Повреждение менисков является одной из наиболее распространенных травм коленного сустава (КC) (до 75% от всех закрытых травм КС) [1]. Приблизительно 1 млн операций на менисках выполняется каждый год, при этом более 50% операций проводится у пациентов в возрасте 45 лет и старше. Частота разрывов мениска у спортсменов составляет 61 на 100 000 человек [1-3]. Ранее считалось, что соотношение мужчин и женщин при этой травме составляет 3:1,3, но более поздние данные свидетельствуют о достаточно равномерном распределении в зависимости от пола. Приблизительно 60% разрывов мениска происходит у пациентов в возрасте от 20 до 49 лет.
В остром периоде данный вид повреждения характеризуется большим разнообразием клинических проявлений и отсутствием специфических симптомов, что зачастую приводит к отсутствию либо несвоевременному назначению специфического лечения [1; 3]. Последствия травмы приводят к нарушению функции КС из-за периодически возникающих блокад сустава, синовитов, динамической неустойчивости во время движений [1; 4]. Артроскопические методы лечения данной патологии в настоящее время являются наиболее востребованными вследствие их малой инвазивности и быстрой реабилитации в послеоперационном периоде. Основная цель лечения – избавить пациента от функциональных нарушений в поврежденном суставе, что в свою очередь профилактирует возникновение вторичных дегенеративно-дистрофических изменений [5]. Следует подчеркнуть, что на выбор хирургического метода лечения влияет запрос пациента, когда требуется максимально быстрое возвращение к работе или к занятиям спортом с восстановлением КС до функционального, безболезненного состояния. Основным клиническим показанием к оперативному лечению является безуспешное консервативное лечение более 2 месяцев и готовность пациента выполнять условия послеоперационной реабилитации. В этой связи показатели функциональных статических и динамических изменений, ассоциируемых с данной травмой, становятся необходимы и востребованы для определения стратегии лечения и оценки эффективности реабилитации пациентов, в том числе в динамике ее проведения. Объективные показатели ходьбы являются одним из комплексных клинико-инструментальных функциональных критериев состояния КС, и они недостаточно изучены при застарелой травме менисков КС.
Цель исследования – выявить основные объективные показатели изменения ходьбы у пациентов с застарелыми повреждениями менисков коленных суставов.
Материалы и методы исследования. Обследованы 24 пациента с застарелым повреждением менисков, проходивших лечение в ортопедическом отделении ОБУЗ «Ивановский областной госпиталь для ветеранов войн» в 2022 году. В качестве контрольной группы обследовано 16 пациентов без патологии КС (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика обследованных больных
|
Характеристики |
Исследуемая группа (N=24) |
Контрольная группа (N=16) |
|
Пол (М/Ж) |
13 / 12 |
7 / 9 |
|
Средний возраст |
28,1 ± 2,1 года |
21,0 ± 0,9 года |
|
Поврежденный сустав (правый/левый) |
13 / 11 |
- |
|
Поврежденный мениск (латеральный/медиальный) |
3 / 21 |
- |
|
По этиологии (спортивная/ бытовая травма) |
19 / 5 |
- |
Установлено, что в экспериментальной группе травма была получена в большинстве случаев при спортивных занятиях (79%), чаще повреждался медиальный мениск (87%). Все повреждения были визуализированы на МРТ и при артроскопии. Всем пациентам обследование проводилось за 1 сутки до хирургического вмешательства.
Исследование ходьбы проводилось с использованием системы для анализа функции ходьбы «Стэдис» (ООО «Нейрософт», г. Иваново) с использованием стандартного автоматизированного протокола. Обследование проводилось в лаборатории «Биомеханика» кафедры травматологии и ортопедии ФГБОУ ВО «ИвГМА» МЗ РФ. Пациент после фиксации датчиков в течении 2 минут ходил по ровной поверхности в удобном для себя темпе. К анализу принимались стандартные временные, пространственные и кинематические параметры ходьбы.
За методологическую основу проведенного исследования принят постулат о возникновении единой кинематической цепи при нарушении биомеханики больной конечности, что не позволяет рассматривать контралатеральную конечность как здоровую. Поэтому не были получены достоверные различия во временных показателях ходьбы, выраженных в абсолютных единицах, что согласуется с результатами других авторов [5]. Исходя из этого, из всех стандартных показателей ходьбы акцент нами был сделан на опорно-разгрузочные временные фазовые относительные параметры: период опоры (ПО) – часть цикла шага (ЦШ), при котором конечность контактирует с опорой; период переноса (ПП) – часть ЦШ, при котором конечность не контактирует с опорой; период одиночной опоры (ОО) – часть ЦШ, при которой с опорой контактирует только одна конечность; период двойной опоры (ДО) – часть ЦШ, при которой с опорой контактируют обе конечности. Единицами измерения были проценты цикла шага (рис. 1).
Рис. 1. Временные фазовые параметры ходьбы: 1ДО – период первой двойной опоры; 2ДО – период второй двойной опоры; ОО – период одиночной опоры
Среди пространственных характеристик использован показатель 1/2 от ширины шага (рис. 2) – расстояние от идентичных точек стопы при ходьбе во фронтальной плоскости. Данная методика позволяла определить симметричность формирования полной ширины шага для пораженной и здоровой конечности отдельно.
Рис. 2. Пространственные характеристики ходьбы
Анализ кинематических характеристик проведен с использованием гониограмм КС. В норме отмечается 2 эпизода сгибания и разгибания КС за полный ЦШ при ходьбе. Первый, с меньшей амплитудой, происходит в ПО, второй – в ПП (маховое сгибание КС). При оценке гониограмм мы оценивали общую амплитуду движений во время ходьбы, амплитуду ПО и ПП. Для более детального описания гониограмм дополнительно определяли форму гониограммы за ПО (рис. 3).
Рис. 3. Кинематические характеристики ходьбы: А1 – общая амплитуда; А2 – амплитуда в ПО; А3 – амплитуда в ПП
Полученные результаты обработаны стандартными методами вариационной статистики с помощью программы Statistica12. Вычисляли средние значения и стандартную ошибку среднего (M±m). Уровень значимости принят 5%.
Результаты исследования и их обсуждение. При сравнении временных фазовых характеристик ходьбы между исследуемой и контрольной группой выявлено (табл. 2), что в исследуемой группе в единой кинематической цепи нижних конечностей увеличение ПО происходит за счет периода ДО, при этом отмечалось уменьшение ОО и уменьшение (!) ПП. Также обращает на себя внимание увеличение асимметрии принятых к анализу фаз ходьбы в исследуемой группе (между «больной» и «здоровой» нижней конечностью).
Таблица 2
Результаты фазовых характеристик ходьбы в группах наблюдения
|
Показатель |
Исследуемая группа (N=24) |
Контрольная группа (N=16) |
Достоверность |
|
ПО (M±m) |
65,49±0,79 |
62,73±0,21 |
p=0,007 |
|
Разница ПО (M±m) |
2,54±0,46 |
0,13±0,02 |
p=0,0001 |
|
ОО (M±m) |
34,66±0,74 |
37,27±0,24 |
p=0,0071 |
|
Разница ОО (M±m) |
2,70±0,48 |
2,12±0,02 |
p=0,0001 |
|
ДО (M±m) |
30,75±1,46 |
24,32±0,52 |
p=0,0155 |
|
ПП (M±m) |
34,51±0,79 |
37,99±0,27 |
p=0,0008 |
|
Разница ПП (M±m) |
2,43±0,47 |
0,17±0,44 |
p=0,0004 |
Сравнение фазовых показателей ходьбы между «больной» и «здоровой» конечностью в исследуемой группе позволило подтвердить, что во время ходьбы «на больной конечности» уменьшается ПО, в том числе и период ОО с компенсаторным увеличением ПП, что свидетельствует о компенсаторной разгрузке и щажении поврежденной конечности (табл. 3).
Таблица 3
Результаты сравнительной оценки фазовых параметров ходьбы у больных исследуемой группы
|
Показатель |
Больная конечность |
Здоровая конечность |
Достоверность |
|
ПО (M±m) |
64,7±1,2 |
66,29±1,05 |
p=0,016 |
|
ОО (M±m) |
33,95±1,04 |
35,36±1,08 |
p=0,049 |
|
ПП (M±m) |
35,26±1,2 |
33,74±1,05 |
p=0,021 |
Анализ пространственных характеристик по показателю циркумдукции выявил асимметрию 1/2 ширины шага в обеих группах, принятых к анализу. Но в исследуемой группе асимметрия наблюдалась у 16 пациентов, что составило 66,7%, в то время как в контрольной группе данный показатель фиксировался только в двух случаях, что составило 12,5% (p=0,0009). Увеличение ширины шага в 10 случаях происходило за счет «больной» конечности и только в 6 – за счет «здоровой» (p=0,1639).
При сравнении гониограмм КС в 2 группах наблюдения выявлено достоверное уменьшение амплитуд как общего объема движений, так и амплитуд в ПО и ПП в исследуемой группе, достоверно отличных от группы контроля (табл. 4). Также определены достоверные различия в объеме движений в КС в контралатеральных конечностях.
Таблица 4
Результаты кинематических характеристик ходьбы в исследуемой и контрольной группах
|
Показатель |
Исследуемая группа (N=24) |
Контрольная группа (N=16) |
Достоверность |
|
Общая амплитуда (M±m) |
53,06±1,88 |
65,06±0,95 |
p=0,001 |
|
Разница общей амплитуды (M±m) |
6,54±1,52 |
2,56±0,18 |
p=0,004 |
|
Амплитуда в ПО (M±m) |
14,97±1,02 |
22,06±0,60 |
p=0,005 |
|
Разница амплитуды в ПО (M±m) |
3,87±0,96 |
1,06±0,06 |
p=0,023 |
|
Амплитуда в ПП (M±m) |
43,37±1,55 |
63,37±0,64 |
p=0,001 |
|
Разница амплитуды в ПП (M±m) |
6,00±1,38 |
1,37±0,15 |
p=0,01 |
Сравнение кинематических характеристик между «больной» и «здоровой» конечностями в исследуемой группе позволило определить снижение всех амплитуд по фазам ходьбы с «больной» стороны.
Таблица 5
Результаты оценки кинематических характеристик ходьбы у больных исследуемой группы
|
Показатель |
Больная конечность |
Здоровая конечность |
Достоверность |
|
Общая амплитуда (M±m) |
51,08±2,48 |
55,04±1,63 |
p=0,046 |
|
Амплитуда в ПО (M±m) |
13,95±1,14 |
15,91±1.20 |
p=0,112 |
|
Амплитуда в ПП (M±m) |
41,29±1,98 |
45,5±1,51 |
p=0,017 |
Анализ форм кривой гониограмм в ПО позволил выявить три ее типа (рис. 4). Первый (V-образный) характеризовался достаточно быстрым подъемом (сгибание КС) в первые 8–14% ЦШ с последующим медленным разгибанием до 46–52% ЦШ, с явно определяемым максимумом. Данный тип гониограмм наблюдался у всех пациентов группы контроля и у 4 пациентов (16,6%) в исследуемой группе. Второй тип (U-образный) характеризовался постепенным подъемом до 6–16% ЦШ, с более сглаженной вершиной (максимума сгибания), с последующим постепенным разгибанием до 43–54% ЦШ. Данный вариант был установлен только в группе больных у 7 пациентов (29,2%), симметрично с обеих сторон. Третий тип кривой (W-образный) отличался наличием дополнительного зубца, возникающего в период 14–30% ЦШ, и также определен только в исследуемой группе на обеих конечностях в 6 случаях (25%), в 7 – асимметрично (29,2%). При одностороннем выявлении дополнительного зубца у 5 больных его фиксировали на больной конечности, и в 2 – на контралатеральной. Первый тип нами рассматривался как вариант нормы, а остальные – патологические.
Рис. 4. Варианты полученных гониограмм
Мениски являются важными анатомическими образованиями КС, основной биомеханической функцией которых является обеспечение конгруэнтности суставных поверхностей мыщелков бедра и большеберцовой кости и стабильность КС в каждый момент движения. Это обеспечивается и поддерживается особенностями фиксации и внутрисуставной кинематики менисков. Повреждение данных образований приводит к нарушению функции, что проявляется в ощущении нестабильности КС, появлении периодических болей (блокад), перегрузке отдельных элементов периартикулярного капсульно-связочного аппарата и отдельных участков суставной поверхности. Одним из адаптивных функциональных механизмов является изменение динамического стереотипа ходьбы, особенно характерного для застарелых повреждений. Методологический подход, объединивший «больную» и «здоровую» конечность в единую кинематическую цепь, позволил выявить новые феномены патологической ходьбы. Можно констатировать, что возникающее в результате травмы менисков изменение стереотипа ходьбы затрагивает не только пораженную конечность, но и контралатеральную, что объясняется попыткой уменьшить асимметрию. Здоровая конечность, имея более «широкий коридор» функциональных возможностей, «подстраивается» под поврежденную, что и нашло отражение в результатах кинематических характеристик КС и выявлялось в снижении как общей амплитуды движений, так и объемов сгибания-разгибания в ПО и ПП в обеих (!) конечностях при сравнении с группой контроля. Паттерн ходьба «перестраивается» таким образом, чтобы при минимально возможном изменении асимметрии уменьшить нагрузку на больной КС, что проявляется увеличением периода ДО, ПП и уменьшением времени на ОО при анализе временных характеристик (между «больной» и «здоровой» конечностями). Циркумдукция является отражением выраженности динамической нестабильности сустава. Так, увеличение 1/2 ширины шага за счет «больной» конечности увеличивает площадь опоры во фронтальной плоскости, что в свою очередь улучшает постурологическую устойчивость (фронтальная нестабильность является маркером дегенеративных изменений в КС). Формы кривой отражают энергоэффективность движений колена при ходьбе. Так, U-образный тип может быть объяснен спазмом мышц, регулирующих кинематику сустава, и в первую очередь это четырехглавая мышца бедра. Наличие патологического зубца в W-образном типе гониограммы свидетельствует в пользу включения дополнительных мышечных групп в момент движения, когда динамическая нестабильность ходьбы наиболее выражена. Асимметрия в проявлении типов кривой гониограмм в исследуемой группе отражает степень адаптации опорно-двигательного аппарата к изменившимся в результате травмы условиям функционирования.
Выводы
1. У пациентов с застарелыми повреждениями менисков по сравнению с группой контроля отмечается увеличение периода опоры цикла шага в основном за счет периода двойной опоры, при этом явлено уменьшение периодов одиночной опоры и переноса.
2. У больных группы с застарелой травмой мениска КС наблюдалась увеличение 1/2 ширины шага в 66,7%, в основном за счет «больной» конечности.
3. При анализе кинематических характеристик ходьбы выявлено уменьшение амплитуды объема движений коленного сустава как в общем цикле шага, так и по отдельным периодам – в периоде опоры и периоде переноса.
4. Предложены к выделению при анализе гониограмм 3 типа кривых, два из которых установлены в 75% случаев в группе пациентов с травмой мениска (условно-патологические типы).