UNIVERZITET U SARAJEVU MEDICINSKI FAKULTET Anel Draĉić SPOLNE RAZLIKE U LINEARNIM MORFOMETRIJSKIM PARAMETRIMA DISTALNOG DIJELA FEMURA I NJIHOV KLINIĈKI ZNAĈAJ ZAVRŠNI RAD Sarajevo, juni, 2018.
Ovaj završni rad izraďen je na Katedri za Anatomiju čovjeka, Medicinskog fakulteta u Sarajevu pod mentorstvom prof. dr. Eldan Kapura u akademskoj 2017/ 2018. godini.
Za moju Edinelu, i mamu Senu.
SKRAĆENICE ACL- Anterior Cruciate Ligament PCL- Posterior Cruciate Ligament MPFL- Medial Patelofemoral Ligament TKA- Total Knee Arthroplasty EBW- Epicondylar Breadth Width MCW- Medial Condylar Width LCW- Lateral Condylar Width MCH- Medial Condylar Height LCH- Lateral Condylar Height MCD- Medial Condylar Depth LCD- Lateral Condylar Depth INH- Intercondylar Height INW- Intercondylar Width NSI- Notch Shape Index NHI- Notch Height Index
SADRŽAJ SAŢETAK... 1 SUMMARY... 2 1. UVOD... 3 1.1. MORFOLOGIJA FEMURA... 3 1.2. RELEVANTNA MEKOTKIVNA ANATOMIJA KOLJENOG ZGLOBA... 11 1.3. RELEVATNI OPERATIVNI I KLINIČKI PODACI... 19 1.3.1. ENDOPROTEZA KOLJENA... 19 1.3.2. NEKONTAKTNE RUPTURE PREDNJEG KRIŢNOG LIGAMENTA.. 22 1.3.3. SINDROM PATELOFEMORALNOG BOLA... 23 1.4. FORMULACIJA PROBLEMA... 24 1.5. DEFINICIJA PROBLEMA... 27 2. CILJEVI... 28 3. HIPOTEZE... 29 4. MATERIJALI I METODE... 30 4.1. STATISTIČKA ANALIZA... 31 5. REZULTATI... 33 5.1. EPIKONDILARNA ŠIRINA... 33 5.2. ŠIRINA INTERKONDILARNOG USJEKA... 33 5.3. INTERKONDILARNA VISINA... 34 5.4. MAKSIMALNA ŠIRINA MEDIJALNOG KONDILA... 35 5.5. ŠIRINA MEDIJALNOG KONDILA... 35 5.6. MAKSIMALNA ŠIRINA LATERALNOG KONDILA... 36 5.7. ŠIRINA LATERALNOG KONDILA... 37 5.8. VISINA MEDIJALNOG KONDILA... 37 5.9. VISINA LATERALNOG KONDILA... 38 5.10. DUBINA MEDIJALNOG KONDILA... 39 5.11. DUBINA LATERALNOG KONDILA... 39 5.12. INTERKONDILARNI USJEK... 40 5.13. MORFOMETRIJSKI PARAMETRI U ODREĐIVANJU DIMENZIJA ENDOPROTEZA KOLJENA...49 6. DISKUSIJA...53 7. ZAKLJUČAK... 68 8. LITERATURA... 69
SAŢETAK Ciljevi. Spolne razlika u distalnom dijelu femura su jasno opisana pojava i interpretiraju se kao riziko faktori ili etiološki momenti u različitim patološkim entitetima u ortopediji i traumatologiji. Osnovni cilj ove studije je bio utvrditi postojanje spolne razlike u linearnim morfometrijskim parametrima i njihov značaj u interpretaciji etiologije ruptura prednjeg kriţnog ligamenta i korištenju endoproteza koljena specifičnih za spol. Materijali i metode. Ova studija je raďena na Katedri za Anatomiju Čovjeka na Medicinskom fakultetu, Univerziteta u Sarajevu i to na 100 maceriranih femura u osteološkoj kolekciji navedene katedre. Od 100 femura njih 52 je bilo muškog porijekla odnosno 48 njih ţenskog porijekla. Ukupno je odreďeno 11 linearnih morfometrijskih parametara koji se definisani kao sve mjere uzete pod ravnim uglom na distalnom dijelu femura. Rezultati. Ustanovljena je statistički signifikantna razlika u vrijednostima linearnih morfometrijskih parametara izmeďu muškaraca i ţena po svim parametrima. Osim toga utvrďene su korelacije izmeďu pojedinačnih parametara, koje odgovaraju podacima iz literature. Koštane strukture distalnog dijela femura su mogući riziko faktori za nastanak nekontaktnih ruptura prednjeg kriţnog ligamenta, iako postoje podijeljena mišljenja meďu autorima o vaţnosti navedenih stuktura u rupturama prednjeg kriţnog ligamenta. Kategorizacija morfometrijskih parametara dobivenih koristeći klasične metode, po spolu se moţe koristiti za razvijanje novih veličinskih kategorija za endoproteze koljena, iako vrijednost endoproteza koljena specifičnih za spola još uvijek nije jasna. Zaključak. PotvrĎena su dosadašnja shvatanja da muškarci imaju više vrijednosti lineanrih morfometrijskih parametara u odnosu na ţene, te se kao takvi podaci mogu koristiti za moguće dizajniranje za spol specifičnih endoproteza koljena. PotvrĎena je činjenica da ţene imaju uţe i duţe interkondilarne usjeke, što bi moglo objasniti učestalije nekontaktne rupture prednjih kriţnih ligamenata kod ţena. 1
SUMMARY Objectives. Gender differences of the distal femur are a well documented occurence and as such are interpreted by scientists as risk factors for a plethora of pathological and clinical entities in orthopaedic surgery and traumatology. The main objective of this study was to determine the gender differences between males and females regarding the linear morphometric parameters of the distal femurs and to interpret the significance of those differences in the occurence of non- contact anterior cruciate ligament ruptures and in designing sex- specific knee endoprosthesis. Materials and methods.this study was realised at the Department of Human Anatomy, Faculty of Medicine, University of Sarajevo on 100 dry femora of the osteological collection of the forementioned department. Out of the 100 femora, 52 were male and 48 female. We analyzed 11 linear morphometric parameters of the distal femur which were defined as measurements taken at a straight angle. Results. The gender differences in the values of the linear morphometric parameters were statistically significant in all cases. The parameters correlate with each other in ways that were anticipated based on the knowledge from relevant literature. Bone morphology of the intercondylar notch is a possible risk factor for non- contact anterior cruciate ligament ruptures even though expert opinions differ on the particular subject. Data obtained from dry femora using classical methods can be used to determine new size groups for knee endoprotheses based on what we provided in our results. Conclusion. It was determined that males have larger values of the analysed morphometric parameters in regard to females, an information that could be used to design sex- specific knee endoprosthesis. We concluded that females have narrower and deeper intercondylar notches which could explain more frequent non- contact anterior cruciate ligament ruptures in females in regard to their male counterparts. 2
1. UVOD 1. 1. MORFOLOGIJA FEMURA Femur ili bedrena kost je duga cjevasta kost koja pripada kostima donjih udova i čini osteološku podlogu natkoljene regije [1]. Na femuru didaktički prepoznajemo tri dijela: Proksimalni dio ( Epiphysis proximalis) Trup ( Diaphysis ) Distalni ( Epiphysis distalis) Proksimalni dio se proteţe od gornje granice glave femura do donjeg ruba trochanter minora. U relevatne morfološke strukture spadaju glava femura koja čini konveksno tijelo kuka i opisana je kao nesavršeno sferoidno tijelo koje je od straga prema naprijed izbočeno, na njemu se nalazi fovea capitis koja se obično nalazi u donjem straţnjem kvadranta glave femoris i sluţi kao uporište lig. capitis femoris, koji osim vaţne biomehaničke uloge sluţi kao morfološka potpora sa prolazak a. capitis femoris za vaskularizaciju glave femora [2,3]. Orijentaciju glave femora odreďuje vrat femura koji spaja glavu femura i trup femura (Slika 1) [3]. Collum femoris je usmjeren prema naprijed, gore i medijalno što uslovljava i istovjetnu orijentaciju glave femura u prostoru, što na koncu odgovara orijentaciji acetabuluma čija je orijentacija prema straga, dole i nazad. Takva prostorna rasporedba odlučuje poloţaje stabilnosti odnosno nestabilnosti kuka i eventualne patološke ili obično traumatske dislokacije [3,4]. Osim orijentacije, vrat femura ima brojne implikacije za kliničku upotrebu, od koji je razumijevanje mikroanatomije koštane strukture vrata jedna od osnovnih [3]. U principu mikroanatomija femura je odreďena sistemom trabekula, odnosno lamelarne poredane spongiozne kosti koja konsekvencijalno ima gušće biomehaničke odredbe. Sistem trabekula ima svoje glavne i akcesorne dijelove koji se lučno prostiru kroz vrat femura ostavljajući izmeďu sebe dijelove spongiozne kosti koji predstavljaju izvjesne opasne zone za patološke frakture koje su obično hormonalno uzrokovane kod ţena u senijumu [4]. Na prelazu vrata u trup femura nalaze se veliki i mali trochanter, gdje je trochanter major usmjeren medijalno, a trochanter minor posteromedijalno. Trochanter major je robusna struktura na koju se veţu mišići stabilizatori kuka, na čijoj se medijalnoj strani nalazi fossa trochanterica koja je je ujedno i hvatište za m. 3
Slika 1. Morfologija proksimalnog i distalnog dijela femura sa prikazom femura u cjelosti ( Preuzeto iz Human Osteology, White et al. ) 4
piriformis [3]. Na lateralnoj strani trochanter majora su rasporeďena hvatišta abduktora i vanjskih rotatora kuka, osim na proksimomedijalnom dijelu gdje se nalazi područje bez hvatišta mišića nazvano area nuda, koje je kao i fossa piriformis klinički relevantno za ubacivanje intramedularnih čavala koji sluţe kao unutrašnji fiksatori obično kod fraktura trupa femura [5]. Area nuda i fossa piriformis su predloţena kao mjesta koje traumatolozi mogu koristiti za inserciju intramedularnih čavala, shodno tome da su jednostavni za orijentaciju u dobro vaskulariziranom operativnom polju kakvo je kod pristupa kuku [6]. Očigledni nedostaci su nedostatan pristup medularnom kanalu kod aree nudae, dok je kod fossae piriformis potrebno uklanjanje i naknadna reinsercija m. piriformisa [5,6]. Sa prednje strane su trochanter major i minor meďusobno povezani sa linea intertrohanterica, koja je usmjerena od proksimolateralno ka mediodistalno i nastavlja se medijalno kao labium mediale linae asperae. Sa straţnje strane trochanter major i minor su spojeni cristom intertrochantericom (Slika 2). Tijelo femura je u prostoru orijentisano tako da je u sagitalnoj ravni anteriorno konveksno, dok postoji izvjesna laterokonveksnost koja je podloţna većim varijacijama nego što je anteriorna konveksnost (Slika 1) [1]. Takva orijentaciju prati i medularni kanal femura što je opet relevantno u inserciji intramedularnih čavala, čiji je dizajn u nekoliko radova pokazan kao nedostatan u smislu praćenja različitih varijacija anterokonveksne orijentacije femura. Na straţnjoj strani femura kao morfološka jedinka se izdvaja linea aspera, kao robustna struktura koja počinje neposredno ispod proksimalne epifize i očituje se sa dvije usne, odnosno labium mediale i labium laterale linae asperae [7]. Labium mediale linae asperae kao što je i navedeno, nastavlja se od linae intertrochantericae, dok je labium laterale linae asperae ishodišta neposredno ispod trochanter majora od tuberositas glutea. Labium mediale i labium laterale se duţ tijela femura pruţaju paralelno dok se u distalnom dijelu razdvajaju kao medijalnom odnosno lateralnom epikondilu i izmeďu sebe ostavljaju glatku površinu u vidu facies popliteae (Slika 2) [7]. Distalni dio femura je prokismalna komponenta koljenog zgloba čija je funkcija upravo odreďena morfologijom distalnog dijela femura. Osnovu distalnog dijela femura čine kondili, condylus medialis i condylus lateralis, iznad koji se se nalaze epikondili, epicondylus medialis odnosno epicondylus lateralis. Osim navedenih izbočina, iznad medijalnog epikondila se nalazi tuberculum adductorium, koji je palpatorno relevantan za dijagnozu tendinitisa aduktora što je i česta pojava kod sportista koji često mijenjaju smjer kreatanja i manipulišu rekvizitima stopalima odnosno potkoljenicom kao što je slučaj kod fudbalera [8]. 5
Slika 2. Morfologija straţnje strane proksimalnog i distalnog dijela femura sa prikazom femura u cjelosti. ( Preuzeto iz Human Osteology, White et al. ) 6
IzmeĎu kondila se nalazi fossa intercondylaris u kojoj se patella kreće tokom fleksije, odnosno ekstenzije. Osim toga u fossi intercondylaris se izmeďu ostalog nalaze i kriţni ligamenti i prepatelarno masno tkivo čiji je značaj opisan u naknadnim poglavljima. Iznad fossae intercondylaris sa prednje stane se nalazi facies patellaris u kojoj patela leţi tokom ekstenzije potkoljenice, odnosno u nultom poloţaju. Iznad fossae intercondylaris sa straţnje strane se nalazi već opisana facies poplitealis ( Slika 2) [7]. Morfološka osnova distalnog dijela su kondili što su zapravo koštane strukture koje ni morfološki ni orijentaciono nisu istovjetne medijalno i lateralno [9]. Kondili su opisani kao bikonveksne strukture, što opisuje njihovu anteroposteriornu konveksnost koja odgovara i očitoj funkciji koljenog zgloba, odnosno kretanju u prvom stupnju slobode tj. fleksija i ekstenzija, što odreďuje i njihovu morfologiju [3]. U sagitalnoj ravni kondili su anteroposteriorno konveksni, dok su u horizontalnoj gledano od distalno ka proksimalno širi anteriorno nego posteriorno. Ovo posebno vrijedi za lateralni kondil koji je u posteriornom dijelu dosta uţi od lateralno ka medijalno, nego medijalni kondil (Slika 3) [1]. Osim toga, gledajući od distalno ka proksimalno uočava se posteriorna divergencija duge osovine kondila gdje kondili anteriorno konvergiraju, dok posteriorno divergiraju [1,9]. Pojedinačno je medijalni kondil uţi sa duţim anteroposteriornim parametrima, te je niţe postavljen u odnosu na lateralni, za koji je već opisano da se suţava prema straga više nego medijalni kondil, te je unatoč kraćoj anteroposteriornoj osovini prema naprijed više izbočen od medijalnog kondila (Slika 4) [1]. Niţe postavljen kondil se uočava samo na izolovanim femurima postavljenim na osteometrijskoj ploči, shodno tome da djelovanjem izraţenijih valgus sila u fiziološkim poloţajima lateralni kondil biva usmjeren distalnije, nego što ga morfološke karakteristike predisponiraju, pa su in vito kondili gotovo u horizontalnoj ravni [3]. Mikroarhitektura kondila je relevantna u razumijevanju biomehanike koljenog zgloba budući da kondili, gledani u sagitalnoj ravni imaju izgled dvostruke Arhimedove spirale. Arhimedove spiralu karakteriše povećanje radiusa krivine oko odreďenog centra kretanja za svaki ugao oko navedenog centra. Pod dvostrukom Arhimedovom spiralom se opisuje spirala čiji centar nije pojedinačna tačka u prostoru, nego više tačaka u vidu linije sa izraţenim vrhom (Slika 5) [3]. Navedeni izraţeni vrh predstavlja tačku spajanja dvije Arhimedove spirale, gdje jedna počinje a druga završava. Shodno opisanom rasporedu radijus krivine se od naprijed ka nazad povećava do spoja dvije spirale, dok se nakon vrha smanjuje straga. Mikroarhitektura ima morfološke, biomehaničke i samim tim kliničke implikacije budući da je prostor gdje se radijus kurvature kondila povećava označen kao patelofemoralni 7
Slika 3. Morfologija medijalne strane proksimalnog i distalnog dijela femura sa prikazom femura u cjelosti. ( Preuzeto iz Human Osteology, White et al. ) 8
zglob dok je prostor gdje radijus krivine kondila smanjuje zapravo femorotibijalni zglob [3]. Ova podjela je bila značajna shodno tome da femoropatelarni i femorotibijalni zglob nisu mogli biti jasno razgraničeni samo morfološkim strukturama kao što su zglobne površine. Biomehanički su evolvente (rastući radijus kurvature) i devolvente (opadajući radijus kurvature) bitne sa razlikovanje rotiranja i klizanja femura po tibiji budući da femur po tibiji rotira u području evolventi, a kliţe u području devolventi zahvaljujući prevashodno djelovanju straţnjeg kriţnog ligamenta koji se zateţe na području evolventi na kondilima [9]. Takav raspored ima različite kliničke implikacije koje se zasnivaju na činjenici da podjela kretanja femura po tibiji na rotaciju i klizanje implicira sniţeno djelovanje sile na plato tibije jer vertikalna sila djelovanjem prenosi klizanje femura sa prednjeg na straţnji dio tibije omogučavajući izmjenu osteosintetskog i osteoresorptivnog modusa kosti tibije [10]. Navedena racionalizacija je aplicirana i u dizajniranju endoproteza koljena gdje se uklanjanjem prednjeg kriţnog ligamenta spriječava selektivni prestanak rotacije odnosno klizanja. Povećano osteoresorptivno djelovanje sile na području tibijalne komponente endoproteze, teoretski, dovodi do neuspješnih zahvata, odnosno povećane učestalosti sekundarnih ugradnji endoproteza [10]. Radijus krivine se razlikuje izmeďu kondila gdje je evolvirajući radijus medijalnog kondila od 17 do 38 mm a devolvirajući 38 do 15 mm dok je kod lateralnog kondila evolvirajući radijus od 12 do 60 mm a devolvirajući radijus 60-16 mm [3]. Takav raspored kondila je neuočljiv do 2. ili 3. Godine, nakon što uticaj lokomocije djece ne počne djelovati na distalni femur gdje uniformna konveksnost anteriorno, distalno i posteriorno prelazi u adultni oblik distalnog femura u smislu zaravnjenja distalnog dijela kondila i retropozicioniranja većeg dijela kondila u odnosu na prednju stranu [1]. Sa unutrašnje strane, pozicionirano više anteriorno, nalazi se udubljenje kao hvatište za straţnji kriţni ligament. Na unutrašnjoj strani lateralnog kondila i straga nalazi se istovjetno udubljenje za prednji kriţni ligament [11]. Iznad kondila se nalazi epikondili gdje je lateralni epikondil robusno izbočenje sa kojeg se anteroproksimalno pruţa manji koštani izdanak za koji se hvata lateralni kolateralni ligament koljenog zgloba. Iznad njega nalazimo usjek koji odvaja hvatište lateralnog kolateralnog ligamenta i m. popiliteusa. 9
Slika 4. Prikaz distalnog dijela femura gledanog od distalno ka prokismalno. ( Preuzeto iz Human Osteology, White et al. ) Slika 5. Evolvente i devolvente medijalnog ( desno ) i lateralnog ( lijevo ) kondila sa vrijednostima radijusa. ( Preuzeto iz Physiology of the Joints: Volume 2 Lower Limb, Kapandji et al. ) 10
Medijalni epikondil nema robusnu graďu te je više dvostrukog oblika slova C sa centralnim udubljenjem na koje se hvata proksimalni kraj medijalnog kolateralnog ligamenta [11]. Iza medijalnog epikondila je aduktorni tuberkul kao hvatište m. adductor magnusa. IzmeĎu te dvije strukture se u većem dijelu populacije, nalazi medijalni patelofemoralni ligament (MPFL) kao relevantan entitet u patelofemoralnoj patologiji [12]. Kroz oba epikondila prolazi transepikondilarna osovina što je zapravo osovina koje prolazi kroz oba epikondila i koja sluţi kao morfološki orijentir za poravnanje endoproteze koljena tokom artroplastike koljenog zgloba [10]. Transepikondilarna osovina je prihvaćena u odnosu na straţnju kondilarnu osovinu kao superiorna, shodno lakšem pronalasku i manjim varijacijama intraoperativno. Spolne i rasne razlike u koštanoj morfologiji femura su jasno opisane i nose značajnu kliničku vrijednost u različitim poljima ortopedije i traumatologije. Ukratko, morfometrijske vrijednosti kod ţenskog spola su obično manje nego kod muškaraca, dok su morfometrijski parametri u azijskoj populaciji niţi od onih kod crne i bijele rase. 1. 2. RELEVATNA MEKOTKIVNA ANATOMIJA KOLJENOG ZGLOBA Osim koštanih struktura za kliničke implikacije u području koljenog zgloba je bitno poznavati i anatomiju mekih tkiva. Koljeni zglob ima kompleksnu graďu fibrozne i sinovijalne ovojnice, svjedok tome je činjenica da unatoč stoljećima morfoloških opisa fibrozne ovojnice koljenog zgloba, odreďene strukture kao što je anterolateralni ligament su jasno opisane tek u 21. stoljeću. Jasne morfološke značajke sinovijalne ovojnice (Slika 6) su opisane tek uvoďenjem artroskopije. Fibrozna kapsula koljenog zgloba je u suštini sastavljena od tetiva okolnih mišića koje podupiru ligamenti. Mišići, njihove tetive i ligamenti čine periartikularni sistem zaštite koljenog zgloba koji sluţi kao stabilizator istog, jer je koljeno evolucijski i funkcionalno nesavršen zglob koji koristi različite mehanizme da bi imao dvije fiziološke slobode kretanja i jedno patološku ili dijagnostičku slobodu kretanja [3,12]. Počevši od sredine, koljeni zglob sprijeda zatvara patela odnosno tetiva kvadricepsa iznad patele i ligamentum patellae ispod nje. Tetiva kvadricepsa i patelarni ligament su zapravo jedinstven morfološki entitet koji je didaktički podijeljen, gdje je tetiva fibrozna struktura iznad patellae, a patelarni ligament njen nastavak 11
Slika 6. Šematski prikaz sinovijalne ovojnice i infrapatelarnog masnog tkiva sa prikazanim komunikacijama medijalnog i lateralnog kompartimenta. ( Preuzeto iz Physiology of the Joints: Volume 2 Lower Limb, Kapandji et al. ) Slika 7. Prikaz djelovanja sila m. Quadricepsa na patelu i tuberositas tibiae. ( Preuzeto iz Physiology of the Joints: Volume 2 Lower Limb, Kapandji et al. ) 12
porijeklom od m. qudricepsa, m. sartoriusa i m. adductor magnusa ispod kojih se nalaze vlakna srednjeg sloja, odnosno tetiva kvadricepsa i patelarni ligament u uţem smislu kod kojih se tetiva neposredno nakon kontakta sa patelom razdvaja u medijalni i lateralni krak koji okruţuje patelu i spaja se u patelarni ligament koji započinje kao zadebljala stuktura čiji se promjer smanjuje i veţe za tuberositas tibiae [12]. Unatoč prividnom zadebljalom dijelu, početak patelarnog ligamenta zapravo je manje sposoban, od ostatka ligamenta, da podnosi kompresivne sile koje se izdvajaju kao glavni etiološki faktor u nastanku patelarnog tendinitisa. Shodno tome locus minoris resistentiae patelarnog ligamenta je njegov početni dio i to preciznije posteromedijalni dio koji podlijeţe upalnim ili degenerativnim promjenama, ovisno o patološkom stadiju (Slika 7) [13]. Najdublji dio prednje strane fibrozne kapsule i ujedno peripatelarnih struktura su unakrsna vlakna porijeklom od m. vastus medialisa (VMO) i m. vastus lateralisa (VLO). Vlakna VMO su usmjerena od gore i medijalno prema dole i lateralno, dok su vlakna VLO suprotnog toka i meďusobno se isprepliću ispred patele i prepatelarne burse, a iza navedenog srednjeg sloja [12]. Medijalno od peripatelarnog područja takoďer razlikujemo tri sloja mekotkivnih struktura gdje je površni istovjetan onom sa prednje strane koljenog zgloba, a srednji sastavljen od medijalnog kolateralnog ligamenta i MPFL-a koji se proteţe od usjeka izmeďu medijalnog epikondila i aduktorne kvrţice do superomedijalnog dijela patele, gdje sluţi kao njen stabilizator i igra izrazito bitno ulogu u patelofemoralnoj patologiji, odnosno u etiologiji patelarne nestabilnosti (Slike 8 i 9). Medijalni patelofemoralni ligament vrši tenzionu silu prema medijalno nad patelom spriječavajući pomjeranje patellae prema lateralno, odnosno osiguravajući fiziološku trakciju patele. Takva uloga je najizraţenija izmeďu 20-90 stepeni fleksije u koljenu jer je ustanovljeno da je upravo u tom rasponu tenzija u MPFL-u najveća. Ovo je i razumljivo budući da je izmeďu nultog poloţaja i 20 stepeni glavni stabilizator patellae lateralni kondil, a od 90 stepeni interkondilarni usjek. Svaki poremećaj tenzije MPFL-a dovodi do pomjeranje patele lateralno i sudaranja sa lateralnim kondilom što posljedično dovodi do oštećenja hrskavice, od hondromalacije patele do artroze patelofemoralnog zgloba [12]. MCL se proteţe od medijalnog epikondila do područja pes anserinusa gdje dolazi u kontakt sa bursom pes anserinusa. MCL ima površni i duboki dio od kojih površni ima šire hvatište te poljasnatiju i posljedično graciliniju graďu od dubokog dijela, koji je okruglastog oblika te je usmjeren od gore i straga prema dole i naprijed paralelno prednjem kriţnom ligamentu a suprotne orijentacije od LCL-a što omogućava njegovu specifičnu 13
Slika 8..Prikaz MPFL-a prije disekcije peripatelarnog područja ( a) i poslije disekcije ( b ). ( Preuzeto iz Anterior Knee Pain and Patellar Instability, Sanchis- Alfonso et al. ) Slika 9. Odnos MPFL-a sa VMO u normalnoj fleksiji ( d ) i dubokoj fleksiji ( e ). ( Preuzeto iz Anterior Knee Pain and Patellar Instability, Sanchis- Alfonso et al. ) 14
funkciju gdje su kolateralni ligamenti u nultom poloţaju opušteni a kriţni ligamenti zategnuti dok je u poloţaju semifleksije obrnut raspored sila. To znači da kolateralni ligamenti pruţaju stabilnost koljenu u semifleksiji, dok kriţni ligamenti imaju funkciju rotatornih stabilizatora u ekstenziji, odnosno nultom poloţaju [3,11]. Priča o MCL-u je klinički relevantna za spolne razlike shodno tome da je kod osoba ţenskog spola izraţeniji valgus koljena zbog različitih funkcija [9]. Djelovanjem valgus sila se MCL zateţe i dolazi u obzir kao izvor obično neprepoznate patelofemoralne boli, najčešće u vidu tendinobursitisa pes anserinusa što je i jedan od blaţih oblika patoloških ili traumatoloških disfunkcija MCL-a [13]. Prostor izmeďu navedenih struktura medijalno od peripatelarnog područja je ispunjen vlaknima VMO-a. Lateralno peripatelarno područje čine VLO i lateralni patelofemoralni ligament (LPFL) od kojih se lateralno proteţe LCL. Lateralni patelofemoralni ligament nije u fiziološkom smislu bitan kao njegov ekvivalent sa medijalne strane osim što je u operativnom postupku, simplificarno gledajući, odvajanje LPFL-a ( lateral release method) zapravo metoda izbora u riješavanju patelarne nestabilnosti [12]. LCL se proteţe od lateralnog epikondila do glave fibule te se prije njegov hvatišta podijeli na dva dijela i ponovo spoji da bi omogućio prolazak m. popliteusa, što je uočljivo prilikom artroskopije. Straga je kontinuitet koljenog zgloba odrţan od strane m. popliteusa, triceps surae i drugih ligamentoznih struktura uključujući lig. arcuatus, čija su orijentacija i patologija relevantni u hirurgiji meniskusa ako se koriste inside- out metode gdje se šivenje meniskalnih poderotina obavlja iznutra (intartikularno pomoću artroskopije) prema vani i nazad [14]. Značajnu ulogu u navedenoj proceduri imaju i sadrţaj fossae popiltae, gdje je u mnoštvu radova zapravo opisan značaj poznavanja topografske anatomije odnosno neurovaskularnih struktura koljene jame za korištenje inside- out metode šivenja meniskusa [14]. Periartikularni sistem zaštite u suštini sluţi kao stabilizator koljena, kako u prvom tako i drugom stepenu slobode, kao i u spriječavanju nastanka trećeg, patološkog stepena slobode odnosne prednje i straţnje translacije femura nad tibijom i obrnuto [3]. Kao i periartikularni sistem zaštite, tako su i mišići u sklopu istog, stabilizatori po funkciji što je relevantna informacija u programu rehabilitacije kod patelofemoralne boli gdje se nastoji povećati izdrţljivost u odnosu na snagu mišića. Unutrašnjost fibrozne kapsule oblaţe sinovija koja ima oblik cilindra udubljenog straga, tako da se dio tibiae iza hvatišta prednjeg kriţnog ligamenta i dio femoralnih kondila ispod hvatišta ACL-a i PCL-a nalazi intraartikularno ali ekstrasinovijalno. Hvatište sinovije na tibiji je dakle oblika cilindra sa 15
Slika 10. Cjeloviti prikaz koljenog zgloba sa fokusom na orijentaciju kriţnih ligamenata. ( Preuzeto iz Atlas of Human Limb Joints, Guyot et al. ) 16
straţnjim udubljenjem iza hvatišta ACL-a, dok hvatište na femuru prati facies patellaris sprijeda i gore s tim da postoji izbočenje sinovije iznad facies patellaris u vidu suprapatelarne burse (Slika 5) [1]. Lateralno i dole hvatište prati granicu hrskavice te se straga podiţe nešto iznad tog nivoa tako da sa unutrašnje strane oblaţe m. gastrocnemius [3]. S unutrašnje strane kondila sinovija prati granicu hrskavice i proteţe se iznad hvatišta ACL-a i PCL- ostavljajući ih ekstrasinovijalno (Slika 11) [11]. Klinički je bitno opisati duplikature sinovije od kojih razlikujemo infrapatelarnu, suprapatelarnu i mediopatelarnu duplikturu (plicae). Plica suprapatelaris je shodno nazivu podvostručenje sinovije koje se nalazi iznad patele i postoji kod 50% populacije i nije opisan klinički značaj iste [14]. Plica infrapatellaris je osnova septum medianuma, koji kod fetusa odvaja dvije sinovijalne šupljine. Nastaje spajanjem alarnih plica koji se pruţaju od medijalne, odnosno lateralne strane patele te se spajaju na apeksu, te prema gore i nazad nastavljaju do facies patelaris femura ograničavajući sa prednje strane infrapatelarno masno tkivo (Slika 5) [1]. Infrapatelarna duplikatura je često hipertrofična prilikom upalnih reakciju u koljenom zglobu, posebno kod tendinitisa ili idiopatskih sinovitisa te se često resecira prilikom dijagnostičkih artroskopija koje nemaju druge patološke entitete [12]. Plica mediopatellaris je semicirkularno podvostručenje sinovije, koje se pruţa medijalno od patele do femura koje je klinički značajno, jer je anatomska osnova sindroma medijalne plike gdje je fiziološki pristuna plica mediopatellaris hipertrofičnog izgleda i imitira svojstven impigment syndrome u medijalnom parapatelarnom prostoru stvarajući često zanemaren uzrok femoropatelarne boli. IzmeĎu prednje strane sinovije i patelarnog ligamenta je uglavljeno infrapatelarno masno tkivo koje ima četvrtast oblik i sluţi kao vrsta amortizacije prilikom kretanja u sagitalnoj ravni (Slika 5). Shodno prisnom odnosu sa patelarnim ligamentom obično masno tkivo bude hipertrofično kod hroničnih tendinitisa zbog neoangiogeneze i infiltriranja upalnih supstrata. Tako je u 3. stadiju tendinitisa, osim denervacije i resekcije oštećene tetive operativno preporučena i selektivna ekscizija infrapatelarnog masnog tkiva. Od kriţnih ligamenata za ovu studiju je posebno relevantnan prednji kriţni ligament (ACL). Prednji kriţni ligament se proteţe od tibijalnog platoa u prostoru od prednje tibijalne jame sprijeda do insercije straţnjeg roga lateralnog meniskusa straga. Na prednjem kriţnom ligamentu razlikujemo dva snopa: anteromedijalni ( AM) i posterolateralni ( PL) snop, od kojih je anteromedijalni impozantije graďe, te se od opisanog polaziša kreće straga i lateralno veţući za inserciju na unutrašnjoj strane lateralnog kondila iznad insercije 17
Slika 11. Insercija ACL-a na preparatu ( a ) i na RTG-u ( b). ( Preuzeto iz The Anterior Cruciate Ligament: Reconstruction and Basic Science, Prodromos et al. ) Slika 12. Sekvencijalni prikaz orijentacije vlakana ACL ( a- c ). ( Preuzeto iz The Anterior Cruciate Ligament: Reconstruction and Basic Science, Prodromos et al. ) Slika 13. Sekvencijalni prikaz orijentacija vlakana ACL-a, nastavak ( d- f ). ( Preuzeto iz The Anterior Cruciate Ligament: Reconstruction and Basic Science, Prodromos et al. ) 18
posterolateralnog snopa (Slike 12 i 13). Njihova orijentacije se mijenja shodno različitim poloţajima fleksije i ekstenzije gdje su u nultom poloţaju postavljeni po opisanim orijentacijama dok se sa fleksijom mjesto insercije AM snopa pomjera straga i dole, a insercija PL snopa gore i naprijed kriţajući snopove ACL Osim što su različite orijentacije, AM i PL snopove odvaja jasna vaskularizirana membrana [11]. U nastavku su opisane nekontaktne rupture prednjeg kriţnog ligamenata zbog relevantnosti spolnih razlika u nastanku istih. 1. 3. RELEVANTNI OPERATIVNI I KLINIČKI PODACI 1. 3. 1. ENDOPROTEZE KOLJENA Endoproteze koljena su strukture koji operativnim aktom artroplastike mijenjaju oštećenu hrskavicu femura i/ ili patele. U ovoj studiji se govori isključivo o totalnim endoprotezama koljena koje podrazumijevaju zamjenu svih artikularnih površinu kako u femorotibijalnom tako i femoropatelarnom zglobu dok, pored navedenih moţemo razlikovati i parcijalne endoproteze koje se koriste kod kompartmentalnih artroza obično medijalnog kompartementa femorotibijalnog zgloba, što bi moglo naći uporište u opisanim spolnim razlikama distalnog femura zbog izraţenijeg djelovanja sila valgusa kod ţena [10]. Historijski je dizajniranje endoproteza koljena pratilo anatomske ili funkcionalne principe dizajniranja [10]. Najraniji pokušaji zamjene artikularne površine koljena su bili ograničeni preopseţnim ili premalim osteotomijama za uklanjanje oštećene hrskavice, rezultirajući nestabilnošću odnosno neţeljenom artrodezom. Osim toga tribologija je bila na nezavidnom nivou pa su se prije metala i polietilena koristili burse, fascije ili akrilati [15]. Pokušaji repliciranja su pratili ili funkcionalne principe gdje se koristila unikondilarna proteza valjkastog oblika sa tibijalnom komponentom koja svojim konkavitetom odgovara femoralnoj komponenti ili se koristio anatomski oblik, što je zapravo bikondilarna proteza sa uniformnim oblikom i odgovarajućom tibijalnom komponentom za svaki kondil (Slika 14). Razvojem tehnologije i iskustvom hirurga su se nastojale ukloniti mane postojećih proteza te su se umjesto anatomskih i funkcionalnih principa usvojili principi vezani za kriţne ligamente jer se ispostavilo da bi se većina neuspjelih artroplastika odnosno proteza kratkog vijeka moglo objasniti biomehanikom kriţnih ligamenata [10]. Tako su se razvili pojmovi proteza koje uklanjaju kriţne ligamenta (CE, Cruciate Eliminating), proteze koje očuvaju kriţne 19
Slika 14 Moderna femoralna i tibijalna komponenta endoproteze koljena. ( Preuzeto iz Insall & Scott Surgery of the Knee, Scott et al. ) Slika 15. Koraci u korištenju spacera pri TKA. ( Preuzeto iz Insall & Scott Surgery of the Knee, Scott et al.) 20
ligamente (CR, Cruciate Retaining) i proteze koje mijenjaju kriţne ligamenta (PS, Protheses Substitute). Prevashodne funkcionalne i anatomske proteze su bile CE tipa te su shodno tome bile neprihvatljive. CR proteze imaju bikondilarni oblik sa prednjim mostom iza kojeg se pruţa stabilizirajuća šipka te se izmeďu kondila nalazi prostor za očuvanje kriţnih ligamenta, dok PS proteze imaju cam and post " mehanizam koji u principu osigurava biomehaničku ulogu PCL-a koristeći izbočenje u straţnjem dijelu tibijalne komponente, koje ima odgovarajuće udubljenje u femoralnoj komponenti u koje se uklapa [10]. Osnova ovakvog dizajna je biomehanička uloga PCL-a u stvaranju rollback " efekta, odnosno već opisanog klizanja femura po tibiji nakon inicijalnog rotiranja. Takav mehanizam djeluje na principu zatezanja PCL-a i omogućavanja većeg stepena fleksija shodno velikoj površini kondila femura u odnosu na tibiju, te spriječavanja prednje translacije femura po tibiji. ACL ima jednak mehanizam u suprotnom smjeru, meďutim nema zapaţenu ulogu u dizajniranju proteza iako je nedostatak ACL-a mogući uzrok veće nedostatnosti i nestabilnosti ugraďenih proteza [15]. CR i PS su nastojali odrţati efekat PCL-a. MeĎutim razvili su vlastite mane gdje su CR proteze teţe za implantirati shodno tome da zahtjevaju uspostavljanje ravnoteţe ligamenata nakon ugradnje (balancing) jer preveliko zatezanje ili preveliko opuštanje PCL-a moţe dovesti da paradoksalne nestabilnosti u koljenu zbog prednje translacije femura po tibiji (Slika 15). Preveliko opuštanje dovodi do mogućnosti impigimenta PCL-a gdje zbog duţine i nedostatnog zatezanja zaglavi izmeďu femoralne i tibijalne komponente [15]. To se moţe javiti i upotrebom konformirajuće tibijalne komponente kod CR tipa femorale komponente. Opisani problemi zahtjevaju upotrebu ravne i čvrste tibijalne komponente što rezultira većim fokusom pritiska na jednu tačku i mogućeg trošenje polietilena ili propadanja proteze [10]. CR proteze su adekvatnije u riješavanju kompleksnih problema u TKA kao što je prisustvo varus i valgus deformiteta iako balancing ligamenata predstavlja dodatni izazov. PS proteze su napravljene kao odgovor na nedostatke CR tipa te su unatoč boljim teoretskim argumentima i jednostavnošću, evidentirani slični problemi kao kod CR tipa posebno u pogledu nestabilnosti ili propadanja proteze [15]. U novije vrijeme nastoje se riješiti problemi koji su došli uz CR i PS tip, te se razvijaju proteze koje prate specifičnu anatomiju medijalnog i lateralnog kondila, omogućavajući samo aksijalnu rotaciju u medijalnom kompartimentu, a fleksiju i translaciju u lateralnom kompartimentu. Takve proteze još nisu našle opću upotrebu. 21
Razvijaju se i motion-guided proteze koje u principu uslovljavaju kretnje proteze kroz različite slično PS tipu proteza, gdje su najpoznatije J tip proteze kod kojih su smanjeni AP diametar i straţnja visina kondila u svrhu izazivanja rollback mehanizma [10]. Za ovu studiju je posebno relevatnan razvoj proteza specifičnih za spol i rasu gdje se na osnovu antropometrijskih podataka nastoje razviti proteze koji bi više odgovarale ţenskom spolu ili različitim rasama, budući da je uspostavljen bijas za pravljenje proteza koje odgovaraju samo bijeloj rasi [10]. 1. 3. 2. NEKONTAKTNE RUPTURE PREDNJEG KRIŢNOG LIGAMENTA Pod nekontaktnim rupturama prednjeg kriţnog ligamenta podrazumjevaju se rupture ili parcijalne rupture nastale djelovanjem vlastito generiranih sila od strane pacijenta kao kontrast na kontaktne gdje je sila generirana od strane druge osobe ili predmeta [11]. Postulirano je da nekontakne rupture nastaju prevashodno zbog djelovanja sila u sagitalnoj ravni zbog činjenice da je tokom eksperimentalnih studija uspostavljeno da je mjesto najvećeg djelovanja sile na prednji kriţni ligament na hvatištu na tibijalnom platou tokom ekstenzije, odnosno prilikom što manjeg ugla fleksije [11]. Izolirano povećanje unutrašnje i vanjske rotacije, odnosno valgusa ne dovodi do značajnog povećanja tenzione sile na prednji kriţni ligament iako u kombinaciji sa jakim sagitalnim silama na prednji dio tibije dovode do značajnog povećanja tenzione sile na ACL. Teoretski je djelovanje mišića kvadricepsa glavni uzrok nekontaktnih povreda shodno tome da kvadriceps vrši najveću silu nad prednjim dijelom tibije, što se kosi sa dosadašnjim načelima preventivnih programa gdje se vjeruje da kontrakcije kvadricepsa štite prednji kriţni ligament od ruptura, smanjujući djelovanje translatornih sila na tibiju [13]. Dokazano je da tibial-shaft ugao koji odgovara sili kvadricepsa raste sa smanjenjem ugla fleksije koljena, što se superimponira na činjenicu da je učestalost nekontaktnih ruptura ACLa učestalija kod ţena shodno tome da sportisti ţenskog spola učestvuju u aktivnosti sa manjim uglovima fleksije nego sportisti muškog spola [11,14]. Osim toga sportisti koji koriste podlogu za izvoďenje aktivnosti sa visokim energetskim potencijalom imaju veću šansu za rupturu ACL-a što je u skladu sa teorijama o djelovanju kvadricepsa, jer svako skladištenje energije zahtjeva upotrebu kvadricepsa što je i funkcija njegove tetive, a i javlja se i refleksna ekstenzija potkoljenice kod korištenja podloge od straga prema naprijed. 22
U principu uspotavlja se koncept negativnog djelovanja kontrakcija kvadricepsa što se kosi sa dosadašnjim načelima preventivnih programa. Osim toga umanjuje se uloga dosadašnjih objašnjenja u vezi djelovanja vanjske rotacije i valgus sila na rupture ACL-a. Osim uspostavljanja patomehanizma nekontaktnih ruptura, odreďivanje riziko faktora je neizostavno kod razvijanja preventivnih programa, te je poseban fokus stavljan na sportiste ţenskog spola zbog povećane učestalosti ruptura [11,13]. Uspostavljeni su anatomski riziko faktori za rupture ACL-a gdje se najviše spominju Q-ugao i širina interkondilarnog usjeka. U principu Q-ugao je uzet kao idealni anatomski parametar budući da je veći kod ţena pruţa pathomehaničku osnovu rupturama ACL-a odnosno djelovanje valgus sile [11]. Iako se uzima da je Q-ugao izraţeniji kod ţena, pregledom literature se ne zaključuje tako očita razlika u Q- uglu ţena i muškaraca iako je sigurno da su valgus sile izraţenije kod ţena shodno širini kukova i drugim kliničkim entitetima. Interkondilarni usjek je postuliran kao riziko faktor za rupture ACL-a, jer je razumljivo da bi širina već uskog prostora sigurno mogla uticati na tenziju u ACL-u, te je postulirano da uzak interkondilarni usjek zateţe ACL te doprinosi sili koja se javlja pri vanjskoj rotaciji tibije gdje se ACL zateţe preko medijalnog kondila i dovodi do rupture. Iako je pokazano da je interkondilarni usijek uţi kod osoba sa rupturom ACL, nejasno je zbog nedostatka adekvatnih metoda pregleda koliko je sama morfometrijska karakteristika odgovorna za takve rezulate [11]. Osim anatomskih postulirani su i fiziološki riziko faktori izmeďu ostalog i djelovanje hormona i menstrualnog ciklusa jer su pronaďeni receptori estrogena i progesterona na ACLu, te da su rupture učestalije tokom odreďenih dana u menstrualnom ciklusu [10]. Pored fizioloških i anatomskih spominju se i neuromuskularni riziko faktori. 1. 3. 3. SINDROM PATELOFEMORALNOG BOLA Sindrom patelofemoralnog bola (PFP) je dijagnoza koja se postavlja empirijski nakon isključivanja svih drugih morfoloških entiteta u patologiji koljena. Iako je klinički prihvatljivije razmišljati o PFP-u kao enitetu nepoznate etiologije sigurno postoji morfološka ili funkcionalna podloga koja dovodi do bola u koljenu [12]. Za sad se smatra da je uzrok mišićni disbalans koji dovodi do neadekvatnog istezanja periartikularnih struktura koljena, što je nemoguće dokazati na nivou osnovne nauke budući da još uvijek nisu definisani nociceptivni receptori u koljenom zglobu, odnosno gdje bi se to sve mogli nalaziti. 23
U većini slučajeva se PFP definiše isključivanjem drugih kliničkih, odnosno morfoloških entiteta, prevashodno isključivanjem tendinitisa, posebno tendinobursitis pes anserinus kao i tendinitis semimebranosusa [12,14]. Uklještenje infrapatelarnog masnog tkiva i hipertrofičnu mediopatelarnu plika je takoďer potrebno isključiti, kao što je prethodno i spomenuto. Sindrom patelofemoralnog bola je posebno relevantan jer je dokazana povečana učestalost kod ţenskih pacijenata, s čim su povezivani i koštani entiteti, prevashodno Q-ugao i izbočenost lateralnog kondila. MeĎutim u posljednje vrijeme se koristi model tri nivoa gdje se umjesto koljena, tretiraju i kuk te stopalo shodno tome da su slabost abduktora kuka i ravna stopala riziko faktori za nastanak patologijr koljenog zgloba [12]. Na osnovu navedenog, terapijske fokus je na jačanju abduktora kuka da se smanji Q-ugao jer je to jedini dokazan tretman za razliku od jačanja VMO-a i korištenja proteza za stopala koji su teoretski mogući meďutim nisu teoretski dokazani [10]. Koštana morfologija je jasno opisana kao riziko faktor zbog izbočenijeg lateralnog kondila kao i mogućih hipoplazija manjeg gradusa koje dovode do nestabilnosti patele, koja se percipira kao bol. MeĎutim osnova bola kod tog mehanizma je oštećenje hrskavice i nastanak hondromalacije, ali za koju nikada nije dokazano da zapravo moţe izazivati bol, što je i razumljivo. Ipak je općeniti konsenzus da oštećenje hrskavice izaziva bol, što moţe biti debilitirajuće za pacijente sa pogrešnom dijagnozom. 24
1. 4. FORMULACIJA PROBLEMA Naučnici tokom niza godina pokušavaju objektivizirati spole razlike u odreďenim morfometrijskim parametrim kroz cijelo tijelo [9]. Takve metode su posebno bitne u arheološkim, odnosno antropometrijskim i sudskomedicinskim implikacijama koje sluţe za prepoznavanje kako pojedinačnih osoba i njihovog spola, tako i cijelih populacija, odnosno rasa [7]. Morfometrijska mjerenja na lobanji su posebno popularna u području sudskomedicinske analize jer se različite spolne varijacije javljaju kroz cijeli koštani dio glave. MeĎutim ni femur nije bez osobitosti kroz historiju i posebno je uključen u priču o individualizaciji ţenskih sportista koji imaju specifičnu patologiju kroz, prevashodno sportsku ortopediju ali i kroz sportsku medicinu [10]. Jasno je da spolne razlike postoje kao izraţaj različitog djelovanja hormona kod ţena, meďutim djelovanje tih istih hormona je faktor i u svakodnevnoj patologiji zglobova i kostiju koji bi odreďivao spolne dimorfizme u koštanom smislu [1]. Tako su kod ţena učestaliji overuse sindromi odnosno tendinitisi, kao i sindromi bola koljena čija je etiologija još uvijek nejasna i zasad ostaje dijagnoza po isključivanju. Veća učestalost se u mnogome pridodaje razlikama u koštanoj morfologiji i dinamici interakcije kostiju i zglobova po različitim osovinama, gdje je najprominentiji Q ugao i njegova vrijednost u procjenjivanju valgus sila koje predisponiraju ţenske sportiste raznoj patologiji. IzmeĎu ostalog tendinitisi pes anserinusa često dovode do pogrešne dijagnoze PFPa kod ţena i često su zanemarena dijagnoza [4,9]. Već je jasno da su riziko faktori za nastanak tendinobursitisa pes anserinusa izraţen valgus i ravna stopala. Valgus ugao je izraţeniji kod ţena nego što je kod muškaraca prevashodno zbog rasporeda i orijentacije glave femura i acetabuluma, iako ulogu imaju različite varijacije u abduktorima kuka koji su jednostavno kod nekih ţena slabije izraţeni pa dovode do medijalizacije koljena preko poremećaja kinetičkog lanca [3]. Pojava tendinobursitisa se smatrala učestalijom kod ţena zbog činjenice da ţene više pate od hondropatija različite etiologije. MeĎutim ta teorija nema anatomskog smisla shodno tome da bursa pes anserinus nema komunikaciju sa zglobnom šupljinom koljena iako bi neko smatrao logičnim prema definiciji burse [12]. Patelarni tendinitis je učestaliji kod ţena u odnosu na muškarce, meďutim nije napravljen neki anatomsko-biomehanički smisao koji bi opravdao učestaliju pojavu tendinitisa kod ţena. Dugo vremena se upravo Q ugao uzimao kao teoretska osnova za nastanak patelarnog tendinitisa čemu je pruţila potporu i činjenica da je VMO pokazan kao slabija struktura kod ţena nego kod muškaraca [9,12]. 25
MeĎutim nikada nije dokazana uloga slabijeg VMO-a u nastanku bilo koje tendinozne patologije koljena pa je zadnji model koji se koristi za objašnjavanje, sadrţi tri nivoa osim nivoa koljena koji se prethodno koristio [13]. Sada je fokus na kuku i stopalu, iznad odnosno ispod koljena gdje se nastaju sve tri komponente sinhronizirati u rehabilitacijskom procesu koji bi uklonio etiološki momenat koji je uzrokovao patologiju. Osim toga, uzimala se u obzir i razlika u hormonalnom lučenju izmeďu muškaraca i ţena gdje je postulirano da su povrede tetiva češće u periodu povečanog lučenja estrogena što bi imalo više smisla u promjenama kretanja u tom periodu nego u strukturnim promjenama u tetivama [11]. Razlog je histološka graďa tetiva koja ima više matriksa nego fibroblasta koji bi reagovali na hormone, a i patologija tendinitisa je više u funkciji kompresije nego elongacije, što se ne podudara sa navedenom tvrdnjom [13]. Osim navedene patologije spolne razlike u koštanim strukturama su posebno relevantne u patologiji ruptura ACL-a prevashodno zbog promjena u graďi interkondilarnog usjeka izmeďu muškaraca i ţena [11]. Ţene imaju uţe i više interkondilarne usjeke koji imaju graďu slova A, pa su zbog toga podloţnije nekontaktnim rupturama ACL-a,kako zbog manjeg ACL-a tako i zbog moguće pojave impigimenta tokom rotatornih kretnji [11]. Iako su razlike u morfologiji dokazane, njihov značaj nije jasno utvrďen jer je teško odvojiti kauzalnost od korelacije u ovom slučaju, te predloţiti preventivne programe ili posebno za operacije kao što je nočoplastika na ovako slabim dokazima. Kako su ţene podloţnije hondropatijama, tako im je veća i učestalost TKA operacija zbog čega su raspravljane i mogućnosti uvoďenja endoproteza specifičnih za spol. Takvo što bi, smatraju stručnjaci imalo ekonomskog smisla da smanji učestalost reoperacija TKA, i jasna teoretska podloga je dokazana u smislu morfoloških razlika u koštanim strukturama koljena izmeďu muškaraca i ţena [10]. Već postoje i široko su upotrijebljuju endoproteze specifične za spol iako je njihova efikasnosnt upitna. UvoĎenje novih endoprotetskih sistema, koliko god teoretski opravdano bi moralo smanjiti koštanje TKA za 50-55% da bi bilo ekonomski isplativo, odnosno prihvatljivo u široj upotrebi jer se u toku sljedećih 15 godina očekuje porast broja TKA za 3 miliona godišnje [15]. 26
1. 5. DEFINICIJA PROBLEMA Na osnovu prethodno priloţenih podataka, glavni cilj ove studije je ustanoviti postojanje spolnih razlika po 11 linearnih morfometrijskih parametara koristeći klasične metode mjerenja kaliperima. Klasične metode mjerenja su se pokazale adekvatnije u odnosu na odreďene slikovne metode, prevashodno RTG jer postoje razlike u magnifikacijskim distorzijama koje se moraju računati ovisno u uglu u kojem pacijent stoji. Podaci o vaţnosti morfologije odnosno spolnih razlika u morfologiji interkondilarnog usjeka su od velikog značaja za razumijevanja nekontaktnih ruptura ACL-a te pruţaju teoretsku osnovu za naknadne operacije ili rehabilitacije. U nastavku čemo napraviti pregled radova koji su se bavili prediktivnim značajem kako morfologije, tako i spolnih razlika u rupturama ACL-a. Osim toga analiziranje linearnih morfometrijskih parametara, odnosno njihove meďusobne korelacije sa posebnim osvrtom na interkondilarni usjek, bi moglo pruţiti uvide u mogućim prediktivnim faktorima koji pozitivno koreliraju sa većim opisanim interkondilarnim usjekom. Jedan od njih je i femoralna biomehanička duţina koja se lako mjeri i kao takva bi bila vrijedan prediktor ruptura ACL-a. Na osnovu prikupljenih podataka moguće je, koristeći multivarijantne analize po različitim osovinama, formulirati veličinske grupe za endoproteze koljena gdje se reducira broj morfometrijskih parametara po mediolateralnoj, odnosno anterposteriornoj osovini i interpretira za oba spola. 27
2. CILJEVI 1. Uvrditi vrijednosti linearnih morfometrijskih parametara distalnog dijela femura ispitivanih kostiju. 2. Utvrditi postajanje statistički signifikatne razlike u vrijednostima linearnih morfometrijskih parametara izmeďu muškaraca i ţena u ispitivanoj populaciji. 3. Utvrditi postojanje korelacije morfometrijskih parametara koji opisuju interkondilarni usjek i ostalih parametara distalnog dijela femura. 4. Utvrditi postajanje korelacije izmeďu morfometrijskih parametara interkondilarnog usjeka i femoralne biomehaničke duţine. 5. Pruţiti pregled o značajnosti morfologije interkondilarnog usjeka kao riziko faktora u rupturama prednjeg kriţnog ligamenta. 6. Odrediti veličinu grupa za endoproteze koljena na osnovu dobivenih vrijednosti linearnih morfometrijskih parametara, i pruţiti pregled o značaju endoproteza specifičnih za spol. 28
3. HIPOTEZE Nulta hipoteza Ne postoji statistički signifikantna razlika u vrijednostima linearnih morfometrijskih parametara distalnog dijela femura izmeďu muškaraca i ţena. Radna hipoteza Postoji statistički signifikantna razlika u vrijednostima linearnih morfometrijskih parametara distalnog dijela femura izmeďu muškaraca i ţena. 29
4. MATERIJALI I METODE Ova studija je raďena na Katedri za anatomiju čovjeka na Medicinskom fakultetu, Univerziteta u Sarajevu i to na 100 maceriranih femura u osteološkoj kolekciji navedene katedre. Od 100 femura njih 52 je bilo muškog odnosno 48 njih ţenskog spola. Specifična dob nije odreďena, iako je zaključeno da su sve kosti su bili od odraslih individua. Sve kosti sa makroskopski uočljivom patologijom i posmortnim nedostacima su isključene iz studije. Sva mjerenja su obavljenja korištenjem klasičnog kalipera čiji se rezultati mjere u milimetrima. Shodno tome su svi rezultati u ovoj studiji izraţeni u milimetrima sa dvije decimale. Ukupno je odreďeno 11 linearnih morfometrijskih parametara koji se definisani, kao sve mjere uzete pod ravnim uglom na distalnom dijelu femura. Izmjerene su sljedeći parametri koji su definisani po Martinu [16]: Epikondilarna širina ( EBW, Epicondylar Breadth Width ) Najveća udaljenost izmeďu medijalnog i lateralnog epikondila femura. Interkondilarna širina ( INW, Intercondylar Width ) Širina interkondilarnog usjeka mjerena izmeďu najudaljenijih tačaka unutrašnjih strana medijalnog i lateralnog kondila. Interkondilarna visina ( INH, Intercondylar Heigth ) Najveća udaljenost izmeďu krova interkondilarnog usjeka i linije koja prolazi kroz najdistalnije rubove medijalnog i lateralnog kondila. Maksimalna širina medijalnog kondila ( MCWmax, Medial Condylar Width Maximal ) Najveća udaljenost od medijalnog ruba medijalnog kondila do medijalnog epikondila. Širina medijalnog kondila ( MCW, Medial Condylar Width ) Najveća udaljenost od medijalnog do lateralnog ruba medijalnog kondila. Maksimalna širina lateralnog kondila ( LCWmax, Lateral Condylar Width Maximal ) 30