Трехмерное компьютерное планирование оперативных вмешательств на тазобедренном суставе

Дисплазия тазобедренного сустава, юношеский эпифизеолиз головки бедренной кости, болезнь Легг-Кальве-Пертеса и некоторые другие заболевания тазобедренного сустава характеризуются наличием многоплоскостных, трехмерных деформаций вертлужной впадины и проксимального отдела бедра. Целью оперативных вмешательств при этой патологии является восстановление нормальных соотношений в суставе. Традиционное предоперационное планирование базируется на использовании рентгенограмм, несущих двухмерную информацию. Такое планирование не дает возможности полностью оценить характеристики имеющейся деформации и чревато ошибками, так как хирургу необходимо проводить коррекцию в трех измерениях. В первую очередь это касается выполнения таких вмешательств, как тройная остеотомия таза, передняя и задняя ротационная остеотомия бедра. Кроме того, выполнение серий рентгенограмм в стандартных и функциональных проекциях, необходимое для проведения предоперационных расчетов, приводит к неизбежному повышению лучевой нагрузки. Большинство этих проблем можно решить, используя виртуальное компьютерное моделирование операций.

Современная компьютерная томография позволяет выполнять 3D-реконструкцию костных образований, моделируя форму тазобедренных суставов реального больного. С 2004 г. нами начата работа по созданию программы, позволяющей на персональном компьютере обрабатывать файлы в формате DICOM (получаемые при КТ-исследовании): выполнять 3D-реконструкцию, трехмерные геометрические преобразования полученных объектов (масштабирование, поворот, сдвиг), проводить сечение объекта в различных плоскостях, оценивать плотность костной ткани, измерять показатели стабильности тазобедренного сустава, а также сохранять полученные результаты в файлах различного формата (DICOM, JPEG, BMP и др.). В программу планируется также ввести функции полуавтоматического и автоматического определения параметров тазобедренного сустава, использующихся при планировании оперативных вмешательств, а также параметров коррекции, позволяющих нормализовать его геометрию. Кроме того, создаются приложения для формирования базы данных для хранения клинической информации и изображений (КТ и результатов виртуального моделирования), обмена информацией с другими программами и приложениями.

С использованием имеющегося и разрабатываемого программного обеспечения нами были изучены результаты рентгеновской компьютерной томографии с 3D-реконструкцией тазобедренных суставов у 40 больных с трехплоскостными деформациями (дисплазия тазобедренного сустава, юношеский эпифизеолиз. последствия перенесенного асептического некроза головки бедренной кости, эпифизарного остеомиелита. болезни Легг-Кальве-Пертеса). В 5 случаях разрабатываемая компьютерная программа была применена для виртуальной оценки результатов ротационной остеотомии бедра с шагом разворота 5°. Программа позволила выбрать необходимый для максимально возможного восстановления конгруэнтности сустава угол разворота головки бедра. Полученные результаты были использованы при выполнении вмешательств у 5 больных (задняя ротационная остеотомия бедра по A.M. Соколовскому), во всех случаях получен хороший рентгенологический и функциональный результат.


Белоенко Е.Д., Соколовский A.M., Тузиков А.В., Соколовский О.А., Кривонос О.В., Деменцов А.Б., Гончаренко В.Г., Ляховский А.В., Белевич А.Б., Ковальчук О.В.
ГУ БелНИИТО, ОИПИ НАН РБ, г. Минск, Беларусь