Нижний полюс надколенника – Про суставы
Медиальная сторона
Warren и Marshall [6] изобразили анатомию медиальной стороны колена. Была описана трехслойная система. Наиболее важная структура, медиальная пателлофеморальная связка (МПФС), находится во II слое, глубже медиальной широчайшей мышцы бедра. Другие авторы также указывали на важность связки, например Feller с соавт.
[7], который отмечал, что она являлась отдельной структурой у вскрытых трупов. МПФС перекидывается от верхнемедиального угла надколенника до надмыщелка бедренной кости. МПФС является статическим стабилизатором надколенника. Показано, что МПФС является главным статическим стабилизатором, играющим роль удерживателя к латеральному смещению ПФС, в то время как квадрицепс функционирует как главный динамический стабилизатор.Много внимания было уделено медиальной широчайшей мышце бедра. Медиальная широчайшая мышца бедра, особенно ее косые волокна (косая медиальная широчайшая мышца бедра, или КМШМБ), которые ориентированы примерно на 50-700 относительно длинной оси сухожилия квадрицепса, играют наиболее существенную роль в сопротивлении боковому смещению.
Было обнаружено, что важную роль играет также пателлярно-менисковая связка и связанные с ней удерживающие волокна, которые вносят вклад (в размере 22 %) в общее сопротивление смещению. Связочные структуры могут также передавать проприоцептивную информацию окружающей мускулатуре. МПФС может оторваться от бедренной кости во время латерального смещения надколенника.
Имеется как поверхностный, так и глубокий компонент латерального удерживателя. Глубокий компонент прикрепляется непосредственно к надколеннику и является первой линией сопротивления смещению надколенника с латеральной стороны сустава. Глубокая поперечная фасция фиксирует подвздошно-большеберцовую связку надколенника.
Стабилизирующий эффект латерального удерживателя наиболее существенен в момент полного разгибания колена, когда суставные поверхности надколенника и блока бедренной кости не соприкасаются. В то время как при сгибании колена подвздошно-большеберцовая связка движется кзади, возрастает латеральное натяжение надколенника.
Если эти силы действуют против ослабленных медиальных стабилизаторов, может возникнуть уклон надколенника или подвывих.Подвздошно-большеберцовый тракт, продолжение мышцы напрягающей широкую фасцию, тянется от этой мышцы до бугорка Gerdy. Так как подвздошно-большеберцовая связка постоянно при сгибании-разгибании колена трется о латеральный надмыщелок, может возникнуть боль.
Лучевая диагностика некоторых других вариантов патологии коленного сустава
Симптом трения подвздошно-берцового (илиотибиалъного) тракта. Причинами его возникновения являются воспаление синовиальной оболочки, глубоко проникающей по ходу илиотибиалъного тракта, и се трение о латеральный мыщелок бедра. Нагрузка коленного сустава с повторными сгибаниями и разгибаниями приводит к ирритативному воспалению подвздошно-берцового тракта. Изменений при рентгенологическом исследовании не отмечается. При МРТ определяется утолщение тракта, изменение его структуры.
Передний тибиальный синдром
Длительная нагрузка коленного сустава может привести к дегенеративному или воспалительному поражению сесамовидной кости и развитию синдрома фабеллы. Изменения определяются при КТ и МРТ.
Пеллегрини—Штиды болезнь — представляет собой посттравматическое обызвествление мягких тканей в области внутреннего мыщелка бедренной кости. Рентгенологически у верхнего края внутреннего мыщелка бедренной кости определяется серповидной формы обызвествление. Изменения возникают через 3-4 недели после травмы в области сухожилия приводящей мышцы бедра.
Джеффи—Лихтенштейна синовит — резкая гипертрофия элементов суставной капсулы с их импрегнацией гемосидерином. На рентгенограммах (безэкранных снимках) и при МРТ определяется увеличение объема мягких тканей суставной капсулы с четко очерченными контурами. Информативна артрография.
Гоффа болезнь — липоаргрит, хроническая гиперплазия крыловидных складок коленного сустава. На рентгенограмме в боковой проекции определяются диффузное затемнение ромбовидного пространства, обызвествление в проекции крыловидных складок. Информативны артрография, МРТ.
Тревор-синдром — тарзоэпифизарная аплазия — врожденная аномалия развития коленного сустава. Внутренний мыщелок болыисберцовой кости значительно больше наружного. При этом зона роста не изменена. Патология заканчивается формированием валы усного колена.
Болевой синдром, обусловленный патологией голени — изменениями костей, мышц, нервов. Траншейный периостит большеберцовой кости — представляет собой асептическое воспаление надкостницы в результате чрезмерной физической нагрузки. Даже при выраженной клинике рентгенологическая картина нормальная. Далее, через несколько недель или месяцев, появляется линейный периостит, затем линия просветления в диафизе большеберцовой кости с перерывом коркового слоя, нежная тень костной мозоли, т. е. признаки перелома от переутомления. После выздоровления отмечается исчезновение периостита и полное восстановление костной структуры.
Синдром «расколотой голени» — периостит большеберцовой кости и растяжение мышц задней группы голени у места их прикрепления. Он возникает при беге по твердой поверхности и длительной ходьбе в раннем периоде тренировок у спортсменов. Диагностируется методом рентгенографии с выводом места болезненности на контур.
Ушиб передней части большеберцовой кости — сопровождается болезненностью, периоститом. Диагностируется рентгенографически.
Фасциальная грыжа. Возникает она в типичном месте — в области прикрепления передней фаецгти голени по переднему краю большеберцовой кости. При МРТ определяется локальное мышечное образование кнаружи от гребня большеберцовой кости, выбухающее при расслабленной мышце.
Передний тибиальный синдром (синдром переднего фасциального ложа голени). После непривычной длительной физической нагрузки конечности появляется гиперемия кожи, боль, болезненность и повышенное напряжение в мышцах по передней поверхности голени, возникает чувство «одеревенения».
Синдром глубокого заднего футляра. Поражение наблюдается при переломе костей голени в средней и нижней трети, при ушибах голени, повреждении задней большеберцовой артерии. Часто синдром сопровождается вовлечением в процесс смежных футляров.
Фолькмана ишемическая контрактура, синдром мышечных лож, синдром ограниченного пространства — это конечный результат ишемического повреждения мышц и нервов. В исходе возможен некроз мышц с формированием контрактуры.
Синдром компартмента — отмирание тканей от сдавления фасциального влагалища.
Генри синдром — тракционная или компрессионно-ишемическая невропатия поверхностного малоберцового нерва на границе нижней и средней трети голени с наружной стороны в месте прохождения нерва в отверстии фасции голени
Туннельный синдром общего малоберцового нерва — Гийена—Сеза де Блондена—Вольтера синдром. Его еще называют синдромом манекенщиц, заключенных, военнопленных, параличом кональщиков луковиц тюльпанов. Он представляет собой компрессионно-ишемическое поражение сосудисто-нервного пучка, в состав которого входит общий малоберцовый нерв.
Наиболее частые места сдавления:
• уровень шейки малоберцовой кости (между костью и фиброзной частью длинной малоберцовой мышцы);
• область головки малоберцовой кости (возникает при травмах костей голени, хрящевых экзостозах, длительном положении ног одна на другую и стоянии на коленях);
• подколенная ямка как следствие длительного пребывания в положении на карточках.
Наиболее информативными в диагностике представленных синдромов являются МРТ, КТ, УЗИ, электромиография при поражении мышц.
И.А. Реуцкий, В.Ф. Маринин, А.В. Глотов
Биомеханика
Основной функцией надколенника является повышение эффективности квадрицепса путем увеличения рычага разгибательного механизма. Надколенник увеличивает механическую силу разгибательного механизма примерно на 50 % [15].Когда колено согнуто, дистальный суставной хрящ контактирует с суставным концом головки блока (трохлеарного желобка).
Начальный контакт осуществляется в области дистального полюса надколенника при сгибании колена примерно на 10-150. В случае patella alta этого не происходит, пока колено не согнется до 20-300 [16, 17]. Когда сгибание достигает 900, наиболее проксимальная часть надколенника контактирует суставной поверхностью с блоком.
В зависимости от локализации повреждения суставного хряща, боль может возникать при сгибании под определенным углом. Изображения на КТ помогли в понимании пателлофеморального скольжения при различных углах сгибания колена. В положении полного разгибания надколенник обычно расположен немного латерально по отношению к блоку, и опущен квадрицепсом по центру блока.
Надколенник должен быть расположен центрально при сгибании колена на 15-200, без всякого наклона, и оставаться в таком положении на протяжении всего сгибания. Патологическое смещение или подвывих, а также ротация и наклон надколенника могут быть выявлены при сгибании на различное количество градусов.
Миозит функционального перенапряжения
Чаще наблюдается профессиональный хронический миозит икроножных мышц. МРТ выявляет изменения структуры мышцы: вся мышца уплотнена, ее равномерная консистенция заменяется грубоволокнистой, в толще мышцы видны отдельные узлы или тяжи.
Туннельный синдром фасциальных лож — это комплекс симптомов в результате увеличения давления тканевой жидкости в замкнутом футляре с нарушением нормального кровоснабжения его содержимого, что бывает при тугом гипсовании, тугой повязке, давлении ожогового струпа, отека, кровоизлиянии в мышцу, при тромбозе глубоких вен, перенапряжении мышц, отморожении.
Анамнез
Так же, как и при любой другой ортопедической патологии, тщательное изучение анамнеза позволяет лучше понять проблемы пациентов. Острые травматические повреждения ПФС встречаются реже, чем долго текущие проблемы, связанные с патологическим смещением надколенника.Травматические повреждения, такие, как падение на согнутое колено, обычно вызывают тупое повреждение хрящевых поверхностей надколенника, а во многих случаях – и бедренной кости, в зависимости от степени сгибания во время травмы.
В случае изначального травматического смещения пациент может описывать наружное ротационное повреждение бедра на большеберцовой кости, комбинированное с вальгусным и коленным сгибанием, после которого надколенник смещается латерально, на наружную сторону колена. Во время обследования пациента можно сдвинуть надколенник назад в его нормальное положение.
Конечно, этот классический анамнез имеет множество вариантов.Неспецифические симптомы, такие как боль, крепитация, хромота, периодическое ограничение подвижности сустава и припухание встречаются часто, но они могут быть проявлением и патологии, не связанной с ПФС.Боль является наиболее частой неспецифической жалобой.
Физикальное обследование
Физикальное обследование может сосредоточиться только на патологии, относящейся к коленному суставу, в то время как другие случаи, как, например, отраженные боли от тазобедренного сустава или поясничного отдела позвоночника, будут упущены. Также необходимо принимать во внимание возможные системные причины, такие как ревматоидный артрит и рефлекторная симпатическая дистрофия.
Тщательное обследование также помогает определить другие причины боли в коленном суставе (патология менисков и крестообразных связок).Необходимо тщательно исследовать походку. Могут наблюдаться чрезмерное тибиофеморальное вальгусное отклонение, вальгус и пронация стопы. Также могут быть избыточное смещение бедренной кости кпереди, наружная торсия большеберцовой кости, patella alta или patella infera, патологическая медиальная или латеральная ротация надколенника.
Рис. 2. Симптом «глаза кузнечика»
Необходимо обследовать мышцы вокруг коленного сустава, измерить их окружность и выявить отсутствие атрофии – это особенно касается квадрицепса и широчайшей мышцы бедра. Угол квадрицепса, или угол «Q», измеряется в положении лежа с выпрямленными ногами. Угол «Q» определяется линией, идущей от верхней передней подвздошной ости к надколеннику, и от центра надколенника – к большеберцовому бугорку (рис. 3).
Рис. 3. Измерение угла «Q»
Aglietti с соавт. [5] обследовал 150 пациентов с нормальными коленными суставами и обнаружил, что в среднем величина угла «Q» составляет 110 у мужчин и 170 у женщин. По этой причине угол «Q» больший, чем 200, считается патологическим. Факторы, приводящие к патологическому углу «Q», включают в себя феморальную антеверсию, увеличенную наружную большеберцовую торсию и латеральное смещение большеберцового бугорка.
Как утверждает Fulkerson [23], угол «Q» можно измерять в положении сгибания в коленном суставе на 900. Обследование в таком положении подтверждает, что надколенник сидит в бороздке блока, и можно выявить патологический угол «Q». Fulkerson [23] установил нормальные показатели для этого измерения от-40 до 60.
Результаты более 80 считаются патологическими.При обследовании пациентов в положении сидя можно наблюдать пателлофеморальные смещения, попросив пациента совершать движения в коленном суставе в полном объеме. Можно отметить признак «P» (от “patella”) – чрезмерное перемещение надколенника в латеральном направлении с неожиданным подскоком во время движения надколенника из положения сгибания к полному разгибанию.
Это явствует о дисбалансе между медиальной и латеральной силами сопротивления [21].Коленный сустав должен быть обследован на наличие выпота. Внимательно должны быть осмотрены перипателлярные мягкие ткани. Необходимо тщательно пропальпировать латеральный удерживатель, а также место прикрепления квадрицепса к надколеннику, сухожилие надколенника и МФПС.
Данные структуры могут оказаться болезненными при пальпации. В положении сгибания и разгибания необходимо обследовать подвздошно-большеберцовую связку. Следует также сравнить в положении лежа связки, ограничивающие подколенную ямку, для оценки возможного относительного укорочения. В положении сгибания может быть выявлено чрезмерное укорочение разгибателей.
В норме пациент способен согнуть оба коленных сустава таким образом, что обе пятки соприкасаются или почти соприкасаются с ягодицами.Одновременно может быть выявлена крепитация, для чего необходимо приложить к надколеннику небольшую силу, направленную кзади, и при этом обследуемый коленный сустав совершает активные движения в полном объеме.
Когда пациент пытается разогнуть голень против сопротивления, крепитация усиливается, при этом усиливается и боль. Чем проксимальнее расположено повреждение суставной поверхности надколенника, тем большая степень сгибания необходима для появления боли.Для оценки наличия плотного латерального удерживателя должен быть проведен тест ограничения поднятия латерального края надколенника (рис. 4).
Тест должен проводиться в положении разгибания, медиальная часть надколенника должна быть фиксирована пальцами обеих рук, в то время как большие пальцы используются для поднятия латеральной части надколенника. Если надколенник возможно поднять только чуть выше нейтрального положения, то имеется плотный латеральный удерживатель, и, возможно, наклон надколенника.
Рис. 4. Тест ограничения поднятия латерального края надколенника.
Kolowich с соавт. [22] протестировал 100 пациентов с нормальным надколенником, и обнаружил, что наклон надколенника после прохождения нейтрального положения колеблется от 0 до 200. Авторы сделали вывод о том, что невозможность наклона, по крайней мере, до 00 соответствовала патологии, также отметив далее, что этот показатель кореллировал с успешным исходом после операции латерального релиза.
Рентгенологические исследования
Стандартные рентгенограммы для оценки коленного сустава включают боковые рентгенограммы с билатеральным нагрузочным переднезадним и билатеральным тангенциальным (модифицированным Merchant) заднепередним изображениями. Боковое изображение может быть использовано для выявления patella alta или patella infera.
Для этого применяют индекс Caton-Deschamps (1982 г.), равный отношению длины сухожилия надколенника к длине самого надколенника. В норме этот индекс равен 1. При значении индекса менее либо равном 0,6 надколенник расположен низко (patella infera), высокое расположение надколенника (patella alta) диагностируется при значении индекса равном либо превышающем 1,2.
Рис. 5. Соотношение длины надколенника и длины сухожилия
Боковую проекцию, полученную в положении сгибания до 300, также можно использовать для выявления patella alta или patella infera с помощью линии Blumensaat [25]. Нижний полюс надколенника должен быть приблизительно на уровне линии, которая представляет собой крышу межмыщелкового углубления.Билатеральное переднезаднее изображение можно применять для оценки линий конечности, а также сужения суставного пространства, «суставных мышей», переломов, опухолей, и патологии надколенника, включая двудолевой и трехдолевой надколенник.
Переднезаднее изображение в положении сгибания колена на 450 может диагностировать тибиофеморальное сужение, которое иначе остается нераспознанным.Аксиальная проекция используется для диагностики наклона надколенника или подвывиха. Merchant описал метод получения этого изображения при сгибании колена на 450 с каудальным направлением потока рентгеновских лучей под углом 300 [26].
В Ортопедическом институте Южной Калифорнии применяется модифицированное изображение Merchant, когда колени сгибаются под углом 300, и оба колена помещаются на кассету для сравнения.Затем ориентирные линии тангенциально опускаются на латеральную суставную поверхность, вторая линия проходит через мыщелки блока кпереди (аналог методики, описанной Laurin с соавт.) [27].
Угол, формируемый этими линиями, должен быть открыт латерально. Если угол открыт медиально или линии параллельны, то, вероятно, имеется патологический наклон надколенника. Это заключение было сделано после того, как было отмечено, что у 97 % людей в норме углы дивергирующие, в то время как все пациенты с патологическим наклоном надколенника имеют параллельные или конвергирующие углы.
Угол конгруэнтности Merchant можно использовать для интерпретации медиолатерального подвывиха [28] (рис. 6). На аксиальном изображении линия центрального гребня надколенника должна находиться на биссектрисе угла sulcus либо медиально от нее. Если линия гребня находится латерально от биссектрисы, то надколенник смещен латерально, что можно расценивать как подвывих.
В собственном исследовании Merchant у 100 пациентов в норме среднее значение угла конгруэнтности было равно-60, то есть центральный гребень надколенника находился медиально от угла борозды, со стандартной девиацией в 110. Считалось, что патологическим является угол конгруэнтности в 160. Однако Aglietti полагал, что этот интервал слишком широк. Он изучил 150 пациентов, не предъявляющих жалоб, и обнаружил, что в среднем угол конгруэнтности равен-80, со стандартным отклонением в 60 [5].
Рис. 6. Угол конгруэнтности Merchant
КТ полезно в оценке более сложных случаев, и для пациентов с незначительным патологическим наклоном [29-31]. Изображения на КТ являются точными чрезнадколенниковыми поперечными изображениями, полученными при различных степенях сгибания колена-обычно 00, 150, 300, и 450, а задние мыщелки бедренной кости используются в качестве ориентирной линии.
Пациента необходимо поставить ровно. КТ снимки используются для оценки угла наклона надколенника и угла конгруэнтности.МРТ также возможно использовать для оценки состояния надколенника, как и КТ. МРТ имеет преимущества перед КТ за счет отсутствия ионизирующего излучения, воздействующего на больного [32].
Поперечные изображения получают в тех же положениях сгибания колена-00, 150, 300, и 450. Преимущество МРТ также в том, что хирург может оценить хрящевую и другую внутрисуставную патологию, используя один метод. Наканиши с соавт. отметил положительную зависимость между МРТ и находками при артроскопии для умеренных и серьезных повреждений хряща [33, 34].
Shellock с соавт. также обнаружил, что МРТ полезно в оценке ПФС после латерального релиза, если пациент продолжает жаловаться на боль в переднем отделе колена [35]. В их исследовании медиальный подвывих наблюдался у 74 % пациентов из 43, с сохраняющимися симптомами после иссечения латерального удерживателя;
у 98 % было смещение. У 43 % пациентов был медиальный подвывих на противоположном, неоперированном колене. Авторы сделали заключение, что некоторые пациенты, вероятно, имели медиальный подвывих, что можно было определить на МРТ до операции. Те же самые авторы сравнили пассивное расположение с активными движениями МРТ для оценки слежения.
Они отметили, что нет разницы в качественной оценке пателлофеморальной патологии; однако технологии активного движения были менее время затратными и позволяли оценить активные мышечные и мягкотканые структуры [36].МРТ также может быть информативна в случае острой дислокации надколенника. МРТ в этой ситуации можно использовать для определения сопутствующей патологии менисков или крестообразных связок, острой дислокации с неконгруэнтным вправлением, или острой дислокации с местной слабостью на бугорке аддуктора.
В последнем случае пациент мог перенести отрыв МПФС [37]. В исследовании Sallay [37], у 87 % пациентов с острой дислокацией надколенника был отрыв МПФС на МРТ, и у 94 % больных этот диагноз подтвердился на операции. В конечном итоге может быть использование сканирование костей для подтверждения увеличения захвата индикатора, что свидетельствует о возросшей метаболической активности в месте хронической или острой травмы.
Заключение
Ортопедическая патология ПФС является серьезной, достаточно распространенной, но не достаточно изученной проблемой. В диагностике патологии ПФС важны тщательно собранный анамнез и полноценное клиническое обследование. Учитывая большой спектр ортопедических заболеваний, характеризующихся сходными клиническими и анамнестическими данными, в дифференциальной диагностике и верификации диагноза целесообразно использовать весь арсенал современных методов исследования (рентгенограммы в различных проекциях, КТ, МРТ), дополняющих традиционные.
Литература
a magnetic resonance imaging study in nonsymptomatic subjects and in patients with patellar dislocation. Arthroscopy 1992;8465-468.10. Heegaard J, Leyvraz PE, Van Kampen A, et al. Influence of soft structures on patellar three dimensional tracking. Clin Orthop 1994;299:235-243.11. Fulkerson J, Gossling H.
a preliminary study. Am J Sports Med 1998;26:703-709.15. Sutton F, Thompson C, Lipke J, et al. The effect of patellectomy and knee function. J Bone Joint Surg Am 1976;58:537-540.16. Goodfellow J, Hungerford D, Zindel M. Patellofemoral joint mechanics and pathology: functional anatomy of the patellofemoral joint.
a two year prospective study. Am J Sports Med 2000;28:480-489.20. Hughston J, Walsh W, Puddu G. Patellar subluxation and dislocation. Philadelphia: WB Saunders, 1984.21. Greenfield M, Scott W. Arthroscopic evaluation and treatment of the patellofemoral joint. Orthop Clin North Am 1992;23:587-600.22.
Kolowich PA, Paulos LE, Rosenberg TD, et al. Lateral release of the patella: indications and contraindications. Am J Sports Med 1990;18:359-365.23. Fulkerson JP, Kalenak A, Rosenberg TD, et al. Patellofemoral pain. Instr Course Lect 1992;41:57-71.24. Insall J, Salvati E. Patella position in the normal knee joint.
Radiology 1971;101:101-104.25. Blumensaat C. Die Lageabweichungen und Verrenkungen der Kneesheibe. Ergeb Chir Ortho 1938;31:149.26. Merchant A, Mercer R, Jacobson R, et al. Roentgenographic analysis of patellofemoral congruence. J Bone Joint Surg Am 1974;56:1391-1396.27. Laurin C, Dussault R, Levesque H.
The tangential x-ray investigation of the patellofemoral joint. Clin Orthop 1979;144:16-26.28. Merchant AC. Patellofemoral disorders: biomechanics, diagnosis, and nonoperative treatment. In: McGinty JB, ed. Operative arthroscopy. New York: Raven Press, 1990:273.29. Martinez S, Korobkin M, Fonder FB, et al.
Diagnosis of patellofemoral malalignment by computed tomography. J Comput Assist Tomogr 1983;7:1050-1053/30. Schutzer S, Ramsby G, Fulkerson J. The evaluation of patellofemoral pain using computerized tomography: a preliminary study. Clin Orthop 1986;204:286-293.31. Fulkerson J, Schulzer S, Ramsby G, et al.
Computerized tomography of the patellofemoral joint before and after lateral release of realignment. Arthroscopy 1987;3:19-24.32. Shellock F, Mink J, Fox J. Patellofemoral joint, kinematic MR imaging to assess tracking abnormalities. Radiology 1988;168:551-553.33. Van Leersum MD, Schweitzer ME, Gannon F, et al.
Thickness of patellofemoral articular cartilage as measured on MR imaging: sequence comparison of accuracy, reproducibility, and interobserver variation. Skeletal Radiol 1995;24:431-435.34. Nakanishi K, Inoue M, Harada K, et al. Subluxation of the patella: evaluation of patellar articular cartilage with MR imaging.
comparison of passive positioning and active movement techniques. Radiology 1992;184:574-577.37. Sallay PI, Poggi J, Speer KP, et al. Acute dislocation of the patella: a correlative pathoanatomic study. Am J Sports Med 1996;24:52-60.38. Dye S, Boll D. Radionuclide imaging of the patellofemoral joint in young adults with anterior knee pain.
