تشوهات الأطراف
الفصل الثالثالقسم الأول — الأسس والتقييم

محاور وزوايا الطرف السفلي الطبيعية

Normal Lower-Limb Geometry and Alignment

من كتاب: تشوهات الأطراف — من التشخيص إلى إعادة البناء والتطويل

محرر الفصل: الدكتور محمد الشهري

القسم ١

المقدمة

Introduction

يُعدّ الفهم الدقيق للهندسة الطبيعية للطرف السفلي حجرَ الأساس في تحليل التشوهات والتخطيط لتصحيحها؛ فلا يمكن التعرّف على ما هو مَرَضي ما لم يُحدَّد أولًا ما هو طبيعي. وتقوم دراسة محاذاة الطرف على تحديدٍ موثوق لمراكز المفاصل واتجاه أسطحها المفصلية، ثم بناء المحاور التي تربط بينها، وقياس الزوايا الناتجة عن تقاطع هذه المحاور مع خطوط المفاصل. وتُجرى هذه القياسات في المستويين الأمامي والجانبي اعتمادًا على صور شعاعية مأخوذة في أوضاع قياسية موحّدة.

تعتمد المصطلحات المستخدمة في هذا الفصل على واصفات الاتجاه المعهودة: الإنسي/الوحشي، والعلوي/السفلي، والقريب/البعيد، والظهري/البطني. ويُفترض في جميع الأوصاف اتخاذُ الوضعية التشريحية المعيارية، وهي وقوف الشخص مواجهًا الأمام، وساقاه مستقيمتان مع دورانٍ خارجيٍّ طفيف، والقدمان متباعدتان قليلًا، والذراعان إلى الجانبين وراحتا اليدين نحو الأمام.

المستويات التشريحية

تُوصَف التشوهات ضمن ثلاثة مستوياتٍ متعامدة: فالمستوى الإكليلي (الأمامي) يفصل الجسم إلى أمامٍ وخلف، وفيه يُقيَّم الانحراف الإنسي (للداخل) والوحشي (للخارج). أما المستوى السهمي (الجانبي) فيفصل الجسم إلى يمينٍ ويسار، وفيه تُقيَّم الانثناءات الأمامية والخلفية. ويجري المستوى المحوري موازيًا للأرض، وينتج عنه مكوّناتٌ قريبة/بعيدة، وهو مستوى تشوهات الدوران.

محورا الطرف السفلي الميكانيكي والتشريحي في المستوى الأمامي
شكل ١: محورا الطرف السفلي الميكانيكي والتشريحي في المستوى الأمامي.

تطوّر المحاذاة في الطفولة

تتغيّر محاذاة الطرف في المستوى الأمامي تغيّرًا منتظمًا خلال مراحل الطفولة. وقد وُصف هذا التطوّر وصفًا دقيقًا، إذ تنتقل الزاوية الفخذية الظنبوبية (femoral–tibial angle) من انحرافٍ إنسي (للداخل) في الوليد نحو انحراف وحشي (للخارج) عابر في السنوات الأولى، ثم تستقر عند انحراف وحشي نهائي يقارب ٥° إلى ٦° بحلول السابعة من العمر.

تطوّر المحاذاة الأمامية خلال مراحل الطفولة أ
شكل ٢-أ: تطوّر المحاذاة الأمامية خلال مراحل الطفولة (أ).
تطوّر المحاذاة الأمامية خلال مراحل الطفولة ب
شكل ٢-ب: تطوّر المحاذاة الأمامية خلال مراحل الطفولة (ب).

القسم ٢

مراكز المفاصل

Joint Centers

يتطلّب توصيف المحاذاة تحديدًا دقيقًا للمركز الهندسي لكل مفصل. وفيما يلي طرائق تحديد هذه المراكز في المفاصل الثلاثة الرئيسة للطرف السفلي.

٢-١. الورك

يُحدّد مركز رأس الفخذ بعدة طرائق تعتمد على نوع الصورة الشعاعية. وقد حلّت أنظمة التصوير الرقمي، بما تتضمّنه من أدواتٍ مساعدة، محلّ القوالب التقليدية. وعند غياب هذه الأدوات يمكن تحديد المركز بثباتٍ عبر تقاطع أيّ نصفي قطرٍ في الرأس الكروي.

تحديد مركز رأس الفخذ
شكل ٣: تحديد مركز رأس الفخذ.

٢-٢. الركبة

يُحدّد مركز الفخذ البعيد في المستوى الأمامي بتعيين قمة الثلمة الفخذية أو منتصف المسافة بين اللقمتين الفخذيتين. أما مركز الظنبوب القريب فيُحدّد بتعيين منتصف الأشواك الظنبوبية أو منتصف الهضبتين الظنبوبيتين.

لا تتحرّك الركبة كمفصلةٍ بسيطةٍ ذات محورٍ ثابت، بل إن حركتها في المستوى الجانبي مُعقّدة؛ ولذلك يصعب تحديد مركزها بدقة، فيُكتفى بتقديرٍ تقريبيٍّ والركبة في بسطٍ تام. ويُعرّف مركز دوران الركبة في الأطفال بأنه نقطة تقاطع القشرة الفخذية الخلفية مع الصفيحة المشاشية (physis) البعيدة، وفي البالغين بأنه تقاطع القشرة الفخذية الخلفية مع خط بلومنسات (Blumensaat's line).

تقدير مركز دوران الركبة في المستوى الجانبي أ
شكل ٤-أ: تقدير مركز دوران الركبة في المستوى الجانبي (أ).
تقدير مركز دوران الركبة في المستوى الجانبي ب
شكل ٤-ب: تقدير مركز دوران الركبة في المستوى الجانبي (ب).

٢-٣. الكاحل

يُمثّل مركز الكاحل في المستوى الأمامي بمركز عظم الكاحل أو بمنتصف العرض المشترك للظنبوب والشظية عند مستوى المفصل. وفي المستوى الجانبي يُمثّل بمنتصف السطح المفصلي البعيد للظنبوب. أما مركز دوران الكاحل فيُؤخذ اصطلاحًا عند طرف الناتئ الوحشي لعظمة الكاحل.

القسم ٣

خطوط توجيه المفاصل

Joint Orientation Lines

يُمثّل خط توجيه المفصل مستوى السطح المفصلي في الفراغ، وهو الأساس الذي تُقاس عليه زوايا التوجيه لاحقًا. ويُرسم لكل مفصلٍ خطٌّ في كلٍّ من المستويين الأمامي والجانبي.

٣-١. الورك

في المستوى الأمامي، يُستخدَم موقع طرف المدور الأكبر نسبةً إلى مركز رأس الفخذ لتمثيل اتجاه مفصل الورك، ويُرسم الخط بينهما.

خط توجيه مفصل الورك
شكل ٥: خط توجيه مفصل الورك.

٣-٢. الركبة

يُمثّل السطح المفصلي الفخذي البعيد في المستوى الأمامي بالمماس للنقطتين الأكثر بُعدًا على تحدّب اللقمتين الإنسية والوحشية. ويُمثّل المكوّن الظنبوبي بخطّ أفضل ملاءمة يُرسَم بين الهضبتين الإنسية والوحشية. والزاوية المحصورة بين خطّي التوجيه على جانبي الركبة تُسمّى زاوية تقارب خط المفصل (JLCA)، وقيمتها الطبيعية صفر° (±٢°).

وفي المستوى الجانبي، يُمثّل اتجاه الفخذ البعيد بخطّ يصل بين نقطتي التقاء اللقمتين بالكردوس (metaphyseal) الفخذي البعيد أمامًا وخلفًا في المريض مكتمل النضج الهيكلي، أو بين الحافتين الأمامية والخلفية للصفيحة المشاشية في المريض غير مكتمل النضج. ويُمثّل المكوّن الظنبوبي في المستوى الجانبي بخطّ أفضل ملاءمةٍ على الهضبتين المتراكبتين إنسيًّا ووحشيًّا.

زاوية تقارب خط المفصل عند الركبة
شكل ٦: زاوية تقارب خط المفصل (JLCA) عند الركبة.
خطوط توجيه الركبة في المستوى الجانبي
شكل ٧: خطوط توجيه الركبة في المستوى الجانبي.

٣-٣. الكاحل

يُمثّل اتجاه الكاحل في المستوى الأمامي بخطّ يُرسَم عبر سطح المرزاب الظنبوبي أو سطح مفصل الكاحل السفلي. وفي المستوى الجانبي يُمثّل بخطّ يصل الشفة الخلفية بالشفة الأمامية للظنبوب البعيد.

القسم ٤

المحور الميكانيكي للطرف

Limb Mechanical Axis

المستوى الأمامي

يُمثّل المحور الميكانيكي للطرف في المستوى الأمامي بخطّ مستقيم يصل مركز رأس الفخذ بمركز الكاحل. وتُعرّف المحاذاة المثالية بأنها استقامة مراكز الورك والركبة والكاحل على خطٍّ واحد؛ أي مرور المحور الميكانيكي بمركز الركبة تمامًا.

وتُسمّى المسافة الأفقية بين مركز الركبة والمحور الميكانيكي انحراف المحور الميكانيكي (MAD). يقع المحور في الطرف السوي إنسيًّا لمركز الركبة قليلًا، بمتوسط يقارب ١٠ مم في بعض المراجع، ويُعدّ ضمن الطبيعي ما دام واقعًا في النطاق المحصور بين نحو ٣ مم إنسيًّا و٣ مم وحشيًّا من المركز. وتظلّ الغاية الجراحية إرجاع المحور ليمرّ بمركز الركبة (انحراف المحور الميكانيكي = صفر).

المحور الميكانيكي للطرف وانحرافه الطبيعي
شكل ٨: المحور الميكانيكي للطرف وانحرافه الطبيعي — (أ) صورة عامة لعظام الطرف السفلي، (ب) صورة مقربة لمفصل الركبة توضح انحراف المحور الميكانيكي بمقدار ١٠ مم.

ويدلّ الإزاحة الإنسية للمحور على محاذاة عامة قمتها وحشية، أي الانحراف الإنسي (للداخل)، بينما تدلّ الإزاحة الوحشية على محاذاة قمتها إنسية، أي الانحراف الوحشي (للخارج). على أن انحراف المحور بمفرده لا يكفي لعزو التشوه إلى عظم بعينه دون تحليلٍ إضافيّ للزوايا.

المستوى السهمي

يُمثّل المحور الميكانيكي في المستوى الجانبي بخطّ من مركز الورك إلى مركز الكاحل، ويمرّ أمام مركز دوران الركبة قليلًا حين تكون الركبة في بسطٍ تام. ويُتيح هذا الموضع «قفل» الركبة عند البسط الكامل، فترتاح العضلة رباعية الرؤوس أثناء الوقوف المطوّل. فإذا مرّ المحور خلف نقطة ارتكاز الركبة نشأ تشوهٌ أثناء ثابت يُلزم العضلة بانقباض دائم يفضي إلى الإعياء وألم الرضفة، وإذا مرّ أمام حدود الفخذ البعيد نشأ تشوه فرط بسط.

المحور الميكانيكي في المستوى السهمي
شكل ٩: المحور الميكانيكي في المستوى السهمي — يوضّح نقطة ارتكاز الركبة (Hinge point).

القسم ٥

المحاور الميكانيكية والتشريحية للعظام المفردة

Bone Mechanical & Anatomic Axes

لكلٍّ من الفخذ والظنبوب محورٌ ميكانيكيّ ومحورٌ تشريحيّ. فالمحور الميكانيكي لقطعةٍ عظميةٍ هو الخط المستقيم الواصل بين مركزي المفصلين القريب والبعيد، وهو دائمًا مستقيم. أما المحور التشريحي فهو خط منتصف الجدل العظمي (mid-diaphyseal line)، وقد يكون مستقيمًا أو منحنيًا تبعًا لشكل العظم.

ويختلف شكل المحور التشريحي للفخذ باختلاف المستوى؛ فهو مستقيمٌ في المستوى الأمامي، أما في المستوى السهمي فينحني انحناءً خفيفًا يقارب نصف قطر تحدّبه المتر الواحد. وبسبب هذا الانحناء لا يكفي خطٌ واحد لوصفه، فيُقسَّم العظم إلى قطاعين، قريبٍ وبعيد، يُدرَس كلٌّ منهما على حدة.

المحوران الميكانيكي والتشريحي للفخذ والظنبوب
شكل ١٠: المحوران الميكانيكي والتشريحي للفخذ والظنبوب — Standard Measurements of the Lower Limbs (Frontal Plane).

وللحصول على المحور عمليًا نُقيم عمودين على جسم العظم، أحدهما في ثلثه العلوي والآخر في ثلثه السفلي، ثم نصل بين منتصفيهما. ويجدر التنبّه إلى أن انحناء المحور التشريحي قد يجتمع مع محورٍ ميكانيكيّ وزوايا مفصلية سليمةٍ تمامًا؛ ولهذا يبقى فحص الزوايا هو الفيصل في تقرير وجود التشوه من عدمه.

القسم ٦

زوايا توجيه المفاصل

Joint Orientation Angles

تُوصَف زاوية توجيه المفصل بالزاوية المحصورة عند تقاطع المحور مع خط المفصل، وتُؤخذ اصطلاحًا الزاوية الأصغر من ٩٠°. ويُعطى كل زاويةٍ اسمٌ مختصر يجمع مكوّناتٍ محدّدة.

اصطلاح تسمية الزوايا في المستوى الأمامي

في المستوى الأمامي يتألف الاسم من خمسة مكوّنات، مرتبةً على النحو التالي:

الرمزما يدل عليه
a / mالمحور المُستخدم: تشريحي (a) أو ميكانيكي (m)
M / Lجانب الزاوية بالنسبة إلى المحور: إنسي (M) أو وحشي (L)
P / Dموقع الزاوية على العظم: قريب (P) أو بعيد (D)
F / Tالعظم المقاس: الفخذ (F) أو الظنبوب (T)
Aنوع القياس: زاوية (Angle)

أما في المستوى السهمي فيتألف الاسم من أربعة مكوّنات فقط؛ إذ يُستعاض عن مكوّن (M/L) بمكوّن الأمامي/الخلفي (P/A)، وتُلغى بادئة المحور (a/m) لتطابق قيمتي المحورين عمليًا في هذا المستوى.

زوايا الفخذ في المستوى الأمامي

يقع مفصل الورك بعيدًا عن محور جسم الفخذ، ما يُنشئ فارقًا بين المحورين الميكانيكي والتشريحي؛ لذا تختلف قيم الزوايا باختلاف المحور المعتمد، والأشيع سريريًا اعتماد المحور الميكانيكي.

من المحور الميكانيكي: يتقاطع خط الورك الأمامي مع المحور القريب لينتج زاوية الفخذ القريبة الجانبية الميكانيكية (mLPFA)، ومداها الطبيعي ٨٥–٩٥° (المتوسط ٩٠°). ويتقاطع خط الفخذ البعيد مع المحور لينتج زاوية الفخذ البعيدة الجانبية الميكانيكية (mLDFA)، ومداها ٨٥–٩٠° (المتوسط ٨٧°).

من المحور التشريحي: ينتج عند الورك زاوية الفخذ القريبة الإنسية التشريحية (aMPFA)، ومداها ٨٠–٨٩° (المتوسط ٨٤°). وينتج عند الفخذ البعيد زاوية الفخذ البعيدة الجانبية التشريحية (aLDFA)، ومداها ٧٩–٨٣° (المتوسط ٨١°). ويتقاطع المحور التشريحي البعيد مع خط المفصل عند نقطةٍ تقع ٤ إلى ١٦ مم إنسيًا لمركزه.

وتنشأ من التقاء الخط الواصل بين مركز الرأس ومنتصف العنق مع المحور زاوية العنق والجسم (NSA – Neck-Shaft Angle)، وقيمتها الطبيعية ١٣٠° (المدى ١٢٤–١٣٦°). كما تُعرَّف الزاوية التشريحية-الميكانيكية للفخذ (AMA) بأنها الزاوية بين المحورين التشريحي والميكانيكي للفخذ، وقيمتها الطبيعية نحو ٧° (المدى ٥–٩°)، وتتزايد أهميتها مع انتشار التطويل داخل النقي وما قد ينشأ عنه من تشوهاتٍ ثانوية.

زوايا الظنبوب في المستوى الأمامي

في الظنبوب، يكون المحوران الميكانيكي والتشريحي متوازيين ومتطابقين عمليًا، فتتساوى الزوايا الناتجة عنهما وتُلغى بادئة المحور. فيُمثّل اتجاه الهضبة الظنبوبية بخطٍّ يصل أعلى نقطتي الهضبتين الإنسية والوحشية لينتج زاوية الظنبوب القريبة الإنسية (MPTA)، ومداها الطبيعي ٨٥–٩٠° (المتوسط ٨٧°). ويُمثّل اتجاه الكاحل بخطٍّ عبر المرزاب الظنبوبي لينتج زاوية الظنبوب البعيدة الجانبية (LDTA)، ومداها ٨٦–٩٢° (المتوسط ٨٩°). ورغم هذا التطابق، يُوصى باعتماد المحور الميكانيكي عند تقييم التشوهات المحيطة بالمفصل لدقته الطفيفة الأرجح.

زوايا إضافية في المستوى الأمامي

تكتمل دراسة المستوى الأمامي بثلاث زوايا إضافية تُعين على كشف التشوه والتخطيط لتصحيحه، هي: زاوية تقارب خط المفصل (JLCA) التي يُفترض فيها توازي خطّي الفخذ البعيد والظنبوب القريب بمدى طبيعي صفر (±٢°)؛ فإذا تجاوز التباعد ٢° دلّ ذلك على رخاوةٍ رباطية أو فقدٍ في المسافة الغضروفية قد يُسهمان في التشوه. تليها الزاوية التشريحية-الميكانيكية (AMA) و زاوية العنق والجسم (NSA) المارّ ذكرهما.

القسم ٧

المستوى السهمي: المحاور الميكانيكية المعدّلة

Sagittal Modified Mechanical Axes

يُفحص المستوى السهمي على صورةٍ جانبيةٍ للطرف بطولٍ كامل والركبة في بسطٍ أقصى. ولتحليل انحراف المحور في هذا المستوى يُستخدَم المحور الميكانيكي «الحقيقي» من مركز الرأس إلى مركز الكاحل، أما لرسم الزوايا فيُستخدَم المحور الميكانيكي المعدّل(Modified Mechanical Axis) لكل قطعةٍ عظمية؛ إذ لا يُعتمد مركز الفخذ البعيد ولا مركز الظنبوب القريب، بل نقاطٌ مرجعية على خطوط المفاصل.

المحور الميكانيكي المعدّل في المستوى السهمي ونقاط مروره
شكل ١١: المحور الميكانيكي المعدّل في المستوى السهمي ونقاط مروره — نسب ١/٣، ١/٥، ١/٢ على خطوط المفاصل.

وبحسب الاصطلاح، يمرّ المحور المعدّل عبر نقطةٍ على خط الفخذ البعيد تقع على بُعد ثلث طوله من القشرة الأمامية، وعبر نقطةٍ على خط الظنبوب القريب تقع على بُعد خُمس طوله من القشرة الأمامية، وعبر منتصف خط الظنبوب البعيد. وقد اختيرت هذه النسب لأنها المواضع التي يتقاطع عندها خط منتصف الجدل مع خطوط المفاصل في العظم السوي، ما يسمح باستخدام خط منتصف الجدل نفسه في التخطيط عند تعذّر رؤية العظم بطوله الكامل.

الزوايا السهمية الرئيسة

وينتج عن تقاطع المحور المعدّل مع خطوط المفاصل ثلاث زوايا رئيسة:

الاختصاراسم الزاويةالمتوسطالمدى الطبيعي
PDFAزاوية الفخذ البعيدة الخلفية٨٣°٧٩–٨٧°
PPTAزاوية الظنبوب القريبة الخلفية٨١°٧٧–٨٤°
ADTAزاوية الظنبوب البعيدة الأمامية٨٠°٧٨–٨٢°
زوايا توجيه المفاصل في المستوى السهمي وقيمها الطبيعية
شكل ١٢: زوايا توجيه المفاصل في المستوى السهمي وقيمها الطبيعية (PDFA=٨٣°، PPTA=٨١°، ADTA=٨٠°).

ولوصف المحور التشريحي المنحني للفخذ في هذا المستوى تُستخدم زوايا قطاعية: زاوية العنق والجسم الجانبية (LNSA) ومداها ١٦٥–١٧٥° (المتوسط ١٧٠°)، وزاوية منتصف الجدل (MDA) بمتوسط ١٠° (قمتها أمامية)، الناتجة عن تقاطع المحورين التشريحيين للقطاعين القريب والبعيد.

ولا يقتصر تقييم المستوى السهمي على العظم؛ إذ يجب تقدير خصائص الأنسجة الرخوة أيضًا، فقد تُضيف إلى التشوه أو تُعوّضه. فتقعّع محفظة الركبة يُحدث انثناءً ثابتًا، بينما تؤدّي رخاوة المحفظة الخلفية إلى فرط بسط الركبة. ومن ثمّ يستلزم التشوه السهمي تحليلًا مشتركًا للبنية العظمية والأنسجة الرخوة معًا.

القسم ٨

القيم الطبيعية للزوايا

Reference Normal Values

يُلخّص الجدولان الآتيان المتوسطات والمُديات الطبيعية للزوايا الرئيسة في المستويين الأمامي والسهمي، وهي المرجع الذي يُقاس عليه انحراف الطرف المتشوّه.

المستوى الأمامي

الاختصاراسم الزاويةالمتوسطالمدى الطبيعي
mLPFAزاوية الفخذ القريبة الجانبية الميكانيكية٩٠°٨٥–٩٥°
mLDFAزاوية الفخذ البعيدة الجانبية الميكانيكية٨٧°٨٥–٩٠°
aMPFAزاوية الفخذ القريبة الإنسية التشريحية٨٤°٨٠–٨٩°
aLDFAزاوية الفخذ البعيدة الجانبية التشريحية٨١°٧٩–٨٣°
NSAزاوية العنق والجسم١٣٠°١٢٤–١٣٦°
AMAالزاوية التشريحية-الميكانيكية للفخذ٧°٥–٩°
MPTAزاوية الظنبوب القريبة الإنسية٨٧°٨٥–٩٠°
LDTAزاوية الظنبوب البعيدة الجانبية٨٩°٨٦–٩٢°
JLCAزاوية تقارب خط المفصل٠°٠ ± ٢°

المستوى السهمي

الاختصاراسم الزاويةالمتوسطالمدى الطبيعي
PDFAزاوية الفخذ البعيدة الخلفية٨٣°٧٩–٨٧°
PPTAزاوية الظنبوب القريبة الخلفية٨١°٧٧–٨٤°
ADTAزاوية الظنبوب البعيدة الأمامية٨٠°٧٨–٨٢°
LNSAزاوية العنق والجسم الجانبية١٧٠°١٦٥–١٧٥°
MDAزاوية منتصف الجدل (قمة أمامية)١٠°

القسم ٩

الخلاصة

Conclusion

يُشكّل الإلمام بمراكز المفاصل، وخطوط توجيهها، والمحاور الميكانيكية والتشريحية، والزوايا الطبيعية في المستويين الأمامي والسهمي — الإطارَ المرجعي الذي لا يقوم تشخيص التشوهات ولا يُبنى تخطيط التصحيح إلا عليه. ويظلّ فحص الزوايا هو الفيصل في تقرير وجود التشوه، ولا يكفي انحراف المحور بمفرده لعزو الانحراف إلى عظم بعينه دون تحليلٍ زاويّ منهجيّ. كما ينبغي في المستوى السهمي دمج تقييم الأنسجة الرخوة إلى جانب البنية العظمية للحصول على صورةٍ متكاملة للتشوه.

المراجع

المراجع

References

  1. Paley D. Principles of Deformity Correction. Springer-Verlag Berlin; 2002.
  2. Rozbruch SR, Hamdy RC (Eds). Limb Lengthening and Reconstruction Surgery Case Atlas. Informa Healthcare; 2007.
  3. Sabharwal S. Pediatric Lower Limb Deformities: Principles and Techniques of Management. Springer; 2016.