Μελέτη της συσχέτισης των γεωμετρικών και ανατομικών παραμέτρων του εγγύς μηριαίου για τον προσδιορισμό της πύλης εισόδου ενδομυελικών ήλων

Abstract

Optimal entry point for antegrade femoral intramedullary nailing (IMN) remains controversial in the current medical literature. The definition of an ideal entry point for femoral IMN would implicate a tenseless introduction of the implant into the canal with anatomical alignment of the bone fragments. This study was undertaken in order to investigate possible existing relationships between the true 3D geometric parameters of the femur and the location of the optimum entry point. Materials and methods:A sample population of 22 cadaveric femurs was used. Computed-tomography sections every 0.5 mm for the entire length of femurs were produced. These sections were subsequently reconstructed to generate solid computer models of the external anatomy and medullary canal of each femur. Solid models of all femurs were subjected to a series of geometrical manipulations and computations using standard computer-aided-design tools. Results:In the sagittal plane, the optimum entry point always lied a few millimeters behind the femoral neck axis (mean=3.51.5 mm). In the coronal plane the optimum entry point lied at a location dependent on the femoral neck-shaft angle. Linear regression on the data showed that the optimal entry point is clearly correlated to the true 3D femoral neck-shaft angle (R2=0.7310) and the projected femoral neck-shaft angle (R2=0.6289). Discussion:Anatomical parameters of the proximal femur, such as the varus-valgus angulation, are key factors in the determination of optimal entry point for nailing. The clinical relevance of the results is that in varus hips (neck-shaft angle120o) the correct entry point should be positioned over the trochanter tip and the use stiff nails is advised. In cases of hips with neck-shaft angle between 120o and 130o, the optimal entry point lies just medially to the trochanter tip (at the piriformis fossa) and the use of stiff implants is safe. In hips with neck-shaft angle over 130o the anatomical axis of the canal is medially to the base of the neck, in a “restricted area”. In these cases the entry point should be located at the insertion of the piriformis muscle and the application of more malleable implants that could easily follow the medullary canal should be considered.

Το ιδανικό σημειό εισόδου για την ορθόδρομη ενδομυελική ήλωση του μηριαίου εξακολουθεί νά αποτελεί σημείο διχογνωμίας στήν σύγχρονη ιατρική βιβλιογραφία. Ο καθορισμός του ιδανικού σημείου εισόδου γιά τήν ενδομυελική ήλωση του μηριαίου (IMN) θα προϋπέθετε την ελεύθερη χωρίς τάση είσοδο του ήλου δια του αυλού μέ ανατομική ευθυγράμμιση των κατεαγόντων οστικών τεμαχίων. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση πιθανών υπάρχουσων σχέσεων μεταξύ των πραγματικών τρισδιάστατων γεωμετρικών παραμέτρων του εγγύς μηριαίου και της ιδανικής θέσης του σημείου εισόδου.Υλικό και Μέθοδος Κατά τήν μελέτη εξετάστηκε δείγμα πλήθους 22 πτωματικών μηριαίων οστών, τα οποία τομογραφήθηκαν με τη χρήση τρισδιάστατης 3D αξονικής τομογραφίας σε τομές πάχους 0.5mm καθ’ όλο τό μήκος τους.Τα οστικά μοντέλα ανακατaσκευάστηκαν από τις τομές τους χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό CAD tools. Οι τομές αυτές πραγματοποίθηκαν ανά 0,5mm σε όλο το μήκος του εκάστου μηριαίου. Ως ψηφιακό πλέον στερεό σώμα κάθε μοντέλο χαρακτηρίστηκε από 15.000 επιφανειακά τρίγωνα που περιέγραψαν την εξωτερική επιφάνεια και τον αυλό του.Τα συμπαγής απεικονιστικής δομής υπολογιστικά μοντέλα όλων τών 22 οστών υπεβλήθηκαν σε εκτεταμένη σειρά λεπτομερειακών εξετάσεων και υπολογισμών τών γεωμετρικών τους χαρακτηριστικών με τήν χρήση εξελιγμένων σχεδιαστικών προγραμμάτων Η/Υ.Αποτελέσματα Στο οβελιαίο επίπεδο τό ιδανικό σημείο εισόδου προσδιορίζεται λίγα χιλιοστά πίσω από τόν άξονα τής μηριαίας κεφαλής (Μέσος Ορος=3.5+/-1.5 χιλιοστά). Στό στεφανιαίο επίπεδο η θέση τού ιδανικού σημείου εισόδου εξαρτάται από τήν αυχενομηριαία γωνία. Η γραμμική κατανομή των αποτελεσμάτων έδειξε ότι το ιδανικό σημείο εισόδου συσχετίζεται με την πραγματική τρισδιάστατη αυχενομηριαία γωνία (R2 = 0,7310 ή 73%) και την προβαλλόμενη αυχενομηριαία γωνία (R2 = 0,6289 ή 63%).Συμπεράσματα Υπάρχει μεγάλη διάσταση απόψεων στην βιβλιογραφία σχετικά με το ιδανικό σημείο εισόδου στην ορθόδρωμη ενδομυελική ήλωση και προτείνονται όπως αναφέρθηκε διάφορα ανατομικά σημεία όπως η κορυφή του μείζονος τροχαντήρα, η piriformis fossa,η digital ή trochanteric fossa, η διασταύρωση του αυχένα του μηριαίου και του μείζονος τροχαντήρα ,το καθένα από τα οποία σχετίζονται με διάφορες επίπλοκές.Ανατομικά χαρακτηριστικά του μηριαίου όπως η ραιβή ή βλαισή αυχενομηριαία γωνία παίζουν σημαντικό ρόλο στον καθορισμό του ιδανικού σημείου εισόδου και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη, επειδή πολλές επιπλοκές που προκαλούνται από την λανθασμένη επιλογή του μπορεί σε μεγάλο βαθμό να αποδοθεί σε αυτά.Συμπερασματικά η αύξηση της αυχενομηριαίας γωνίας οδηγεί σε μετατόπιση της εμβιομηχανικά ιδανικής πύλης εισόδου προς τα έσω. Συγκεκριμένα, σε ραιβά ισχία με αυχενομηριαία γωνία <120° η ιδανική πύλη εισόδου βρίσκεται πάνω από την κορυφή του μείζονα τροχαντήρα. Σε ουδέτερα ισχία με αυχενομηριαία γωνία 120°-130° η ιδανική πύλη εισόδου βρίσκεται στο βοθρίο του απιοειδούς μυός. Και στις δυο αυτές περιπτώσεις ραιβών και ουδέτερων ισχίων η ορθή επιλογή του σημείου εισόδου επιτρέπει τη χρήση άκαμπτων και ισχυρών κλειστής περιμέτρου (unslotted) ήλων με σημείο εισόδου το βοθρίο του απιοειδούς. Αντιθέτως, στα βλαισά ισχία με αυχενομηριαία γωνία >130° η ιδανική ανατομική πύλη εισόδου που προκύπτει από την επέκταση της γραμμής του κέντρου του μυελικού σωλήνα, βρίσκεται στη βάση του αυχένα του μηριαίου, σε μια περιοχή όμως, όπου η εισαγωγή του ήλου θα έβλαπτε την αγγείωση της κεφαλής. Για το λόγο αυτό, στις περιπτώσεις βλαισών ισχίων επιλέγεται ώς πύλη εισόδου το βοθρίο του απιοειδούς μυός, που βρίσκεται επί τα εκτός του αυχένα και της εμβιομηχανικά "ιδανικής" πύλης εισόδου, αλλά λόγω της έκκεντρης ανατομικής της θέση, πρέπει να χρησιμοποιηθεί περισσότερο εύκαμπτος ανοικτής περιμέτρου (slotted) ενδομυελικός ήλος