МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТРИВИМІРНОГО ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНЯ ДЕФОРМАЦІЇ ХРЕБТА ПРИ ПІДЛІТКОВОМУ ІДІОПАТИЧНОМУ СКОЛІОЗІ

Анотація

Відомо, що в Україні кожна четверта дитина має порушення постави. За даними центру громадського здоров’я МОЗ України, в 2019 р. у 99467 дітей було виявлено підлітковий ідіопатичний сколіоз різного ступеня, а згідно із даними центру медичної статистики МОЗ України, лише під час профілактичних оглядів у 2020 р. було виявлено 92322 дитини із підлітковим ідіопатичним сколіозом піком 0-17 р., серед яких 45553 складали хлопики.

Мета – комплексна оцінка виразності деформації хребта у сагітальній, фронтальній та аксіальних площинах з урахуванням первинної сколіотичної кривизни у пацієнтів із підлітковим ідіопатичним сколіозом. Так як сколіоз являє собою деформацію у трьох площинах, для визначення його ступеню необхідне кількісне визначення сколіотичного (фронтальна площина), кіфотичного (сагітального) та ротаційного (аксіального) компонентів деформації. Доведено, що візуальний аналіз просторової орієнтації хребців при сколіотичній деформації у підлітків на основі двовимірних рентгенограм зазвичай оманливий та не надає достовірних даних, оскільки результати пласких зображень не здатні показати справжні фронтальні (коронарні) та бічні (сагітальні) лінійні параметри анатомічних об’єктів (відповідного хребця). Для обчислення ступеню сколіотичної деформації хребта з урахуванням ротаційного зміщення хребців була побудована система координат їх певних реперних точок у двох площинах: сагітальній та фронтальній.

На відміну від деяких дослідників, які для вимірювання обертання хребців навколо своєї вертикальної осі, використовували показник ширини тіла хребця в ділянці 1 / 2 його висоти, нами в якості базової основи при визначенні кута нахилу кожного окремого хребця була обрана площина поверхонь їх замикальних пластинок. Такий вибір є інтуїтивно зрозумілим та об’єктивно обґрунтованим, так як замикальні пластинки, які є активними ділянками зон росту хребців у дітей підліткового віку, які найбільш чітко візуалізуються на рентгенограмах у пацієнтів даного вікового періоду, дозволяючи об’єктивно визначити середину тіла хребця, що значно допомагає у побудові схем розрахункового обчислення параметрів даного анатомічного об’єкту.

Висновки. Розроблена та запропонована математична модель визначення справжньої величини викривлення хребта при підлітковому ідіопатичному сколіозі шляхом 3D реконструктивного моделювання рентгенологічних двовимірних зображень у фронтальній та сагітальній проекціях, що дозволяє враховувати компоненти деформацію хребців по всім просторовим векторам, а саме: сколіотичному, кіфотичному та аксіальному (ротаційному). Запропонована розрахункова математична модель визначення ступеня викривлення хребта при ідіопатичному сколіозі у дітей можлива до застосування як при правобічній так і при лівобічній локалізації патології незалежно від її ступеня виразності. Розроблена модель тривимірного визначення ступеня деформації хребта при підлітковому ідіопатичному сколіозі дозволяє прогнозувати перебіг патології в залежності віл локалізації сторони формування патології. Так, при правобічному сколіозі, за умов максимальних величин нахилу Th 2 визначається ІІІ ступінь захворювання. Розв’язування відповідних лінійних рівнянь засвідчує більш деструктивні (виразні) прояви при лівобічній локалізації патології, в тому числі характерною є більша частота та виразність реберного горба.