Порушення урівноваженості хребта в патогенезі диспластичного сколіозу та її оперативна корекція

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут ортопедії та травматології АМН України

УДК 616.711-007.55-089

14.01.21 - травматологія та ортопедія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Порушення урівноваженості хребта в патогенезі диспластичного сколіозу та її оперативна корекція

Демченко Олександр Васильович

Київ - 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті патологіії хребтап та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка Академії медичних наук України

Науковий керівник: - доктор медичних наук, професор, Шевченко Станіслав Дмитрийович, Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України, керівник відділення ортопедії дитячого та підліткового віку

Офіційні опоненти:

- доктор медичних наук, професор, Фіщенко Віталій Якович, Інститут травматології та ортопедії АМН України, керівник відділу хірургії хребта з Республіканським нейрохірургічним (спинальним) центром;

- доктор медичних наук, професор, Хвісюк Олександр Миколайович, Харківська медична академія післядипломної освіти МОЗ України, завідувач кафедри артрології, спортивної медицини та лікувальнгої фізкультури

Провідна установа Донецький науково-дослідний інститут травматології та ортопедії Донецького державного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України.

Захист відбудеться "29" березня 2005 р. об 14 годині на засіданні вченої ради Інституту травматології та ортопедії АМН України (01601, м. Київ, вул. Воровського, 27.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту травматології та ортопедії АМН України (01601, м. Київ, вул. Воровського, 27).

Автореферат розісланий "25" лютого 2005р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Страфун С.С.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Сколіотична хвороба є одним з найбільш складних ортопедичних захворювань, основний патогенетичний ланцюг якої пов'язаний з дезадаптацією системи, що забезпечує вертикальне стояння та ходьбу (Sahlstrand T. et al., 1978; Lowe T.G. et al., 2000).

Встановлено, що основною біомеханічною причиною виникнення сколіотичних деформацій хребта є асиметричні зусилля ваги окремих сегментів мас тулуба відносно опорних структур хребта та асиметричні зусилля м'язів тулуба, спрямовані на утримання вертикальної постави, внаслідок чого виникає порушення урівноваженості хребта (Jettram A.L., Jakman M.J. 1980; Haderspeck K., Schultz A., 1981). За цих умов утримання вертикальної постави хворого на сколіоз здійснюється у двох принципово різних станах опорно-рухової функції хребта: компенсованій та декомпенсованій (Казьмин А.И., Беленький В.Е., 1982). Біомеханічною відзнакою декомпенсованих сколіотичних деформацій є розміщення рівнодіючої зусиль мас надкрижової маси тулуба збоку від базисного відділу хребта, що утворюють обертальний момент відносно крижів, для нейтралізації якого потребуються додаткові м'язові зусилля тулуба і нижніх кінцівок, що може бути несприятливим фактором стосовно розвитку деформованого хребта (Hopf C. еt al., 1998 ).

В цьому зв'язку оцінка урівноваженості хребта зі сколіотичною деформацією має важливе значення як для прогнозу розвитку захворювання, так і для розробки тактики оперативного лікування сколіотичних захворювань хребта. Існуюча класифікація сколіотичних деформацій хребта за King (1982), яка широко використовується для визначення зони та напрямку коригувальних зусиль металоконструкцій, не враховує ступеня порушення їх урівноваженості. Тому досить часто виникали ускладнення в післяопераційному періоді у вигляді розвитку декомпенсації (Thompson J.P et al., 1990; Bridewel K.H. еt al. 1991.)

Недоврахування ступеня урівноваженості хребта при плануванні та виконанні коригувальних оперативних втручань, яке призводило до погіршення урівноваженості хребта в післяопераційному періоді, часто ставало причиною незадовільних результатів, які проявлялися втратами операційної корекції, порушенням вертикальної постави і стабільності металоконструкцій з хребтом (McAlister et al. 1988; Moore M.R. еt al., 1991; Arlet V. еt al., 2000).

Однак на теперішній час не існує методики вивчення урівноваженості хребта у хворих на сколіоз, яка б дозволяла, не змінюючи природну поставу, визначати взаємовідносини проекції лінії дії загального центра мас з опорними хребтовими сегментами, і особливо з базовим відділом хребта - крижовою кісткою, як при двохопорному стоянні, так і при ходьбі, або принаймні при квазістатичних умовах, які б моделювали окремі фази та елементи ходьби.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Дисертаційна робота виконана згідно з планом науково-дослідницької роботи Інституту патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України "Розробити алгоритм діагностики і технологію лікування (консервативного і оперативного) сколіотичної хвороби", шифр теми ОК 97.4, держреєстрація №0198U007881. Автор був відповідальним виконавцем теми.

Мета дослідження - розробити оптимальну схему використання коригувальних зусиль імплантованих металоконструкцій при оперативній корекції сколіотичних деформацій хребта на основі вивчення компенсаторно-пристосувальних механізмів вертикального стояння хворих на сколіоз, яка дозволяє поліпшити урівноваженість хребта, зменшити можливість порушення стабільності металоконструкцій з хребтом і максимально зберегти оперативну корекцію у післяопераційному періоді.

Задачі дослідження

1. Розробити функціональну рентгенометричну і біомеханічну методику дослідження хворих на сколіоз для вивчення ступеня порушення урівноваженості сколіотичних деформацій хребта.

2. Вивчити вплив ступеня порушення урівноваженості хребта на особливості формоутворення сколіотичних деформацій з компенсованою і декомпенсованою опорно-руховою функцією на основі аналізу рентгенометричних, просторових та стабілографічних характеристик.

3. Провести оцінку ступеня урівноваженості сколіотичних деформацій хребта після хірургічного лікування і вивчити його вплив на збереження оперативної корекції у віддаленому періоді.

4. Вивчити динаміку показників урівноваженості хребта в післяопераційному періоді та їх вплив на виникнення та розвиток порушень стабільності металоконструкцій в післяопераційному періоді і втрату оперативної корекції.

5. Розробити схему оптимального використання коригувальних зусиль металоконструкцій для хірургічного лікування сколіотичних деформацій хребта в залежності від типів викривлень і ступеня порушення їх урівноваженості.

Об'єкт дослідження - компенсаторно-пристосувальні процеси опорно-рухової системи у хворих на сколіоз до і після оперативного лікування.

Предмет дослідження - закономірності змін оперативної корекції сколіотичних викривлень хребта у віддаленому післяопераційному періоді.

Наукова новизна дослідження.

Вперше на основі результатів використання запропонованої методики функціонального рентгенометричного і біомеханічного дослідження урівноваженості хребта у хворих на сколіоз встановлені кількісні критерії статичної та квазістатичної компенсації і декомпенсації його опорно-рухової функції.

Вивчено динаміку стану опорно-рухової функції хребта в післяопераційному періоді в залежності від доопераційних характеристик його урівноваженості і використання коригувальних зусиль металоконструкцій.

Виявлено закономірності виникнення порушень стабільності металоконструкцій в коригованому відділі хребта в післяопераційному періоді і оптимальні біомеханічні умови збереження оперативної корекції.

На базі отриманих нових знань про механізми регуляції вертикальної постави хворих на сколіоз в цілому та опорно-рухової функції хребта зокрема, розроблено схеми використання металоконструкцій при хірургічному лікуванні деформацій хребта.

Практичне значення отриманих результатів дослідження

Запропонована методика функціонального кількісного дослідження урівноваженості хребта, заснована на одночасному отриманні клініко-рентгенологічних, просторових і стабілографічних даних, забезпечує суттєве поліпшення діагностики сколіотичних деформацій хребта, зокрема дозволяє об'єктивно диференціювати компенсовані і декомпенсовані форми захворювання в статичних та квазістатичних умовах.

На основі виявлених критеріїв диференціювання компенсованих і декомпенсованих сколіотичних деформацій запропоновані схеми оптимального використання коригувальних зусиль металоконструкцій, які забезпечують зниження частоти ускладнень і втрати корекції деформації у віддаленому післяопераційному періоді, що в сукупності сприяє підвищенню ефективності хірургічного лікування.

Впровадження результатів у практику

Запропоновані схеми використання коригувальних зусиль металоконструкцій при хірургічному лікуванні сколіотичних деформацій хребта використовуються у клінічній практиці Інституту патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України та дитячому ортопедичному відділенні Харківської Обласної клінічної травматологічної лікарні.

Особистий внесок автора

Автором розроблена методика рентгенобіомеханічного дослідження хворих на сколіоз і оцінки ступеня порушення його урівноваженості. За розробленою схемою досліджені всі хворі до та після оперативного лікування, які склали матеріал даної роботи. Проведена статистична обробка рентгенометричних, просторових і стабілографічних параметрів досліджених хворих. Розроблена схема оптимального використання коригувальних зусиль металоконструкцій для хірургічного лікування сколіозу і виконано хірургічні втручання у 85% хворих.

Публікації

За темою дисертації опубліковано 16 друкованих робіт, з них статей, опублікованих в виданнях, затверджених ВАК України - 3. Видані методичні рекомендації "Використання металевих конструкцій при хірургічному лікуванні сколіозу."

Апробація роботи

Основні положення дисертації викладено на засіданнях Харківського наукового товариства ортопедів-травматологів (Харків, 1990, 1994), Всесоюзному симпозіумі з міжнародною участю "Актуальные вопросы профилактики и лечения сколиоза у детей" (Москва, 1984), науково-практичній конференції, присвяченій 75-річчю Українського науково-дослідного інституту ортопедії і травматології, науковій конференції ортопедів-травматологів України за участю іноземних спеціалістів "Проблемы ортопедической вертебрологии" (Харків, 1996).

Обсяг і структура дисертації

Дисертація представлена в одному томі, складається з введення, семи розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації - 200 сторінок машинописного тексту. Містить 9 таблиць, 70 рисунків. Список літератури - 245 джерел, з них вітчизняних 83, іноземних 162.

Основний зміст роботи

Матеріал даного дослідження склали дані результатів клініко-рентгенологічних та біомеханічних досліджень 72 хворих на сколіоз, з яких 63 було виконано оперативне лікування, що полягало в корекції та фіксації сколіотичних викривлень хребта металевими пристроями і проведенні заднього спондилодезу ауто- або алотрансплантатами. Середній вік хворих складав 14,30,4 року. Середній термін післяопераційного спостереження складав 17,71,3 місяця.

Основна мета методики дослідження полягала в "візуалізації" і виявленні положення проекції ЗЦМ відносно опорних структур хребта, зокрема S1.

Методика дослідження: полягала в фотографуванні хворого на сколіоз з наклеєними рентгеноконтрастними мітками на остисті відростки хребців Th1 - L5 і на верхньозадні клубові гребені таза з одночасною реєстрацією положення загального центра мас при двохопорному стоянні та при виконанні функціональних проб у вигляді одноопорного стояння. Одноопорне стояння являло собою квазістатичну модель ходьби, яка виконувала роль функціональної проби, відтворюючи її одноопорну фазу. Після цього виконували ортоспондилографію в положенні, що максимально відтворює двохопорне стояння на стабілографі шляхом установлення хворого на ту ж трафарет-контурограму. Зіставлення фотозображеня негативів зі скіаграмою хребта, отриману з ортоспондилограми, а потім з трафарет-контурограмою стоп показників стабілограми давало можливість нанести на неї лінію проекції загального центра мас (ЗЦМ) відносно міжсуглобової зони хребця S1.

При проходженні лінію проекції ЗЦМ в межах міжсуглобової зони хребця S1 сколіотичні деформації відносили до компенсованих сколіотичних деформацій хребта (КСДХ), а при її локалізації поза міжсуглобовою зоною деформацію відносили до декомпенсованої деформації (ДСДХ). Урівноваженість хребта хворих на сколіоз чисельно визначалась індексом компенсації, який отримували при діленні величини зміщення проекції лінії ЗЦМ на половину відстані міжсуглобової зони. Цей індекс являв собою дрібне число зі знаком "+" для КСДХ і зі знаком "-" для ДСДХ.

Для вивчення компенсаторно-пристосувальних процесів опорно-рухової системи хворих на сколіоз з різними ступенями порушення урівноваженості хребта аналізували такі показники:

Рентгенометричні:

Величина основного викривлення за Cobb (ВОВ).

Величина проти викривлення вище і нижче основного викривлення за Cobb (ВП).

Відносна величина противикривлення до величини основного викривлення у відсотках (ВВП).

Велична верхівно-базового кута (кут між лінією, що з'єднує середину тіла верхівного хребця з серединою міжсуглобової лінії хребця S1) (ВБК).

Ступінь збереження операційної корекції (СЗОК).

Відносна корекція противикривлення (ВКП).

Просторові:

1. Індекс урівноваженості при двохопорному стоянні (ІУдв).

2. Величина змін індексу урівноваженості при виконанні функціональних проб у вигляді одноопорного стояння на нозі відповідній опуклості основного викривлення (ІУоп), та на нозі, відповідній угнутості основного викривлення (ІУуг).

Стабілографічні:

1. Величина зміщення проекції ЗЦМ відносно середньосагітальної лінії при двохопорному стоянні (ЗЦМдв).

2. Величина зміщення проекції ЗЦМ при виконанні функціональних проб у вигляді одноопорного стояння на нозі, відповідній опуклості основного викривлення (ЗЦМоп), та на нозі, відповідній угнутості основного викривлення (ЗЦМуг).

Отримані в результаті досліджень дані були піддані обробці методами математичної статистики, які включали вирахування середніх величин, їх варіабельність, різницю середніх за методом Фішера-Стьюдента, числові характеристики зв'язку між окремими групами змінних, а також факторний аналіз.

В залежності від ступеня порушення урівноваженості хребта при двохопорному стоянні 72 хворих до оперативного лікування и 63 з простеженим післяопераційним результатом були поділені на групи: з компенсованими (41 та 34 відповідно) і декомпенсованими (31 і 29 відповідно) сколіотичними деформаціями хребта.

Аналіз рентгенометричних параметрів до оперативного лікування виявив високодостовірну різницю (Р<0,05) між величинами ВБК. Для групи КСДХ вона складала 19,1±2,5°, а для ДСДХ - 25,7±1,2°. Також високодостовірна різниця виявлена між величинами основних викривлень (Р<0,1) для КСДХ та для ДСДХ, що дає підставу для ствердження, що декомпенсовані деформації мають більш злоякісний перебіг. Статистичної високодостовірної різниці між величинами противикривлень в градусах не було виявлено (3 у КСДХ та у ДСДХ), але у відсотках відносна велична противикривлення була більш значною (49 для КСДХ та для ДСДХ). Таким чином, КСДХ в більшій мірі забезпечені противикривленням, що дає змогу подати механогенез розвитку декомпенсації хребта у вигляді плоскопаралельного переміщення каудального і краніального відділів хребта в протилежні боки від середньосагітальної лінії. ДСДХ, на відміну від КСДХ, як правило, мають більшу кількість хребців в основній дузі викривлення, більш значне зміщення каудального та краніального відділів хребта у протилежні боки та багнетоподібний характер.

Просторові переміщення тулуба при виконанні функціональних проб у вигляді одноопорного стояння хворих з КСДХ та ДСДХ однотипні: поліпшення урівноваженості хребта при стоянні на нозі, відповідній опуклості основного викривлення (+0,16 для КСДХ та +0,12 для ДСДХ) і погіршення урівноваженості при стоянні на нозі, відповідній угнутості основного викривлення (-0,14-0,21 відповідно). На основі цих даних можна зробити висновок, що під час ходьби у хворих на сколіоз відбуваються асиметричні кінематичні переміщення тулуба, а відтак і динамічні навантаження хребта. Високодостовірні статистичні зв'язки рентгенометричного параметра ВБК з просторовими характеристиками доводять важливість цього висновку. Оскільки у хворих з ДСДХ вони більш значні, то можна зробити логічне припущення, що формоутворюючим фактором декомпенсації є зміщення краніального і каудального відділів хребта у взаємно протилежні боки від проекції дії ЗЦМ.

Аналіз середньостатистичних показників розташування проекції ЗЦМ на опорному контурі виявив її зміщення від середньосагітальної лінії в бік опуклості основного викривлення. У хворих з КСДХ вона дорівнювала 0,072,2 мм, а у хворих з ДСДХ - 3,393,6 мм, що було досить значною, але не високодостовірною різницею (Р<0,1). Зміщення проекції ЗЦМ в бік ноги, відповідній опуклості основного викривлення, у хворих обох груп було практично однаковим (39,64,0 мм - з КСДХ та 39,04,0 мм - з ДСДХ), а в бік угнутості більш значним у хворих з ДСДХ (41,64,2 мм), ніж у хворих з КСДХ (39,13,5 мм). Кореляційний аналіз виявляє вплив рентгенометричного параметра ВБК на положення проекції ЗЦМ при двохопорному стоянні: чим більше зміщення тулуба і таза в боки від середньосагітальної лінії, тим більше зміщення проекції ЗЦМ в бік опуклості основного викривлення. Також виявляється статистичний зв'язок положення проекції ЗЦМ при двохопорному стоянні з переміщенням його при виконанні функціональних проб - більші величини зміщення від середньосагітальної лінії в бік опуклості основного викривлення при двохопорному стоянні супроводжується меншими його зміщенням в бік опуклості і більшим зміщенням в бік угнутості основного викривлення. Таким чином, асиметрія стабілографічних параметрів є відображеням асиметричних просторових переміщень тулуба на опорній поверхні.

Загальна оцінка рентгенометричних, просторових та стабілографічних параметрів хворих на сколіоз дозволяє простежити ланцюг патогенетичних механізмів, які виникають в опорно-руховій системі: зміщення тулуба в бік від середньосагітальної лінії, яке рентгенометрично проявляється вершинно-базовим кутом - асиметричні переміщення тулуба в просторі - асиметрія стабілографічних параметрів. У хворих з ДСДХ більші величини вершинно-базового кута проявляються більш значними кінематичними асиметріями просторових і стабілографічних переміщень, на основі чого можна вважати, що відбуваються і більш значні асиметричні динамічні зусилля, які негативно позначаються на перебігу сколіотичних деформацій хребта.

В післяопераційному періоді на момент останнього дослідження середня величина основного викривлення у хворих з КСДХ зменшилась до 65,62,3 (79,1% від доопераційної величини), а у хворих з ДСДХ відповідно до 69,83,6° (76,6%). Противикривлення в групах хворих з КСДХ та ДСДХ були зменшені до 39,72,5° та 39,12,3° в абсолютних величинах (градусах за Cobb) і до 60,32,9% та 56,32,3% у відсотках. Величина ВБК зменшилась до 12,31,2° у хворих з КСДХ і до 17,21,5° з ДСДХ.

Ефективність оперативного лікування в післяопераційному періоді визначалась ступенем збереження операційної корекції (СЗОК), яка вираховувалась у вигляді відсоткового співвідношення величин досягнутої корекції в градусах за Cobb на момент повторного огляду до корекції, досягнутої безпосередньо після операції. Відносна корекція противикривлення (ВКП) визначалась як співвідношення у відсотках величин досягнутої корекції противикривлення до корекції основного викривлення на момент повторного огляду. Цей показник використовувався з метою визначення пропорційності корекції основного викривлення та противикривлень.

В післяопераційному періоді показники СЗОК в групі хворих з КСДХ були меншими, ніж в групі хворих з ДСДХ, і складали відповідно 44,2% та 49,9%.

При кореляційних статистичних дослідженнях було виявлено високодостовірні позитивні залежності між величинами ВОВ, ВП, ВВП, ВБК та негативні з ІУдв. Ці статистичні зв'язки підтверджують збереження, а в деяких випадках посилення ефекту плоскопаралельного переміщення з погіршенням показників урівноваженості хребта, яке мало місце до оперативного лікування. Подібні явища виникали за тих умов, коли в результаті оперативної корекції хребта не усувалось зміщення верхньої половини тулуба та таза.

Статистичні дослідження виявили, що максимальні величини СЗОК у хворих з КСДХ спостерігаються за тих умов, коли відбувається пропорційна корекція основного викривлення та противикривлень. У хворих з ДСДХ максимальні величини СЗОК мають місце за умов відносної гіперкорекції противикривлень, що супроводжується наближенням тулуба і таза до середньосагітальної лінії і рентгенометрично проявляється зменшенням величин ВБК.

Зміна характеру деформації хребта та його орієнтації відносно проекції лінії дії у хворих на сколіоз у післяопераційному періоді значною мірою позначається на його урівноваженості. В обох групах хворих на кінцевий термін спостереження ІУдв мав більші величини порівняно з доопераційними і для КСДХ склав 0,55, а для ДСДХ - 0,19. При виконанні функціональних проб ІУоп для хворих з КСДХ становив 0,32, а для хворих з ДСДХ - 0,43.

Найбільший вплив на стабілографічні параметри мав рентгенометричний показник ВБК. Статистичні дослідження в обох групах хворих виявили, що максимальні величини СЗОК супроводжуються поліпшенням урівноваженості хребта, яке забезпечується наближенням верхньої частини тулуба і таза до проекції лінії ЗЦМ.

У хворих обох груп в післяопераційному періоді спостерігалась нормалізація положення проекції ЗЦМ на опорному контурі у вигляді наближення її до середньосагітальної лінії та симетричність переміщення в бік опорної ноги при виконанні функціональних проб.

Статистичний аналіз рентгенометричних, просторових та стабілографічних досліджень в післяопераційному періоді дає підстави для об'єктивного припущення наявності ланцюга біомеханічних процесів, які відбуваються в опорно-руховій системі хворих на сколіоз в результаті коригувальних оперативних втручань: корекція деформації - наближення верхньої частини тулуба і таза до середньосагітальної лінії - поліпшення урівноваженості хребта - зменшення асиметричних просторових переміщень тулуба та нормалізація стабілографічних параметрів і як наслідок - зменшення динамічних зусиль в системі "хребет - металоконструкція". З цього випливає, що максимальні величини СЗОК є функцією стану компенсаторно-пристосувальних механізмів опорно-рухової системи хворих на сколіоз в післяопераційному періоді.

Спостереження, в яких втрати операційної корекції, що перевищували 50%, було поділено на дві групи. До першої групи віднесено випадки втрати операційної корекції, причиною яких були порушення стабільності в системі "хребет - металоконструкція". До другої групи віднесені спостереження, в яких значних порушень стабільності металоконструкцій не виникало, але подальше прогресування противикривлень і основного викривлення зумовлювало втрати операційної корекції. Загальна картина змін рентгенометричних, просторових та стабілографічних порушень у цих хворих мала характер, притаманний для ДСДХ: збільшення рентгенометричного параметра ВБК, погіршення показників урівноваженості хребта та стабілографічних параметрів при двохопорному стоянні та при виконанні функціональних проб у вигляді зміщення проекції ЗЦМ відносно середньосагітальної лінії та асиметрії переміщень.

Порушення стабільності металоконструкцій з хребтом, які виникали внаслідок вад металоконструкцій, вирішується технічними засобами їх удосконалення та відпрацюванням техніки оперативних втручань.

Післяопераційне порушення урівноваженості хребта без значних порушень стабільності металоконструкцій виявило тактичні помилки у визначенні зони дії коригувальних зусиль металоконструкції та основні механізми розвитку компенсаторно-пристосувальних механізмів регуляції вертикальної постави хворих.

Помилки пов'язані з неточною оцінкою спроможності опорно-рухової системи хворих до самокорекції противикривлень хребта, розташованих вище та нижче основного викривлення, та збитковою корекцією противикривлень у разі включення їх до зони дії коригувальних зусиль металоконструкції. При цьому порушення урівноваженості внаслідок помилкового застосування зони дії коригувальних зусиль металоконструкції призводить до збільшення зусиль для утримання вертикальної постави хворих в післяопераційному періоді, що в свою чергу сприяє можливості виникнення порушень стабільності металоконструкцій з хребтом.

Типове післяопераційне порушення урівноваженості хребта виникало у хворих з комбінованими типами сколіотичних деформацій хребта з використанням двох дистракційних пристроїв при помилковому поширенні зони дії їх коригувальніх зусиль на перехідний грудопоперековий відділ. Гіперкорекція поперекового викривлення призводить до зміщення верхньої частини тулуба в бік угнутості основного викривлення і проявляється порушенням урівноваженості хребта за типом гіперкомпенсації. Для відновлення стану урівноваженості хребта опорно-рухова система змушена усувати ці порушення урівноваженості шляхом наближення верхньої частини тулуба і таза до середньосагитальної лінії збитковими м'язовими зусиллями.

Порушення урівноваженості хребта за типом гіперкомпенсації також виникають при корекції грудних сколіотичних викривлень з жорсткими верхньогрудними противикривленнями. Відсутність адекватної пропорційної корекції металевими пристроями верхньогрудного противикривлення відносно основного викривлення призводить до закидання верхньої частини тулуба в бік опуклості основного викривлення. Відновлення стану урівноваженості в таких випадках здійснюється шляхом протинаправлених переміщень верхньої частини тулуба і таза до середньосагітальної лінії, що також потребує перенапруження м'язового апарату тулуба.

Погіршення урівноваженості хребта в післяопераційному періоді виникає у хворих з грудними типами деформацій при недостатній протяжності зони дії коригувальних зусиль металевих пристроїв в ділянці поперекових противикривлень. Необхідність утримання вертикальної постави за допомогою асиметричних м'язових зусиль негативно позначається на подальшому перебігу сколіотичних деформацій хребта.

Класифікація King, яка найбільш широко використовується для визначення тактики застосування коригувальних зусиль металоконструкцій для оперативної корекції сколіотичних деформацій хребта, не враховує ступеня порушення їх урівноваженості, що може призводити до її погіршення і як наслідок - до втрат оперативної корекції в післяопераційному періоді. Проведений порівняльний аналіз 61 хворого згідно класифікації King і ступенем урівноваженості виявив, що найбільш часто неврівноваженими сколіотичними деформаціями є ті, що відносяться до III та IV типів за класифікацією King.

Планування оперативної корекції сколіотичних деформацій, яка повинна в першу чергу передбачати досягнення урівноваженості в післяопераційному періоді незалежно від типу металоконструкцій (дистракційний, полісегментарний), потребує встановлення краніального і каудального відділів хребта в проекції дії ЗЦМ, що зменшить навантаження на спондилодезований відділ хребта і є основною біомеханічною умовою збереження операційної корекції хребта в післяопераційному періоді.

При корекції КСДХ I типу використання дистракційних коригувальних зусиль повинне включати зону основного поперекового викривлення та грудного противикривлення від L5 до Th3-4. При використанні полісегментарного інструментарію зона коригувальних зусиль може бути зменшена у межах основного поперекового викривлення - від Th10 до L4. При корекції ДСДХ зону коригувальних зусиль необхідно збільшити на 1-2 хребтових сегмента вгору для досягнення більшої урівноваженості.

При корекції КСДХ II-го типу дистракційними пристроями, оптимальна зона їх дії - Th3-4-L4-5, а при використанні полісегментарного інструментарію зменшена до меж Th3-4- L4-5. Корекція ДСДХ II типу дистракційними пристроями потребує відновлення урівноваженості хребта з використанням допоміжних зусиль дистрактором Казьміна, а при використанні полісегментарного інструментарію зона коригувальних зусиль - в межах Th3-4-L4-5 з гіперкорекцією поперекового противикривлення (рис.5). Їх використання дозволяє наблизити каудальний та краніальний відділи хребта до проекції лінії дії ЗЦМ тулуба і таким чином відновити урівноваженість хребта в післяопераційному періоді.

При корекції III типу з використанням дистракційних зусиль для збереження урівноваженості хребта оптимальною їх зоною є Th3-4 краніально та L2 для КСДХ та L3 для ДСДХ каудально, а при застосуванні полісегментарного інструментарію - зона в межах Th4-Th12. Відновлення урівноваженості при оперативній корекції тяжких ступенів ДСДХ цього типу потребує додаткових зусиль з боку опуклості основного викривлення (дистрактор Казьмина), а при використанні полісегментарного інструментарію для КСДХ - розповсюдження його на грудопоперековий відділ з компресією з боку опуклості в цій зоні та дистракцією з боку угнутості. імплантований хребет металоконструкція сколіотичний

При лікуванні КСДХ IV типу оптимальною зоною дистракційних зусиль є Th4-5-L5-4. Оперативна корекція ДСДХ потребує наближення каудального та краніального відділів хребта до середньосагітальної лінії з використанням додаткових зусиль з боку опуклості основного викривлення (дистрактор Казьміна), а при використанні полісегментарного інструментарію необхідно поширювати її зону від Th4-5 до L4-5 з компресією з боку сторони опуклості основного викривлення та дистракцією з боку угнутості основного викривлення.

При лікуванні КСДХ V типу основна задача полягає в збереженні урівноваженості хребта при адекватній корекції основного грудного викривлення та противикривлення у верхньогрудному відділі хребта. При використанні дистракційних зусиль для корекції КСДХ це досягається їх встановленням від хребців Th2-3 до L2-3, а для ДСДХ нижню межу необхідно продовжувати донизу - хребці L3-4 для корекції грудопоперекового нахилу, який, як правило, має місце при цьому типі деформацій.

Полісегментарний інструментарій потрібно використовувати в межах Th1 - Th12 з компресією з боку опуклості верхньогрудного противикривлення та дистракцією з боку його угнутості.

Висновки

1. Запропонована методика рентгенобіомеханічного дослідження порушення урівноваженості хребта у хворих на сколіоз дозволяє без змін природної вертикальної постави досліджувати рентгенометричні характеристики структурних деформацій хребта і зміни взаєморозташування окремих частин тулуба відносно лінії дії загального центра мас при двохопорному стоянні і при виконанні функціональних проб у вигляді одноопорного стояння.

2. Декомпенсовані сколіотичні деформації на відміну від компенсованих мають більш злоякісний характер перебігу і спонукають опорно-рухову систему змінювати взаємовідносини з лінією дії ЗЦМ и опорною поверхнею і рентгенометрично проявляються зміщенням краніального і каудального відділів хребта у взаємно протилежні боки.

3. Максимальне збереження операційної корекції хребта у віддаленому післяопераційному періоді забезпечується поліпшенням урівноваженості хребта, яке проявляється наближенням каудального і краніального відділів хребта до проекції лінії дії ЗЦМ, зменшенням асиметрії стабілографічних параметрів.

4. Втрата операційної корекції внаслідок порушення стабільності між хребтом та металоконструкціями призводить до погіршення урівноваженості хребта, що проявляється асиметрією переміщень тулуба і порушенням оптимальних взаємовідносин опорно-рухової системи з опорною поверхнею.

5. Запропонована схема оптимального використання коригувальних зусиль металоконструкцій дає змогу відновити и поліпшити урівноваженість хребта в післяопераційному періоді, що є біомеханічною умовою максимального збереження операційної корекції.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Використання металевих конструкцій при хірургічному лікуванні сколіозу: Метод. рекомендації / ХНДІОТ: Укл.: О.В. Демченко та ін. - Харків, 1994. -15 с.

2. Демченко А.В. Биомеханические условия прогрессирования диспластического сколиоза // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1998. - №4. - С. 47-52.

3. Демченко А.В. Биомеханические условия сохранения оперативной коррекции сколиотических деформаций позвоночника // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2000. - №1. - С. 49-53.

4. Демченко А.В. Дооперационое планирование коррекции нарушения уравновешенности сколиотических деформаций позвоночника // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2002. - №3. - С. 48-53.

5. Шевченко С.Д., Демченко А.В. Динамика развития сколиотических искривлений после оперативного лечения с применением дистрактора Харьковского НИИОТ // Актуал. вопр. профилактики и лечения сколиоза у детей. - М., 1984. - С. 137-139. Автором проаналізовано матеріал, підготовлено основні висновки статті.

6. Демченко А.В. Эволюция сколиоза после хирургического лечения с использованием дистрактора ХНИИОТ // V Респ. конф. молодых учёных медиков. - Харьков, 1984. - С. 220.

7. Демченко А.В. Результаты хирургического лечения сколиоза с использованием дистракторов // Науч.-техн. прогресс в медицине. - Харьков, 1985. - С. 88.

8. Демченко А.В. Рентгенологическая диагностика сколиотической деформации позвоночника после коррекции дистракторами // V съезд травматологов-ортопедов респ. Сов. Прибалтики: Тез. докл. - Рига, 1986. - Ч. 1 -С. 213-215.

9. Демченко А.В. Рентгенометрические и биомеханические характеристики компенсированных и декомпенсированных сколиотических деформаций до и после оперативного лечения // Диагностика и специализир. помощь детям с психоневрол. и ортоп. заболеваниями. - Евпатория; Л., 1990. - С. 34-36.

10. Шевченко С.Д., Демченко А.В. Современные возможности хирургического лечения сколиоза // Диагностика и специализир. помощь детям с психоневрол. и ортоп. заболеваниями. - Евпатория; Л., 1990. - С. 85-87. Автором проаналізовано матеріал дослідження та викладено основні положення статті.

11. Шевченко С.Д., Демченко А.В. Состояние компенсации позвоночника при хирургическом лечении сколиоза с использованием дистракторов // Пробл. травматологии и ортопедии: Тез. докл. VI съезда травматологов-ортопедов Прибалт. Респ. - Таллин, 1990. - Т. 1. - С. 202-204. Автором проаналізовано віддалені результати хірургічного лікування сколіозу і викладено основні положення статті.

12. Демченко А.В. Механогенез деформации позвоночника и организация вертикального стояния у больных с диспластическим сколиозом. // Биология опорно-двигат. аппарата: Материалы школы. - Харьков, 1992. - С. 77-78.

13. Шевченко С.Д., Демченко О.В Наш досвід хірургічної корекції хребта у хворих на сколіоз // IV Конгрес світової федерації укр. лікар. т-ств: Тези. - Харків, 1992. - С. 298. Автором викладено основні положення статті.

14. Демченко О.В. Вплив стану компенсації на збереження оперативної корекції у віддаленому періоді у хворих на сколіоз // 75 років Укр. НДІТО: Тез. доп. - Київ, 1994. - С. 358-361.

15. Демченко А.В Нарушение уравновешенности позвоночника в патогенезе диспластического сколиоза и принципы её оперативной коррекции // Адаптация различных систем организма при сколиотич. деформации позвоночника. Методы лечения: Материалы Междунар. симпоз. - М., 2003. - С. 128-130.

Анотація

Демченко О.В. Порушення урівноваженості хребта в патогенезі диспластичного сколіозу та її оперативна корекція. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 - травматологія та ортопедія. - Інститут ортопедії та травматології АМН України, Київ, 2005.

В дисертації запропонована оптимальна схема використання коригувальних зусиль імплантованих металоконструкцій для оперативного лікування сколіотичних деформацій хребта, яка розроблена на основі дослідження компенсаторно-пристосувальних механізмів вертикального стояння 72 хворих на сколіоз до оперативного лікування і 63 після його проведення.

При використанні розробленої методики рентгено-біомеханічного дослідження урівноваженості хребта, яка полягала в зіставленні відеозображення хворого на сколіоз, отриманого при його фотографуванні при одночасній реєстрації стабілографічних параметрів, зі скіаграмою ортоспондилограми, всі хворі були поділені на групи з компенсованими та декомпенсованими сколіотичними викривленнями.

За допомогою статистичних методів вивчено та описано рентгенометричні, просторові та стабілографічні характеристики хворих з компенсованими та декомпенсованими сколіотичними деформаціями хребта до оперативного лікування та виявлені умови максимального збереження операційної корекції сколіотичних викривлень хребта в післяопераційному періоді в цих групах хворих.

Виявлені основні помилки при застосуванні металоконструкцій для оперативного лікування сколіотичних викривлень хребта, які призводять до погіршення урівноваженості хребта та втрати досягнутої корекції у віддаленому післяопераційному періоді.

Схеми використання зусиль дистракційних та полісегментарних металоконструкцій для корекції сколіотичних деформацій хребта з урахуванням ступеня їх урівноваженості дозволяють максимально зберегти операційну корекцію у віддаленому післяопераційному періоді.

Ключові слова: Сколіотичні деформації хребта, урівноваженість хребта хворих на сколіоз, компенсовані та декомпенсовані сколіотичні викривлення, оперативна корекція деформації хребта, збереження оперативної корекції сколіотичних деформацій хребта.

Аннотация

Демченко А.В. Нарушение уравновешенности позвоночника в патогенезе диспластического сколиоза и её оперативная коррекция. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.21 - травматология и ортопедия. Институт ортопедии и травматологии Академии медицинских наук Украины, Киев, 2005.

В диссертационном исследовании изучено влияние нарушения уравновешенности позвоночника у больных сколиозом на сохранение его коррекции после оперативного лечения и даны рекомендации по оптимальному использованию корригирующих усилий металлоконструкций, используемых для этих целей. Для исследования нарушения уравновешенности позвоночника у больных сколиозом разработана рентгенобиомеханическая методика, которая основана на фотографировании больного с одновременной регистрацией общего центра масс на стабилографе при двухопорном стоянии и при выполнении функциональных проб в виде одноопорного стояния и последующим выполнением ортоспондилографии. Сопоставление фотоизображения со скиаграммой позвоночника, а затем с контурограммой стоп позволяло определять взаимоотношение базисного отдела позвоночника - крестца с проекцией линии действия общего центра масс и на этой основе рассчитывать индекс нарушения уравновешенности позвоночника. Для исследования компенсаторно-приспособительных механизмов регуляции вертикального стояния больных сколиозом до и после оперативного лечения проводили статистическую обработку рентгенометрических, пространственных и стабилографических параметров с использованием методов Фишера-Стьюдента, корреляционного и факторного анализов.

Анализировали данные 72 больных сколиозом до оперативного лечения и 63 после оперативного лечения. По результатам исследований больные были разделены на две группы: с компенсированными сколиотическими деформациями позвоночника (34 до операции и 29 после операции) и с декомпенсированными деформациями позвоночника (31 до операции и 29 после операции).

Выявлена достоверно (P<0,05) большая величина вершинно-базисного угла у больных с декомпенсированными сколиотическими деформациями, а также высокие (0,1<P<0,05) различия в величинах основного искривления. На основании этого можно сделать заключение, что механизм формообразования декомпенсированных сколиотических деформаций состоит в плоскопараллельном перемещении каудального и краниального отделов позвоночника во взаимопротивоположные стороны от проекции линии действия общего центра масс, а также считать, что они протекают более злокачественно. При выполнении функциональных проб пространственные перемещения туловища имеют асимметричный характер: сближение масс туловища и таза при стоянии на ноге, соответствующей выпуклости основного искривления, с активным замыканием межпозвоночных сегментов и смещение их в противоположные стороны при стоянии на ноге, соответствующей вогнутости основного искривления, с пассивным замыканием межпозвоночных сегментов. Среднестатистически проекция общего центра масс на опорном контуре у больных с декомпенсированными сколиотическими деформациями располагалась на стороне выпуклости основного искривления от средне-сагиттальной линии и имели более асимметричный характер перемещений при выполнении функциональных проб.

Сохранение операционной коррекции у больных с компенсированными сколиотическими деформациями наблюдалось при условиях пропорциональной коррекции основного искривления и противоискривлений. Максимальные величины сохранения операционной коррекции у больных с декомпенсированными сколиотическими деформациями статистически достоверно связаны с относительной гиперкоррекцией противоискривления, приближением таза и туловища к среднесагиттальной линии с уменьшением вершинно-базисного угла, улучшением показателей уравновешенности и оптимизацией стабилографических параметров.

Нарушения стабильности металлоконструкций с позвоночником в послеоперационном периоде характеризовались развитием нарушений уравновешенности, потерей коррекции и появлением асимметрий стабилографических параметров. Выбор неадекватной зоны действия корригирующих усилий металлоконструкций также приводил к нарушению уравновешенности позвоночника, что становилось причиной повышения динамических усилий в системе "позвоночник-металлоконструкция" и развития нарушения в ней стабильности.

При анализе типов искривлений составлявших материал диссертационного исследования по классификации King, выявлено, что наиболее часто декомпенсированные сколиотические деформации встречаются среди III и IV типов. Для сохранения уравновешенности в послеоперационном периоде у больных с компенсированными сколиотическими деформациями и гибкими противоискривлениями при использовании дистракционного инструментария необходимо избирать зону их корригирующего действия на 1-2 сегмента за пределами основного искривления. При коррекции деформаций с жёсткими противоискривлениями они должны включаться в зону их корригирующего действия. При использовании полисегментарного инструментария зона корригирующего действия может быть ограничена основным искривлением при мобильных противоискривлениях и с включением в зону их действия при жёстких противоискривлениях.

При оперативном лечении декомпенсированных сколиотических деформаций с использованием дистракционного инструментария зона их действия должна включать 1-2 сегмента за пределами основного искривления при использовании дополнительных дистракционных усилий для коррекции бокового смещения туловища и установления его в оси гравитационных усилий. При использовании полисегментарного инструментария зона их корригирующего действия может быть ограничена верхней границей основного искривления, а нижняя граница должна включать переходный грудопоясничный отдел с компрессионными усилиями по его выпуклости и дистракционными усилиями по вогнутости, что также позволит приблизить туловище и таз к проекции линии действия общего центра масс и таким образом восстановить уравновешенность позвоночника в послеоперационном периоде.

Ключевые слова: Сколиотические деформации позвоночника, уравновешенность позвоночника больных сколиозом, компенсированные и декомпенсированные сколиотические искривления, оперативная коррекция деформаций позвоночника, сохранение операционной коррекции сколиотических деформаций позвоночника.

Summary

Demchenko A.V. Imbalance of spines in pathogenesis of dysplastic scoliosis and its operative correction. - Manuscript.

Thesis for submittance of candidate of the medical science in speciality 14.01.21 - traumatology and orthopedics. Institute of Traumatology and Orthopedics. Academy of Medical Science of the Ukraine, Kyiv, 2005.

In the thesis, optimal scheme of using corrective forces of implanted metallic devices for operative treatment scoliotic deformity of the spine is suggested, it was worked out on the basis of the investigation of compensation-accommodation mechanism of the upright standing posture 72 patients with scoliosis before operative treatment and 63 ones after its caring out.

By using designed roentgen-biomechanical methodic investigations of the balance of spine, which consisted in superimposing an video image obtained during its photographing with its simultaneous recording stabilographic parameters, with a sciagram of orthospondylography, al the patients were divided into two groups: with compensated and decompensated scoliotic curves.

With help statistic methods roentgenometric, spatial and stabilographic characteristics of patients with compensated and decompensated scoliotic curves of the spines before the operative treatment were studied and described conditions of maximal maintaining the operative correction scoliotic curves in the postoperative period in both groups of patients were revealed.

The main mistakes in applying the metallic devices for the operative treatment of scoliotic curves of the spines, with a resultant in balance of the spines and a loss of the gained correction within a remote postoperative period were revealed.

The schemes using distractive and selective compression-distraction forces for correction of scoliotic deformities of the spine with due regard of the degree of its imbalance make it possible to maximally preserve the operative correction in a remote postoperative period.

Kay words: scoliotic deformity of the spine, balance of spine of patients with , compensated and decompensated scoliotic curves, operative correction deformity of the spine, preserve the operative correction scoliotic deformities of the spine.

Размещено на Allbest.ru

...