CC BY
25
I
Орипнальы досл1дження
Original Researches
Травма
УДК 616.718.43:612.76
ГРОМОВ А.Б., КОРОЛЬКОВ О.1., КАРПНСЬКА О.Д., 1САСВА Н.П.
ДУ «1нститут патологи хребта та суглоб'в iм. проф. М.1. Ситенка НАМН Укра)'ни», м. Хар/^в
ДИНАМкА БЮМЕХАШЧНИХ ТА ЕЛЕКТРОМЮГРАФ1ЧНИХ ДАНИХ У ВИПАДКАХ ДЕФОРМАЦМ ВЕЛИКОГО ВЕРТЛЮГА СТЕГНОВОТ КЮТКИ
Резюме. У робот! проведено аналiз динамiки бiомеханiчних i електромiографiчних даних 70 дтей (46 хлоп-чиюв i 24 Овчинки) з деформа^ею великого вертлюга на mi рiзноí патолог) кульшового суглоба (уроджених вивих гомлки, деформаци проксимального в^лу стегнового суглоба внаслдок запальних захворювань кульшового суглоба, соха vara, асептичний некроз головки стегновоi юстки) у до- та пкляопера^йний перь оди (через 5-10 роюв псля втручань).
Установлена пряма залежнсть тяжкост анатомо-функцональних змн (у тому числ й у м'язах) вд особли-востей основно)' патологИ кульшового суглоба (найбiльшi змни вдзначено у разi патологИ кульшового суглоба внаслдок перенесеного запального процесу (патолопчний вивих стегна), а найменшi — у разi асептич-ного некрозу головки стегново)' юстки й coxa vara) i в '¡ку, у якому дана патолопя виникла: чим менший вк тим бльш виражен змни вдзначаються.
Дан бiомеханiчного й електромiографiчного досл^кення дозволяють стверджувати, що в разi виражених деформа^й великого вертлюга в м'язах, у першу чергу пельвотрохантерно)'групи, вдбуваються певн рiз-нонаправленi змни. Так, дан динамометр) й показники статографiчного дослдкення (коефiцiент наван-таження, коеф^ент слйкосл та вдсоток навантаження на кожну юн^вку) вдзначалися найбльшими вдхи-леннями вд норми та вд здорово)'кщвки саме в разi деформа^й проксимального в^лу стегново)'юстки внаслдок запальних процеав, а у випадку високого розташування великого вертлюга при асептичному некрозi головки стегново)' юстки та coxa vara сила вдвдних м'язiв при односторонньому ураженн була зни-жена не так виражено, а у 44 % випадюв навть вдзначено збльшення )'х сили вд 15 до 36 % порiвняно з про-тилежною стороною; показники електромiографiчного дослдкення вдзначалися аналопчними змнами в до- та пкляопера^йний перод.
Комплексне клiнiко-рентген-бiомеханiчне та електромiографiчне обстеження дтей з деформа^ями великого вертлюга дозволяе провести )'х розподл на певнi групи залежно вд ступеня анатомо-функцональних змн та визначати iндивiдуальнi пдходи до вибору лкувально)' (у тому числ юрурпчно'О тактики.
Вступ
Деформаци великого вертлюга (ДВВ) у дггей е одним i3 синдромолопчних npoHBiB (^^poMiB) основного захворювання кульшового суглоба (КС) (уроджений вивих (УВ) та шдвивих стегна (ПВС)), деформаци проксимального вщдту стегново! истки (ПВСК) внасль док травм та запальних захворювань КС (сепсис, гнш-ний артрит тощо), соха vara (CV), асептичний некроз головки стегново! истки (АН ГСК) тощо) [1—3].
Маемо зазначити, що ДВВ розвиваються поступово й на початкових етапах не супроводжуються вираже-ними кшшчними змшами (при незначнш деформаци вщсутне обмеження р^в у КС, кульгання та больовий синдром). Однак виражеш ДВВ (у першу чергу його високе розташування) супроводжуються не тльки бо-лем i обмеженням руив у КС, але й певними рентгено-лопчними, бюмехашчними та електромiографiчними змшами — шсуфщентшстю сщничних м'язiв, змшою силових зусиль з перевантаженням певних зон куль-
шово! западини i ГСК та створенням бюмехашчних передумов для розвинення децентраци' та шдвивиху стегна [4, 5].
1снукш на даний час методи дiагностики ше! патологи' спрямоваш в першу чергу на фшсацш рентге-нолопчних змш у вертлюжному компонента КС та не враховують даш бюмехашчних та електромiографiчних даних, а отже, не дають всеосяжно! шформаци', через що не завжди е змога об'ективно ощнити анатомо-функцюнальний стан КС у до- та шсляоперацшному перiодi [6—8].
О^м методiв променево! дiагностики, для визна-чення ступеня функцюнально! спроможност м'язiв КС, особливостей та розподту навантажень на рiзнi
© Громов А.Б., Корольков О.1., Карпшська О.Д.,
1саева Н.П., 2015 © «Травма», 2015 © Заславський О.Ю., 2015
компоненти КС застосовують i спешальш бюмехашчш та електромiографiчнi дослiдження — статографш та електромiографiю м'язiв [9—11].
Бюмехашчш дослiдження, зокрема статографiя, до-зволяють отримати данi про бюмехашчш особливост функцiонування кульшових суглобiв залежно вiд виду патологи та ступеня ДВВ, перерозподгл у навантаженнi елементав КСу до- та пiсляоперацiйний перюд, а отже слугують обГрунтуванням методiв хГрурпчно1 корекци деформацiй великого вертлюга i правильностi обрано! лГкувально1 тактики. Показники бюелектрично1 ак-тивностi м'язiв (електромiографiя) у разi патологи КС у дггей свiдчать про функцюнальний стан рiзних груп м'язiв, динамшу в до- та пiсляоперацiйному перюдй а в поeднаннi з шшими обстеженнями можуть служи-ти шдставою для обГрунтування, розробки та впрова-дження певних лiкувальних заходiв щодо скоршо1 ре-абштаци дiтей у шслярепозицшному перiодi [12—14].
Маемо зазначити, що спецiальних дослiджень, присвячених визначенню певних бiомеханiчних та електромiографiчних показниыв у випадках ДВВ у дота шсляоперацшний перiод, у вгтчизнянш лiтературi нами не знайдено.
Мета роботи: описати динамiку бiомеханiчних та електромiографiчних даних у випадках деформацш великого вертлюга стегново1 истки в до- та шсляоперацшний перюди.
MaiepiaA та методи
У роботi проведено аналГз даних 70 дггей (46 хлоп-чикiв та 24 дГвчинки) з деформацieю великого вертлюга (ВВ) на rai рГзно1 патологй' КС — УВ та ПВС, дефор-маци ПВСК внаслгдок запальних захворювань КС, соха vara, АН ГСК, яы перебували на стацюнарному лiкуваннi в дитячому вщдтенш ДУ «1нститут патологй хребта та суглобГв Гм. проф. М.1. Ситенка НАМН» за перiод з 1998 до 2014 р. Вш дггей становив вгд 4 до 18 роыв. За запропонованими методиками були обстеже-ш хворГ в до- та шсляоперацшний перюд (через 5—10 роыв шсля втручань).
Методика статографи. Дослгдження параметрГв ходи виконували на пристро1 «Статограф». ВГдповгдно до методики протягом 30—40 с рееструються положен-ня проекци загального центра маси тгла (ЗЦМ) та його перемщення щодо прямокутно1 системи координат при звичному стоянш на двох ногах. У результата про-веденого дослгдження на екраш моштора з'являються три контактш зони у виглядГ плям (рис. 1).
Математична обробка отриманих статограм дозво-ляе визначити положення ЗЦМ у системГ координат, амплпуду коливань, величину навантаження при пере-важнш опорГ на одну ынщвку (табл. 1), а також розра-хувати коефщенти хитання (Кх), навантаження (Кн), стшкосл (Кс).
Зазначеш показники характеризуюсь таы параме-три вертикального стояння:
— коефщент хитання характеризуе величину хитання ЗЦМ пащента у фронтальнш i саптальнш пло-щинах;
— коефiцieнт навантаження показуе CTyniHb навантаження кожно! ынщвки. При вiльному стояннi Кн = 1, а при onopi на одну кшщвку вш визначаеться як вщношення маси, що припадае на опорну ыншвку, до загально! маси пашента: Кн = Рн / Рзаг;
— коефщент стiйкoстi як узагальнюючий показ-ник стану опорно-рухово! системи (ОРС) характеризуе загальну стшысть пацieнта при piзних типах стояння. Вш визначаеться вiднoшенням амплiтуди хитання в нopмi (10 мм) до амплпуди хитання, отримано! при до-слiдженнi, помноженим на кoефiцieнт навантаження: Кс = (10/Кх) • Кн.
Значення цих показниыв: у нopмi Кх = 10 мм, при порушеннях в ОРС збiльшуeться; Кн = 1,0—0,9, при порушеннях — зменшуеться; Кс = 1,0—0,9, при порушеннях — зменшуеться.
Аналiз цих показниыв дозволяе oцiнити роботу системи регуляци piвнoваги в двох площинах як при вiльнoму стоянш, так i при змiнi типу стояння, що ви-магае змши координаци роботи м'язiв пацieнта. Отри-манi статограми дозволяють досить точно судити про стушнь змiн у сташ опорно-рухового апарату [12, 13].
У зв'язку з тим, що хвopi сильно вiдpiзняються за вь ком та ступенем патoлoгiчнoгo стану КС, як параметри для аналiзу використовуемо не абсoлютнi, а вщносш параметри вертикального стояння, а саме коефщенти асиметри навантаження кiнцiвoк, паpаметpiв стшкос-тi, асиметpiю геометричних показниыв при одноопор-ному стoяннi.
К_кх — кoефiцieнт вiднoшення показника хитання при одноопорному стоянш. Визначаеться як вщношен-ня меншого значення коефщента хитання при стoяннi з переважною опорою на одну ынщвку до бтьшого його значення: чим бтьше значення кoефiцieнта наближа-еться до 1, тим менше значення несиметричность
160 140 120 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 160
Дослщження опороздатност
msiniiiiiSMi
шшшштшшшпшшшшш
000000000000000 4 2 0 8 6 4 2 2 4 6 8 0 2 4
Рисунок 1. Сгагограма при дослдженнi функцюнально! опороздатност
Ориг\нальн\ досл\дження / Ог1д1па! РезеагсИез |
К_кс — коефiцieнт вiдношення показника стшкос-тi при одноопорному стоянш. Визначаеться як вщно-шення меншого значення коефiцieнта стiйкостi при стоянш з переважною опорою на одну кшщвку до большого його значення: чим больше значення коефщента наближаеться до 1, тим менше значення несиметрич-ностi.
KasmN — коефщент асиметри навантаження стоп при стоянш на обох кшщвках. Визначаеться як вщ-ношення меншого значення до большого: чим бiльше значення коефщента наближаеться до 1, тим менше значення несиметричность
RX — розкид загальних значень статограми по ош Х (фронтальна площина) за значеннями координат Х при одноопорному стоянш.
KasmX — коефщент асиметри координат Х при одноопорному стоянш.
ЯУ — розкид значень по ош Y (сагiтальна площина).
KasmY — коефiцieнт асиметри розкиду координат У при одноопорному стоянш.
KG — коефiцieнт геометри (вщношення розкиду по осi У до розкиду по ош X за значеннями максимальних та мiнiмальних координат загально! статограми).
S_MO — загальна площа статограми за значеннями розкиду статограми по осях X та У.
ДинамометрЮ використовували для вимiрюван-ня сили м'язiв КС. Отримаш результати дозволяли визначити, якi групи м'язiв найбiльше постраждали внаслiдок захворювання або хiрургiчного втручання (отриманi показники порiвнювали з аналогiчними по-казниками в нормi [15]), що дозволяло ощнити стан м'язiв кiнцiвки та визначити процедури, яю необидно проводити при консервативному лшуванш
Методика електромюграфп (ЕМГ) дозволяе вимь рювати й аналiзувати сумарну бiоелектричну актив-шсть скелетних м'язiв пiд час !х довiльного скорочення та в сташ спокою [16—18]. Данi дослiдження проводили за допомогою реестраци бiострумiв м'язiв поверхневи-ми електродами з мiжелектродною вiдстанню 20 мм на 4-канальному функцiональному комплексi «Нейро-МВП-4». Запис i обробку сигналiв здiйснювали на ПК Реп1шт-5.
На м'яз, що дослщжувався, а також на симетричний м'яз протилежно! кiнцiвки накладали поверхневi одно-разовi електроди Skintakt з мiжелектродною вщстан-ню 2 см. Електроди розмщували в зонi рухово! точки м'яза, вздовж ходу його волокон, або в цеищ найбть-шо! контурованостi м'яза.
Дослiджували м'язи тазового поясу та стегна при !х максимальному напруженш пiд час виконання цшьо-вого руху м'яза. А саме: т^Швш твЛия — вщведення кшщвки в положеннi лежачи на контралатеральному боцi, т.аййисО magnus — зведення стегон у положенш лежачи на спиш (кiнцiвки зинуп в кульшових та колш-них суглобах), т.гвеШ/втопз — шдйом прямо! кшщвки в положеннi «лежачи на спиш», т.Ыеврз /втопз — зги-нання кшщвки в колЩ в положенш лежачи на животь Для досягнення максимального скорочення дослщни-ком чинився ошр зазначеному довiльному руху.
Обробка ЕМГ проводилася за допомогою турно-амплпудного аналiзу (за Willison) в пакетi програм «Нейро-МВП.NETomega». Обчислювали середню амплiтуду ЕМГ за 1 с та частоту потенцiалiв за 1 с.
За параметр частоти при турно-амплггудному ана-лiзi береться не кшьысть перетинiв iзолiнi! (фаз), а кшьысть поворотiв (турнiв) шив отримано! криво! (рис. 2). Для виключення можливих артефактiв уся крива за амплпудою розподiлялася на два потоки. Перший потак зафiксовано в межах 100 мкВ (± 50 мкВ щодо iзолiнi!), другий потак вiдмiчаeться вище вiд да-ного коридору. Саме в другому потощ здшснюеться аналiз поворотiв i змши амплiтуди турнiв для оцiнки середньо! амплiтуди.
Статистична обробка результатiв дослщження пе-редбачала розрахунок основних описових характеристик груп — середне значення та його стандартне вщ-хилення, максимальне та мiнiмальне значення. Для порiвняння перiодiв спостереження використовували Т-тест для парних вибiрок. Для порiвняння груп мiж собою — Т-тест для незалежних вибiрок. Значення тесту приймали згiдно з результатами тесту Левiня щодо припущення рiвностi дисперсiй груп, що дослщжували [19, 20].
Отриман\ результати \ Тх обговорення
Дат статографiчних доЫджень. Хворi були подше-нi на 2 групи. I групу становили дога, яким хiрургiчне лiкування почали проводити до 6 роыв, II групу — дни з оперативними втручаннями у вiцi понад 6 роив. У табл. 1 показаш даш розрахованих коефiцieнтiв вертикального стояння в дггей до та шсля операци.
Як показали дослщження, у хворих з ДВВ К_кх був практично однаковим в обох групах (1 = —0,691 р = 0,499) i залишився практично незмшним у вщда-леному перiодi пiсля хiрургiчного лiкування (1 = 1,321 р = 0,235 у I груш та г = 0,529; р = 0,607 у II груш) Аналопчну картину демонструе i ^кс: до лшування цей параметр у групах не вiдрiзняeться (г = —0,268 р = 0,792), а шсля операци мало змшюеться (г = 0,835; р = 0,436 та X = 0,332; р = 0,746 у I та II групах вшповш-но). Тобто особливост навантаження на суглоби зали-шаються у хворих як до, так i шсля лшування.
Рисунок2. Турно-ампл'пудний анал'з ЕМГ за ШИПвоп. Пунктиром зазначено 1зол1н1ю, горизонтальн! л!нИ — меж! першого потоку ± 50 мкВ щодо iзолiнil, жирн! крапки — повороти (турни), як взято для анал'1зу частоти та ампл 'пуди
При дослiдженнi KasmN нами було виявлено, що до оперативного лшування у хворих I групи B^Mi4a-ли бiльш симетричне навантаження на нижш кшщв-ки (0,86 ± 0,12), нiж у хворих II групи (0,67 ± 0,22), але рiзниця не досягала статистично значущого рГв-ня (t = 2,007; p = 0,061). У вщдаленому перiодi пiсля оперативного лiкування KasmN у хворих II групи статистично значущо покращився (t = —3,074; p = 0,011) (до 0,82 ± 0,18), хоча i не досяг середнього значення I групи до операцй'. У хворих I групи KasmN шсля хГрур-гiчного лiкування декшька погiршився (до 0,74 ± 0,17), але рiзниця не досягла статистичного рiвня (t = 1,524; p = 0,178).
До аналiзу розкиду статограми у фронтальнш пло-щинi треба тдходити обережно, оскiльки цей параметр
ся на одну кшщвку, а й вгд антропометричних параме-трiв людини (рiст, довжина кiнцiвок, розмiр стопи). Тому менший розкид координат Х у першш групi мож-на пояснити малим вiком дослiджених пащенпв, а ста-тистична значуща рiзниця (t = —2,444; p = 0,050) мiж перiодами спостереження може пояснюватися ростом дитини. У дггей II групи помiтних змiн не вщбулося (t = —1,071; p = 0,307), хоча i спостерйаеться збтьшен-ня розкиду статограми по ош Х.
Параметр KasmX показуе асиметричнють розкиду по осi Х, тобто асиметричнють опори на нижш кшщв-ки. Цей показник не залежить вщ антропометрй' людини. До початку лшування в дггей обох груп KasmX був однаковим (t = —0,180; p = 0,859), а шсля х1рурпчного лшування у хворих II групи вш став хоча й у середньому пршим (змшився з 0,67 ± 0,24 до 0,61 ± 0,25), але не до-
залежить не ттьки вгд спроможносп людини опирати-
Таблиця 1. Результати статистичного анал!зу параметр!в вертикального стояння (статограма) хворих ¡з деформац!ями ВВ до та шсля х'рурпчного л!кування
Показник Gr До оперативного лшування Пюля лшування через 5-10 ромв Статистична значущють рiзницi мiж перюдами спо-стереження
M SD min max M SD min max t; Р
К_кх 1 0,77 0,16 0,56 0,97 0,67 0,23 0,30 0,99 t = 1,321; P = 0,235
2 0,82 0,15 0,51 0,99 0,79 0,15 0,49 0,97 t = 0,529; P = 0,607
P t = -0,691; P = 0,499 t = -1,361; P = 0,191
К_кс 1 0,72 0,25 0,23 0,96 0,63 0,16 0,39 0,81 t = 0,835; P = 0,436
2 0,75 0,21 0,39 0,98 0,72 0,20 0,36 0,98 t = 0,332; P = 0,746
P t = -0,268; P = 0,792 t = -1,041; P = 0,313
KasmN 1 0,86 0,12 0,69 0,99 0,74 0,17 0,39 0,90 t = 1,524; P = 0,178
2 0,67 0,22 0,20 0,89 0,82 0,18 00,43 0,99 t = -3,074; p = 0,011
P t = 2,007; P = 0,061 t = -0,950; P = 0,356
RX 1 75,29 18,24 54,00 106,00 100,43 29,44 62,00 151,00 t = -2,444; p = 0,050
2 97,75 33,13 38,00 152,00 108,75 38,11 49,00 170,00 t = -1,071; P = 0,307
P t = -1,642; P = 0,119 t = -0,496; P = 0,626
KasmX 1 0,65 0,24 0,20 0,94 0,47 0,21 0,23 0,73 t = 2,457; p = 0,049
2 0,67 0,24 0,19 0,90 0,61 0,25 0,14 0,93 t = 0,647; P = 0,531
P t = -0,180; P = 0,859 t = -1,259; P = 0,225
RY 1 11,71 7,43 7,00 28,00 16,00 11,40 5,00 34,00 t = -0,791; P = 0,459
2 17,17 12,09 2,00 37,00 29,50 25,10 4,00 87,00 t = -1,412; P = 0,186
P t = -1,073; P = 0,298 t = -1,333; P = 0,200
KasmY 1 0,34 0,30 0,08 0,88 0,22 0,19 0 0,39 t = 0,743; P = 0,486
2 0,44 0,31 0 0,89 0,42 0,27 0,03 0,82 t = 0,188; P = 0,855
P t = -0,723; P = 0,479 t = -1,708; P = 0,106
RG 1 0,18 0,15 0,07 0,52 0,18 0,18 0,05 0,55 t = -0,095; P = 0,927
2 0,24 0,26 0,01 0,97 0,25 0,15 0,04 0,51 t = -0,144; P = 0,888
P t = -0,558; P = 0,584 t = -0,884; P = 0,389
S_MO 1 820,86 358,01 512,00 1512,00 1522,29 1082,20 515,00 3625,00 t = -1,512; P = 0,181
2 1508,00 1194,08 304,00 4375,00 3800,83 4275,38 256,00 14790,00 t = -1,762; P = 0,106
P t = -1,856; P = 0,085 t = -1,369; P = 0,189
сяг статистично значущого р!вня (t = 0,647; p = 0,531). У хворих I групи KasmX попршився статистично зна-чущо (t = 2,457; p = 0,049) — з 0,65 ± 0,24 до 0,47 ± 0,21.
Параметри статограми у фронтальнiй площинi ма-ють переважно iндивiдуальний характер i залежать вiд особливостей осанки. Коефiцieнт асиметри показуе несиметричнiсть вiдхилення тiла у саптальнш площинi при переважнiй опорi на одну кiнцiвку.
У хворих i3 ДВВ порушена функцiя рiвноваги, особливо при переважнiй опорi на одну кiнцiвку. Зберь гаеться це порушення й пiсля л!кування. Хоча треба вiдмiтити, що в зазначених хворих вщхилення тiла в саптальнш площинi при одноопорному стоянш практично не виходить за меж! плями хитання двохопорно-го стояння.
Коефщент геометр!! показуе, що у хворих !з ДВВ геометрiя статограми мае переважно витягнутий у фронтальнш площиш характер, що й пiдтверджуe по-переднiй анал!з сагiтального хитання тта. KG у хворих !з деформащями ВВ мало вiдрiзняeться в ошб р!зних вь кових груп i практично не змшюеться з втэм.
Анал!з даних табл. 2 показуе, що вихщш дан! залежки в!д особливостей патолог!! КС. Так, найбтьш виражеш змши у вертлюжному компонент! КС в!д-значеш нами в раз! розвитку деформацш ПВСК вна-сл!док запальних процешв: сила вщвщних м'яз!в у раз! одностороннього ураження була знижена в!д 25 до 40 % пор!вняно з протилежною стороною; показники ста-тограф!чного дослщження (коефщент навантаження кшщвок, коефщент стшкосп та вщсоток навантаження на кожну кшщвку в!д маси тта) також вщзначалися найбтьшими вщхиленнями в!д норми та в!д здорово! кшщвки саме в раз! деформацш ПВСК внаслщок запальних процешв.
У раз! деформаци великого вертлюга, що розви-нулася внаслщок соха vara: сила вщвщних м'яз!в при односторонньому ураженш була знижена не так вира-
Таблиця 2. Динамка 61омехан1чних даних у до- та п
жено, як у випадках запальних захворювань, а в 44 % випадыв навпъ вщзначено збтьшення !х сили в!д 15 до 36 % пор!вняно з протилежною стороною; показники статограф!чного дослщження мали пом!рш вщхилення в!д норми та в!д здорово! кшщвки.
У раз! деформаци великого вертлюга, що розви-нулася внаслщок УВ стегна, дослщжуваш показники варшвали в досить широких межах — в!д крайшх ва-р!антав, як! вщзначалися при деструктивних запальних процесах, до пом!рних, як! аналопчш змшам при соха vara; показники статограф!чного дослщження також вщзначалися р!знонаправленими вщхиленнями в!д норми та в!д здорово! кшщвки й залежали в!д особливостей х!рурпчного втручання в кожному окремому випадку та в!д ступеня деформаци ПВСК в щлому.
У раз! деформаци великого вертлюга, що розвину-лася внаслщок АН ГСК, змши показниив мали найбтьш пом!рний характер. Так, сила вщвщних м'яз!в при односторонньому ураженш була збтьшена в!д 11 до 41 % пор!вняно з протилежною стороною; показники статограф!чного дослщження вщзначалися пом!р-ними вщхиленнями в!д норми та в!д здорово! кшщвки.
Маемо констатувати, що порушення функци КС за ощнкою кшшчних даних (величина обмеження вщве-дення стегна, порушення ходи та накульгування, а також синдром Тренделенбурга) за 3-бальною системою в пащентав !з р!зною патолопею КС, як правило, мала пом!рний характер, за винятком деяких хворих !з на-слщками запальних процешв, коли щ симптоми мали найбтьш виражений стутнь.
У результат! вим!рювання показниив вертлюжного компонента ПВСК у вщдаленому шсляоперацшному перюд! (впродовж 5 роив та бтьше) були отримаш так! дан!, що залежали в!д особливостей патолог!! КС, виду мрурпчного втручання та вку хворого, в якому це втручання виконано (нижче наведен! середш дан!): сила вщвщних м'яз!в у вшх випадках збтьшувалася по-
Показник АН ГСК Соха vara УВ стегна Деформаци ПВСК запального генезу
До втручання Через 5 роКГв До втру-чання Через 5 POKiB До втру-чання Через 5 рокгв До втру-чання Через 5 рокгв
Сила вщвщних м'язю до проти-лежно! сторони (%) 90-141 95-112 80-136 94-116 75-97 85-108 60-75 73-89
КоефМ-ент навантаження 0,75-1,00 0,85-1,00 0,65-0,89 0,84-1,00 0,69-0,94 0,75-0,94 0,65-0,89 0,87-0,94
Коефи щент стiйкостi 0,40-1,00 0,70-1,00 0,21-0,67 0,70-0,95 0,43-0,95 0,65-0,94 0,21-0,67 0,67-0,90
Навантаження вiд маси тта (%) 44,3369,38 65,6779,38 30,7156,10 60,7181,84 40,3251,23 45,7777,56 30,7156,10 45,6775,67
рГвняно з початковими даними, однак величина цього збГльшення також варiювала в широких межах — вГд 5—20 % у разi наслiдкiв запальних захворювань до 30— 45 % у разi соха vara та АН ГСК (у 15,7 випадкГв навпъ вiдзначено збiльшення !х сили вГд 7 до 26 % порГвняно з протилежною стороною); показники статографГчно-го дослiдження вiдзначалися помГрними вiдхиленнями вГд норми та вГд здорово! кшшвки, але в усГх випадках мали чиху тенденцiю до нормалГзацГ! сво!х характеристик.
Оцiнка кшшчних даних стану КС за 3-бальною системою в пацiентiв у шсляоперацшний перiод, як правило, показуе покращання функцй' КС в середньому на 1—3 бали у випадку врахування усГх трьох ознак — величини обмеження вГдведення стегна, нормалГзацГ! ходи та зменшення накульгування й синдрому Тренде-ленбурга.
Аналiз вiддалених результатiв хГрурпчних утручань на великому вертлюгу за допомогою оцшки клшко-рентгенобiомеханiчних даних показуе, що найбiльш сприятливГ результати отримано у випадках утручань на ВВ у разi АН ГСК та соха vara у строк вГд 3 роив шс-ля операцГ!, а найменш сприятливГ отримаш в груш да-тей вшом понад 6 рокГв Гз патолопчним вивихом стегна та наслГдками остеомГелГгачного ураження ПВСК. НесприятливГ результати пояснюються початковими деструктивними змшами у ПВСК та рубцевим переро-дженням м'язГв.
Дат електромiографiчних до^джень. Як вГдомо, великий вертлюг е мюцем прикрГплення вГдвГдних м'язГв стегна, серед яких для поверхнево! мюграфГ! досяжною е m.gluteus medius, окрГм нього в данш робот обстежу-валися також привГдш м'язи (m.adductor magnus) та шшГ м'язи стегна (m.rectus femoris, m.biceps femoris).
Захворювання кульшового суглоба рГзного генезу призводять до порушення його функцш, обмеження об'ему рухГв, формуванню патолопчних динамГчних стереотишв.
У результата проведеного електромюграфГчного об-стеження пащентав у до- та шсляоперацшний перюди лГкування були отримаш показники мюграм уражено! та здорово! кшшвок (табл. 3—5). Були обчислеш серед-ш значення амплпуди та частоти слГдування бюпо-тенщалГв дослГджуваних м'язГв (табл. 3). На m.gluteus
medius середня амплпуда бюпотенщалГв до оперативного лшування ВВ ютотно не вГдрГзнялася вГд тако! на здоровш сторош (табл. 3).
Шсля оперативного лшування середня амплпуда бюпотеншалГв на сторош з патолопею ВВ виявилася вГрогГдно нижчою, нГж на здоровш (табл. 4). За серед-ньою частотою бюпотенщалГв m.gluteus medius здорова та хвора кГнщвки ютотно не вГдрГзнялись ш до оперативного втручання, ш шсля нього. Також не виявлено стало! рГзнищ мГж амплпудою та частотою бюпотенщалГв на m.adductor magnus та на m.rectus femoris ш до, ш шсля оперативного лшування.
Шсля оперативного втручання за середньою амплпудою бюпотенщалГв на m.biceps femoris ютотних вГд-мшностей мГж здоровою та прооперованою кГнщвками виявлено не було (табл. 4). Середня ж частота бюпотенщалГв на хворш сторош виявилася вГрогГдно нижчою, нГж на здоровш, ГмовГрно, за рахунок сумацГ! бюпотенщалГв.
У прооперованих пащенив на m.gluteus medius, m.adductor magnus та на m.rectus femoris середня частота бюпотенщалГв i на здоровш, i на хворш кГнщвках пГдвищилася. Те ж саме можна сказати й про середню амплпуду бГопотенцГалГв на m.rectus femoris.
Для вивчення учасл м'язГв у забезпеченш патолопч-них динамГчних стереотипГв нами були оцшеш не тГльки абсолютш показники бГоелектрично! активностГ м'язГв тазового поясу, але й сшввГдношення цих показникГв в антагонГстичних м'язах. Було виявлено, що сшввщно-шення показникГв м'язГв-антагошслв мало залежать вГд вку, фГзично! тренованостГ та довжини кГнщвки.
В обстежених нами здорових ошб коефГцГент сшв-вГдношення середнГх амплпуд бГопотенцГалГв м'язГв-антагонГстГв коливаеться в межах близько одини-цГ: m.gluteus medius/m.adductor magnus « 1,3, m.gluteus medius/m.rectus femoris « 1,4; m.adductor magnus/m.rectus femoris « 1,06 (табл. 5, 6).
У 83 % пащенпв Гз патологГею великого вертлюга сшввГдношення середнГх амплГтуд бГопотенцГалГв антагонГстичних м'язГв m.gluteus medius/ m.adductor magnus на здоровш кГнщвщ також мало значення 0,8—1,7, у 100 % пащенпв сшввГдношення m.gluteus medius/m.rectus femoris « 0,957, спГввГдношення m.adductor magnus/m rectus femoris « 1,17.
М'яз Частота iмпульсацГf, iMn/с Амплпуда iмпульсацм, мкВ
Стегно з деформащею ВВ, n = 16 Здорова кшщвка, n = 6 Стегно з деформацiею ВВ, n = 16 Здорова кiнцiвка, n = 6
M.gluteus medius 72,2 ± 6,5 80,3 ± 13,1 400,7 ± 73,0 512,7 ± 125,0
P > 0,05 P < 0,05
M.adductor magnus 95,7 ± 10,1 83,8 ± 9,6 258,0 ± 58,0 288,2 ± 45,7
P > 0,05
M.rectus femoris 110,5 ± 6,2 101,8 ± 12,5 301,0 ± 52,2 319,5 ± 52,5
P > 0,05
Таблиця 3. Середня значення показниюв поверхневоi iнтерференцiйноi ЕМГ у пац1ент1в ¡з патолопею ВВ до хiрургiчного л!кування
Таблиця 4. Середн! значення показниюв поверхнево/ ¡нтерференц1йно1 ЕМГу пац1ент1в ¡з патолопею великого вертлюга п'юля оперативного л'!кування
М'яз Частота гмпульсацп, гмп/с Амплгтуда гмпульсацп, мкВ
Стегно з деформацгею ВВ Здорова кгнцгвка Стегно з деформацгею ВВ Здорова кгнцгвка
M.gluteus medius 184,9 ± 58,4 n = 37 137,4 ± 18,1 n = 15 270,6 ± 21,4 n = 37 381,1 ± 21,7 n = 15
P > 0,05 P < 0,05
M.adductor magnus 148,4 ± 23,8 n = 37 118,2 ± 11,2 n = 15 270,9 ± 18,5 n = 37 313,5 ± 32,6 n = 15
P > 0,05 P < 0,05
M. biceps femoris 216,9 ± 10,3 n = 19 286,7 ± 24,4 n = 9 554,3 ± 58,8 n = 19 486,2 ± 33,5 n = 9
P < 0,05 P > 0,05
M.rectus femoris 228,9 ± 17,3 n = 37 220,1 ± 20,1 n = 15 464,1 ± 40,0 n = 37 517,4 ± 69,0 n = 15
P > 0,05 P < 0,01
Таблиця 5. Сп1ввщношення ампл'пуд та частоти 61опотенц1ал1в м'яз1в-антагон1ст1в до операцп
Показник та розподгл за патологгею КС Glut/adductor Adductor/rectus Gluteus/rectus
Амплгтуда
Здорова юнщвка 1,93 0,95 2,11
Хвора кiнцiвка, у тому числи 2,22 0,95 1,84
— АН ГБК 1,38 0,94 1,64
— вивих стегна 3,67 0,70 2,53
— соха vara 0,51 1,40 0,61
Частота
Здорова юнщвка 0,97 0,99 1,50
Хвора юнщвка, у тому числи 1,20 1,46 1,23
— АН ГБК 0,99 0,94 1,00
— вивих стегна 1,49 0,91 1,65
— соха vara 0,94 0,66 0,71
Таблиця 6. Сп1ввщношення ампл'пуд та частоти 6iопотенцiалiв м'яз1в-антагон1ст1в тсля оперативного л'!кування
Показник та розподгл за патологгею КС Glut/adductor Adductor/rectus Gluteus/rectus Biceps/rectus
Амплгтуда
Здорова юнщвка 1,05 0,73 0,80 0,84
Хвора юнщвка, у тому числи 1,07 0,65 0,67 1,08
— АН ГБК 0,92 0,45 0,45 0,93
— вивих стегна 0,92 0,77 0,70 1,19
— соха vara 1,30 0,56 0,69 0,99
Частота
Здорова юнщвка 1,07 0,62 0,80 1,14
Хвора юнщвка 2,51 0,88 0,92 1,00
— АН ГБК 1,20 0,65 0,32 0,90
—вивих стегна 1,20 0,73 0,89 1,03
— соха vara 0,97 1,14 1,10 0,98
Для хворих кiнцiвок виявлено пiдвищення коефь цieнтiв для m.gluteus medius/m.adductor magnus за раху-нок пiдвищення середньо! амплiтуди бiопотенцiалiв на m.gluteus medius. Таким чином, значення середнього стввгдношення m.gluteus medius/m.adductor magnus для хворих кшщвок сягало 2,2. Причому в rpyni пацieнтiв i3 coxa vara це стввгдношення було меншим за одини-цю (0,51), а в груш з уродженим вивихом стегна — 3,67 (вГроггдна вiдмiннiсть р = 0,05, Т-тест = 0,0018).
У хворих з УВ та ПВС у 77 % випадыв середня амп-лпуда бюпотенщалГв на Сдничних м'язах була вищою, шж на пpивiдних м'язах, а у груш з coxa vara в 50 % випадках вгдзначалося пгдвищення амплпуди саме на m.adductor magnus поpiвняно з m.gluteus medius, тобто знайдено вipогiднi вiдмiнностi коефiцieнтiв m.gluteus medius/m.adductor magnus у групах iз piзною патологieю, що свiдчить про piзнi pеципpокнi м'язовi вiдношення.
Шсля операц!! в гpупi хворих кшщвок вгдзначалося вipогiдне зниження коефiцieнта амплпуд glut/adductor (р = 0,05), причому вщмшносп мiж групами патолог!! перестали бути вipогiдними. Але в кожнш гpупi в!дбу-лися суттeвi змши коефiцieнтiв, особливо в гpупi соха vara, де коефiцieнт glut/adductor збгльшився за рахунок зменшення активностi m.gluteus medius.
При патологи ВВ в описуванш груш хворих в!дбу-ваeться зближення точок кpiплення m.gluteus medius, що rapuae ретракцГ! м'яза, а в pазi напруження цього м'яза вiдбуваeться сумацiя потенщалГв вiд близько роз-ташованих рухових одиниць, що вiдобpажаeться в п!д-вищеннi середньо'! амплiтуди бюпотенщалГв. У цей час m.adductor magnus виявляeться в розтягнутому стань Bi-домо, що тонус привгдних м'язiв доpiвнюe тонусу в!д-вiдних м'язiв, в умовах зртосп центрально! нервово! системи й в!дсутносп шрам!дно! патологи.
У пiсляопеpацiйному перюд! ми спостеpiгаeмо вь pогiдну тенденцш до нормалГзацГ! бюелектрично! ак-тивносл пpивiдних та вiдвiдних м'язiв КС за рахунок зменшення активносп m.gluteus medius та шдвищення m.adductor magnus.
При бгльш детальному аналiзi даних ЕМГ у груш пацieнтiв з АН ГСК та уродженим вивихом стегна видно, що в багатьох хворих спостеpiгаeться порушення реципрокного балансу мiж привгдними i в!дв!дними м'язами: зниження амплiтуди бiопотенцiалiв лише на m.glutaeus medius та пгдвищення амплпуди бюпотенща-лiв на m.adductor magnus хворо! кшщвки.
Висновки
1. Встановлена пряма залежшсть ступеня тяжкосп анатомо-функцiональних змiн (у тому числ! в м'язах) вiд особливостей основно! патологГ! КС (найбiльшi змiни вгдзначеш у випадках патолог!! КС внаслгдок перенесеного запального процесу (патологiчний вивих стегна), а найменшi — у pазi АН ГСК i coxa vara) та вшу, у якому дана патологгя виникла: чим менший вш, тим 6!льш виpаженi змши в!дзначаються.
2. Данi бiомеханiчного та електpомiогpафiчного до-сл!дження дозволяють стверджувати, що у випадках ви-ражених деформацш ВВ у м'язах, у першу чергу пельвю-
трохантерно! групи, вiдбуваються певнi piзнонапpавленi змши. Так, сила в!дв!дних м'язГв у pазi одностороннього ураження була знижена в!д 25 до 40 % порГвняно з про-тилежною стороною; показники статогpафiчного досль дження (коефiцieнт навантаження кшщвок, коефiцieнт стшкосп та вГдсоток навантаження на кожну кшщвку в!д маси тгла) також вгдзначалися найбгльшими в!дхи-леннями в!д норми та в!д здорово! кшщвки саме в раз! деформацш ПВСК внаслгдок запальних процешв, а у випадку високого розташування ВВ при АН ГСК та coxa vara сила в!дв!дних м'язГв при односторонньому ура-женн! була знижена не так виражено, а у 44 % випадках навиь вгдзначено збгльшення !х сили в!д 15 до 36 % по-рГвняно з протилежною стороною; показники електро-мюграфГчного дослгдження вГдзначалися аналопчними змшами в до- та шсляоперацшний перюд.
3. Отримаш дан! мають стати пунктом вгддаку для подальшого спостереження за !х динамшою, а комп-лексне клшшо-рентген-бюмехашчне та електромю-графГчне обстеження дней з деформацгями ВВ дозво-ляe провести !х розподгл на певш групи залежно в!д ступеня анатомо-функцюнальних змш та визначати шдивщуальш пгдходи до вибору лГкувально! (у тому числ! х!рурпчно!) тактики в дано! категор!! хворих.
Список л1тератури
1. Капанджи А.И. Нижняя конечность. Функциональная анатомия: Т. 2. — 6-е изд. — М.: Эксмо, 2009. — 313 с.
2. Янсон Х.А. Биомеханика нижней конечности человека. — Рига: Зинатне, 1975. — 324 с.
3. Гурфинкель В.С., Коц Я.М., Шик М.Л. Регуляция позы человека. — М.: Наука, 1965. — 256 с.
4. Споаб непрямоi оцтки функцшнального стану опорно-рухового апарату людини. Пат. 58892А Украша. МКВ А61В5/103. Опубл. 15.08.2003. Бюл. № 8.
5. Погребняк Б.А. Сила и биоэлектрическая активность мышц нижних конечностей в норме и у больных с последствиями полиомиелита:Дис... канд. мед. наук. — X, 1959.
6. Herring J.A. Tachdjian's Pediatric Orthopedics: Vol. 1. — 3rd ed. — W.R. Sannders Company, 2014. — P. 610-611.
7. Шевцов В.И., Макушин В.Д., Тепленький М.П., Ат-манский И.А. Лечение врожденного вывиха бедра (новые технологии остеосинтеза модулями аппарата Илизарова). — Курган: Зауралье, 2006. — 1000 с.
8. Маркс В.О. Ортопедическая диагностика. — Минск: Наука и техника, 1978. — 511 с.
9. Корольков А.И., Мощенко В.Л. Спиральная компьютерная томография в предоперационном планировании вмешательств на диспластичном тазобедренном суставе//Всник ортопеды, травматологи та проте-зування. — 2004. — № 4. — С. 50-54.
10. Соколовский А.М, Соколовский О.А., Гольдман Р.К., Деменцов А.Б. Планирование операций на проксимальном отделе бедренной кости // Медицинские новости. — 2005. — № 10. — С. 26-29.
11. Tonnis D. Congenital dysplasia and dislocation of the hip in children and adult. — New York: Springer, 1987. — 461p.
12. Корольков О.1., Громов А.Б., Картнський М.Ю. Роль великого вертела у розвитку патологи кульшового суглоба
(математичне моделювання) // Лтопис травматологи та ортопеди. — 2013. — № 1-2 (25-26). — С. 21-29.
13. Pauwels F. Biomechanics of the normal and diseased hip. Theoretical foundation, thechnique and results of treatment. — Berlin: Springer, 1976.
14. Корольков О.1., Громов А.Б. Роль та значення деформацш великого вертлюга стегново'1 шстки для функци кульшового суглоба: розробка робочо'1 класифжаци // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2015. — № 1. — С. 49-54.
15. Николаев С.Г. Практикум по клинической электромиографии. — 2-е изд., перераб. и доп. — Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2003. — 264 с.
16. Зайченко К.В., Жаринов О.О. Съем и обработка биоэлектрических сигналов. — СПб., 2001. — 138с.
17. Бадалян Л.О., Скворцов И.А. Клиническая электромиография. — М.: Медицина, 1986. — 367 с.
18. Гехт Б.М. Теоретическая и клиническая электромиография. — Л.: Наука, 1990. — 228 с.
19. Shin J.O. Electromyography. Neuromuscular transmission studies. — Willams & Wilkins, 1998. — 304p.
20. Лапач С.Н., Губенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Exсel. — К.: Морион, 2000. — 320 с.
21. Кочетов А.Г., Лянг О.В., Масенко В.П. и др. Методы статистической обработки медицинских данных: Методические рекомендации. — М, 2012. — 42 с.
Отримано 25.07.15 ■
Громов А.Б., Корольков А.И., Карпинская Е.Д., Исаева Н.П.
ГУ «Институт патологи позвоночника и суставов им. проф. Н.И. Ситенко НАМН Украины», г. Харьков
ДИНАМИКА БИОМЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПРИ ДЕФОРМАЦИЯХ БОЛЬШОГО
ВЕРТЕЛА БЕДРЕННОЙ КОСТИ
Резюме. В работе проведен анализ динамики биомеханических
и электромиографических данных у 70 детей (46 мальчиков и 24 девочки) с деформацией большого вертела на фоне различной патологии тазобедренного сустава (врожденный вывих бедра, деформации проксимального отдела бедренной кости вследствие воспалительных заболеваний тазобедренного сустава, соха vara, асептический некроз головки бедренной кости) в до- и послеоперационный периоды (через 5—10 лет после вмешательств).
Установлена прямая зависимость тяжести анатомо-функ-циональных изменений (в том числе и в мышцах) от особенностей основной патологии тазобедренного сустава (наибольшие изменения отмечены в случаях патологии тазобедренного сустава вследствие перенесенного воспалительного процесса (патологический вывих бедра), а наименьшие — в случае асептического некроза головки бедренной кости и coxa vara) и возраста, в котором данная патология возникла: чем меньше возраст, тем более выраженные изменения отмечаются.
Данные биомеханического и электромиографического исследования позволяют утверждать, что в случаях выраженных деформаций большого вертела в мышцах, в первую очередь
пельвиотрохантерной группы, происходят разнонаправленные изменения. Так, данные динамометрии и показатели статогра-фического исследования (коэффициент нагрузки, коэффициент устойчивости и процент нагрузки на каждую конечность) отмечены наибольшими отклонениями от нормы и от здоровой конечности именно в случае деформаций проксимального отдела бедренной кости вследствие воспалительных процессов, в случае высокого расположения большого вертела при асептическом некрозе головки бедренной кости и coxa vara сила отводящих мышц при одностороннем поражении была снижена не так выраженно, а в 44 % случаев даже отмечено увеличение их силы от 15 до 36 % по сравнению с противоположной стороной; показатели электромиографического исследования отмечались аналогичными изменениями в до- и послеоперационный период.
Комплексное клинико-рентген-биомеханическое и электромиографическое обследование детей с деформациями большого вертела позволяет провести их разделение на группы в зависимости от степени анатомо-функциональных изменений и определять индивидуальные подходы к выбору лечебной (в том числе хирургической) тактики.
HromovA.B., KorolkovA.I., Karpinska Ye.D., Isaeva N.P.
SI «Institute of Pathology of Spine and Joints named after M.I. Sitenko of NAMS of Ukraine», Kharkiv, Ukraine
DYNAMICS OF BIPMECHANICAL AND ELECTROMYOGRAPHY PARAMETERS IN IMPAIRED GREAT TROCHANTER
Summary. The paper analyzes the dynamics of biomechanical and electromyography parameters in 70 children (46 boys and 24 girls) with impaired great trochanter associated with various pelvic pathology (congenital pelvic dislocation, deformation of proximal femur due to pelvic inflammatory diseases, coax vara, aseptic necrosis of head of femur) during pre- and postoperative periods (in 5—10 years after intervention).
There was determined a direct correlation between severity of anatomofunctional changes (including in muscles) and features of main pelvic pathology (greatest changes were revealed in pelvic pathology due to inflammatory process (pathologic femur dislocation), less changes were found in aseptic necrosis of head of femur and coax vara) and also with an age when the pathology occurred: the age is less, the changes are greater.
Parameters of biomechanical and electromyography investigation demonstrate that expressed deformations of great tro-
chanter in muscles, firstly in pelvio-trochanter group, are associated with multidirectional changes. So, dynamometry and statography parameters (load coefficient, stability coefficient and per cent of load on the extremity) were found to be greater abnormal in the case of deformations of proximal femur due to inflammatory processes, and in the case of elevation of great trochanter in aseptic necrosis of head of femur and coxa vara abductor muscles strength was not expressly decreased and in 44 % cases it was even elevated from 15 to 36 % in comparison with contrary side; electromyography parameters were the same in pre- and postoperative periods.
Complex clinical, roentgen, biomechanical and electromyography investigation of children with deformations of great trochanter allows divide them into groups depending on severity of anatomofunctional changes and determine individual approaches to treatment strategy, including surgical one.
