Introduction. In standard planning for corrective hip osteotomy, a surgical intervention scheme is created on a uniplanar paper medium on the basis of X-ray images. However, uniplanar skiagrams are unable to render real spatial configuration of the femoral bone. When combining three-dimensional and uniplanar models of bone, human errors inevitably occur, causing the distortion of preset parameters, which may lead to glaring errors and, as a result, to repeated operations.Aims. To develop a new three-dimensional method for planning and performing corrective osteotomy of the femoral bone, using visualizing computer technologies.Materials and methods. A new method of planning for corrective hip osteotomy in children with various hip joint pathologies was developed. We examined the method using 27 patients [aged 5–18 years (32 hip joints)] with congenital and acquired femoral bone deformation. The efficiency of the proposed method was assessed in comparison with uniplanar planning using roentgenograms.Conclusions. Computerized operation planning using three-dimensional modeling improves treatment results by minimizing the likelihood of human errors and increasing planning and surgical intervention  accuracy.

Актуальность. Дисплазия тазобедренных суставов и врожденный вывих бедра -часто встречающаяся ано-малия развития у новорожденных. По-прежнему не редки случаи позднего выявления заболевания, неудачи в лечении и развитие осложнений, что не находит должного отражения в современной литературе. Цель исследования -выявить наиболее распространенные ошибки на этапах диагностики и начала лечения детей первого года жизни с врожденным вывихом бедра. Материалы и методы. Работа основана на ретроспективном анализе данных анамнеза: истории диагности-ки и предшествующего лечения, а также клинического, сонографического, лучевого, магнитно-резонансно-го методов обследования 250 пациентов от 5 мес. до 2 лет, поступивших в специализированное отделение патологии тазобедренного сустава ФГБУ «НИДОИ им. Г.И. Турнера» с диагнозом «врожденный вывих бедра» в 2005-2015 гг. Результаты. Наиболее распространенными причинами ошибок на этапе диагностики врожденного вывиха бедра у детей являются отсутствие осмотра новорожденного ортопедом в роддоме и проведения сонографи-ческого скрининга, а также погрешности в его выполнении. При начале лечения отмечалось использование конструкций, не обеспечивающих оптимальное положение для вправления головки бедра, а также поздняя установка показаний к первичному хирургическому лечению в случаях невправимых вывихов бедра.Ключевые слова: врожденный вывих бедра, дисплазия тазобедренных суставов, диагностика, лечение.

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.

Background. The natural course of Legg-Calve-Perthes disease (LCPD) in children with subtotal or total lesion, which correspond to group III-IV according to the Catterall classification, it often leads to hip subluxation. Any changes in the vertebral-pelvic complex lead to mutual transformation and aggravation of existing deformities. In the Russian literature, there are no data on the assessment of the state of the frontal and sagittal spino-pelvic ratios in children with hip subluxation in LCPD. Purpose to evaluate the radiological parameters of the frontal and sagittal spino-pelvic relations in children with hip subluxation in LCPD. Materials and Methods. The study is based on the results of radiometry of 20 patients (20 hip joints) at an average age of 8.90.6 years with LCPD. Radiometry of the main frontal and sagittal spino-pelvic indices was performed and the type of vertical posture was determined according to P. Rousoully, as well as correlations between the studied parameters. Results. All patients had a pelvic distortion in the frontal plane. The values of PI had insignificant changes in comparison with similar values in the asymptomatic child population, the values of SS and SSA exceeded them, and the values of PT were significantly lower, which indicates the presence of excessive pelvic anteversion. The GLL values significantly exceeded the average statistical indicators. The global sagittal balance indicator (SVA) had negative values. The correlation analysis showed the presence of a strong positive relationship between PI and SS, SS and GLL, SSA and SS, a moderately pronounced positive relationship between PI and PT and a moderately pronounced negative relationship between PO and SS, PO and GLL. Conslusion. In children with LCPD in the fragmentation stage with subtotal or total epiphysis lesion (Catterall group III-IV) and hip subluxation, excessive pelvic anteversion is characteristic, which is expressed in an increase in the angle of inclination of the sacrum (SS) in combination with hyperlordosis of the lumbar spine and negative imbalance, as well as a pelvic distortion towards the affected limb. The totality of these changes corresponds to the IV type of vertical posture according to R. Roussouly, which can contribute to the development of degenerative-dystrophic processes in the lumbar spine.

В статье представлен анализ данных отечественной и зарубежной литературы по вопросам применения трехмерных технологий моделирования, прототипирования и трехмерной печати при патологических состояниях в травматологии и ортопедии, в том числе у детей. Просмотрены более 2000 научных публикаций, из них для анализа информации по поставленным вопросам были выбраны 39 (1,95%), из которых 4 публикации-отечественные, остальные-зарубежные. По результатам анализа приведены сведения об особенностях различных технологий изготовления модели, применяемых материалов и необходимости взаимодействия медицинских и инженерных специалистов. Одним из направлений медицины, где трехмерная печать (3DП) имеет большой потенциал, является ортопедия, и в частности хирургия позвоночника, из-за сложной анатомии, а также деликатного характера окружающих структур. Преимуществом 3D-печатных моделей позвоночника является реалистичное хирургическое моделирование в предоперационном планировании, что оказывает неоценимый вклад при подготовке к хирургическому лечению патологии позвоночника. Применение трехмерных технологий способствует сокращению времени оперативного вмешательства, интраоперационной кровопотери, повышению точности выполняемых хирургических манипуляций и введения металлических конструкций в костную ткань, особенно при использовании транспедикулярных винтов, применяемых при различных врожденных и приобретенных (посттравматических) деформациях позвоночника, в том числе у детей. Ключевые слова: хирургия позвоночника, импланты, трехмерная печать, 3D-моделирование.