Μορφομετρική ανάλυση των οστών της γληνοβραχιόνιας άρθρωσης στον ελληνικό πληθυσμό για το σχεδιασμό των αρθροπλαστικών του ώμου

Abstract

Glenoid loosening remains a common complication after shoulder replacement surgery. Third generation anatomic prostheses require a thorough knowledge of the osseous anatomy of the articular surfaces. The purpose of the present study was to provide a morphological and morphometric description of the glenohumeral joint bones with relevance to total shoulder replacement surgery in an attempt to facilitate preoperative templating and surgical technique.Measurements were performed directly on 46 paired humeri and scapulae and indirectly with the use of computerized tomography on 8 paired humeri and 27 scapulae. Morphometric parameters were defined to describe the dimensions of the humeral head, its orientation with relevance to the diaphysis and the distal part of the humerus and its relation with the bicipital groove and the greater and lesser tuberosities. A morphological description was made based on the morphology of the articular margin. Morphometric parameters were defined to describe the dimensions and orientation of the glenoid and glenoid pillar along with the pillars at the base of the coracoid process, the lateral margin of the scapula and the spine of the scapula. A morphological description of the glenoid based on the articular surface was made. Differences were established based on gender and bilateral pairs. A feasibility study was performed with computerized tomography measurements to develop a method of adaptable templating of both the humerus and the glenoid. Significant differences were noted between male and female anatomy with regard to the dimensions of the articular surfaces. The orientation of the articular surfaces is highly variable and independent of gender. Significant differences were not noted between left and right pairs. The articular margin at the superior surface of the head of the humerus was classified as curved in 19 left and 11 right humeri and curved with a concave segment in 29 left and 32 right humeri. At the anterior surface the articular margin was described as straight, in 28 right and 37 left humeri, and curved in 15 right and 7 left humeri. The glenoids were classified based on the contour of the articular surface. Fifty seven glenoids were asymmetrical pear-shaped, 13 symmetrical pear-shaped, 23 oval and 5 tear-shaped. Based on the results of the study the functional parameters of both the humerus and the glenoid must be individualized. The contralateral healthy side can be used during preoperative templating as it constitutes a better approximation of the native anatomy. The bicipital groove is a reliable intraoperative anatomical landmark and distance sulcus-equator is an expression of the torsion of the proximal humerus. The inferior borders of the tuberosities are intraoperative anatomical landmarks during marking the meridian of the head of the humerus. Variations of the articular margin of the humerus impact on the osteotomy of the humeral head and the design of resurfacing cups. Computerized tomography is a method of adaptable templating of the glenohumeral joint bones. Glenoid prostheses are not anatomic and further research is needed for the design of an anatomic glenoid prosthesis.

Η χαλάρωση της πρόθεσης της ωμογλήνης αποτελεί συχνή επιπλοκή μιας ολικής αρθροπλαστικής ώμου. Προαπαιτούμενο για τη χρήση των ανατομικών προθέσεων τρίτης γενιάς είναι η γνώση της ανατομίας των οστών της γληνοβραχιόνιας άρθρωσης. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η μορφολογική και μορφομετρική μελέτη των οστών της γληνοβραχιόνιας άρθρωσης σε σχέση με την ολική αρθροπλαστική ώμου για τη διευκόλυνση του προεγχειρητικού σχεδιασμού και της χειρουργικής τεχνικής. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν άμεσα σε 46 ζεύγη βραχιονίων οστών και ωμοπλατών και έμμεσα με τη χρήση της υπολογιστικής τομογραφίας σε 8 ζεύγη βραχιονίων οστών και σε 27 ωμοπλάτες. Οι μορφομετρικές παράμετροι ορίστηκαν για τη μελέτη των διαστάσεων της κεφαλής του βραχιονίου οστού, του προσανατολισμού της σε σχέση με τη διάφυση και το κάτω άκρο του βραχιονίου οστού και της σχέσης της με την αύλακα του δικεφάλου και το μείζον και το έλασσον βραχιόνιο όγκωμα. Το αρθρικό χείλος περιγράφηκε με βάση τη μορφολογία του. Οι μορφομετρικές παράμετροι ορίστηκαν για τη μελέτη των διαστάσεων της ωμογλήνης και του προσανατολισμού της στήλης της ωμογλήνης καθώς και της στήλης της βάσης της κορακοειδούς απόφυσης, της στήλης του έξω χείλους (αντηρίδας) και της στήλης της ωμοπλατιαίας άκανθας. Η μορφολογία της ωμογλήνης περιγράφηκε με βάση την αρθρική επιφάνεια. Καθορίστηκαν οι διαφορές στην ανατομία των οστών με βάση το φύλο και τα ζεύγη των οστών των δύο πλευρών. Μια μελέτη διερεύνησης του εφικτού με τη χρήση της υπολογιστικής τομογραφίας πραγματοποιήθηκε για την ανάπτυξη μιας προσαρμοζόμενης μεθόδου προεγχειρητικού σχεδιασμού του βραχιονίου οστού και της ωμογλήνης. Διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών στις διαστάσεις των αρθρικών επιφανειών. Ο προσανατολισμός των αρθρικών επιφανειών παραλλάσσει και δεν εξαρτάται από το φύλο. Μεταξύ αριστερής και δεξιάς πλευράς δε διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές. Το αρθρικό χείλος στην άνω επιφάνεια της κεφαλής του βραχιονίου οστού κατατάχθηκε ως καμπύλο σε 19 αριστερά και 11 δεξιά βραχιόνια οστά και ως καμπύλο με κύρτωση σε 29 αριστερά και 32 δεξιά βραχιόνια οστά. Στην πρόσθια επιφάνεια το αρθρικό χείλος περιγράφηκε ως ευθύ σε 28 δεξιά και 37 αριστερά βραχιόνια οστά και ως κυρτό σε 15 δεξιά και 7 αριστερά βραχιόνια οστά. Οι ωμογλήνες ταξινομήθηκαν με βάση το περίγραμμα της αρθρικής επιφάνειας. Πενήντα επτά ωμογλήνες κατατάχθηκαν ως ασύμμετρες απιοειδείς, 13 ως συμμετρικές απιοειδείς, 5 σταγονοειδείς και 23 ωοειδείς. Με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης οι λειτουργικές παράμετροι, όπως η γωνία οπίσθιας συστροφής του βραχιονίου οστού πρέπει να εξατομικεύονται. Το ετερόπλευρο υγιές μέλος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προεγχειρητικό σχεδιασμό της πρόθεσης καθώς αποτελεί καλύτερη προσέγγιση της ανατομίας του πάσχοντος μέλους. Η αύλακα του δικέφαλου βραχιονίου μυός αποτελεί αξιόπιστο διεγχειρητικό οδηγό σημείο και η απόσταση αύλακας ισημερινού αποτελεί έκφραση της συστροφής του άνω άκρου του βραχιονίου οστού. Τα κάτω χείλη του μείζονος και του ελάσσονος βραχιονίου ογκώματος αποτελούν διεγχειρητικά οδηγά σημεία κατά τη χάραξη του ισημερινού και του μεσημβρινού της κεφαλής του βραχιονίου οστού. Οι ανατομικές παραλλαγές του αρθρικού χείλους του βραχιονίου οστού έχουν κλινική σημασία κατά τη διενέργεια της οστεοτομίας της κεφαλής του βραχιονίου οστού και για το σχεδιασμό των προθέσεων επιφανείας. Η υπολογιστική τομογραφία αποτελεί μέθοδο προσαρμοζόμενου προεγχειρητικού σχεδιασμού των οστών της γληνοβραχιόνιας άρθρωσης. Οι προθέσεις της ωμογλήνης δεν είναι ανατομικές και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για το σχεδιασμό μιας ανατομικής πρόθεσης ωμογλήνης.