависимости при предоперационном планировании лечения заболеваний и повреждений ПТК. Следует отметить, что геометрическая связь между основными параметрами сагиттального баланса не случайна и подтверждается биомеханическими расчетами [8]. Для этого была рассмотрена биомеханическая модель позвоночно-тазового комплекса, на которой симулировали компенсаторные механизмы. В частности, было показано, что антеверсия и ретроверсия таза приводят к существенным компенсаторным изменениям в сагиттальном профиле позвоночника, а также к изменению напряженно-деформированного состояния его структур. Так, при увеличении антеверсии таза (увеличение угла SS) компенсаторно увеличивался и грудной лордоз (угол LL), а наибольшие эквивалентные напряжения были обнаружены в области дугоотростчатых суставов позвонков поясничного отдела и в передних отделах тел верхних грудных позвонков. Дальнейшее увеличение антеверсии таза приводило к нарастанию эквивалентных напряжений в указанных позвонках. Уменьшение угла антеверсии таза (уменьшение угла SS) приводило к сглаживанию (уменьшению LL) поясничного лордоза и грудного кифоза. Наибольшие эквивалентные напряжения были обнаружены в задних отделах позвонков поясничного отдела, а также в передних отделах грудных позвонков. Приведенные выше формулы могут быть использованы для оценки зависимости между тремя основными параметрами сагиттального баланса. По мере накопления новых данных параметры зависимостей (1), (2) и (3) могут быть уточнены. Заключение По литературным данным и по данным рентгенограмм пациентов научно-исследовательского института травматологии, ортопедии и нейрохирургии Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского были разработаны новые оригинальные формулы, связывающие параметры сагиттального баланса. Эти формулы позволяют рассчитывать такие параметры, как LL, SS и PT через параметр PI. Разработанные формулы на этапе предоперационного планирования позволяют оценить, какой параметр и на сколько необходимо скорректировать при выполнении хирургического лечения заболеваний и повреждений позвоночно-тазового комплекса конкретного пациента. Зависимости между PI, LL и SS у пациентов с патологиями ПТК в среднем могут быть описаны теми же формулами, что и у здоровых людей, но погрешность при применении установленных зависимостей для оценки параметров сагиттального баланса пациентов с патологиями ПТК больше, чем у здоровых людей. Практическая значимость разработанных регрессионных зависимостей состоит в том, что они внедрены в мобильное приложение «СпиноМетр» [2], а также в «Модуле геометрического планирования» и «Управляющем модуле биомеханического моделирования» программной платформы «Аккорд», разработанной в Саратовском университете [1]. Платформа «Аккорд» реализует полный цикл предоперационного планирования хирургического реконструктивного лечения последствий заболеваний и повреждений позвоночно-тазового комплекса с биомеханической поддержкой решения врача в соответствии со способом «планирование-моделирование-прогноз». Вместе с тем платформа является базой для создания систем поддержки принятия врачебных решений с биомеханической поддержкой. Внедрение таких систем в клиническую практику позволит строить индивидуальные послеоперационные прогнозы, основанные на количественных биомеханических методах оценки вариантов лечения. Более того, биомеханическое моделирование, используемое для оценки механической прочности устанавливаемых имплантатов и конструкций, создаваемых во время операции вместе с элементами тела человека, позволяет выбирать для каждого пациента успешный вариант лечения [1]. Это вместе с дооперационной оценкой геометрических параметров сагиттального баланса позволит повысить качество медицинской помощи, снизить число ревизионных вмешательств и оптимизировать расходы на имплантаты за счет их индивидуального биомеханического моделирования.

About the authors

D. V Ivanov

A. S Falkovich

A. M Donnik

A. V Polienko

E. S Olenko

A. V Krutko

References

Statistics

Views

Abstract - 113

PDF (Russian) - 70

Refbacks

• There are currently no refbacks.