CORR Insights: Насколько прочна круглая связка бедра? Биомеханический анализ
Содержание |
Перевод статьи Gill HS. CORR Insights: How Strong Is the Ligamentum Teres of the Hip? A Biomechanical Analysis (CORR Insights: Насколько прочна круглая связка бедра? Биомеханический анализ, 2024). Для уточнения роли ligamentum capitis femoris (LCF) автор рекомендует сочетание экспериментальных исследований с компьютерным моделированием. Оригинал на английском языке доступен по ссылке: 2024GillHS
Где мы сейчас?
За последние 15 лет частота применения операций по
сохранению тазобедренного сустава резко возросла [10], во многом благодаря
новаторским работам Ганца и соавторов [5], которые описали связь между
фемороацетабулярным импинджментом и остеоартритом тазобедренного сустава, а
также разработали эффективные методы хирургического вывиха, сохраняющие
кровоснабжение головки бедренной кости [4]. Артроскопические методы в настоящее
время получили широкое распространение и применяются все шире. Доказательная
база в пользу сохранения тазобедренного сустава также расширилась: как минимум
10-летнее наблюдение показало уменьшение боли и улучшение функции у большинства
пациентов. Исследования выявили ряд факторов риска ранней повторной операции
[12]. Однако вклад различных анатомических структур в общую стабильность
тазобедренного сустава до конца не изучен. Круглая связка, в частности, изучена
недостаточно, поскольку большинство исследований по ней охватывало популяции,
не репрезентативные для пациентов, которым проводится операция по сохранению
тазобедренного сустава. Эта структура представляет клинический интерес,
поскольку повреждения круглой связки часто встречаются у пациентов, перенесших
операцию по сохранению тазобедренного сустава, и предполагается, что эти
повреждения могут быть источником боли [2]. В текущем выпуске журнала
«Клинические ортопедические и смежные исследования» Штетцельбергер и соавторы
[11] исследовали основные биомеханические свойства круглой связки у
соответствующей когорты пациентов (средний возраст 27±8 лет, 61% [19 из 31] из
которых были мужчинами), а также изучили взаимосвязь между этими свойствами и
факторами, специфичными для пациента. Из 74 пациентов, у которых были взяты образцы
во время операции, 31 образец был доступен для биомеханического тестирования
для определения предельной нагрузки до разрушения, прочности на разрыв,
жесткости и модуля упругости. Было обнаружено, что эти механические свойства
имеют довольно низкие значения по сравнению с другими связочными структурами,
особенно из нижних конечностей. Прочность на разрыв, жесткость и модуль
упругости также были выше у пациентов женского пола, а чрезмерная бедренная
версия была связана с более прочными и жесткими связками. Результаты
свидетельствуют о том, что круглая связка не вносит важного механического
вклада в общую стабильность тазобедренного сустава. Это интригует, поскольку
биомеханическая функция связки остаётся неясной, но существует связь между её
свойствами и полом пациента, а также с чрезмерной версией бедренной кости.
Предполагается, что круглая связка играет роль в нервно-мышечной регуляции.
Учитывая, что это относительно слабая структура, доступная
для хирургического лечения, и повреждения связки могут быть источником боли,
хирургическая реконструкция связки может быть полезным дополнением к операциям
по сохранению тазобедренного сустава (см. раздел «Читать далее»). Важно
сбалансировать возросшую хирургическую сложность с улучшением результатов.
Куда нам двигаться?
Текущее исследование [8] показало, что основные механические
свойства имеют относительно низкие значения, и были выявлены некоторые связи с
донорскими факторами. Однако биомеханическая и, конечно же, неврологическая
сенсорная роль остаются неизвестными. Значения механических свойств находятся в
аналогичных диапазонах, что и в предыдущих исследованиях на трупах, но
прочность на разрыв ниже, и дано очень ограниченное описание области пяты
нагрузки. Если проприоцепция играет важную роль для связки, было бы полезно
более подробно изучить поведение области пяты нагрузки. В текущих (и
предыдущих) исследованиях к этой структуре прикладывались растягивающие
нагрузки. Учитывая, как лучше изучено механическое поведение передней
крестообразной связки, и принимая концепцию отдельных структурных пучков [5] с
последовательным включением волокон [10], что согласуется с теоретической
проприоцептивной функцией, тестирование круглой связки в условиях физиологических
нагрузок было бы важным. Ограничением настоящей статьи является небольшое
количество протестированных образцов, но эту проблему можно решить просто.
Как нам этого добиться?
Необходимо увеличить размер выборки и повторить
эксперименты, описанные Штетцельбергером и соавторами [8], что позволит более
детально оценить факторы, связанные с пациентом, которые необходимо изучить.
Ограничением метода Штетцельбергера и соавторов [8] был способ оценки площади
поперечного сечения; несмотря на элегантность, этот метод предполагал
цилиндрическое поперечное сечение. Визуализация с помощью микроскопии светового
листа [6] или аналогичной технологии позволит получить трёхмерное изображение
структуры круглой связки и непосредственно измерить площадь поперечного
сечения. Получение образцов, сохраняющих связь с костями реципиента, облегчит
проведение экспериментов по изучению поведения волокон при физиологической
нагрузке; однако получение таких образцов от живых доноров сопряжено со значительными
трудностями. Важно сочетать экспериментальные исследования с компьютерным
моделированием, аналогичным подходу, использованному Гардинером и Вайссом [4]
для медиальной коллатеральной связки, поскольку сложно представить
эксперименты, которые могли бы полностью воспроизвести физиологическую
нагрузку.
Читать далее
Полезная информация о распределении ноцицепторов в различных
структурах тазобедренного сустава, включая круглую связку, представлена в
работе Haversath и др.
Brady и др. предоставили
некоторые рекомендации по размещению туннелей для реконструкции круглой связки.
Bajwa & Villar предоставили полезные редакционные комментарии по
реконструкции.
Рекомендую прочитать работу Gardiner 7 Weiss [4].
Хотя они изучали медиальную коллатеральную связку, которую можно
визуализировать непосредственно во время нагрузки, их общий подход сочетал
моделирование и эксперименты для понимания функции и характера нагрузки связки.
Они обнаружили, что представление специфических характеристик образца важно, и
это вполне может быть справедливо для тазобедренного сустава и круглой связки.
Bajwa AS, Villar RN. Editorial Commentary:
Arthroscopic Hip Ligamentum Teres Reconstruction-Reality or Mythology?
Arthroscopy. 2018;34:152-154.
Brady AW, Chahla J, Locks R, Mikula JD, Slette EL, LaPrade RF, Philippon MJ. Arthroscopic Reconstruction of the Ligamentum Teres:
A Guide to Safe Tunnel Placement. Arthroscopy. 2018;34:144-151.
Haversath M, Hanke J, Landgraeber S, Herten M, Zilkens C, Krauspe R, Jager M. The distribution of
nociceptive innervation in the painful hip: a histological investigation. Bone
Joint J. 2013;95-B:770-776.
1. Bardakos NV, Villar RN. The ligamentum teres of the adult hip. J Bone Joint Surg Br. 2009;91:8-15.
2. Ganz R, Gill TJ, Gautier E, Ganz K, Krugel N, Berlemann U. Surgical dislocation of the adult hip a technique with full access to the femoral head and acetabulum without the risk of avascular necrosis. J Bone Joint Surg Br. 2001;83:1119-1124.
3. Ganz R, Parvizi J, Beck M, Leunig M, Notzli H, Siebenrock KA. Femoroacetabular impingement: a cause for osteoarthritis of the hip. Clin Orthop Relat Res. 2003:112-120.
4. Gardiner JC, Weiss JA. Subject-specific finite element analysis of the human medial collateral ligament during valgus knee loading. J Orthop Res. 2003;21:1098-1106.
5. Otsubo H, Shino K, Suzuki D, Kamiya T, Suzuki T, Watanabe K, Fujimiya M, Iwahashi T, Yamashita T. The arrangement and the attachment areas of three ACL bundles. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2012;20:127-134.
6. Poola PK, Afzal MI, Yoo Y, Kim KH, Chung E. Light sheet microscopy for histopathology applications. Biomed Eng Lett. 2019;9:279-291.
7. Sienko A, Ekhtiari S, Khanduja V. The growth of hip preservation as a speciality. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023;31:2540-2543.
8. Stetzelberger VM, Nishimura H, Hollenbeck JFM, Garcia AR, Brown JR, Schwab JM, Philippon MJ, Tannast M. How Strong Is the Ligamentum Teres of the Hip? A Biomechanical. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2024.
9. Vahedi H, Yacovelli S, Diaz C, Parvizi J. Surgical Treatment of Femoroacetabular Impingement: Minimum 10-Year Outcome and Risk Factors for Failure. JB JS Open Access. 2021;6.
10. Zavatsky AB, Wright HJ. Injury initiation and progression in the anterior cruciate ligament. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2001;16:47-53.
Источник и ссылки
Gill HS. CORR
Insights: How Strong Is the Ligamentum Teres of the Hip? A Biomechanical
Analysis. Clinical Orthopaedics and Related Research, 2024;482(9)1696-7. DOI: 10.1097/CORR.0000000000003206 ovid.com , purehost.bath.ac.uk
Примечание
Этот материал находится в открытом доступе.
researchportal.bath.ac.uk
Авторы и принадлежность
Гилл, Хариндерджит С. (Gill, Harinderjit S.) Доктор
философии, доктор наук; Профессор кафедры машиностроения, кампус
Клэвертон-Даун: Университет Бата, Бат, Великобритания (Department of Mechanical
Engineering, Claverton Down Campus: University of Bath, Claverton Down, Bath, BANES
BA2 7AY, UK)
Email: R.Gill @ bath.ac.uk
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, круглая связка, связка головки бедра, роль, прочность, механическая прочность, биомеханика, эксперимент
