Функциональные результаты первичного одностороннего эндопротезирования тазобедренного сустава при коксартрозе

Автор: Мартыненко Д.В., Волошин В.П., Шевырев К.В., Ошкуков С.А., Степанов Е.В.

Журнал: Кафедра травматологии и ортопедии @jkto

Статья в выпуске: 3 (41), 2020 года.

Бесплатный доступ

В работе проанализированы основные функциональные характеристики системы локомоции до и после эндопротезирования тазобедренного сустава, определенные аппаратными методами с использованием комплекса исследования ходьбы «Биомеханика» МБН.Материалы и методы. Интерпретация результатов биомеханического исследования пациентов с патологией тазобедренных суставов аппаратными средствами проведена на основании данных подометрии, гониометрии и динамометрии после их статистической обработки. В работе оценивались функциональные результаты эндопротезирования тазобедренного сустава, характеризующие реакцию системы локомоции на нагрузку и подвижность в протезированном тазобедренном суставе.Время контакта конечностей с опорной поверхностью оценивали по периодам опоры и периодам одиночной опоры, а также по времени перекатов стоп. Для характеристики силы контакта конечностей с опорной поверхностью оценивали два стандартных показателя: динамическую опороспособность конечности и переменные динамические нагрузки. Исследование подвижности протезированного тазобедренного сустава дополнялось определением скоростей угловых перемещений в суставе.Результаты. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава повышает симметричность ходьбы и снижает хромоту, переводя ее из явной в скрытую. В 42 % случаев конечность на стороне эндопротезирования оставалась после операции менее опорной.Динамическая опороспособность в течение 14 месяцев после эндопротезирования восстанавливается до нижних границ нормы.Подвижность протезированного тазобедренного сустава в течение 20 месяцев восстанавливается, но не достигает нормальных значений. Наблюдение за восстановлением скоростей угловых перемещений в тазобедренном суставе показало их увеличение в два раза в течение первых 14 месяцев после операции.Заключение. На основании полученных данных можно сделать вывод о целесообразности проведения эндопротезирования тазобедренного сустава пациентам на более ранней стадии развития коксартроза, до развития у них выраженных анатомо-функциональных изменений.

Еще

Биомеханика ходьбы, коксартроз, тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава

Короткий адрес: https://sciup.org/142229606

IDR: 142229606   |   УДК: 617.3   |   DOI: 10.17238/issn2226-2016.2020.3.46-51

Functional results of primary unilateral hip arthroplasty for arthrosis of the hip joint

In this study, the main functional characteristics of the locomotion system were analyzed before and after hip joint replacement using the Biomechanics walking research complex. Evaluation of the results of a biomechanical study of patients with hip joint pathology with hardware was based on the methodology for processing podometry, goniometry and dynamometry data, including a number of calculations and processing of the results using descriptive statistics methods. The data processing technique includes the assessment of all necessary parameters expressing the response of the locomotion system to the load and the characteristic of mobility in the hip joints. Total hip arthroplasty makes walking more symmetrical and reduces lameness, making it hidden. In 42 % of cases, the limb on the side of the endoprosthetics remained in support. Dynamic supportability within 14 months after arthroplasty is restored to the lower limits of the norm. The mobility of the prosthetic hip joint improves for 20 months, but does not reach normal values. Observation of the restoration of the angular displacement velocities in the hip joint showed their double increase during the first 14 months after the operation. The results of the study require further reflection to develop practical recommendations for the surgical treatment of patients with coxarthrosis and their subsequent rehabilitation. Based on the data obtained, it can be concluded that the hip joint endoprosthetics are appropriate for patients at an earlier stage of coxarthrosis, before they develop severe anatomical and functional changes

Еще

Текст научной статьи Функциональные результаты первичного одностороннего эндопротезирования тазобедренного сустава при коксартрозе

Деформирующий коксартроз – хроническое полиэтиологи-ческое заболевание тазобедренного сустава, сопровождающееся болью и функциональными нарушениями, которые приводят к снижению качества жизни больного. К наиболее распространенным функциональным нарушениям данного заболевания относятся хромота, тугоподвижность в пораженном суставе и снижение динамических нагрузок на пораженную конечность [1,2,3]. Снижение качества жизни больного при коксартрозе связано с нарушением походки, необходимостью дополнительных средств опоры и ухудшением самообслуживания [3,4,5].

Наиболее распространенным методом оперативного лечения деформирующего коксартроза на современном этапе является тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава. Целью тотального эндопротезирования тазобедренного сустава является купирование болевого синдрома и повышение качества жизни больного путём улучшения функции оперированного сустава [6,7,8].

Функциональный анализ является важным аспектом изучения результатов эндопротезирования тазобедренного сустава [3,9]. В данном исследовании предпринята попытка проанализировать основные функциональные характеристики системы локомоции до и после эндопротезирования тазобедренного сустава, определенные аппаратными методами.

Материалы и методы

В нашем исследовании проведен анализ функциональных результатов 69 односторонних первичных эндопротезирований тазобедренного сустава у 69 больных обоего пола в возрасте от 30 до 73 лет (средний возраст 50,7 лет), выполненных в период с 2007 по 2012 годы. Мужчин в исследовании было 32, женщин – 37. Оценены результаты после эндопротезирования правого тазобедренного сустава в 35 случаях, после эндопротезирования левого тазобедренного сустава в 34 случаях. В 31 наблюдении прослежены изменения функции до и после эндопротезирования. В работе использовали аппаратный комплекс исследования ходьбы «Биомеханика» МБН.

Для интерпретации результатов биомеханического исследования пациентов с патологией тазобедренных суставов аппаратными средствами была разработана методика оценки данных подометрии, гониометрии и динамометрии, включающая качественную и количественную оценку отклонений полученных значений от нормы (Таблица 1). Для определения достоверности изменений количественных показателей вычисляли t-критерий и определяли его значимость.

Таблица 1

Оцениваемые функциональные параметры ходьбы

Оцениваемый параметр

Среднее значение параметра при ЦШ=1 с.

Среднее значение параметра при ЦШ=1,2 с.

Среднее значение параметра при ЦШ=1,4 с.

Период опоры конечности в % от длительности цикла шага

61,6

62,1

62,7

Период одиночной опоры конечности в % от длительности цикла шага

35,4

37,40

39,4

% времени переката через пятку от длительности цикла шага

10

12,5

15

% времени переката через голеностопный сустав от длительности цикла шага

16

17,5

19

% времени переката через передний отдел стопы от длительности цикла шага

23,2

33,2

40,2

Динамическая опороспособность конечности в % от веса тела

105

113

123

Величина переменных динамических нагрузок в % от веса тела

33

35

37

Амплитуда подвижности тазобедренного сустава в градусах

37,3

37,5

37,7

Скорость первого сгибания тазобедренного сустава градусов в секунду

0

4,63

7,14

Скорость разгибания тазобедренного сустава градусов в секунду

84,7

66,5

53,7

Скорость второго сгибания тазобедренного сустава градусов в секунду

110,9

94,7

85,9

Результаты

Функциональные результаты после тотального одностороннего эндопротезирования тазобедренного сустава оценены у 69 пациентов. Средний срок от эндопротезирования сустава до функциональной оценки результатов в исследуемой группе составил 21 месяц. Максимальное время, прошедшее от момента эндопротезирования до функционального исследования составило 142 месяца, минимальное – 5 месяцев.

Функциональную характеристику соотносили с наличием болевого синдрома в тазобедренных суставах. Отсутствие болевого синдрома после одностороннего эндопротезирования отмечено в 7 случаях, двусторонний болевой синдром выявлен в 10 случаях, односторонний болевой синдром отмечали в 52 случаях, причем в 42 случаях сторона болевого синдрома не совпадала со стороной эндопротезирования, а в 10 случаях односторонний болевой синдром отмечали на стороне эндопротезирования.

В исследовании определяли пять качественных параметров, характеризующих состояние оперированной нижней конечности: отсутствие болевого синдрома, преобладание периода опоры; преобладающая динамическая опороспособность; преобладающие переменные динамические нагрузки; преобладающая мобильность протезированного тазобедренного сустава. Наличие каждого из пяти параметров на стороне эндопротезирования оценивалось в 1 балл. Лучшая качественная оценка отмечалась при пяти баллах, худшая при нуле баллов. Качественная оценка во всех наблюдениях находилась в прямой зависимости от давности дегенеративно-дистрофического процесса протезируемого тазобедренного сустава (Таблица 2).

В зависимости от качественной оценки оперированной конечности все наблюдения были разделены на две группы с высокой и низкой оценкой результата эндопротезирования. Группа с низкими качественными результатами, оценка которых варьировала от 0 до 2 баллов, насчитывала 27 наблюдений, средняя длительность болевого синдрома до операции в этой группе составила 7,3 года. Группа с высокими качественными результатами с оценкой от 3 до 5 баллов насчитывала 42 случая, средняя длительность болевого синдрома до операции в этой группе составила 3,7 лет.

Таблица 2

Оценка качественных параметров

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ В БАЛЛАХ

КОЛИЧЕСТВО СЛУЧАЕВ

КОЛИЧЕСТВО НАБЛЮДЕНИЙ В ГРУППАХ СРАВНЕНИЯ

0 баллов

5

27

1 балл

5

2 балла

17

3 балла

19

42

4 балла

17

5 баллов

6

При сопоставлении функциональных результатов групп с высокой и низкой качественной оценкой, в группе с высокой оценкой и, соответственно, более ранним эндопротезировани- ем, значимо удлинился период опоры (p>0.01), возросла подвижность протезированного сустава (p>0.01).

Диаграмма 1. Скорости угловых перемещений в протезированном тазобедренном суставе в норме, в общей группе наблюдений и в группах с низкой и высокой качественной оценкой.

Скорости угловых перемещений в протезированном тазобедренном суставе у пациентов с высокой качественной оценкой преобладали незначимо (p<0.05) (Диаграмма 1).

Отклонения перекатов стопы от нормальных значений (Диаграмма 2) демонстрировало снижение переносимости динамических нагрузок конечности на стороне эндопротезирования. В группе с высокой качественной оценкой отмечено достаточно значимое сокращение переката через передний отдел стопы (p>0.05).

Диаграмма 2. Отклонения значений перекатов стопы через пятку, голеностоп и передний отдел стопы (носок) от нормальных значений на стороне эндопротезирования тазобедренного сустава в общей группе и в группах с низкой и высокой качественной оценкой.

В настоящем исследовании у 31 пациента прослежена динамика функциональных изменений до и после тотального эндопротезирования правого тазобедренного сустава у 14 пациентов, левого тазобедренного сустава у 17 пациентов. Средний возраст в исследованной группе составил 50,3 лет, наиболее молодому пациенту было 30 лет, наиболее пожилому – 73 года. Количество мужчин в группе составило – 14, женщин – 17. Средний срок от одностороннего эндопротезирования до функциональной оценки результатов в исследуемой группе составил 14 месяцев. Максимальное время, прошедшее от момента эндопротезирования до функционального исследования составило 27 месяцев, минимальное – 5 месяцев.

В исследовании до и после эндопротезирования определяли пять качественных параметров, характеризующих состояние исследуемой нижней конечности: отсутствие болевого синдрома, преобладание периода опоры; преобладающая динамическая опороспособность; преобладающие переменные динамические нагрузок; преобладающая мобильность протезированного тазобедренного сустава (Таблица 3). Наличие каждого из пяти параметров на стороне эндопротезирования оценивалось в 1 балл. Каждый случай до и после эндопротезирования оценивался в баллах. Лучшую качественную оценку отмечали при пяти баллах, худшую при нуле баллов.

Таблица 3

Оценка качественных параметров до и после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ В БАЛЛАХ

КОЛИЧЕСТВО СЛУЧАЕВ ДО ОПЕРАЦИИ

КОЛИЧЕСТВО СЛУЧАЕВ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ

0 баллов

19

2

1 балл

7

7

2 балла

2

4

3 балла

2

8

4 балла

1

5

5 баллов

0

5

У 68 % пациентов после операции протезирования конечность стала опорной. Исследование изменений параметра асимметрии одиночной опоры достоверно выявило трансформацию хромоты пациентов из явной в скрытую (p>0.01). Динамическая опороспособность на стороне эндопротезирования достигла нормальных значений (p>0.01).

Диаграмма 3. Скорости угловых перемещений в протезируемом тазобедренном суставе в норме и в группах до и после эндопротезирования тазобедренного сустава.

После операции достаточно значима (p>0.05) возросла подвижность протезированного тазобедренного сустава. Скорости разгибания и второго сгибания в протезированном суставе достоверно возросли в два раза (p>0.01) (Диаграмма 3).

Типичные отклонения перекатов стопы от нормальных значений с удлинением времени переката через голеностопный сустав и сокращением переката через передний отдел стопы (Диаграмма 4) не сопровождалось достоверным улучшением переносимости динамических нагрузок конечности на стороне эндопротезирования.

Диаграмма 4. Отклонения значений перекатов стопы через пятку, голеностоп и передний отдел стопы (носок) от нормальных значений на стороне эндопротезирования тазобедренного сустава в группах до и после операции.

Обсуждение и выводы

Нормализация реакции системы локомоции на нагрузку и повышение мобильности протезированного сустава определяют цель хирургической реабилитации больного с поражением тазобедренного сустава.

В работе проведена оценка функциональных результатов эндопротезирования тазобедренного сустава, определенных аппаратными средствами (комплекс «Биомеханика» МБН), предусматривающая характеристику всех необходимых параметров, отражающих реакцию системы локомоции на нагрузку и подвижность в тазобедренных суставах.

Для характеристики времени контакта конечностей с опорной поверхностью, кроме широко используемой оценки периодов опоры и периодов одиночной опоры, определяли перекаты стоп по опорной поверхности. Это позволило характеризовать хроническое снижение переносимости динамических нагрузок системой локомоции при патологии.

Для характеристики силы контакта конечностей с опорной поверхностью оценивали два стандартных показателя: динамическую опороспособность конечности и переменные динамические нагрузки.

Использование показателей скорости угловых перемещений для характеристики кинематики тазобедренного сустава выигрывает в сравнении с показателем амплитуды движений в суставе, так как более отчетливо характеризует функцию тазобедренного сустава, представляя периоды первого сгибания, разгибания и второго сгибания в тазобедренном суставе как постепенное ускорение угловых перемещений в данном суставе.

Применение описанной системы оценки функциональных результатов эндопротезирования тазобедренного сустава позволило выявить ряд характерных послеоперационных изменений системы локомоции.

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава повышает симметричность ходьбы и снижает хромоту, переводя ее из явной в скрытую.

В 42 % случаев конечность на стороне эндопротезирования не становилась после операции опорной. Меньшее время опоры на стороне эндопротезирования отмечалось даже в случаях поражения противоположного тазобедренного сустава и могло быть объяснено утратой обратной аферентации от замещенного сустава, необходимой для перестройки временных параметров контакта нижних конечностей с опорой.

Значительные отклонения перекатов от нормальных значений на стороне эндопротезирования не претерпевают отчётливого регресса в течение 20 месяцев после операции. Отсутствие значительного различия соотношения перекатов в группах с высокими и низкими функциональными показателями может объясняться длительностью хронического процесса до операции, перестроившего систему локомоции в сторону расширения инерционного переката и сокращения перекатов, связанных с энергетическими затратами.

Динамическая опороспособность в течение 14 месяцев после эндопротезирования восстанавливается до нижних границ нормы.

Подвижность протезированного тазобедренного сустава в течение 20 месяцев восстанавливается, но не достигает нормальных значений. Наблюдение за восстановлением скоростей угловых перемещений в тазобедренном суставе показало их увеличение в два раза в течение первых 14 месяцев после операции. При исследовании изменений подвижности тазобедренного сустава до и после эндопротезирования обращает на себя внимание некоторое увеличение скорости в нём первого сгибания, что может объясняться частичной утратой в ходе операции капсульно-связочных стабилизаторов сустава.

Восстановление функциональных показателей после одностороннего эндопротезирования находилось в прямой зависимости от давности дегенеративно-дистрофического процесса протезируемого тазобедренного сустава.

Заключение

Полученные результаты исследования требуют дальнейшего осмысления для выработки практических рекомендаций по хирургическому лечению пациентов с коксартрозом и их последующей реабилитации. На основании полученных данных можно сделать вывод о целесообразности проведения эндопротезирования тазобедренного сустава пациентам на более ранней стадии развития коксартроза, до развития у них выраженных анатомо-функциональных изменений.

[Мартыненко Д.В., Волошин В.П., Шевырев К.В., Ошкуков С.А., Степанов Е.В., ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВИЧНОГО ОДНОСТОРОННЕГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕН-

НОГО СУСТАВА ПРИ КОКСАРТРОЗЕ // Кафедра травматологии и ортопедии. 2020.№3. С. 46-51. [Martynenko D.V., Voloshin V.P., Shevyrev K.V., Oshkukov S.A., Stepanov E.V., FUNCTIONAL RESULTS OF PRIMARY UNILATERAL HIP ARTHROPLASTY FOR ARTHROSIS OF THE HIP JOINT Department of Traumatology and Orthopedics . 2020.№3. pp. 46-51]

Финансирование: исследование не имело спонсорской поддержки

Funding: the study had no sponsorship

Список литературы Функциональные результаты первичного одностороннего эндопротезирования тазобедренного сустава при коксартрозе

  • Silva D., Gabriel R., Moreira M., Abrantes J., Faria A. Temporal parameters of the foot rollover during walking: with and without direction changes in postmenopausal women // Journal of Biomechanics 2012; Vol. 45, № 1S; P. 235. DOI: 10.1016/S0021-9290(12)70236-1
  • Stickley C.D., Andrews S.N., Parke E.A., Hetzler R.K. The effectiveness of scaling procedures for comparing ground reaction forces // Journal of Biomechanics 2018; Vol. 77; P. 55 - 61. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2018.06.021
  • Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия - М.: НМФ "МБН", 2007. - 640 с.
  • Foucher K.C., Schlink B.R., Shakoor N., Wimmera M.A. Sagittal plane hip motion reversals during walking are associated with disease severity and poorer function in subjects with hip osteoarthritis // Journal of Biomechanics 2012; Vol. 45, № 8; P. 1360 - 1365. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2012.03.008
  • O'Connor J.D., Rutherford M., Bennett D., Hill J.C., Beverland D.E., Dunne N.J., Lennon A.B. Long-term hip loading in unilateral total hip replacement patients is no different between limbs or compared to healthy controls at similar walking speeds // Journal of Biomechanics 2018; Vol. 80; P. 8 - 15. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2018.07.033
  • Tsai T.-Y., Dimitriou D., Li J.-S., Nam K.W., Lin G., Kwon Y.-M. Asymmetric hip kinematics during gait in patients with unilateral total hip arthroplasty: In vivo 3-dimensional motion analysis // Journal of Biomechanics 2015; Vol. 48, № 4; P. 555 - 559. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.01.021
  • Foucher K.C. Gait abnormalities before and after total hip arthroplasty differ in men and women // Journal of Biomechanics 2016; Vol. 49; P. 3582 - 3586. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2016.09.003
  • Beaulieu M.L., Lamontagne M., Beaule P.E. Lower limb biomechanics during gait do not return to normal following total hip arthroplasty // Gait & Posture 2010; Vol. 32, № 2; P. 269 - 273. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.05.007
  • Perry J. Gait analysis. Normal and pathological function. SLACK Incorporated, 1992. - 524 p.
Еще