CC BY
73
УДК 616.728.2-007.234-089
И.Р. ГАФАРОВ, Б.Ш. МИНАСОВ, Р.Р. ЯКУПОВ, К.И. ШУРМЕЛЕВ, Т.Э. ХАИРОВ, К.К. КАРИМОВ, Г.Н. ФИЛИМОНОВ
Башкирский государственный медицинский университет, 450000, г. Уфа, ул. Ленина, д. 3
Биометрия фаз опоры и ходьбы у пациентов после артропластики тазобедренного сустава
Гафаров Ильфат Радмирович — аспирант кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Минасов Булат Шамильевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-66, e-mail: [email protected]
Якупов Расуль Радикович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. +7-927-33-999-39, e-mail: [email protected]
Шурмелев Карим Игоревич — аспирант кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Хаиров Тимур Эрикович — ассистент кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Каримов Киемиддин Камолиддинович — кандидат медицинских наук, соискатель кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected]
Филимонов Геннадий Николаевич — соискатель кафедры травматологии и ортопедии с курсом ИПО, тел. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected]
Представлены результаты обследования 43 пациентов с идиопатическим остеоартрозом тазобедренного сустава, которым проводилась первичная артропластика. Контрольная группа представлена 32 добровольцами соответствующего пола и возраста. Оценка кинематического статуса проводилась на основе биометрии фаз опоры и ходьбы (стаби-лометрия, гониометрия, подография), рентгенокинематографии. У большинства пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями тазобедренного сустава в дооперационном периоде выявлялась нестабильность во фронтальной и сагиттальной плоскостях, увеличение длины и площади статокинезиограммы, снижение эффективности энергобаланса. Через год после проведения артропластики патологические изменения этих данных достоверно уменьшились, однако не достигали показателей контрольной группы. Установлено, что проведение артропластики тазобедренного сустава у пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями достоверно позволяет улучшить биомеханические параметры. При этом показатели биометрии фаз опоры и ходьбы коррелировали с выраженностью боли по шкале ВАШ, функциональным состоянием по шкале Харриса, двигательной активностью и качеством жизни пациентов по шкале КЖ-100.
Ключевые слова: артропластика, тазобедренный сустав, биометрия ходьбы, фазовое состояние соединительной ткани.
I.R. GAFAROV, B.Sh. MINASOV, R.R. YAKUPOV, K.I. SHURMELEV, T.E. KHAIROV, K.K. KARIMOV, G.N. FILIMONOV
Bashkir State Medical University, 3 Lenin St., Ufa, Russian Federation, 450000
Biometrics of support and walking phases in patients after hip arthroplasty
Gafarov I.R. — postgraduate student of Traumatology and Orthopedics Course-IPO, tel. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Minasov B.Sh. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Traumatology and Orthopedics, tel. (347) 255-76-66, e-mail: [email protected]
Yakupov R.R. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of Traumatology and Orthopedics, PhD (Medicine), tel. +7-927-33-999-39, e-mail: [email protected]
Shurmelev K.I. — postgraduate student of the Department of Traumatology and Orthopedics, tel. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Khairov T.E. — Assistant Lecturer of the Department of Traumatology and Orthopedics, tel. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected] Karimov K.K. — Cand. Med. Sc., applicant of the Department of Traumatology and Orthopedics, tel. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected]
Filimonov G.N. — applicant of the Department of Traumatology and Orthopedics, tel. (347) 255-76-57, e-mail: [email protected]
The results of the survey of 43 patients with idiopathic hip osteoarthritis who underwent primary arthroplasty are presented. The control group consisted of 32 volunteers of the corresponding gender and age. Evaluation of the kinematic status was based on biometrics of support and walking phases (stabilometry, goniometry, podography) with roentgenocinematography. In assessing biomechanics in patients with destructive-dystrophic lesions of hip in the preoperative period we detected mainly instability in frontal and sagittal planes, increasing the length and area of statokinesiogram, reducing the energy balance effectiveness. 1 year after the arthroplasty, the pathological changes significantly diminished, but did not reach the control group. It has been established that the hip arthroplasty in patients with destructive-dystrophic lesions significantly improves the biomechanical parameters, while the data of biometrics of support and walking phases correlated with the pain severity by M4S, the functional state by Harris scale, physical activity and quality of life of patients by QL-100 scale.
Key words: arthroplasty, hip, biometrics of walking, phase state of connective tissue.
Деструктивно-дистрофические поражения тазобедренного сустава — одна из актуальных проблем современной ортопедии в связи с высокой частотой в структуре заболеваний опорно-двигательной системы и значительным отрицательным влиянием на качество жизни [1]. Функциональное состояние пациентов с данной патологией в большей степени определяется выраженностью болевого синдрома и нарушением функции сустава, при этом зачастую изменения биомеханики опережают клинические и рентгенологические проявления заболевания [2]. Инструментальная диагностика деструктивно-дистрофических поражений тазобедренного сустава, как правило, основана на широком использовании лучевых методов, а оценка функции пораженного сегмента и опорно-двигательной системы в целом определяется только при осмотре ортопедом, что не позволяет получить объективную картину всех нарушений биомеханики. В настоящее время внедрение современных технологий для оценки биометрии фаз опоры и ходьбы дает возможность выявления множества кинематических параметров опорно-двигательной системы [3-5]. Однако недостаточно широкое внедрение данных методов исследования в ортопедическую практику не позволяет полностью раскрыть их диагностические возможности, способствующие неоднозначности интерпретации результатов, что требует дальнейшего изучения этого вопроса [6, 7]. В связи с этим представляет научный интерес изучение особенностей биометрии фаз опоры и ходьбы у пациентов после артро-пластики тазобедренного сустава при деструктивно-дистрофических поражениях [8-10].
Цель исследования — оценка функционального состояния пациентов на основе биометрии фаз опоры и ходьбы, качества жизни пациентов при де-компенсированных деструктивно-дистрофических поражениях тазобедренного сустава до и после ар-тропластики.
Материал и методы исследования
Представлены результаты обследования 43 пациентов с идиопатическим остеоартрозом тазобедренного сустава, которым проводилась первичная артропластика; средний возраст больных составил 56,23±10,67 года. В послеоперационном периоде данные пациенты наблюдались в сроки от 1 года до 10 лет (табл. 1). Контрольная группа представлена 32 добровольцами соответствующего пола и возраста, без жалоб на боли, дискомфорт в области таза, нижних конечностей, не имеющих клинических признаков патологии исследуемых сегментов. В исследование не включались пациенты с деком-пенсированной патологией позвоночника, других сегментов нижних конечностей, а также с тяжелыми сопутствующими заболеваниями.
Методы исследования:
— оценка ортопедического статуса пациента;
— структурные изменения сегментов тазового пояса на основе лучевого мониторинга (рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, остеоденситометрия, остеос-цинтиграфия, термография);
— оценка кинематического статуса на основе биометрии фаз опоры и ходьбы (стабилометрия, гониометрия, подография) с использованием комплекса для диагностики, лечения и реабилитации больных с двигательной патологией «Траст-М», стабиломе-трической платформы ST-150 (Биомера), рентгено-кинематографии;
— оценка уровня боли по шкале ВАШ;
— оценка функционального состояния пациентов по шкале Харриса;
— оценка двигательной активности пациентов с помощью шагомера Walking style One 2.1 HJ-321-E (Omron);
— оценка качества жизни по шкале КЖ-100.
Стабилометрия проводилась на аппарате ST-150
(Биомера) в положении стоя, с закрытыми и открытыми глазами. Оценивались следующие параме-
Таблица 1.
Клиническая характеристика пациентов основной группы
Параметры Муж. Жен.
Число пациентов, n (%) 25 (58,14) 18 (41,86)
Средний возраст, лет 53,36±9,88 60,22±10,70*
Выраженность боли по шкале ВАШ, см 5,86±1,21*
Функциональное состояние по шкале Харриса до операции, баллы 38,32±3,57*
Двигательная активность (количество шагов в сутки) 1499,05±349,36*
Общее качество жизни по шкале КЖ-100 (OVERALL) 47,98±3,85*
Примечание: * — стандартное отклонение
Рисунок. Оценка кинематического статуса пациентов на основе комплексного анализа движений пациента
ОГ м «Й^ V )
|0|0 ¡»«-л?
Таблица 2.
Сравнительные показатели стабилограмм у пациентов до операции, через один год после ар-тропластики тазобедренного сустава и контрольной группы
Параметры До операции После операции Контрольная группа
Длина, L, мм 272,31±87,92* 227,23±84,06* 155,55±29,47
Площадь, S, мм2 151,19±54,37* 97,7±58,02* 71,38±43,63
Энергоэффективность баланса, % 62,85±29,99* 81,6±26,55* 99,18±2,90
Фронтальная асимметрия, % 228,16±116,67* 76,56±55,46* 42,66±36,56
Примечание: * — р<0,05
тры: положение центра давления, диапазон девиации около среднего положения, средняя скорость движения, длина статокинезограммы (траектории движения центра давления в проекции на горизонтальную плоскость), площадь статокинезограммы и показатели спектра частот, при выполнении теста Ромберга, энергоэффективность баланса.
Подография проводилась с использованием комплекса «Диаслед-Скан» — аппаратно-программном комплексе для регистрации, отображения и обработки информации о динамике распределения давления между стопой и опорной поверхностью.
Для анализа движений пациента использовался комплекс для диагностики, лечения и реабилитации больных с двигательной патологией «Траст-М», включающий в себя: гониометрию (кинематические характеристики шага), ихнометрию (пространственные характеристики шага), динамометрию (регистрация реакций опоры), подометрию (временные характеристики шага) с применением 3-компонент-ных гироскопов (датчиков угловых скоростей X, Y, Z), регистрирующих изменения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Исследования проводили в режимах обычной (ОХ) и быстрой ходьбы
(БХ) пациентов с параллельной записью кинематики пациента на видеокамеру.
Оценивались следующие параметры цикла шага: цикл шага (ЦШ), сек.; период опоры (ПО), %, сек.; период переноса (ПП), %, сек.; суммарный период двойной опоры (ДО), %, сек.; первый период двойной опоры (ПДО), %, сек.; второй период двойной опоры (ВДО), %, сек.; период одиночной опоры (ОО), %, сек.; момент начала второго периода двойной опоры (НВД), %, сек.; коэффициент асимметрии (КА). Также проводилась посегментарная оценка изменений положения крестца, тазобедренного и коленного суставов по данным гироскопов с определением амплитуды движений.
Рентгенокинематография проводилась на рент-генодиагностическом хирургическом передвижном аппарате АРХП «Амико» и позволила определить истинный объем движений в суставах, центр вращения тазобедренного сустава и особенности кинематики пораженного сегмента в трех плоскостях.
Статистический анализ результатов лечения пациентов и определения достоверности различий проводился с использованием непараметрического критерия Манна — Уитни, степень достоверности
Таблица 3.
Изменения показателей гониограммы при ходьбе в обычном режиме и тестовой нагрузке до операции и через один год после артропластики тазобедренного сустава в основной группе
Параметры До операции, ОХ До операции, БХ После операции, ОХ После операции, БХ
Сгибание в пораженном ТБС 13,90±8,31* 18,020±12,18* 19,730±7,99 26,140±9,83
Сгибание в контрлатеральном ТБС 28,140 ±9,57* 34,030±11,45 24,250±10,89 33,60±12,71
Приведение в пораженном ТБС 6,990±2,51* 8,500 ±3,74 8,710±3,71 12,330±5,87
Приведение в контрлатеральном ТБС 9,670±4,17* 10,060±1,47 11,690±6,96 11,260±6,26
Ротация в пораженном ТБС 10,680 ±4,44 13,830 ±7,26* 12,510±6,07 17,780±7,58
Ротация в контрлатеральном ТБС 11,550±3,52 14,730 ±6,25 11,220±4,62 17,60±8,39
Сгибание в КС с пораженной стороны 37,850±15,01* 41,990±18,26* 48,070±12,83 52,240±14,99
Сгибание в контрлатеральном КС 46,970±16,45 52,230 ±7,90 49,110±13,94 54,720±11,44
Длительность цикла шага с пораженной стороны, сек. 1,44±0,36* 0,95±0,05* 1,28±0,25 0,82±0,08
Длительность цикла шага в контрлатеральной конечности, сек. 1,44±0,36* 0,96±0,05* 1,28±0,25 0,83±0,09
Примечание: * — р<0,05
результатов считалась значимой при р<0,05. Исследование было проведено в соответствии с этическими стандартами, изложенными в Хельсинкской декларации. Все лица были проинформированы и дали согласие до их включения в исследование.
Результаты
По данным стабилометрии установлено, что наиболее выраженные изменения отмечались в основной группе в дооперационном периоде. Чаще всего выявлялись нарушения в виде смещения центра давления во фронтальной плоскости, увеличении диапазона девиации около среднего положения, длины, площади статокинезограммы и энергоэффективности баланса (табл. 2). Через один год после артропластики эти данные достоверно улучшились, однако не достигали показателей контрольной группы, которые были достоверно лучше (р<0,05). По данным подографии также отмечалось снижение нагрузки со стороны пораженной конечности.
У пациентов основной группы в дооперационном периоде отмечались изменения в виде увеличении длительности цикла шага, снижения амплитуды движений в тазобедренном (ТБС) и коленном (КС) суставах. Анализ гониограмм позволил установить значительные изменения в различных циклах шага. Отмечались асимметрия цикла шага, увеличение длительности всех периодов: периода опоры, периода переноса, второго периода двойной опоры, периода одиночной опоры. При стрессовой нагрузке в виде быстрой ходьбы выявлялись более выраженные изменения гониограммы (табл. 3).
При сравнении показателей кинематики в предоперационном периоде и через один год после ар-тропластики, выявлено достоверное улучшение показателей во всех периодах цикла шага, а именно уменьшение длительности всего цикла шага и каждого периода, увеличение амплитуды движений при сгибании и приведении в тазобедренных суставах (р<0,05). Также отмечалось увеличение амплитуды сгибания в коленных суставах (табл. 4).
Проведение рентгенокинематографии позволило определить истинный объем движений в суставах, центр вращения тазобедренного сустава и особенности кинематики пораженного сегмента в трех плоскостях в дооперационном периоде и через один год после артропластики. Установлено, что в послеоперационном периоде отмечалось достоверное увеличение объема движений, однако амплитуда движений не достигала нормальных величин.
Оценка функциональных возможностей пациентов по шкале Харриса, двигательной активности с помощью шагомеров, уровня боли по шкале ВАШ и качества жизни по шкале КЖ-100 через 12 месяцев после артропластики выявила, что в послеоперационном периоде результат был достоверно лучше, чем до операции (табл. 5).
Обсуждение
Сравнительный анализ кинематики пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями ТБС выявил значительные нарушения биомеханики в дооперационном периоде в виде замедления скорости ходьбы, снижения амплитуды движений в суставах нижних конечностей. При оценке биомеханики у пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями ТБС в дооперационном периоде у большинства выявлялась нестабильность во фронтальной и сагиттальной плоскостях, увеличение длины и площади статокинезиограммы, снижение эффективности энергобаланса. Через один год после проведения артропластики патологические изменения этих данных достоверно уменьшились, однако не достигали показателей контрольной группы.
Оценка функционального состояния опорно-двигательной системы на основе гониометрии, стабилометрии, подографии, рентгенокинематографии в стандартном режиме и после провокационных проб достоверно отражают степень компенсации патологии в тазобедренном суставе и изменения кинематического баланса после артропластики. При этом наиболее информативными биомеханически-
Таблица 4.
Изменения показателей гониограммы при ходьбе в обычном режиме и тестовой нагрузке через один год после артропластики тазобедренного сустава по сравнению с контрольной группой
Параметры Осн. группа (ОХ), n=43 Осн. группа (БХ), n=43 Контр. группа (ОХ), n=32 Контр. группа (БХ), n=32
Сгибание в пораженном ТБС 19,730±7,99* 26,140±9,83* 30,130±5,51 33,630±6,11
Сгибание в контрлатеральном ТБС 24,250±10,89 * 33,60±12,71*
Приведение в пораженном ТБС 8,710±3,71* 12,330±5,87* 22,080±6,84 24,290±7,5
Приведение в контрлатеральном ТБС 11,690±6,96 * 11,260±6,26*
Ротация в пораженном ТБС 12,510±6,07 17,780±7,58* 13,740±4,62 14,820±5,0
Ротация в контрлатеральном ТБС 11,220±4,62* 17,60±8,39*
Сгибание в КС с пораженной стороны 48,070±12,83* 52,240±14,99* 60,080±8,72 66,90±9,98
Сгибание в контрлатеральном КС 49,110±13,94* 54,720±11,44*
Длительность цикла шага с пораженной стороны, сек. 1,28±0,25* 0,82±0,08* 1,08±0,07 0,76±0,05
Длительность цикла шага с сохранной стороны,сек. 1,28±0,25 * 0,83±0,09*
Примечание: * — р<0,05 Таблица 5.
Результаты лечения пациентов через один год после артропластики
Выраженность боли по шкале ВАШ, см 1,63±1,02*
Функциональное состояние по шкале Харриса после операции, баллы 89,52±9,13*
Двигательная активность (количество шагов в сутки) 3655,19±968,63*
Общее качество жизни по шкале КЖ-100 (OVERALL) 71,14±4,10*
Примечание: * — p<0,05
ми параметрами являются скорость ходьбы, изменения формы кривых опорных реакций, изменения амплитуды движений в тазобедренных и коленных суставах, ритмичность или асимметрия ходьбы.
Клиническая манифестация биомеханических нарушений при поражении тазобедренного сустава определяется на основе оценки функциональных возможностей или дефектов и объективно иллюстрируется с помощью биометрии фаз опоры и ходьбы, показатели которых объективно верифицируются при субклиническом проявлении, даже при незначительных жалобах и расстройствах движений, что крайне важно для мониторинга пациентов при лечении этой категории пациентов по технологии артропластики.
Таким образом, биометрия фаз опоры и ходьбы дает возможность объективно оценить функциональное состояние опорно-двигательной системы, что позволило провести оценку исходного состояния пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями тазобедренного сустава и выявило улучшение данных показателей после проведения артропластики.
Заключение
Функциональное состояние пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями тазобедренного сустава в большей степени определяется выраженностью болевого синдрома и нарушением функции сустава, что находит объективное отражение при проведении биометрии фаз опоры и ходьбы. Ограничение двигательной активности у пациентов с деструктивно-дистрофическими пора-
жениями тазобедренного сустава предопределяет клиническую манифестацию при различной степени патологического процесса, вследствие двигательных нарушений, болевого синдрома и угнетения выносливости.
Проведение артропластики тазобедренного сустава у пациентов с деструктивно-дистрофическими поражениями позволяет улучшить биомеханические параметры, функциональное состояние по шкале Харриса, уменьшить болевой синдром и улучшить качество жизни пациентов. Выявлено, что показатели биометрии фаз опоры и ходьбы коррелировали с выраженностью боли по шкале ВАШ, функциональным состоянием по шкале Хар-риса, двигательной активностью и качеством жизни пациентов по шкале КЖ-100 и наряду с лучевыми методами исследования объективно отражают фазовый портрет опорно-двигательной системы.
Ключевым механизмом патогенеза деструктивно-дистрофических поражений тазобедренного сустава является двигательный порок, предопределяющий различные сценарии клинических проявлений в виде болевого синдрома в конкретном сегменте с последующим поражением смежных сегментов. Биометрия фаз опоры и ходьбы позволяет объективно определить нарушения функционального состояния. Они носят стойкий характер и высокоинформативны после хирургического лечения. Чрезвычайно важно применение этой методики для объективного мониторинга функционального состояния в процессе реабилитации у пациентов после артропластики тазобедренного сустава.
ХИРУРГ
ЛИТЕРАТУРА
1. Grotle M. et al. What's in Team Rehabilitation Care After Arthroplasty for Osteoarthritis? Results From a Multicenter, Longitudinal Study Assessing Structure, Process, and Outcome // Physical Therapy. — Vol. 90, №1. — P. 121-131.
2. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. — М., 2007. — 640 с.
3. Батпенов Н.Д. и др. Математическое компьютерное моделирование биомеханического поведения модифицированной ножки эндопротеза тазобедренного сустава // Травматология и ортопедия России. — 2013. — №4 (70). — С. 64-71.
4. Минасов Б.Ш. и др. Результаты стендовых испытаний системы кость-имплантат-кость в условиях стандартного остеосинтеза при переломах проксимального отдела бедра // Казанский медицинский журнал. — 2010. — №1. — С. 40-44.
5. Szymanski C. et al. Functional performance after hip resurfacing or total hip replacement: A comparative assessment with non-operated subjects // Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. — 2012. — Vol. 98. — P. 1-7.
6. Rasch, A., Dalen N., Berg H.E. Muscle strength, gait, and balance in 20 patients with hip osteoarthritis followed for 2 years after THA // Acta Orthopaedica. - 2010. - Vol. 81, №2. - P. 183-188.
7. Dudda M. et al. Risk factors for early dislocation after total hip arthroplasty: a matched case-control study // Journal of Orthopaedic Surgery. - 2010. - Vol. 18, №2. - P. 179-183.
8. Marks R. Disabling hip osteoarthritis: gender, body mass, health and functional status correlates // Health. - 2010. - Vol. 7, №2. - P. 696-704.
9. Burns S.A., Mintken P.E. Clinical decision making in a patient with secondary hip spine syndrome // Physiother. Theory Practice. -2011. - Vol. 27, №5. - P. 384-397.
10. Lazennec J.Y. et al. Pelvis and total hip arthroplasty acetabular component orientations in sitting and standing positions: measurements reproductibility with EOS imaging system versus conventional radiographies // Orthop. Traumatol. Surg. Res. - 2011. -Vol. 97, №4. - P. 373-380.
НОВОЕ В МЕДИЦИНЕ. ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
ЗАРЯД УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН СПОСОБЕН ПОБЕДИТЬ УПРЯМЫЕ РАНЫ, КОТОРЫЕ НЕ ХОТЯТ ЗАТЯГИВАТЬСЯ
Заряд ультразвуковых волн способен победить упрямые раны, которые никак не хотят затягиваться. Тесты на животных показали: процесс заживления возможно сократить почти на треть. Теперь предстоит проверить методику на людях, передает BBC. Напомним: ультразвук уже используют для лечения некоторых повреждений костной ткани. На сей раз университеты Шеффилда и Бристоля взяли мышей с хроническими ранами, часто заражавшимися и долго не желающими закрываться.
К подобным ранам относятся пролежни и диабетические язвы. Нередко они образуются у пожилых людей, у которых снижена активность восстановительных систем организма. Но высокочастотные звуковые волны заставляют клетки вибрировать в самой ране и вокруг нее. Это будит клетки. Как было установлено в рамках тестов, волны помогали и старым животным, и мышам с диабетом. Время регенерации сократилось с 9 до 6 дней. В целом показатели восстановления вернулись к уровню молодых животных. Правда, ученые обрабатывали раны до того, как те перешли в хроническую фазу. То есть им требуется проверить ультразвук на ранах, которым уже несколько недель. Что важно, ученые использовали приборы почти того же типа, что и в кабинетах УЗИ.
Источник: Meddaily.ru
