Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics129610.21823/2311-2905-2019-25-3-47-56CLINICAL STUDIESКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯClinical studiesPatient-Specific Templates for Triple Pelvic Osteotomy in Children with Dysplastic Hip Subluxation (Preliminary Results)Применение индивидуальных шаблонов при тройной остеотомии таза у детей с диспластическим подвывихом бедра (предварительные результаты)BortulevP. I.БортулёвП. И.
Russian Federation

Research Associate, Department of Hip Pathology

St. Petersburg

научный сотрудник отделения патологии тазобедренного сустава 

Санкт-Петербург

pavel.bortulev@yandex.ruVissarionovS. V.ВиссарионовС. В.
Russian Federation

Dr. Sci. (Med.), Professor, Deputy Director for Science, Head of the Department of Spinal Pathology and neurosurgery; Professor ofTraumatology and Orthopaedics Department

St. Petersburg

д-р мед. наук, профессор, заместитель директора по научной и учебной работе, руководитель отделения патологии позвоночника и нейрохирургии; профессор кафедры детской травматологии и ортопедии

Санкт-Петербург

BaskovV. E.БасковВ. Е.
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), Head of the Department of Hip Pathology

St. Petersburg

канд. мед. наук, руководитель отделения патологии тазобедренного сустава

Санкт-Петербург

BarsukovD. B.БарсуковД. Б.
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), Senior Research Associate, Department of Hip Pathology

St. Petersburg

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения патологии тазобедренного сустава

Санкт-Петербург

PozdnikinI. Yu.ПоздникинИ. Ю.
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), Research Associate, Department of Hip Pathology

St. Petersburg

канд. мед. наук, научный сотрудник отделения патологии тазобедренного сустава

Санкт-Петербург

PoznovichM. S.ПозновичМ. С.
Russian Federation

Research Associate, Genetic laboratory of the Center for Rare and Hereditary Diseases in Children and Neurosurgery

St. Petersburg

научный сотрудник генетической лаборатории Центра редких и наследственных заболеваний у детей и нейрохирургии

Санкт-Петербург

Turner Scientific Research Institute for Children’s OrthopedicsФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава РоссииTurner Scientific Research Institute for Children’s Orthopedics, Mechnikov North-Western State Medical UniversityФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России, ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России1810201925347561510201915102019https://journal.rniito.org/jour/article/view/1296

Purpose of the study — to evaluate the degree of correction of acetabular spatial position after triple pelvic osteotomy using patient-specific templates in children with dysplastic hip subluxation. Materials and methods. Study included 30 patients (30 hips) with dysplastic hip subluxation aging from 14 to 18 years (mean age of 16.3±1.4). All children were divided into two groups — main group consisted of 15 children (15 hips) who underwent triple pelvic osteotomy using patient-specific templates produced by 3D modeling and prototyping technology; control group consisted of 15 children (15 hips) who underwent triple pelvic osteotomy based on standard preoperative planning. X-ray and CT of hip joints was made in all patients. Results. Parameters of acetabular spatial position as well as integral parameters which define the ratio between acetabulum and femoral components and hip stability were in the range of normal variation in patients of the main group. Similar average parameters in patients of control group were below the lower margin of the physiological norm (p<0.05). Besides, the values of standard deviation of abovementioned X-ray parameters in some patients of control group demonstrated pronounced variability characterized by hyper- and hypo-correction values of spatial position of acetabular fragment. Conclusion. In contrast to standard preoperative planning the use of patient-specific templates during re-orienting triple pelvic osteotomy in children with dysplastic hip subluxation allows to level out possible errors in three-dimensional acetabulum positioning towards hyper- and hypo-correction (p<0.05) of pelvic component. This creates conditions to ensure adequate hip stability which is confirmed by key x-ray indices with values within normal reference range.

Цель исследования — оценить степень коррекции пространственного положения вертлужной впадины после тройной остеотомии таза с применением индивидуальных шаблонов у детей с диспластическим подвывихом бедра. Материал и методы. В исследование вошли 30 пациентов (30 тазобедренных суставов) с диспластическим подвывихом бедра в возрасте от 14 до 18 лет (средний возраст 16,3±1,4). Все дети были разделены на две группы — основную группу составили 15 детей (15 тазобедренных суставов), которым тройная остеотомия таза была выполнена с использованием персонифицированных шаблонов, изготовленных с применением технологий 3D-моделирования и прототипирования; контрольную группу составили 15 детей (15 тазобедренных суставов), которым тройная остеотомия таза осуществлена на основании проведения стандартного предоперационного планирования. Всем пациентам проведено лучевое обследование, включающее рентгенографию тазобедренных суставов и компьютерную томографию. Результаты. У пациентов основной группы значения как величин, характеризующих пространственное положение вертлужной впадины, так и интегральных показателей, относящихся к определению соотношений между тазовым и бедренным компонентом сустава и характеризующих стабильность тазобедренного сустава, находились в диапазоне нормальной вариации. Аналогичные средние показатели у пациентов контрольной группы выходили за предел нижней границы физиологической нормы (p<0,05). Помимо этого, значения стандартного отклонения по вышеуказанным рентгенологическим показателям у ряда пациентов контрольной группы имели выраженную вариабельность, что характеризовалось значениями как гипер-, так и гипокоррекции пространственного положения ацетабулярного фрагмента. Заключение. Применение индивидуальных шаблонов в ходе выполнения реориентирующей тройной остеотомии таза при лечении детей с диспластическим подвывихом бедра, в отличие от общепринятой методики планирования, позволяет нивелировать возможные погрешности пространственного положения вертлужной впадины как в сторону гипер-, так и гипокоррекции (p<0,05) тазового компонента. Это создает условия для обеспечения адекватной стабильности тазобедренного сустава,что подтверждается значениями основных рентгенологических индексов, укладывающихся в диапазон ихнормальных значений.

dysplastic hip subluxationchildrentriple pelvic osteotomy3D modeling and prototypingpatientspecific templatesдиспластический подвывих бедрадетитройная остеотомия таза3D-моделирование и прототипированиеиндивидуальные шаблоныгиперкоррекциягосударственное бюджетное финансирование1. Čustović S., Šadić S., Vujadinović A., Hrustić A., Jašarević M., Čustović A., Krupić F. The predictive value of the clinical sign of limited hip abduction for developmental dysplasia of the hip (DDH). Med Glas (Zenica). 2018;15(2):174-178. doi: 10.17392/954-18.2. Kotlarsky P., Haber R., Bialik V., Eidelman M. Developmental dysplasia of the hip: What has changed in the last 20 years? World J Orthop. 201518;6(11):886-901. doi: 10.5312/wjo.v6.i11.886.3. Сертакова А.В., Морозова О.Л., Рубашкин С.А., Тимаев М.Х., Норкин И.А. Перспективы молекулярной диагностики дисплазии тазобедренных суставов у детей. Вестник Российской академии медицинских наук. 2017;72(3):195-202. doi: 10.15690/vramn806.4. Dezateux C., Rosendahl K. Developmental dysplasia of the hip. Lancet. 2007;369(9572):1541-1552. doi: 10.1016/S0140-6736(07)60710-7.5. Roof A.C., Jinguji T.M., White K.K. Musculoskeletal screening: developmental dysplasia of the hip. Pediatr Ann. 2013;42(11):229-235. doi: 10.3928/00904481-20131022-10.6. Поздникин И.Ю., Басков В.Е., Волошин С.Ю., Барсуков Д.Б., Краснов А.И., Познович М.С. и др. Ошибки диагностики и начала консервативного лечения детей с врожденным вывихом бедра. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2017;5(2):42-51. doi: 10.17816/PTORS5242-51.7. Камоско М.М., Баиндурашвили А.Г. Диспластический коксартроз у детей и подростков (клиника, патогенез, хирургическое лечение). СПб.: СпецЛит, 2010.200 с.8. Анисимова Е.А., Юсупов К.С., Анисимов Д.И. Морфология костных структур тазобедренного сустава в норме и при диспластическом коксартрозе. Саратовский научно-медицинский журнал. 2014;10(3):373-377.9. Норкин И.А., Петров А.Б., Жаденов И.И. Биологическая модель диспластического коксартроза (экспериментальное исследование). Травматология и ортопедия России. 2006;(4):59-63.10. Соколовский О.А. Результаты тройной остеотомии таза при дисплазии тазобедренного сустава у подростков. Вестник ВГМУ. 2012;11(4):74-49.11. Кожевников В.В., Ворончихин Е.В., Григоричева Л.Г., Лобанов М.Н., Буркова И.Н. Показания и эффективность лечения детей с остаточной дисплазией тазобедренного сустава путем тройной остеотомии таза. Детская хирургия. 2017;21(4):197-201. doi: 10.18821/1560-9510-2017-21-4-197-201.12. Konya M.N., Tuhanioğlu Ü., Aslan A., Yildirim T., Bursali A., Sahin V., Demir B. A comparison of shortterm clinical and radiological results of Tönnis and Steel pelvic osteotomies in patients with acetabular dysplasia. Eklem Hastalik Cerrahisi. 2013;24(2):96-101. doi: 10.5606/ehc.2013.22.13. Farsetti P., Caterini R., De Maio F., Potenza V., Efremov K., Ippolito E. Tonnis triple pelvic osteotomy for the management of late residual acetabular dysplasia: midterm to long-term follow-up study of 54. J Pediatr Orthop B. 2018 Nov 26. doi: 10.1097/BPB.0000000000000575.14. Li Y., Xu H., Slongo T., Zhou Q., Chen W., Li J., Canavese F. Bernese-type triple pelvic osteotomy through a single incision in children over five years: a retrospective study of twenty eight cases. Int Orthop. 2018;42(12):2961-2968. doi: 10.1007/s00264-018-3946-3.15. Pascual-Garrido C., Harris M., Clohisy J. Innovations in joint preservation procedures for the dysplastic hip. “The Periacetabular Osteotomy”. J Arthroplasty. 2017;32(9):S32-37. doi: 10.1016/j.arth.2017.02.015.16. Leunig M., Ganz R. The evolution and concepts of jointpreserving surgery of the hip. Bone Joint J. 2014;96: B5-18. doi: 10.1302/0301-620X.96B1.32823.17. Tschauner C., Sylkin A., Hofmann S., Graf R. Painful nonunion after triple pelvic osteotomy. Report of five cases. J Bone Joint Surg [Br]. 2003;85-b:953-955. doi: 10.1302/0301-620x.85b7.14173.18. Yilmaz E., Damla H., Norvell D.C., Kalchschmidt K., Luering C., Zahedi A.R. Risk factors associated with non-union after triple pelvic osteotomy (Toennis and Kalchschmidt technique): a casecontrol study and review of the literature. Arch Orthop Trauma Surg. 2019;139(2):173-180. doi: 10.1007/s00402-018-3060-4.19. Dungl P., Rejholec M., Chomiak J., Grill F. The role of triple pelvic osteotomy in therapy of residual hip dysplasia and sequel of AVN: long-term experience. Hip Int. 2007;17 Suppl 5:S51-64.20. Ma L., Zhou Y., Zhu Y., Lin Z., Wang Y., Zhang Y. et al. 3D-printed guiding templates for improved osteosarcoma resection. Sci Rep. 2016;6:23335. doi: 10.1038/srep23335.21. Chen H., Wang G., Li R., Sun Y., Wang F. Zhao H. et al. A novel navigation template for fixation of acetabular posterior column fractures with antegrade lag screws: design and application. Int Orthopaedics (SICOT). 2016;40:827-834. doi: 10.1007/s00264-015-2813-8.22. Shao Z.X., Wang J.S., Lin Z.K., Ni W.F., Wang X.Y., Wu AM. Improving the trajectory of transpedicular transdiscal lumbar screw fixation with a computer-assisted 3D-printed custom drill guide. Peer J. 2017;5:e3564. doi: 10.7717/peerj.3564.23. Басков В.Е., Баиндурашвили А.Г., Филиппова А.В., Барсуков Д.Б., Краснов А.И., Поздникин И.Ю., Бортулев П.И. Планирование корригирующей остеотомии бедренной кости с использованием 3D-моделирования. Часть II. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2017;5(3):74-79.24. Zheng P., Xu P., Yao Q., Tang K., Lou Y. 3D-printed navigation template inproximal femoral osteotomy forolder children with developmental dysplasia of the hip. Sci Rep. 2017;7:44993. doi: 10.1038/srep44993.25. Бортулев П.И., Виссарионов С.В., Басков В.Е., Овечкина А.В., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю. Клинико-рентгенологические показатели позвоночно-тазовых соотношений у детей с диспластическим подвывихом бедра. Травматология и ортопедия России. 2018;24(3):74-82. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-3-74-82.26. Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Плиев Д.Г., Богопольский О.Е., Гуацаев М.С. Возможности рентгенографии в ранней диагностике патологии тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2017;23(1): 117-131. doi: 10.21823/2311-2905-2017-23-1-117-131.27. Камоско М.М., Басков В.Е., Барсуков Д.Б., Поздникин И.Ю., Григорьев И.В. Транспозиция вертлужной впадины путем тройной остеотомии таза при лечении детей с дисплазией тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;73(3):76-85. (In Russian).28. Baki M.E., Abdioğlu A., Aydın H., Kerimoğlu S., Bak C. Triple pelvic osteotomy for the treatment of symptomatic acetabular dysplasia in adolescents and adults : A review of 42 hips. Acta Orthop Belg. 2016;82(4):699-704.29. Zahedi A.R., Lüring C., Janßen D. [Tönnis and Kalchschmidt triple pelvic osteotomy]. Orthopade. 2016;45(8):673-677. (In German). doi: 10.1007/s00132-016-3291-4.30. Lerch T.D., Steppacher S.D., Liechti E.F., Siebenrock K.A., Tannast M. [Bernese periacetabular osteotomy: Indications, technique and results 30 years after the first description]. Orthopade. 2016;45(8):687-694. (In German). doi: 10.1007/s00132-016-3265-6.31. Klein C., Fontanarosa A., Khouri N., Bellity J., Padovani J.P., Glorion C., Wicart P. Anterior and lateral overcoverage after triple pelvic osteotomy in childhood for developmental dislocation of the hip with acetabular dysplasia: Frequency, features, and medium-term clinical impact. Orthop Traumatol Surg Res. 2018;104(3): 383-387. doi: 10.1016/j.otsr.2017.12.020.32. Castaneda P., Vidal-Ruiz C., Méndez A., Salazar D.P., Torres A. How Often Does Femoroacetabular Impingement Occur After an Innominate Osteotomy for Acetabular Dysplasia? Clin Orthop Relat Res. 2016;474:1209-1215 doi: 10.1007/s11999-016-4721-7.33. Biedermann R., Donnan L., Gabriel A., Wachter R., Krismer M., Behensky H. Complications and patient satisfaction after periacetabular pelvic osteotomy. Int Orthop. 2008;32(5):611-617.34. Ziebarth K., Balakumar J., Domayer S., Kim Y.J., Millis M.B. Bernese Periacetabular Osteotomy in Males. Is There an Increased Risk of Femoroacetabular Impingement (FA I) After Bernese Periacetabular Osteotomy? Clin Orthop Relat Res. 2010; 469:447-453. doi: 10.1007/s11999-010-1544-9.35. Zhou Y., Kang X., Li C., Xu X., Li R., Wang J. et al. Application of a 3-dimensional printed navigation template in Bernese periacetabular osteotomies: A cadaveric study. Medicine (Baltimore). 2016;95(50):e5557.36. Myers S.R., Eijer H., Ganz R. Anterior femoroacetabular impingement after periacetabular osteotomy. Clin Orthop Relat Res. 1999;363:93-99.