Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Ромакина Н.А. 1 Киреев С.И. 2 Марков Д.А. 2 Решетников А.Н. 2 Ульянов В.Ю. 1, 3 Пучиньян Д.М. 1 Норкин И.А. 1

---

1 НИИТОН ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России

2 ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России

3 Филиал частного учреждения образовательной организации высшего образования "медицинский университет "РЕАВИЗ" в городе Саратове

Произведен комплексный анализ результатов биомеханического исследования 95 пациентов с первичным двусторонним гонартрозом III стадии до и после тотального эндопротезирования коленных суставов. Функциональная диагностика, включавшая в себя подографию, стабилометрию и динамометрию, произведена с использованием биомеханического программно-аппаратного комплекса. С учетом суммарного анализа выявлено, что наиболее чувствительными параметрами, отражающими функциональные нарушения при гонартрозе III стадии до и после тотального эндопротезирования коленных суставов, являются: период одиночной опоры, девиации центра давления относительно среднего положения в сагиттальной плоскости, значения амплитуд вертикальной составляющей реакции опоры. После тотального эндопротезирования обоих коленных суставов отмечена отчетливая положительная динамика биомеханических показателей, выражающаяся в улучшении временных характеристик шага и постурального баланса, повышении динамической опороспособности конечностей в послеоперационном периоде.

Статья в формате PDF

327 KB

биомеханические параметры

гонартроз

тотальное эндопротезирование

1. Биомеханические показатели стояния и походки больных после тотального эндопротезирования коленного сустава с использованием компьютерной навигации / Ю.А. Безгородков, Н.Н. Корнилов, А.И. Петухов, Т.А. Куляба и соавт. // Травматология и ортопедия России. – 2011. – № 4 (62). – С. 11-17.

2. Болезни суставов : руководство для врачей / под ред. В.И. Мазурова. – СПб. : СпецЛит, 2008. – 397 с.; ил.

3. Жиляев А.А. Биомеханические и электрофизиологические критерии оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата нижних конечностей : дис. … докт. мед. наук. – М., 2003. – С. 109-117.

4. Клинико-биомеханическое обоснование внутрисуставной инъекционной терапии пациентов с гонартрозом / Н.В. Загородний, Н.И. Карпович, Д.В. Скворцов, А.А. Дамаж, А.А. Ахлапашев // Клиническая практика. – 2015. – № 1. – С. 35-41.

5. Клинические рекомендации. Ревматология / под ред. Е.Л. Насонова. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 288 с.

6. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. - М. : Т.М. Андреева, 2007. – 640 с.; ил.

7. Between-limb kinematic asymmetry during gait in unilateral and bilateral mild to moderate knee osteoarthritis / K. Mills, B.A. Hettinga, M.B. Pohl, R. Ferber // Arch. Phys. Med. Pehabil. – 2013. - Nov. 94 (11) – Р. 2241-7.

8. Novel classification of knee osteoarthritis severity based on spatiotemporal gait analysis / A. Elbaz, A. Mor, G. Segal, R. Debi, N. Shazar, A. Herman // Osteoarthritis and Cartilage. – 2014. - № 22. – Р. 457-463.

9. Использование методов биомеханики в оценке состояния и коррекции патологии опорно-двигательной системы / Н.А. Ромакина, А.С. Федонников, С.И. Киреев, Н.Х. Бахтеева, И.А. Норкин // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2015. – Т. 11. – № 3. – С. 310-316.

В настоящее время отмечается неуклонный рост среди населения дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов, причем поражение коленных суставов – деформирующий остеоартроз - занимает лидирующие позиции [2; 5; 7; 8]. При тяжелых поражениях суставов с выраженными анатомо-функциональными нарушениями, при низком эффекте консервативного лечения наиболее действенной мерой является тотальное эндопротезирование сустава [1; 4; 5], позволяющее улучшить опороспособность конечности, полностью ликвидировать или уменьшить болевой синдром, увеличить амплитуду движений в суставах. Немаловажным аспектом медицинской реабилитации данной категории пациентов является объективная оценка эффективности выполненного оперативного вмешательства. Помимо клинико-рентгенологического обследования, необходимо исследование функционального статуса опорно-двигательной системы на различных этапах лечебного процесса. Многочисленными авторами доказана значимость методов биомеханики, в частности клинического анализа движений, для эффективного выявления двигательных нарушений [1; 3; 4; 6; 9]. Учитывая тот факт, что биомеханические исследования, как правило, являются многопараметрическими, сложными для интерпретации клиницистами, остается актуальной проблема выбора наиболее значимых биомеханических параметров, отражающих патологические изменения.

Материалы и методы

Выполняли биомеханические исследования 95 пациентов обоего пола с первичным двусторонним гонартрозом III стадии (по Н.С. Косинской). Возраст пациентов составлял от 51 до 70 лет (средний возраст составил 61,9 года), из них основную часть составили женщины (78 человек), индекс массы тела - 35,9. На момент обследования у пациентов не было признаков обострения хронических соматических заболеваний, неврологического дефицита, вестибулярных расстройств, состояние зрения и слуха соответствовало возрастной норме. Наблюдаемые лица были разделены на следующие группы: 1-я группа – пациенты с гонартрозом до оперативного лечения (n=42); 2-я – пациенты после эндопротезирования одного коленного сустава (n=32); 3-я – пациенты после эндопротезирования обоих коленных суставов (n=21). Обследование пролеченных пациентов выполняли в сроки от 6 месяцев до 1,5 лет после операции. Функциональную диагностику нарушений постурального баланса и походки, включающую в себя электроподографию, стабилометрию и динамометрию, проводили с помощью клинического стабилометрического программно-аппаратного комплекса «МБН Биомеханика» (г. Москва). Электроподографию выполняли с использованием подографических датчиков давления, закрепленных в специальной обуви. Один из датчиков устанавливали на пяточную область, второй – на область головок плюсневых костей. Регистрацию осуществляли в привычном темпе ходьбы, при этом пройденная дистанция, которую пациент в состоянии мог преодолеть без средств дополнительной опоры, составляла 8-10 м. Стабилометрию и динамометрию проводили на стабилометрической платформе, специальным образом заглубленной и выведенной на уровень с полом. Стабилометрические исследования выполняли в основной стойке с европейской позицией стоп с открытыми глазами. Время исследования составляло 51 с. Регистрацию реакций опоры производили при прохождении пациента по стабилометрической платформе, отдельно для правой и левой нижних конечностей, время исследования – 60 с. Во время исследования вели наблюдение за тем, чтобы пациент всей поверхностью стопы наступал в центр платформы. Изучали экстремумы вертикальной составляющей реакции опоры (максимумы Z1, Z2 и минимум Z3), а также поперечную составляющую реакции опоры, характеризующие динамическую опороспособность конечности. Статистическую обработку данных производили с использованием программного комплекса StatSoft, STATISTICA. Проверку распределения наблюдаемых признаков на нормальность производили с помощью критерия Шапиро-Уилка. Результаты теста показали, что гипотеза о нормальном распределении для большинства исследуемых параметров может быть отвергнута, в связи с чем доказательство достоверности полученных численных данных осуществлено с помощью методов непараметрической статистики. Для оценки различий между выборками использован U-критерий Манна-Уитни (Mann-Whitney U-test).

Результаты исследования

В 1-й группе пациентов до оперативного вмешательства выявляли нестабильность баланса основной стойки, проявляющуюся в смещении общего центра давления (ОЦД) во фронтальной плоскости в сторону менее пораженной конечности и смещения ОЦД в сагиттальной плоскости кпереди более чем на 15 мм. Подобное смещение ОЦД кпереди является компенсаторно-приспособительной реакцией, способствующей поддержанию равновесия при ходьбе и стоянии при патологии коленного сустава [3; 6]. Показатель площади статокинезиограммы, характеризующей рабочую площадь опоры человека, превышал норму в среднем в 3,8 раза. Отмечено увеличение длины статокинезиограммы, повышение скорости перемещения ОЦД и плотности статокинезиограммы, что свидетельствует о наличии симптома комплекса нестабильности вертикальной позы [6]. У пациентов 2-й группы после эндопротезирования одного коленного сустава несколько увеличились девиации ОЦД, возросли показатели площади и длины статокинезиограммы. В 3-й группе пациентов после эндопротезирования обоих коленных суставов отмечалась положительная тенденция: уменьшились площадь и длина статокинезиограммы, хотя и превышали норму. Скорость перемещения ОЦД в трех группах пациентов не изменилась. Результаты стабилометрического исследования трех групп пациентов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Средние арифметические величины и их доверительные интервалы для стабилометрических параметров трех групп обследованных пациентов с гонартрозом (р=0,05)

По данным электроподографии, выполненной до оперативного вмешательства, отмечали нарушение всех фаз внутри цикла шага. Коэффициент ритмичности, рассчитанный по опорному периоду [6], в ряде случаев был значительно снижен, но часто наблюдалась симметрия походки при нарушенных параметрах цикла шага. Отмечали увеличение опорного периода и суммарного времени двойной опоры, сокращение периода переноса, асимметрию первого и второго периодов двойной опоры, что свидетельствует о неустойчивости при ходьбе. У пациентов, перенесших эндопротезирование одного коленного сустава, также сохранялись нарушения временной структуры цикла шага, возрастала асимметрия правого и левого шага. Пациенты отмечали дискомфорт при ходьбе, необходимость в использовании средств дополнительной опоры. В целом отмечено, что при выраженных патологических изменениях и боли в неоперированном коленном суставе при двустороннем гонартрозе, пациент в большей степени использует как опорную ту конечность, где выполнено тотальное эндопротезирование сустава. Об этом свидетельствует увеличение периода одиночной опоры и сокращение периода переноса на стороне операции. Результаты электроподографии трех групп пациентов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Средние арифметические величины и их доверительные интервалы для временных характеристик шага трех групп обследованных пациентов с гонартрозом (р=0,05)

Примечание. В верхней половине ячейки указаны значения для стороны с большей степенью поражения.

При проведении динамометрических проб у всех пациентов в предоперационном периоде выявляли снижение динамической опороспособности конечностей, выражающееся снижением амплитуд Z1, Z2 менее 100% веса тела пациента и возрастанием амплитуды Z3. Вертикальная составляющая реакции опоры имела неправильную форму, вид колоколообразной или П-образной кривой. Со стороны поперечной составляющей отмечена её инверсия и снижение амплитуды. Согласно исследованиям [3], при патологии коленного сустава амплитуды переднего и заднего толчков вертикальной составляющей реакции опоры являются информативными характеристиками, свидетельствующими о степени выраженности патологических изменений процесса ходьбы, причем снижение амплитуд является неблагоприятным признаком и говорит о биомеханических нарушениях. Пример графического изображения реакций опоры у пациента до оперативного лечения представлен на рисунке, где можно отметить признаки функциональных нарушений: величина максимальной амплитуды вертикальной составляющей достигает только 91% веса тела, сама кривая неправильной формы. Продольная составляющая значительно снижена и инвертирована.

Фрагмент отчета динамометрического исследования пациента перед операцией эндопротезирования левого коленного сустава

При обследовании пациентов в сроки от 6 до 12 месяцев после операции отмечали улучшение толчковых реакций на стороне операции: максимумы вертикальной составляющей Z1, Z3 достигали 95-110%, кривая вертикальной составляющей приближалась к характерному виду двугорбой кривой с максимумами Z1, Z3 и минимумом Z2.

С помощью U-критерия Манна-Уитни (Mann-Whitney U-test) выполнено сравнение выборок до оперативного лечения и после тотального эндопротезирования как одного (U1-2), так и обоих коленных суставов (U1-3). При сравнении выборок U1-2 статистически значимые отличия выявлены только по показателям периода одиночной опоры, по другим переменным значимых отличий не выявлено. При сравнении выборок U1-3 статистически значимые различия между средними величинами в этих группах получены по показателям одиночной опоры, девиации центра давления относительно среднего положения в сагиттальной плоскости, длины статокинезиограммы, что представлено в таблице 3.

Таблица 3

Оценка различий между выборками с использованием критерия Манна-Уитни

(при критическом значении критерия U=55, р=0,05)

Библиографическая ссылка