СПОСОБ ОЦЕНКИ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ КОЛЕННОГО СУСТАВА Российский патент 2009 года по МПК A61B5/103 

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, ортопедии и травматологии.

Эффективность лечения заболеваний и травм коленных суставов (КС) в конечном итоге определяет функциональный результат, оптимальный для конкретного пациента. В основе возникающих нарушений лежит множество этиопатогенетических факторов, при этом выделить основной в каждом конкретном случае не всегда представляется возможным.

Одними из наиболее характерных изменений функции КС являются биомеханические отклонения в состоянии опорно-двигательной системы разной степени выраженности, связанные с нестабильностью сустава, дисбалансом периартикулярных структур, в том числе вследствие болевого спазма и компенсаторных перестроек двигательного алгоритма. До настоящего времени отсутствует единый, объективный, комплексный способ оценки функциональной кинематической состоятельности КС. Ни общепринятое клиническое обследование больного с анализом его жалоб, анамнеза, выявления профессиональных вредностей, ни цифры углов сгибания/разгибания, полученные гониометром, не дают объективной картины, с одной стороны, устойчивости, с другой - функциональной состоятельности сустава. Балльные индексы и шкалы страдают субъективизмом и в настоящее время признаны неприемлемыми для клинической оценки эффективности методов лечения при, например, остеоартрозе (Голубев Г., Кригштейн О. Оценка доказательств эффективности средств, претендующих называться «струтурно-модифицирующими препаратами» // Международный журнал медицинской практики. - 2005. - №2. - С.38-52; Dawson J. Assessment of the Leguesne index of severity for osteoarthritis of the hip in an olderly population // Osteoarthritis Cartilage. - 2005. - Vol.13, №10. - P.854-860).

Клинический анализ походки позволяет на ранних, доклинических стадиях выявить патологию опорно-двигательной системы в целом, в том числе функцию КС (Батышева Т.Т., 2005; Shih L. et al., 1993; Waters R. et al., 1993). Но трудоемкость и относительная продолжительность исследования, требующая громоздкой аппаратуры, не позволяет проводить скрининг-исследования в динамике лечения, уточняя характер имеющейся патологии. «Многослойность» получаемой в результате этого исследования информации затрудняет интерпретацию результатов. Кроме того, интенсивный болевой синдром способен значительно исказить получаемый результат исследования и ухудшить его комплайентность.

Известны методы функциональной оценки состоятельности КС после ортопедических коррекций и травм (Ageberg E. et all. Balance in single-limb stance in patients with anterior cruciate ligament injury: relation to knee laxity, proprioception, muscle strength and subjective function. // Am. J. Sports Med. - 2005. - №10. - P.1527-1535; Gauffin H. et all. Function testing in patients with old rupture of the anterior cruciate ligament // Int. J Sports Med. - 1990. - Vol.11, №1. - P.73-77).

Аналогичных работ в практике лечения больных терапевтического профиля нам не встретилось.

Известен способ стабилометрического обследования, позволяющий объективизировать оценку степени утраты и восстановления проприоцептивного контроля баланса тела у больных с повреждениями коленного сустава, дополненный функциональными тестами (первый - стоя с согнутыми под углом 30° коленными суставами, второй - стояние на одной ноге) (Ветрилэ B.C., Косов И.С., Орлецкий А.К. Стабилометрия как метод оценки проприоцепции при повреждениях капсульно-связочного аппарата коленного сустава // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н.Приорова. - 2002. - №2. - С.38-41). Данный способ наиболее близок к предлагаемому нами и выбран в качестве прототипа. Основными недостатками данного способа применительно к больным терапевтического профиля являются:

1) выполнение предлагаемых функциональных проб связано со значительными усилиями, что затруднительно для больных пожилого возраста, с выраженным дегенеративным процессом в суставе, длительным хроническим болевым синдромом (а это основная часть пациентов). Это ухудшает комплайентность (приверженность больного) исследования;

2) выполнение дестабилизирующих активных тестов изначально вовлекает четырехглавую мышцу бедра в процесс равновесия, что сужает диагностический «коридор» для оценки функции коленного сустава (в норме в вертикальной стойке эта мышца не участвует в поддержании равновесия).

Техническим результатом предлагаемого способа оценки кинематической стабильности коленного сустава, основанного на разработанной патогенетической схеме кинематики коленного сустава, является выделение 4 функциональных групп по признакам смещения общего центра масс и расширению мышечно-тонической полосы во фронтальной плоскости статокинезиограмм до и после степ-теста, в том числе в динамике лечения, что расширяет арсенал средств для объективизации его функции.

Предлагаемый способ оценки основан, как и прототип, на проведении стабилометрического исследовании. Стабилометрия - метод исследования баланса вертикальной стойки и ряда переходных процессов посредством регистрации положения, отклонения и других характеристик проекций общего центра тяжести на плоскость опоры (Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия. - М. АОЗТ «Антидор», 2000. - 192 с.). Болевой синдром при заболеваниях КС вне зависимости от этиопатогенетического механизма (вне- и внутрисуставные источники боли), образование остеофитов, неравномерности суставной щели при остеоартрозе и т.д. влекут за собой нарушения в работе опорно-двигательной системы, что запускает механизм адаптации, а затем и компенсации опорно-двигательной системы. При проведении стабилометрии использовался тест Ромберга (проба стоя с открытыми и закрытыми глазами) для исключения действия зрительного анализатора,

Для исследования нами была разработана патогенетическая схема кинематики коленного сустава при наиболее распространенном и сложном с точки зрения объективной оценки функции дегенеративном заболевании КС - остеоартроз (ОА).

Было обследовано 200 больных с установленным диагнозом ОА КС, наблюдавшихся в динамике лечения во взрослом ортопедическом отделении ОГУЗ «Госпиталя для ветеранов войн» на стабилометрической платформе НМФ «МБН» (г.Москва) с установкой стоп в «европейской позиции» (расстояние между пятками 2 см, разворот стоп 30°) по стандартной методике стоя с открытыми и закрытыми глазами. Уровень значимости при обработке результатов принят α=0,05.

Все больные обследовались в стандартных условиях утром, после подъема, в лаборатории «Биомеханика». После первичного стабилометрического исследования им предлагалось выполнить стандартный степ-тест. Проводилось повторное стабилометрическое исследование. Больные обследовались в динамике лечения, в том числе с применением ортопедических методов коррекции, через 1-2-3 недели терапии.

При обработке данных обращалось внимание на величины перемещения положения общего центра масс (ОЦМ) с открытыми и закрытыми глазами, после выполнения стандартного степ-теста, а также на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) статокинезиограмм (плоскость превалирования мышечно-тонического спектра колебаний).

Разработана патогенетическая схема кинематики КС при ОА (фиг.1):

- статическая кинематическая стабильность - устойчивое безболезненное взаимоотношение суставных структур, с сохранением баланса вертикальной стойки, девиациями ОЦМ в пределах нормы, в том числе после степ-теста, физиологичными АЧХ статокинезиограммы;

- динамическая нестабильность коленного сустава (мягкотканый дисбаланс в основе) - нарушение взаимодвижения структур, образующих сустав, как с наличием, так и без стойких анатомических нарушений, выявляемое либо усиливающееся после степ-теста;

- статическая нестабильность коленного сустава - нарушение взаиморасположения или взаимоотношения структур, его образующих.

Клинически стабильным состоянием для КС является возможность оптимального по энергозатратам выполнения вертикальной стойки и безболезненной двигательной активности. Любое патологическое влияние выводит сустав в той или иной степени из стабильного состояния и переводит его в клинически нестабильное состояние. Динамическая кинематическая нестабильность может быть самостоятельной патологией, развивающейся под влиянием динамических нагрузок без стойкого нарушения взаиморасположения структур КС. Статическая нестабильность КС подразумевает наличие нарушений взаимоотношений суставных структур и невозможна без динамической нестабильности (действительно, движение не только проявляет, но и усиливает нарушения). Понятия кинематической стабильности сустава необходимы для:

- определения прогноза исхода для каждого больного с ОА КС, поскольку критерии стабильности конкретны;

- оценки стабильности клинически нестабильного состояния, которое ограничивает целесообразность продолжения консервативного лечения;

- оценки функции сустава в целом, не акцентируя внимание только на собственно суставные изменения.

Анализ полученных данных позволил установить, что критериальными для кинематической нестабильности КС при ОА являются фронтальные девиации (нарастают с увеличением стадии заболевания, присоединения миофасциального синдрома, реактивного синовита и т.д.). До определенной степени возникающая кинематическая нестабильность КС уравнивается напряжением компенсаторных механизмов в виде вовлечения в поддержание стабильности сустава мышц бедра (в норме не участвующих в основной стойке), перераспределения нагрузки мышц голеней в осуществлении баланса вертикальной стойки, относительного укорочения конечности, перекоса тазового кольца и т.д.

В динамике лечения изменение баланса вертикальной стойки происходит до оптимального для данного пациента уровня, соответствующего стадии заболевания. Купирование динамической нестабильности - основная цель терапии как в случае имеющегося ОА КС, так и при клинической нестабильности сустава без выраженной дегенерации.

Полученные данные позволили выделить следующие функциональные группы:

1) группа больных со значительным компенсаторным (анталгическим) смещением ОЦМ, с усилением проявлений проприоцептивной недостаточности при выполнении пробы стоя с закрытыми глазами. Выполнение степ-теста в данной группе увеличивает проявления кинематической нестабильности за счет усиления проприоцептивной недостаточности в виде расширения мышечно-тонической полосы во фронтальной плоскости по АЧХ статокинезиограммы. По кинематической схеме - кинематическая нестабильность за счет динамической составляющей;

2) группа с нормальным либо анталгически смещенным ОЦМ, но АЧХ статокинезиограммы выявляют усиление мышечно-тонической полосы во фронтальной плоскости. Проба Ромберга и степ-тест за счет дополнительных источников проприоцепции (остеофиты, неравномерность суставной щели) стабилизируют коленный сустав и нормализуют положение ОЦМ. По схеме - кинематическая статическая нестабильность;

3) группа с устойчивым парадоксальным смещением ОЦМ, отсутствием анталгического компенсаторного смещения ОЦМ после степ-теста, срывом компенсаторных механизмов (отсутствуют признаки вовлечения компенсаторных механизмов). Согласно схеме - кинематическая стабильность в стадии декомпенсации;

4) группа с положением ОЦМ в пределах доверительных интервалов нормы, физиологичные АЧХ статокинезиограммы вне зависимости от степ-теста и нагрузки. Данное состояние - кинематической стабильности.

Для демонстрации возможностей практического применения предложенного тестирования приводим клинические примеры.

1. Больной К., 38 лет. Спортсмен-парашютист. Боли механического ритма в обоих коленных суставах, связанные с парашютными прыжками, беспокоят около 3 лет. За медицинской помощью не обращался, лечился самостоятельно (разогревающие мази). Настоящее обострение (усиление болей в левом коленном суставе) - после неудачного приземления. Травма суставных структур исключена, домашнее лечение, ранее помогавшее, оказалось в данном случае малоэффективным. Направление в лабораторию «Биомеханика» связано с необходимостью уточнения характера болевого синдрома.

Проведено стабилометрическое обследование, результаты - фиг.2 (стр.2 - фрагмент статокинезиограммы больного К., 38 лет, до (2 верхних ряда) и после степ-теста. Серая линия - проба с закрытыми глазами). Значительное анталгическое смещение ОЦМ в сторону контралатеральной конечности сопровождается умеренным расширением мышечно-тонической полосы статокинезиограммы. После степ-теста сохраняется компенсаторное смещение ОЦМ, при этом значительно расширяется мышечно-тоническая полоса статокинезиограммы, особенно с закрытыми глазами (явления проприоцептивной недостаточности). Установлено состояние динамической кинематической нестабильности (клинический диагноз - дебют ОА КС, энтезопатия). Комплекс лечения активизирован физиотерапевтическими методами, периартикулярными блокадами, миорелаксантами (изделие ортопедической коррекции - наколенник с боковыми фиксаторами).

Болевой синдром купирован в течение 3 недель, контрольная стабилограмма - состояние статической кинематической стабильности.

2. Больная К., 52 лет. Клинический диагноз - ОА КС II ст., медленно-прогрессирующее течение, НФС 1 ст. Больна ОА КС около 10 лет. Лечение амбулаторное, с удовлетворительным эффектом. Настоящее обострение связывает с переохлаждением, традиционное лечение дома (нестероидные противовоспалительные препараты системно и местно) - без эффекта. Направление в лабораторию связано с необходимостью объективной оценки функции КС.

Проведено стабилометрическое исследование, результаты - фиг.3 (стр.3 - фрагмент статокинезиограммы больной К., 52 лет, до (2 верхних ряда) и после степ-теста. Серая линия - проба с закрытыми глазами). Анталгическое компенсаторное, в сторону более интенсивно «болящей» конечности сопровождается при первичной стабилограмме некоторым расширением мышечно-тонической полосы как во фронтальной (более выражено), так и в сагиттальной плоскостях. Выполнение стандартного степ-теста сужает мышечно-тоническую полосу, нормализуя спектр статокинезиограммы при сохраненных проявлениях проприоцептивной недостаточности. Состояние расценено как кинематически нестабильное.

Больная прошла полный курс стандартного консервативного лечения, назначен базисный хондропротектор, скорректирован двигательный режим. Болевой синдром купирован, но стабилограмма при выписке соответствует кинематически нестабильному типу (без расширения мышечно-тонической полосы до степ-теста). Это патогенетически обосновано, может рассматриваться в качестве предиктора непрерывно-дегенеративного процесса при ОА.

3. Больная Ш., 67 лет. Диагноз: ОА КС III ст. НФС II ст.

Больна в течение 15 лет, неоднократное амбулаторное и стационарное лечение (с улучшением), эффективность которого в последние 3-4 года практически отсутствует. Беспокоит упорный болевой синдром, вне зависимости от физической нагрузки, не стихающий ночью. Направление в лабораторию связано с необходимостью уточнения перспективности продолжения консервативной терапии.

Результаты стабилографического обследования - фиг.4 (стр.4 - фрагмент статокинезиограммы больной Ш., 60 лет, до (2 верхних ряда) и после лечения. Серая линия - проба с закрытыми глазами). Парадоксальное смещение ОЦМ со стабильными АЧХ статокинезиограмм без признаков компенсации (изменений при степ-тесте) свидетельствует об окончании непрерывно-дегенеративного процесса и стабилизации кинематики в состоянии декомпенсации. Консервативное лечение в данном случае неперспективно и не оправдано. Больной предложено ортопедическое лечение.

4. Больная Б., 54 лет. Клинический диагноз: ОА КС I ст., НФС 0 ст. Жалобы на боли после нагрузки в коленных суставах, больше в правом, и ограничение функции в них.

Больной себя считает около 5 лет. Поступление в стационар связано с неэффективностью амбулаторной терапии, ранее помогавшей (разогревающие мази, кремы, компрессы). Направление в лабораторию связано с необходимостью уточнения функции коленного сустава (несоответствие незначительных рентгенологических изменений в виде незначительной неравномерности суставной щели и выраженного болевого синдрома неясной локализации).

Проведено стабилометрическое исследование. Полученные результаты - фиг.5 (стр.5 - фрагмент статокинезиограммы больной Б., 54 лет, до (2 верхних ряда) и после степ-теста. Серая линия - проба с закрытыми глазами). Незначительное анталгическое смещение ОЦМ не сопровождается включением компенсаторных механизмов при выполнении степ-теста. Состояние расценено как кинематически стабильное, в комплексе терапии сделан акцент на улучшающую трофические процессы терапию, анальгетики системно и местно, физические методы лечения. Болевой синдром купирован, назначена базисная терапия (хондропротекторы).

У больной отсутствуют признаки образования дополнительных источников афферентной иннервации и проприорецептивной недостаточности. В противном случае оптимизация кинематики состоялась бы на уровне кинематической нестабильности.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображена патогенетическая схема формирования кинематической нестабильности коленного сустава при остеоартрозе;

на фиг.2 - фрагмент статокинезиограммы больного К., 38 лет до и после степ-теста (серая линия - проба с закрытыми глазами), относящийся к функциональной группе динамической кинематической нестабильности;

на фиг.3 - фрагмент статокинезиограммы больной К., 52 лет до и после степ-теста (серая линия - проба с закрытыми глазами), относящийся к функциональной группе статической кинематической нестабильности;

на фиг.4 - фрагмент статокинезиограммы больной Ш., 67 лет до и после лечения (серая линия - проба с закрытыми глазами), относящийся к функциональной группе кинематической стабильности в стадии декомпенсации;

на фиг.5 - изображен фрагмент статокинезиограммы больной Б., 54 лет до и после степ-теста (серая линия - проба с закрытыми глазами), относящийся к функциональной группе кинематической стабильности.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, ортопедии и травматологии. Проводят стабилометрическое исследование дважды: до и после выполнения стандартного степ-теста. Сравнивают величины перемещения общего центра масс (ОЦМ) во фронтальной плоскости и его положение относительно болевого синдрома, а также АЧХ статокинезиограмм и расширение полосы мышечно-тонической составляющей во фронтальной плоскости. Выделяют 4 функциональные группы по признакам смещения общего центра масс и расширению мышечно-тонической полосы во фронтальной плоскости статокинезиограмм до и после степ-теста, в том числе в динамике лечения. Способ позволяет объективизировать и оптимизировать реабилитационный механизм конкретного больного, определить прогноз исхода, ограничить целесообразность исключительно консервативного ведения пациента (критерии направления на ортопедическую коррекцию) и оценить функцию сустава в целом, не акцентируя внимание только на собственно суставные изменения. 5 ил.

Способ оценки кинематической стабильности коленного сустава, включающий выполнение стабилометрии с тестом Ромберга, отличающийся тем, что стабилометрию выполняют дважды - до и после степ-теста, и по функциональному смещению общего центра масс и характеристикам мышечно-тонической полосы во фронтальной плоскости статокинезиограмм до и после степ-теста оценивают кинематическую стабильность коленного сустава, при этом значительное компенсаторное смещение общего центра масс (ОЦМ) в сторону контрлатеральной конечности с усилением расширений мышечно-тонической полосы статокинезиограммы и проявление проприоцептивной недостаточности при выполнении пробы стоя с закрытыми глазами с сохранением компенсаторного смещения ОЦМ после степ-теста оценивают как динамическая кинематическая нестабильность; нормальное, либо компенсаторное смещение ОЦМ при выявлении усиления мышечно-тонической полосы статокинезиограммы во фронтальной и в саггитальной плоскостях и нормализации положения ОЦМ статокинезиограммы при сохраненных проявлениях проприоцептивной недостаточности после выполнения степ-теста оценивают как статическая кинематическая нестабильность; устойчивое парадоксальное смещение ОЦМ и отсутствие компенсаторного смещения ОЦМ после степ-теста оценивают как кинематическая стабильность в стадии декомпенсации; положение ОЦМ в пределах интервалов нормы, физиологичные статокинезиограммы вне зависимости от степ-теста и нагрузки оценивают как кинематическая стабильность.