Введение. После операции эндопротезирования тазобедренного сустава больные нуждаются в адаптации к изменившимся условиям опоры и передвижения. Имплантированный искусственный сустав представляет собой "новый орган" и его полноценное интегрирование в кинематическую цепь оперированной конечности зависит от двигательной реабилитации не только тазобедренного сустава, но и всего опорно-двигательного аппарата и определяется реабилитационной активностью пациентов [1]. По данным литературы предоперационные нарушения походки сохраняются и после операции, что является биомеханической предпосылкой повышения развития риска асептической нестабильности [2], и для достижения качества ходьбы требуется длительная реабилитация с изменением стереотипа походки [3].
Ходьба пациента с искусственным тазобедренным суставом не является ходьбой здорового человека. При ходьбе объем движений в суставе уменьшается в среднем на 5-10 градусов. Недостаточное сгибание конечности в переносной период шага компенсируется изменениями движений позвоночника и таза. При сгибании ноги таз наклоняется назад. Уменьшение максимальной активности на электромиограмме (ЭМГ) отражается как на кинематике, так и на устойчивости оперированной конечности в опорный период шага, уменьшается коэффициент ритмичности ходьбы. Естественный темп ходьбы, силовые параметры цикла шага, нагрузка на оперированную конечность остается сниженным после операции до 1 года [4, 5] и при нормализации походки к 2 годам после операции полное восстановление мышц отсутствует, сохраняется дефицит мышечной силы [6, 7].
Цель исследования: сравнительная оценка опорных реакций стоп у пациентов со стабильными и нестабильными эндопротезами тазобедренных суставов через 6-18 месяцев после операции.
Материал и методы. Проведено комплексное биомеханическое обследование 40 пациентов в возрасте от 64 до 79 лет (мужчин – 17 чел, женщин – 23 чел.) с коксартрозом III стадии до операции и через 6-18 месяцев после эндопротезирования тазобедренных суставов. Имплантация бесцементного эндопротеза производилась из передне-наружного доступа к тазобедренному суставу. После послойного разреза кожи, подкожно-жировой клетчатки, фасции, мышц, частично иссекалась капсула тазобедренного сустава, после чего визуализировались шейка и головка бедренной кости. После опила в вертельной области головка и частично шейка бедренной кости удалялись, открывался доступ к вертлужной впадине. В обработанные специальным инструментом вертлужную впадину и канал бедренной кости устанавливаются компоненты эндопротеза соответствующего размера. Подбиралась головка необходимой величины и длины. Во время операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава достигалась правильная установка конечности. Развороту конечности наружу способствовала резекция компонентов болезненного артрозного сустава и интраоперационная имплантация чашки и ножки эндопротеза под физиологичными углами. После операции происходило восстановление правильного баланса всех групп мышц. Разворот стопы наружу на 10-15 градусов позволял сделать перекат стопы более эффективным.
На контрольном осмотре через 6-12 месяцев по клинико-рентгенологическим данным выделено две группы пациентов:
I группа – клинически и рентгенологически стабильный эндопротез – 20 пациентов (64-75 лет; мужчин – 7, женщин – 13). В данной группе больные отмечали значительное улучшение качества жизни, отсутствие болевого синдрома при нагрузке и в покое, увеличение объема движений в допустимом диапазоне.
II группа – клинически и рентгенологически нестабильный эндопротез – 20 пациентов (64-79 лет; мужчин – 10, женщин – 10). Пациенты предъявляли жалобы на боли различной интенсивности в области тазобедренного сустава. При ходьбе все больные хромали и использовали дополнительные средства опоры (костыли, трость). Качество жизни оценивали как низкое. Объем движений в суставе был ограниченным. На R –граммах определялись признаки нестабильности компонентов эндопротеза.
Оценка статических и динамических параметров ходьбы производилась до и после операции эндопротезирования с помощью компьютерного комплекса "ДиаСлед-Скан", г.С-Петербург при произвольном темпе ходьбы на участке 10 метров без дополнительных средств опоры. При расчете асимметрии показателей до операции учитывалась сторона с более выраженным болевым симптомом, после эндопротезирования – сторона, на которой проведена операция. Относительно массы тела определялась величина пиков переднего и заднего толчков, демпферного провала (в %). Оценивалась максимальная нагрузка (кг/см2) на отделы стопы, продольные и поперечные девиации шага. По каждому показателю рассчитывался коэффициент асимметрии (%), определявшийся путем сопоставления значения величин, регистрируемых на больной и интактной (или менее пораженной) конечностях.
Статистическая обработка данных производилась с помощью пакета анализа данных Microsoft EXСEL-2000, дополненного разработанными И.П. Гайдышевым (2004) [8] программами непараметрической статистики и оценки нормальности распределения выборок AtteStat. Для оценки достоверности различия между выборками использован непараметрический критерий рандомизации для независимых и сопряженных вариант. Степень взаимосвязи признаков оценивалась с помощью линейного коэффициента корреляции Пирсона. Принятый уровень значимости - 0,05.
В работе приводится средняя арифметическая (M), ошибка средней (m) и число наблюдений (n), равное числу обследованных.
Результаты и их обсуждение. До лечения (перед эндопротезированием) у пациентов с III стадией коксартроза регистрировалась асимметрия нагружения стоп, с преобладанием нагрузки на сторону с менее выраженным болевым синдромом, т.е. щадилась более пораженная конечность. На подограммах отмечалось увеличение длительности цикла шага за счет снижения темпа ходьбы более чем на 20% относительно нормы [4].
Рис. 1. Подограмма пациента Т, 65 лет. Ds: Двусторонний коксартроз III стадии с болевым синдромом более выраженным справа, до операции.
Точка восьмеркообразного перекреста общего центра давления на плоскости системы координат не дифференцируется. Плавность графика суммарной нагрузки правой, левой стоп изменен – отсутствует демпферный провал. Увеличение двухопорного периода длительности шага на обеих конечностях. Справа – увеличение вариабельности шага.
Вследствие сниженного темпа ходьбы, на подограмме в 80% наблюдений демпферный провал отсутствовал (рис. 1).
График опорной реакции стоп носил «одногорбый» характер [9]. В 20% наблюдений - регистрировался сглаженный демпферный провал, его величина была менее 10% независимо от стороны выраженности болевого симптома, что интерпретировалось как ограничение опорной реакции конечности за счет уменьшения амплитуды движений в суставах, снижена либо отсутствовала рессорная функция нижней конечности. При III стадии коксартроза регистрировалось увеличение двухопорного периода длительности шага на обеих конечностях, но значительное (до 16-20% от длительности цикла шага) на стороне выраженного болевого синдрома, что отражало снижение способности сохранения устойчивого баланса тела при ходьбе, и пациент вынужден был пользоваться дополнительными средствами опоры.
Снижение временных показателей цикла шага сочеталось с уменьшением и силовых параметров шага: снижен передний (на 10-15%) и задний толчок (на 40%-50%), больше на стороне выраженного болевого синдрома.
При III стадии поражения тазобедренного сустава увеличение вариабельности шага преобладало на стороне выраженного болевого синдрома, что являлось одним из критериев срыва компенсаторных возможностей при ходьбе на данной стадии заболевания и переходом патологического процесса на качественно иной, неблагоприятный уровень [10].
При качественном анализе подографии у пациентов с коксартрозами диагностическую значимость имела траектория общего центра давления на горизонтальной плоскости. При коксартрозе III стадии точка восьмеркообразного перекреста общего центра давления (ОЦД) на горизонтальной плоскости четко не выражена, типичный рисунок «бабочки» отсутствовал (рис. 1).
Анализ исходных данных подограмм и последующего результата лечения не выявил взаимосвязи.
На рис. 2 и 3 представлены подограммы у пациентов со стабильным и нестабильным эндопротезами тазобедренного сустава.
Рис. 2. Подограмма пациента С, 67 лет. Ds: Правосторонний коксартроз III стадии. Через 12мес. после эндопротезирования правого т/б сустава. Стабильный эндопротез. График суммарной нагрузки на правой и левой стопах не изменен.
Рис. 3. Подограмма пациента И, 70 лет. Ds: Правосторонний коксартроз III стадии. Через 12 месяцев после эндопротезирования правого т/б сустава. Нестабильный эндопротез. Выражена асимметрия ходьбы с преимущественным нагружением левой стопы. График суммарной нагрузки на правой, левой стопах изменен – отсутствует демпферный провал, на участке демпферного провала дополнительная волна.
У больных с нестабильным эндопротезом тазобедренного сустава при ходьбе без и с дополнительными средствами опоры снижен темп ходьбы на 15-25%, увеличен период переката через стопу и период переноса конечности над опорой, в 2 раза увеличен двухопорный период шага (табл. 1).
У всех пациентов отсутствует регистрация демпферного провала за счет уменьшения амплитуды движений в суставах и рессорной функции нижней конечности. Относительные показатели силовых параметров цикла шага у пациентов II группы выше, но передний толчок формируется всей стопой, и время его регистрации увеличено в 1,5 – 2 раза. У 4 пациентов (20% наблюдений) отсутствует перекат через стопу и, соответственно, передний и задний толчок не дифференцируется. У 16 пациентов - снижен показатель соотношения задний/передний толчок - то есть имеет место преобладание сгибательной позиции нижних конечностей в опорной фазе, уменьшение моментов мышечных сил, формирующих задний толчок. Происходит быстрое нагружение конечности и медленное разгружение, что говорит об отсутствии динамической функции конечности, способности отталкиваться от поверхности опоры, сообщать телу ускорение, которое необходимо для движения тела вперед. Перемещение тела в пространстве осуществляется за счет поворотов таза[11] с использованием дополнительных средств опоры. Площадь траектории центра давления в статике не увеличена, т.е. сохранена компенсаторная реакции «фиксирования тазобедренного сустава» в ожидании боли при движении. Конечность используется только для статической, опорной функции. Один из критериев реабилитации после эндопротезирования – это восстановление симметрии походки и при клинически хорошем результате к 4 месяцам после операции величина асимметрии временных параметров цикла шага не отличается от нормы, что согласуется с данными литературы [12, 13, 14].
Таблица 1. Расчетные показатели подограмм у больных после эндопротезирования тазобедренного сустава (M±m, n –число наблюдений)
Примечание: * - показана достоверность, Р<0,05 относительно значений «стабильный» эндопротез.
Регистрируемые типы компенсаторных реакций стоп у пациентов I и II групп не имеют специфической диагностики и в разной степени проявляются у всех пациентов (табл. 2).
Таблица 2. Частота встречаемости (%) типов компенсаторных реакций
При нестабильном эндопротезе тазобедренного сустава и недостаточной опорности конечности, механизмом адаптаии при ходьбе является: снижение темпа ходьбы, увеличение асимметрии временных показателей цикла шага, снижение силовых параметров ходьбы за счет уменьшение амплитуды движений в коленном суставе и ограничения сгибания в голеностопном суставе. При регистрации у пациентов сочетание таких показателей подограммы как: асимметрия временных параметров цикла шага более 10%, увеличение длительности двухопорного периода ходьбы более 0,10 сек, отсутствие демпферного провала - является патогномоничным критерием для группы риска по развитию нестабильности эндопротеза.
Выводы. Регистрации у пациентов сочетания таких показателей подограммы как: асимметрия временных параметров цикла шага более 10%, увеличение длительности двухопорного периода ходьбы более 0,10 сек, отсутствие демпферного провала - является критерием группы риска по развитию нестабильности эндопротеза.
Подография имеет диагностическую значимость при контрольном осмотре через 6 мес.