CC BY
54
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Адамян А. А. Частичная или полная коррекция объёма плевральной полости после операций на лёгких / А. А. Адамян, А. Г. Хоровец // Хирургия. - 1993.
- № 10. - С. 80-84.
2. Лопатин В.В. Полиакриламидные гидрогели в медицине / В.В. Лопатин. - М: Научный мир, 2004. -С. 141-142.
3. Мад’яр В.В. Інтраплевральна торакопластика при лікуванні сучасних форм розповсюдженого туберкульозу легень / В.В. Мад’яр // Вісник Сумського держ. ун-ту - 2002. - № 8. - С. 182-184.
4. Малицкий А.Т. Применение активного формирования малого легкого для предупреждения плевролегочных ослонений при резекции легких у больных туберкулёзом : автореф. дис. на соискание учен. степени д-ра мед. наук: спец. 14.00.27 «Хирургия» / А. Т. Малицкий. - М., 1987. - 31 с.
5. Нефёдов А.В. Коррекция объёма гемиторакса при резекциях легких по поводу туберкулеза : авто-реф. дис. на соискание учен. степени д-ра мед. наук: спец. 14.00.27 «Хирургия» / А.В. Нефёдов. - М., 2008.
- 47 с.
6. Нефедов А.В. Современные методы коррекции гемиторакса после резекций лёгких по поводу
туберкулёза / А.В. Нефедов // Проблемы туберкулёза.
- 2007. - № 9. - С.47-50.
7. Репин Ю.М. Тактика хирургического лечения больных лекарственно-устойчивым туберкулезом легких / Ю.М. Репин // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. -2001. - № 1. - С. 46-48.
8. Современные тенденции в хирургии легочного туберкулёза / Б.В. Радионов, В.М. Мельник, И.А. Ка-лабуха [и др.] // Укр. пульмонологічний журнал. -2008. - № 2. - С. 43-47.
9. Торакопластика / Б.В. Радионов, Ю.Ф. Савенков, И.Д. Дужий [и др.]. - Дніпропетровськ : РВА «Дніпро-ВАЛ», 2007. - 181 с.
10. Complex space-filling procedures for intra-thoracic infections — personal experience with 76 consecutive cases / P.V. Botianu, A.C. Dobrica, A. Butiurca, A.M. Botianu // Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 2010. - Vol. 37. - P.478-481.
11. Dewan R.K. Surgery for pulmonary tuberculosis -
- a 15-year experience / R.K. Dewan // Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 2010. - Vol. 37, N 2. - P.473-477.
12. Vigneswaran W.T. Plombage Thoracoplasty With Lucite Balls / W.T. Vigneswaran, S.S. Ramasastry // Ann. Thorac. Surg. - 1996. - Vol. 62. - P.1837-1839.
♦
УДК 616.728.2-089.844:612.76
І. В. Рой,
І.К. Бабова,
Л. О. Драч
БІОМЕХАНІЧНІ ПОКАЗНИКИ ХОДИ У ХВОРИХ ПІСЛЯ ЕНДОПРОТЕЗУВАННЯ КУЛЬШОВОГО СУГЛОБА
ДУ «Інститут травматології та ортопедії АМН України» м. Київ
Український науково-дослідний інститут медичної реабілітації та курортології МОЗ України м. Одеса
Ключові слова: біомеханіка ходи, опорні реакції, ендопротезування кульшового суглоба, рання санаторна реабілітація Key words: biomechanics of gait, support reactions, hip joint replacement, early health-resort rehabilitation
Резюме. В статье представлена динамика биомеханических показателей ходьбы у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава, проходивших санаторную реабилитацию в раннем послеоперационном периоде, в сравнении с больными, которые не проходили раннюю санаторную реабилитацию. Использованные методики опорных реакций позволили объективно оценить эффективность ранней санаторной реабилитации и динамику восстановления нарушенных функций тазобедренного сустава.
Summary. In the article dynamics of biomechanical data of gait in patients after hip joint replacement who received health-resort rehabilitation in early postoperative period in comparison with patients, who did not undergo early resort rehabilitation is shown. Used methods of support reactions, allowed to objectively estimate effectiveness of early health-resort rehabilitation and dynamics of restoration of hip joint functions.
Кульшовий суглоб функціонально є особливим, він має значні амплітуди руху у всіх трьох площинах та виконує з’єднувальну роль між усією нижньою кінцівкою та тулубом. Це місце передачі та трансформації усіх зусиль та прискорень, які виникають з кінцівок на тулуб та в зворотному напрямку [2]. У зв’язку з цим порушення функції кульшового суглоба відображається у порушенні ходи хворих.
Біомеханіка є одним з основних методів дослідження локомоторної функції людини, що характеризує зміни у статиці та динаміці [1,3], є найбільш глобальним руховим тестом для об’єктивної оцінки стану опорно-рухового апарату (ОРА) у хворих з патологією кульшового суглоба.
Хода - основна функція нижніх кінцівок -являє собою складний циклічний руховий акт, в якому всі фази повторюються від кроку до кроку, створюючи добре сформований руховий стереотип. Раціональні заходи оперативного лікування та реабілітації потребують точних кількісних даних про біомеханічну структуру ходи до та після лікування [4]. Хода людини з ушкодженою кінцівкою можлива завдяки великій спроможності організму до компенсаторних пристосувань, адже при хірургічному втручанні відсікається деяка кількість м'язів, які повинні бути компенсовані функціонально і енергетично. Ураження кульшового суглоба супроводжується деформаціями та контрактурами з дискордан-тними установками кінцівок, які призводять до часткової або повної втрати функції ОРА. Функціональні можливості ураженої кінцівки підтримувати вагу тіла, як правило, знижуються. Це особливо актуально в період одиночної опори, коли змінюються в залежності від патології як силові, так і часові характеристики.
Багатьма авторами показане значне покращення біомеханічних показників ходи після ендопротезування кульшового суглоба, доведена необхідність етапної реабілітації [6,9,11]. Саме аналіз динаміки біомеханічних показників найбільш об’ єктивно оцінює ефективність реабілітації хворих після ендопротезування кульшового суглоба [7,8,10], особливо у зв’язку з концепцією раннього навантаження оперованої кінцівки.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Аналіз результатів досліджень опорних реакцій (ОР) у хворих на остеоартроз кульшового суглоба проводили у групі хворих з однобічним ураженням суглоба (105 хворих). У всіх хворих було проведено ендопротезування кульшового суглоба з цементним способом фіксації ендо-протеза в ДУ «Інститут травматології та орто-
педії АМН України», м. Київ. Основна група - 75 хворих, які проходили комплексне лікування з етапом ранньої санаторної реабілітації, контрольна - 30 хворих, у реабілітацію яких не входило санаторне лікування. Основна та контрольна групи були співставні за статтю, віком, основною та супутньою патологією.
Дослідження ОР проводили до оперативного лікування, через 2 тижні (при надходженні на етап ранньої санаторної реабілітації) та через 6 тижнів після оперативного лікування (при виписувані з санаторію). Хворі після ендопротезу-вання кульшового суглоба при ходьбі користувались додатковою опорою - 2 милиці.
Біомеханічні дослідження проводили на базі ДУ «Інститут травматології та ортопедії АМН України», ранню санаторну реабілітацію хворі проходили в спеціалізованому відділенні ДП «Клінічний санаторій «Жовтень» ЗАТ «Укрпрофоздоровниця», м. Київ, за розробленою нами програмою [5].
У дослідженні була використана методика реєстрації ОР, яка дозволяє реєструвати та аналізувати одночасно три складові загальної ОР [2,4]:
- вертикальну складову (силу опори, яка направлена вверх);
- поздовжню складову (силу, яка діє в сагітальній площині в напрямку руху);
- поперечну складову (силу, яка направлена у горизонтально-поперечному напрямку руху). Були визначені силові і часові характеристики ходи одноопорного періоду - тобто характеристики перекату стопи.
Теоретичною основою даного дослідження є третій закон Ньютона: «дія дорівнює протидії (F = -F)». Дана взаємодія, непомітна на твердій поверхні, стає очевидною при ходьбі по пружній поверхні.
За допомогою програми "опорні реакції" на моніторі програмно-апаратного комплексу були оброблені графічні та цифрові усереднені дані. Для роботи за методикою ОР було використано тензометричну площину, багатоканальний підсилювач, програмно-комп’ютерний комплекс. Досліджуваний проходив по контактній доріжці під метроном 3 - 4 рази, після чого проводили програмну обробку даних.
Після програмної обробки силових та часових параметрів ОР визначали середні значення по кожній складовій (рис. 1).
Обробку результатів вимірювань за методикою ОР проводили методом математичної статистики з використанням комп’ютерних програм Microsoft Excel - 97 та Statistic for Windows фірми STAT SOFT за допомогою програмно-комп’ ютерного комплексу.
Рис.1. Загальний вигляд графіку кривої опорних реакцій
часові характеристики: Ізаг - загальний час опори (у с), ^- час опори переднього поштовху (у % до загального часу опори), Х2 - час опори міжпоштовхового періоду (у % до загального часу опори), Із - час опори заднього поштовху (у % до загального часу опори); силові характеристики: Ьї - максимум переднього поштовху (у % до ваги тіла досліджуваного); Ь2 - міжпоштовховий період (у % до ваги тіла досліджуваного); Ьз - максимум заднього поштовху (у % до ваги тіла досліджуваного).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Нами був проведений кількісний аналіз силових та загальних часових характеристик опори патологічної ходи хворих на базі порівняння характеристик вертикальної складової реакцій опори з нормою та здоровою кінцівкою. Потім методом математичної статистики були розраховані середні арифметичні параметри та оцінений клінічний стан. Для аналізу брали характеристики опори в одноопорну фазу кроку, коли друга кінцівка переноситься над опорою.
Загалом вертикальна складова ОР у всіх хворих мала нетиповий спотворений характер та характеризувалась нестабільними показниками. Так, якщо крива ОР реакцій у нормі має типовий двогорбий характер, то графік вертикальної складової хворих на остеоартроз кульшового суглоба має значно занижені характеристики сили опори переднього та заднього поштовхів, що свідчить про повільне наступання на опору та відштовхування (рис. 2).
У міжпоштовховий період відмічається зміщення мінімальних значень у бік заднього поштовху та значно завищені силові навантаження, і при цьому на графіку динамограми виникають ще додаткові мінімуми, що свідчить про нестабільність кінцівки при опорі та недостатнє використання гравітаційних та інерційних сил. Такі зміни в динаміці ходи відбуваються внаслідок больових відчуттів при навантаженні або відштовхуванні від опори. Хода хворих у
цілому здійснюється з використанням додаткової опори - 35-40 % опори припадає на допоміжні засоби опори.
При дослідженні ОР хворої кінцівки в обох групах, як і було відмічено вище, з’являється характерне зниження відносно норми силових характеристик переднього та заднього поштовхів відповідно на 34,6 % та 37,0 %, підвищення силових характеристик міжпоштовхового періоду на ї2,4 %. Деформовані фронти максимальних і мінімальних характеристик сили опори та збільшення часу опори на 80,9 % відносно норми свідчить про щадний, кульгаючий характер ходи хворих.
На контрлатеральному боці у хворих також відмічається незначне деформування графіку вертикальної складової реакцій опори, значне збільшення загального опорного часу (на 113,5 %) відносно норми та (на ї8,0 %) відносно часу опори хворої кінцівки. Розвантажування хворої кінцівки компенсовано збільшенням навантаження протилежної, і тому загальний час опори здорової кінцівки збільшується при збереженні співвідношень елементів внутрішньоопорного періоду. Це нормальний механізм компенсації, який дозволяє здійснювати часткове розвантаження ураженої кінцівки - здорова кінцівка копіює функцію хворої з метою зменшення функціональної асиметрії. Таким чином, здорова кінцівка виконує переважно функцію опори, а хвора - переважно функцію переносу.
Всі ці характеристики вказують на те, що Характеристики опори при ході основної та хворі не мають надійної опори при ході - хода контрольної групи до оперативного лікування хворих має «статичний, кульгаючий» характер. достовірних відмінностей не мали.
Рис. 2. Схема динаміки ОР у хворих основної та контрольної групи
силові характеристики: Ьі - максимум переднього поштовху (у % до ваги тіла досліджуваного); Ь2 - міжпоштовховий період (у % до ваги тіла досліджуваного); Ьз - максимум заднього поштовху (у % до ваги тіла досліджуваного); часові характеристики: 1 - загальний час опори (с)
Через 2 тижні після ендопротезування кульшового суглоба були відмічені незначні позитивні тенденції змін динамограми вертикальної складової без достовірних відмінностей в обох групах (табл.). Силові та часові характеристики опори хворої кінцівки мають тенденцію наближення до норми, але практично зберігають ті самі характеристики опори, що і до оперативного втручання: спостерігається незначне збільшення навантаження на передній та задній поштовхи при одночасному збереженні завищених силових навантаженнь у міжпоштовховий період - (Ьі-86,1%; Ь2-92,1 %; Ьз-87,0 %). Загальні часові характеристики опори хворої кінцівки при ходьбі по динамометричній доріжці до лікування складали (1,61 ±0,02) с, а через 2 тижні зменшилися лише до (1,49±0,01) с при нормі (0,89±0,05) с, тобто відмічається незначне зростання темпу ходи хворого. Така ж тенденція відмічається і на здоровому боці, але він продовжує виконувати відносно більшу функцію опори, ніж хворий, - час його опори відносно хворої кінцівки ще збільшено в середньому на 19,4 %. Це також підтверджує, що режим фун-
кціювання хворої кінцівки забезпечується за рахунок функціонального напруження здорової. Аналогічні зміни були характерні і для хворих контрольної групи. Загалом після оперативного лікування показники ОР характеризують ходу хворого все ще як «статичну», хворі продовжують використовувати додаткову опору для ходьби (рис. 2).
Через 6 тижнів у хворих основної групи для хворої кінцівки графік динамограми вертикальної складової одноопорного періоду характеризувався значним збільшенням силових навантажень переднього поштовху (Ь1) до 106,8 % та заднього поштовху (Ьз) до 107,8 % при нормі відповідно (Ь1) 108,1 % та (Ьз) 112,7 %, і в той же час значно зменшилось навантаження між-поштовхового періоду (Ь2) на 8,5 % при збереженні додаткових мінімумів. Загальний час опори становив 1,0 с. Це свідчить про більш значне навантаження оперованої кінцівки та стабільність в одноопорну фазу кроку.
Така сама тенденція відмічається і на здоровому боці, але він продовжував виконувати відносно більшу функцію опори, ніж хворий: час
його опори відносно норми був збільшений в середньому на 40,4 %, а відносно хворої кінцівки на 25,0 %. Все це також підтверджує, що режим
функціонування хворої кінцівки забезпечується за рахунок функціонального напруження здорової.
Результати силових та часових характеристик ходи хворих за методикою опорних
реакцій до та після лікування ( M±m )
Норма (у % до ваги тіла) 108,1±0,5 81,0±0,5 112,7±0,6 0,89±0,04
Z основ- ниж- здорова 104,6± 105,7± 108,9± 86,9± 85,6± 82,0± 106,6± 108,2± 112,0± 1,90± 1,78± 1,25±
на ня 1,5° 1,3° 1,7 1,1° 1,2° 1,1* 1,6° 1,8 1,7* 0,03° 0,08° 0,05*°
група кін- ців- ка хвора 73,5± 86,1± 106,8± 93,4± 92,1± 83,6± 75,7± 87,0± 107,8± 1,61± 1,49± 1,00±
1,3 #° 3,4#° 1,9*а 1,3#° 1,1#° 1,5*0 1,7#° 2,5#° 2,3*0° 0,03#° 0,07#° 0,01*#°о
кон-
тро-
льна
група
здорова
хвора
103,9± 105,2± 106,3± 87,1± 86,0± 84,2± 106,3± 107,9± 108,4± 1,87± 1,74± 1,65±
1,5° 1,2° 1,4 1,5° 1,2° 2,3 1,4° 2,7 3,5 0,05° 0,1° 0,07°
73,9± 87,9± 100,2± 94,0± 92,3± 87,4± 76,0± 86,9± 101,5± 1,59± 1,48± 1,34±
1,3#° 2,9#° 1,4*#° 2,1#° 1,3#° 2,7° 1,5#° 3,2#° 1,1*#° 0,02#° 0,08#° 0,04*#°
Примітки : Ъ — вертикальна складова; Ь - Ьз — силові характеристики опорних реакцій у % до ваги тіла; І^г — загальний час опори у сек; * - достовірність при порівнянні результатів до та після лікування (р< 0,05), о- достовірність при порівнянні результатів після лікування в основній групі та контрольній групі (р < 0,05), # - достовірність при порівнянні результатів здорової та хворої кінцівки (р< 0,05), ° -достовірність при порівнянні результатів з нормою (р< 0,05)
Загалом графік вертикальної складової реакцій опори після санаторного етапу реабілітації набув вираженого двогорбого характеру (рис. 1), силові та часові характеристики одноопорного періоду характеризувались позитивними змінами
- вони наблизились до норми. Позитивні зміни ОР підтверджують наявність стабільності кінцівок при опорі, хода хворих стала більше наближеною до динамічної (табл.).
У контрольної групи хворих через 6 тижнів після оперативного лікування графік вертикальної складової реакцій опори хворої кінцівки не мав чітко вираженого двогорбого типу, характеризувався незначним збільшенням силових навантажень переднього поштовху (Ь1) до 100,2 % та заднього поштовху (Ьз) до 101,5 %, що в середньому на 6,5 % нижче відповідних показників хворих основної групи, зберігались збільшені відносно норми навантаження міжпоштов-хового періоду (Ь2) на 6,4 % та майже не зникали додаткові мінімуми, що свідчить про недостатню стабільність в одноопорну фазу кроку (рис. 2).
Загальний час опори хворої кінцівки був більше норми на 50,5 % і становив 1,з4 с. Загальний опорний час здорової кінцівки був збільшений відносно норми на 85,4 %. Хода хворих залишається наближеною до більш статичного типу (табл.).
Біомеханічні дослідження за методикою ОР дозволили визначити ступінь порушень показників функції ОРА у хворих на остеоартроз кульшового суглоба, а також оцінити ефективність проведеного лікування із застосуванням етапу ранньої санаторної реабілітації і простежити динаміку відновлення порушених функцій. Аналіз результатів досліджень хворих виявив, що силові та часові параметри ОР знаходились у прямій залежності від опороздатності нижніх кінцівок та відповідали їх порушенням. Деформація графіку вертикальної складової реакцій опори відносно норми є результатом прояву компенсаторно-пристосувальних механізмів, дозволяючих оптимізувати стереотип ходи хворого при наявності патології ОРА нижніх кінцівок.
Прогресування нестабільності біомеханічних параметрів при патологічній ході відбувається внаслідок порушення аферентації із суглобових та м’язових поверхонь. Патологія суглобів сприяє деформації суглобових поверхонь та порушенню пропріоцептивної імпульсації з них. Одночасно больові відчуття призводять до розвантаження кінцівки з ураженим суглобом, наслідок чого знижується її опороздатність та виникає послаблення біомеханічних функцій м’ язів кінцівки в руховому акті.
Після лікування відчуття болю припиняється, і хворий починає більше навантажувати уражену кінцівку, що призводить до збільшення її опор-ності і покращує аферентацію з м’язових рецепторів. Покращення потоку аферентної інформації приводить до зменшення нестабільності біомеханічних параметрів ходи, таким чином відбувається зменшення корекційних рухів, направлених на стабілізацію стереотипу ходи хворого. Одночасно покращення функціонального стану м’ язів ураженої кінцівки сприяє нормалізації форми вертикальної складової реакції опори за рахунок більш раціонального використання поєднання м’язових, інерційних та гравітаційних сил.
Підвищення темпу ходи хворого після лікування, а саме: скорочення часу опори та перерозподіл силових навантажень, свідчить про покра-
щення функціонального стану м’язів нижніх кінцівок.
Після проведеного комплексного лікування із застосуванням санаторної реабілітації параметри досліджень ходи обох нижніх кінцівок змінюються, наближуючись до норми, що свідчить про позитивну динаміку лікування. Часові показники ще не відповідають нормі, але хода хворих стала більш динамічною, при цьому здоровий бік продовжує виконувати відносно більшу функцію опори, що пов'язано з невеликим терміном між дослідженнями.
ПІДСУМОК
Таким чином, використані методики опорних реакцій дозволили об’єктивно оцінити ефективність ранньої санаторної реабілітації та динаміку відновлення порушених функцій кульшового суглоба.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Белова А.Н. Руководство по реабилитации больных с двигательными нарушениями. Т. 1 / А.Н. Белова, О.Н. Щепетова - М.: Антидор, 1998. - 224 с.
2. Богданов В.А. Биомеханика локомоций человека / В.А. Богданов, В.С. Гурфинкель // Физиология движений: Руководство по физиологии. - Л., 1976. -С. 276-315.
3. Надеев Ал.А. Рациональное эндопротезирование тазобедренного сустава / Ал.А. Надеев, А.А. Надеев, С.В. Иванников [и др.]. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 239 с.
4. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений: Анализ походки / Д.В. Скворцов. - М., 1996. — 343с.
5. Стани після травм та оперативних втручань на органах опори та руху / Г.В. Гайко, І.К. Бабова, І.В. Рой [та ін.] // Лікувальна фізкультура в санаторно-курортних закладах / за ред. Л.І.Фісенко. - К.: Купрі-янова, 2005. - С. 332-343.
6. Brander V. Rehabilitation after hip- and knee-joint replacement: an experience- and evidence-based approach to care / V. Brander, S.D. Stulberg // Am. J. Phys. Med. Rehabil. - 2006. - Vol. 85, Suppl. - S.98-S.118.
7. Brander V.A. Rehabilitation after total joint replacement for osteoarthritis: An evidence-based approach / V.A. Brander, C.F. Mullarkey, S.D. Stulberg // Physical Med. Rehabilitation. - 2001. - Vol. 15, N 1. - P. 175-197.
8. Cane-assisted gait biomechanics and electromyography after total hip arthroplasty / S. Ajemian, D. Thon, P. Clare [et al.] // Arch. Phys. Meed. Rehabil. - 2004. -Vol. 85. - P. 1966-1971.
9. Dohnke B. Perceived self-efficacy gained from, and health effects of, a rehabilitation program after hip joint replacement / B. Dohnke, B. Knauper, W. Muller-Fahrnow // Arthritis Rheum. - 2005. - Vol. 53. - P. 585592.
10. Illyes A. Gait analysis of patients with osteoarthritis of the hip joint / A. Illyes, R.M. Kiss // Facta Universitatis: Physical Education and Sport. - 2005. -Vol. 3, N 1. - P. 1-9.
11. Physical Medicine and Rehabilitation // Principles and Practice / Fourth Edition edited by Joel A. DeLisa and Bruce M. Gans. - Philadelphia: Lippincott-Raven Publishers, 2005. - Vol. 1. - P. 855-872.
♦
