ВАРИАНТНАЯ АНАТОМИЯ ПОДОШВЕННЫХ АРТЕРИЙ И ИХ ТОПОГРАФОАНАТОМИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ С КОСТЯМИ И СУСТАВАМИ СТОПЫ

Полный текст

Внедрение в клиническую практику современных методов диагностики и высокотехнологичных оперативных вмешательств на стопе требует более детального изучения ее артериального русла. В этом отношении существует потребность в знании вариантной анатомии артерий стопы, их взаимоотношениях с окружающими образованиями и морфометрических характеристиках. Изучению данных вопросов посвящены многочисленные фундаментальные труды отечественных и зарубежных исследователеей: H. A. Амосова [1], А. П. Поспеловой [9], В. В. Кованова, А. А. Травина [5], А. Г. Габбасова [3], C. E. Attinger [12], T. Yamada [18]. Однако большинство этих исследований проведены методом препарирования, полученные результаты сводились к констатации отдельных вариантов. Данные о морфометрических характеристиках артерий стопы и их топографоанатомических отношениях с костями и суставами отсутствуют. Запросы клинической практики способствовали появлению прикладных клинических работ, в которых рассматриваются вопросы обоснования хирургического доступа, остеосинтеза, оптимальных технологий выполнения ампутаций: А. В. Покровского [8], Л. А. Бокерия [2], В. А. Ильчишина [4], Э. Р. Молера [7], R. E. Hoyt [16], A. R. Golas [14]. Современные возможности прижизненной ангиографии позволяют выявить точное расположение сужений и мест окклюзии сосудов, наличие в сосудах тромбов, атеросклеротических бляшек и их распространённость [7]. Вместе с тем, существует необходимость определения локализации указанных нарушений проходимости сосудов по отношению к определенным анатомическим ориентирам. Цель настоящей работы - определение с помощью поствитальной ангиографии и препарирования наиболее часто встречающихся вариантов архитектоники артерий подошвы, определение их морфометрических характеристик и топографоанатомических отношений с костями и суставами стопы. Материал и методы. Исследование артериального русла подошвы проведено на базе кафедры нормальной анатомии Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова на 60 нижних конечностях трупов людей, умерших в возрасте от 40 до 60 лет. Материал получен на учебной базе кафедры. Внешних повреждений, травм и заболеваний нижних конечностей у данных трупов не выявлено, также в анамнезе отсутствовал сахарный диабет. На проведение исследования получено разрешение этического комитета Военномедицинской академии им. С. М. Кирова (протокол № 184 от 24.01.2017 г.). Топографоанатомическое исследование состояло из взаимно дополняющих методик исследования, включающих в себя инъекцию сосудов голени и стопы несжимаемыми затвердевающими рентгеноконтрастными массами с последующей рентгенографией (Удостоверение на рационализаторское предложение № 14430/6) и препарирование. Рентгеноконтрастную инъекционную массу (свинцовую акриловую краску) в объёме 70 мл вводили в нижнюю треть бедренной артерии после предварительного промывания артериального русла раствором гепарина (5000 ЕД/мл 5,0 и натрия хлорида 0,9% 200,0). После контрастирования сосудов при помощи портативного рентгеновского аппарата «ПАРДУС-У» (ЭЛТЕХ-Мед, Россия) выполняли рентгенографию исследуемой области в двух проекциях - прямой подошвенной и боковой. Следует подчеркнуть, что рентгенограммы выполняли во всех случаях в стандартных укладках. Размер фокусного пятна используемого аппарата составлял 0,1 мм; напряжение - от 50 до 70 кВ; средний ток - 0,1 мА; время экспозиции - от 0,1 до 5,0 с. Расстояние от источника излучения до приемника изображения (кассеты) составляло 40 см. Рентгеновское изображение получали при помощи СR-системы. Морфометрические исследования подошвенных артерий выполняли на ангиорентгенограммах с помощью программы RadiAnt DICOM Viewer, которая при заданных параметрах сьемки позволяет визуализировать и обрабатывать полученные ангиограммы, а также оценивать внутренний диаметр кровеносных сосудов с точностью до 0,1 мм. Измерение внутреннего диаметра медиальной и латеральной подошвенных артерий проводилось в тыльной проекции таранно-пяточно-ладьевидного сустава. Диаметры подошвенных плюсневых артерий измеряли на 5 мм дистальнее от места их отхождения, а подошвенной дуги - на середине ее протяженности. При оценке ангиорентгенограмм и в процессе послойного препарирования обращали внимание на расположение основных артерий относительно костных структур и суставов стопы. Результаты исследования. На рентгеновских снимках, выполненных в боковой и прямой проекциях, отчетливо определялась архитектоника подошвенных артерий стопы, их топографоанатомические отношения с костями и суставами. В боковой проекции задняя большеберцовая артерия (ЗБА) поперечно пересекает проекцию пяточной кости позади медиальной лодыжки. В этом месте она отдает 3-4 пяточные ветви, которые в мягких тканях образуют обильную сеть анастомозов. Пяточные ветви древовидно разветвляются и постепенно достигают кожи в области пяточного бугра сзади и снизу. Примерно на середине проекции пяточной кости ЗБА продолжается в латеральную подошвенную артерию (ЛПА). На этом же уровне ответвляется медиальная подошвенная артерия (МПА), которая по диаметру обычно тоньше ЛПА. Далее ЛПА на подошвенной поверхности стопы направляется в латеральную сторону в одноименную борозду. Продолжаясь по данной борозде, она отдает многочисленные мелкие подошвенные ветви к коже и подкожной клетчатке латеральной стороны подошвы. На уровне бугристости V плюсневой кости ЛПА изгибается и формирует подошвенную дугу, направленную выпуклостью кпереди. Наиболее выпуклая часть дуги располагается на уровне проксимальной и средней частей плюсневых костей. ЛПА в проксимальном отделе первого плюсневого промежутка анастомозирует с подошвенной ветвью тыльной артерии стопы (ТАС). От подошвенной дуги в каждом межкостном промежутке отходят подошвенные плюсневые артерии, которые на уровне проксимальных фаланг делятся на собственные пальцевые. МПА располагается в одноименной подошвенной борозде. Диаметр плюсневых и пальцевых артерий во всех наблюдениях был наибольшим у артерий, васкуляризирующих большой палец, и наименьшим - у артерий мизинца (рис. 1). По результатам ангиографии и препарирования в 70% наблюдений был обнаружен вариант преобладания ЛПА с наличием макроскопически видимых анастомозов между ветвями глубокой подошвенной дуги и конечными ветвями МПА (рис. 2). При данном варианте ЗБА в проекции середины таранной кости продолжается в ЛПА. На данном уровне ответвляется одиночным стволом МПА, которая имеет очень маленький диаметр по сравнению с ЛПА. МПА от места отхождения направляется к латеральному краю I плюсневой кости, по ходу почти прямолинейно она проходит в проекции середины ладьевидной и промежуточной клиновидной кости, отдавая многочисленные ветви к мягким тканям. Сразу после отхождения МПА отдает хорошо выраженную медиальную подошвенную предплюсневую ветвь. Ответвляющиеся от глубокой подошвенной дуги ветви имеют макроскопически видимые анастомозы с конечными ветвями МПА. ЛПА от места своего начала сразу направляется в латеральную сторону, образуя слегка выраженную выпуклость, вершина которой проецируется на кубовидную и латеральную клиновидную кости. На уровне III плюсневой кости ЛПА поворачивает в медиальном направлении, формируя глубокую подошвенную дугу. Кроме того, конечная часть дуги в области I межплюсневого промежутка по величине просвета превосходит ствол ЛПА, следовательно, васкуляризация дуги осуществляется за счет анастомоза с глубокой подошвенной ветвью из ТАС. В I-III межпальцевом промежутке от глубокой подошвенной дуги отходят подошвенные плюсневые артерии, которые имеют очень выраженную вариантную архитектонику и делятся на подошвенные пальцевые артерии. IV подошвенная плюсневая артерия при данном варианте всегда начинается непосредственно от ЛПА в пределах ее выпуклости. В 12% случаев обнаружен вариант, при котором МПА и ЛПА имели примерно одинаковый диаметр, анастомозировали конечными ветвями между собой, формируя в пределах I межпальцевого промежутка макроскопически видимый анастомоз (рис. 3). Данный анастомоз по диаметру не отличался от дистальных отделов ЛПА и МПА. Он располагается на уровне середине тела I плюсневой кости и основания II плюсневой кости. По сравнению с предыдущим вариантом ЛПА образует менее глубокую выпуклость в латеральную сторону, вершина которой достигает только основания III плюсневой кости. Диаметры ЛПА и МПА в начальных отделах составляют 2,0-2,5 мм и на всем протяжении практически не уменьшаются. От МПА с медиальной стороны отходят очень мелкие многочисленные ветви к мягким тканям медиального ложа стопы. С латеральной стороны от нее отходят более крупные ветви к средней группе мышц подошвы и I межпальцевому промежутку - I подошвенная плюсневая артерия. Подошвенные плюсневые артерии, направляющиеся к II-IV межпальцевым промежуткам, ответвляются по магистральному типу от ствола ЛПА. Протяженность II-III и IV плюсневых артерий неодинакова, что обусловлено особенностями их отхождения от ствола ЛПА. Анастомоз с глубокой подошвенной ветвью из ТАС слабо выражен, поэтому глубокая подошвенная дуга при данном варианте короткая и образована за счет ЛПА. По ходу основного ствола ЛПА отходят 4-5 ветвей мелких веточек к мышцам латеральной группы. В 11% наблюдений выявлен вариант, при котором МПА была слабо выражена, не имела видимых анастомозов с ЛПА и терялась в толще мягких тканей подошвы на уровне проекции клиновидных костей предплюсны (рис. 4). ЛПА образовывала выпуклость в латеральную сторону, достигающую проекции середины кубовидной кости. От ствола ЛПА в латеральную сторону ответвляются 4-5 ветвей, васкуляризирующих кожу и латеральную группу мышц подошвы. ЛПА на уровне проекции кубовидной кости начинает делиться по рассыпному типу на подошвенные плюсневые артерии, причем первой ответвляется III плюсневая подошвенная артерия, а второй - IV. После отхождения этих ветвей диаметр ЛПА значительно уменьшается, и на формирование глубокой подошвенной дуги остается тонкий сосуд гораздо меньшего диаметра по сравнению с глубокой подошвенной ветвью ТАС. Можно полагать, что кровь в глубокую подошвенную дугу поступает из ТАС. Своеобразная архитектоника ЛПА отражается на особенностях отхождения плюсневых и пальцевых подошвенных артерий. Отмечается их вариабельность по длине и отношению к костным структурам. МПА также после разделения по рассыпному типу направляется к мягким тканям подошвы в проекции таранной, ладьевидной, медиальной клиновидный костей. Здесь она делится на 3-5 мелких веточек, которые теряются в мягких тканях, не формируя макроскопически видимых анастомозов между собой и с ЛПА. В 7% определялся вариант, при котором МПА по диаметру практически не уступает ЛПА и видимых макроанастомозов с ней не образует (рис. 5). В связи с тем, что МПА хорошо развита, она отдает к медиальному краю I пальца собственную пальцевую артерию, которая отчетливо прослеживается на ангиограмме. Кроме того, по ходу МПА в латеральную и медиальную стороны ответвляются ветви к коже и мышцам подошвы. ЛПА в области предплюсны больше смещена к медиальному краю стопы. Ее выпуклость располагается почти на уровне проекции латерального края таранно-пяточно-ладьевидного сустава. При этом диаметр ЛПА на протяжении существенно не изменяется. Он несколько уменьшается при переходе ЛПА в глубокую подошвенную дугу. Последняя - очень короткая, простирается в проекции только основания II плюсневой кости. IV подошвенная плюсневая артерия отходит от ствола ЛПА, при этом она является наиболее крупной ветвью. I-III подошвенные плюсневые артерии отходят от короткой глубокой подошвенной дуги и направляются в соответствующие межкостные плюсневые промежутки. Конечные ветви ТАС и ЛПА по диаметру практически равны, следовательно, глубокая подошвенная дуга может равноценно получать кровь из двух этих источников. Следует отметить, что в наших наблюдениях не было ни одного случая существенного преобладания по диаметру МПА над ЛПА. Сведения о внутренних диаметрах артерий подошвы приведены в таблице. Обсуждение полученных данных. Сравнительный анализ выделенных четырех вариантов архитектоники подошвенных артерий и анализ морфометрических характеристик их диаметров, приведенных в таблице, свидетельствуют о наличии выраженных особенностей васкуляризации различных отделов стопы. Данное заключение особенно важно, если рассматривать кровоснабжение различных зон стопы с позиции ангиосомальной теории, т. е. изучения перфузии трехмерного блока тканей конкретной артерией [6, 13, 15, 17]. Важным фактором хорошей перфузии тканей является наличие макроскопически видимых анастомозов между магистральными артериями, которые позволяют доставлять кровь в ветви этих артерий при любых условиях нарушения притока крови по одному из сосудов. Для подошвы, которая может находиться под воздействием ортостатической нагрузки, данный фактор особенно значим. Кроме того, хорошо развитые анастомозы между магистральными артериями могут служить источником развития окольных путей кровотока при нарушениях их проходимости. Исходя из указанного выше, среди выявленных в данном исследовании вариантов васкуляризации стопы наиболее благоприятными являются 1-й и 2-й. При 1-м варианте преобладает диаметр ЛПА с наличием макроскопически видимых анастомозов между ветвями от глубокой подошвенной дуги и МПА, а при 2-м варианте - ЛПА и МПА равнозначны по диаметру, и анастомоз между ними участвует в формировании глубокой подошвенной дуги. Действительно, для них характерны крупные просветы магистральных артерий подошвы и наличие макроскопически видимых анастомозов между ними. Это свидетельствует о высоких компенсаторноприспособительных возможностях артериального русла при данных вариантах. Следует обратить внимание, что встречаются они наиболее часто: 1-й - в 70% наблюдений, 2-й - в 12%. 3-й вариант был выявлен в 11% наблюдений. При этом варианте МПА была слабо выражена, не имела видимых анастомозов с ЛПА и терялась в толще мягких тканей подошвы на уровне проекции клиновидных костей предплюсны. Можно полагать, что компенсаторные возможности при таком строении артериального русла стопы будут существенно ниже, и проводить прямую реваскуляризацию тканей при данном варианте вряд ли возможно. Сходное мнение о рентгенохирургической реваскуляризации высказывала Е. В. Сасина [10]. И наконец, в 7% наблюдений определялся 4-й вариант, при котором МПА по диаметру практически не уступает ЛПА, но видимых макроанастомозов с ней не образует. Однако хорошо развитая МПА отдает к I пальцу собственную пальцевую артерию. По нашему мнению, данный вариант занимает промежуточное положение между благоприятными (1-ми 2-м вариантами) и 3-м вариантом со сниженными компенсаторно-приспособительными характеристиками. Естественно, что хорошо выраженные магистрали с большим количеством ветвей имеют развитую сеть микроанастомозов. Последние при необходимости могут расширяться и превращаться в окольные пути кровотока. По данным B. Adachi [11] и R. Quain [16], МПА по калибру чаще меньше ЛПА (55-60%), реже она равна ей (32-39%) и редко превосходит ее (5-8%). В нашем исследовании вариантов с преобладанием диаметра МПА не наблюдалось. Для каждого из вариантов архитектоники артерий подошвы характерны определенные топографоанатомические отношения с костями и суставами стопы. Морфометрические исследования свидетельствует о широком диапазоне различий между min и max значениями внутренних диаметров артерий подошвы. Варианты внутреннего диаметра глубокой подошвенной артериальной дуги обусловлены в одних случаях ее происхождением от тыльной артерии стопы, а в других - тем, что она формируется конечной частью латеральной подошвенной артерии. Некоторые авторы также обращают внимание на многочисленные варианты отхождения подошвенных плюсневых артерий. По сообщениям B.Adachi [11], I-III артерии отходят от латеральной подошвенной артерии: I - всегда, III - в 75%, а IV - в 4% случаев. По нашим данным, самая крупная по диаметру - I пальцевая подошвенная артерия, а самая слабая - III. Подошвенные плюсневые артерии могут отходить раздельно или общим стволом: I и II - в 29,5%, II и III - в 9,2%, III и IV - в 15,3%. Архитектоника артериального русла стопы различается по степени выраженности магистральных артерий и наличию макроскопически видимых анастомозов между ними. По этим признакам можно выделить 4 варианта архитектоники артерий подошвы. Наиболее часто встречающимся из них (70%) является вариант с преобладанием ЛПА по отношению к МПА и наличием развитых анастомозов между конечными ветвями МПА и ветвями глубокой подошвенной дуги, васкуляризируемой из ТАС. Для каждого из выделенных вариантов архитектоники подошвенных артерий характерны определенные топографоанатомические отношения с костями стопы, особенности отхождения ветвей и потенциальные компенсаторно-приспособительные возможности. Вклад авторов: Концепция и дизайн исследования: И.В.Г., А.А.Р., А.В.Я., Д.Ю.А. Сбор и обработка материала: А.В.Я., Д.Ю.А. Статистическая обработка данных: Д.Ю.А. Анализ и интерпретация данных: И.В.Г., А.В.Я. Написание текста: И.В.Г., А.В.Я. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

Об авторах

Иван Васильевич Гайворонский

Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: i.v.gaivoronsky@mail.ru
кафедра нормальной анатомии; кафедра рентгенологии и радиологии с курсом ультразвуковой диагностики; кафедра морфологии, медицинский факультет 194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6; 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9

Андрей Викторович Янишевский

Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова

Email: lcf89@mail.ru
кафедра общей хирургии 194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6

Анатолий Антонович Родионов

Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: morphol@mail.ru
кафедра рентгенологии и радиологии с курсом ультразвуковой диагностики; кафедра морфологии, медицинский факультет 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9

Дмитрий Юрьевич Анохин

Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова

Email: damixon@mail.ru
кафедра рентгенологии и радиологии с курсом ультразвуковой диагностики 194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6

Список литературы

Дополнительные файлы