Профиль мыщелков бедренной и большеберцовой костей

Если смотреть снизу (рис. 42), мыщелки бедренной кости образуют два выступа выпуклых в обеих плоскостях. Они более вытянуты в передне-заднем, чем в поперечном направлении. Мыщелки не являются строго идентичными: их длинные оси (передне-задние) не параллельны друг другу, а расходятся кзади. Кроме того, внутренний мыщелок (Е) выступает сильнее наружного (I) и более узкий, чем он. Между пателлярной поверхностью бедренной кости и мыщелками проходят внутренняя и наружная бороздки (r), первая более заметна, чем вторая.

Межмыщелковал вырезка (е) лежит на оси центральной бороздки пателлярной поверхности (g). Латеральная сторона этой поверхности выстоит больше, чем медиальная.

Фрональный срез (рис. 43) показывает, что выпуклость мыщелков бедра в поперечной плоскости соответствует вогнутостям мыщелков большеберцовой кости.

Чтобы представить себе курватуры мыщелков бедренной и больше-берцовой костей в сагиттальной плоскости, удобнее изучать сагиттальные срезы, сделанные на уровнях аа' и вв' (рис. 43). Эти срезы на свежей кости достаточно отчётливо показывают очертания мыщелков бедра и большеберцовой костей (рис. 45 – 48). На них можно увидеть, что радиус дуги мыщелков бедра не однороден, а меняется, как в спирали.

В геометрии спираль Архимеда (рис. 44) конструируется вокруг точки, называемой её центром С, так что каждый раз, когда радиус R переходит на новый виток, его длина соответственно увеличивается.

Спираль мыщелков бедра не похожа на неё, хотя и здесь радиусы дуг увеличиваются в передне-заднем направлении с 17 до 38 мм для внутреннего мыщелка (рис. 45) и с 12 до 60 мм – для наружного (рис. 46). Но эта спираль имеет не один, а несколько центров, лежащих на спирали мм' (внутренний мыщелок) и пп' (наружный мыщелок), поэтому дуга мыщелков представляет собой спираль спирали, как это било показано Фиком, который дал этой спирали наименование эволюционирующей кривой.

С другой стороны, начиная от определённой точки t на краю мыщелка, радиус кривизны начинает уменьшаться, а именно с 38 до 15 мм в задне-переднем направлении для внутреннего мыщелка (рис. 45) и с 60 до 16 мм для наружного (рис. 46). Здесь также центры дуги лежат на спирали м'м'' (медиальный мыщелок) и п'п'' (латеральный мыщелок). В целом линии, соединяющие эти центры дуги, представляют собой спирали, лежащие спина к спине, и имеют очень острую вершину (м' и п'), что соответствует точке t на мыщелке, т.е. точке перехода между двумя сегментами профиля мыщелка:

- кзади от точки t часть мыщелка принадлежит бедренно-большеберцовому сочленению,

- кпереди от точки t часть мыщелка и пателлярная поверхность бедренной кости принадлежат феморо-пателлярному сочленению.

Переходная точка t является самой крайней точкой мыщелка, сохраняющей контакт с большеберцовой костью.

На механической модели мы показали, что трохлео-кондилярный профиль геометрически определяется связками коленного сустава.

Передне-задний профиль мыщелков большеберцовой кости (рис. 47 и 48) зависит от мыщелка: внутренний мыщелок (рис. 47) вогнут сверху (центр дуги О лежит наверху) и радиус дуги составляет 80 мм; наружный мыщелок (рис. 48) имеет выпуклость, направленную кверху (центр дуги О'' дежит внизу), и радиус дуги составляет 70 мм.

Таким образом, внутренний мыщелок является двояковогнутым, а наружный – вогнутым во фронтальной плоскости и выпуклым в сагиттальной (по результатам изучения свежих препаратов). Вследствие этого внутренний мыщелок бедренной кости относительно стабилен внутри вогнутого внутреннего мыщелка большеберцовой кости, а наружный мыщелок бедра нестабилен, т.к. он "ходит" по выпуклой поверхности наружного мыщелка большеберцовой кости. Его стабильность при движениях зависит от целостности передней крестообразной связки.

Радиусы дуг соответствующих мыщелков бедренной и большеберцой костей не равны, так что суставные поверхности не конгруентны. По существу коленный сустав является типичным примером неконгруентности суставных поверхностей. Обеспечение конгруентности возлагается на мениски.

Факторы, определяющие форму дистального конца
бедренной кости

С помощью механической модели (рис. 49) я показал в 1967 г., что контуры бедренного блока и мыщелков являются геометрическими комплексами, определяемыми, с одной стороны, взаимодействием между крестообразными связками и точками их прикреплений к бедренной и большеберцовой костям, а с другой, взаимоотношениями между общей связкой надколенника, самим надколенником и поддерживающими связками. Когда эту модель приводят в движение (рис. 50), профили мыщелков бедра и блока очерчиваются цепью последовательных положений мыщелков большеберцовой кооти и надколенника (рис. 51).

Задняя часть кондило-трохлеарного профиля, связанная с большеберцовой костью (рис. 51), очерчивается последовательными положениями (1 – 5) тибиального плато, тесно связанного с бедром (короткий пунктир) и передней (длинный пунктир) крестообразными связками. Каждая связка описывает дугу, центр которой расположен в точке прикрепления к бедренной кости, а радиус равен длине связки. Таким образом, на последних градусах сгибания суставные поверхности расходятся спереди из-за расслабления крестообразной связки.

Передняя часть кондило-трохлеарного профиля, связанная с надколенником (рис. 52), очерчивается последовательными положениями (1 – 6) надколенника, связанного с бедренной костью поддерживающими связками, а с большеберцовой – связкой надколенника.

Между передней (пателлярной) и задней (тибиальной) частями кондило-трохлеарного профиля имеется переходная точка t (рис. 45 и 46), представляющая собой границу между феморо-пателлярным и феморо-тибиальним сочленениями.

Изменяя геометрические взаимоотношения в системе крестообразных связок, можно проследить целую "семью" дуг для мыщелков и блоков – это подчёркивает несходство между разными коленными суставами. Если судить с позиций геометрии, то не существует двух одинаковых коленных суставов; поэтому так трудно создать адекватный эндопротез. Они могут лишь более или менее точно приближаться к истинному коленному суставу.

Те же самые проблемы встают и при пластике крестообразных связок. Например, (рис. 53) если точку прикрепления медиальной крестообразной связки к большеберцовой кости переместить кпереди, то окружность, описываемая её прикреплением к бедренной кости, также переместится кпереди (рис. 54), вследствие этого появится новый кондилярный профиль, лежащий внутри первичного. Это приведёт в возникновению некоторой механической "игры" в суставе с преждевременным износом суставного хряща.

Ученый из Вены подтвердил эти мысли с помощью простого геометрическом анализа.

Очевидно, эта теория геометрической детерминированности конди-трохлеарного профиля основана на изометрической гипотезе, а именно на постоянстве длины крестообразных связок, что не совсем справедливо. Тем не менее, она объясняет многие факты и помогает разрабатывать новые операции, направленные на восстановление связок.

Позже Фрейн с соавторами, используя математическую модель, основанную на изучении анатомии 20 коленных суставов, подтвердил правильность идеи определния очертаний и множественность центров спонтанных движений, а также подчеркнул наличие функциональной связи между крестообразными и боковыми связками коленного сустава. Компьютерное построение векторов скорости в каждой точке контакта между бедренной и большеберцовой костями точно воспроизвело полученный ранее профиль.

Поиск по сайту: