Изменчивость и связи параметров, характеризующих дисплазию тазобедренного сустава у детей 4-7 лет

¹Введение . Дисплазия тазобедренного сустава — это неполноценность сустава, обусловленная врожденным неправильным его формированием, нарушением развития всех структур сустава в процессе пре- и постнатального онтогенеза, проявляющаяся в трех основных формах: ацетабулярная дисплазия (дисплазия вертлужной впадины), дисплазия проксимального отдела бедренной кости [1–3], ротационная дисплазия; встречаются также комбинированные дисплазии [4]. При дисплазии существенно изменяются форма, анатомические взаимоотношения и размеры компонентов сустава. В процессе развития тазобедренного сустава при тесном взаимодействии головки бедренной кости и вертлужной впадины нарушается распределение нагрузки на структуры сустава, что определяет ускорение или замедление костного роста и формирования хряща, а также перестройку тканей, окружающих сустав. Результатом всех перестроек является формирование окончательной формы и геометрии сустава в целом [5]. Ацетабулярная дисплазия характеризуется уплощением вертлужной впадины, более вертикальным ее расположением, увеличением давления головки бедренной кости на крышу впадины и, как следствие, смещением головки в верхнелатеральном направлении, деформацией и смещением суставной губы кверху, напряжением связок и суставной капсулы. Дисплазия бедренного компонента может протекать с формированием coxa valga (увеличение шеечно-диафизарного угла), coxa vara (уменьшение шеечно-диафизарного угла) и анте-версии шейки бедренной кости, что может проявляться нарушением походки ребенка с внутренней ротацией конечности [6, 7].

Цель: выявить вариабельность и сопряженность параметров, характеризующих строение тазобедренного сустава у детей 4–7 лет, между собой и со степенью выраженности диспластических изменений костных и мягкотканных структур тазобедренного сустава.

Материал и методы . Обследованы 132 ребенка 4–7 лет с дисплазией тазобедренного сустава (ТБС) с различной степенью выраженности диспластических изменений (177 суставов). В комплекс обследования включены клинические, лучевые, биомеханические, электромиографические (ЭМГ), электронейромио-графические (ЭНМГ) методы исследования. С помо-

щью способа, разработанного в детском травматолого-ортопедическом отделении НИИ травматологии, ортопедии и нейрохирургии ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского» Минздрава России, определена степень выраженности диспластических изменений костных и мягкотканных структур ТБС: легкая, умеренная и выраженная (патент 2617180; опубл. 21.04.2017. Бюл. №12).

Для легких диспластических изменений характерны следующие клинические признаки: боль в ТБС после нагрузки, избыточный объем ротационных движений, слабоположительный симптом Тренде-ленбурга, походка с ротацией стоп вовнутрь; рентгенологические признаки: ацетабулярный угол (АУ) 20,0–24,0°, шеечно-диафизарный угол (ШДУ) 135,0– 139,0°, угол Виберга (УВ) 20,0–24,0°, угол антеверсии шейки (АтШ) бедренной кости (БК) 71,0–80,0°; признаки компьютерной томографии (КТ): угол переднего ацетабулярного сектора (AASA) 41,0–50,0°, угол заднего ацетабулярного сектора (PASA) 85,0–90,0°, угол горизонтального ацетабулярного сектора (HASA) 135,0–140,0°, угол антеверсии головки и шейки (АтГШ) БК 25,0–34,0°; признаки магнитно-резонансной томографии (МРТ): хрящевой ацетабулярный индекс (ХАИ) 10,0–19,0°, фокальные дефекты хряща (ДХ); биомеханические признаки: цикл шага (ЦШ) 1,3–1,4 сек, период опоры (ПО) 60,2-60,5%, коэффициент ритмичности (КР) шага 0,94–0,97; ЭМГ-признаки: биоэлектрическая активность большой ягодичной мышцы 500–400 мкВ, биоэлектрическая активность средней ягодичной мышцы 500–400 мкВ; ЭНМГ-признаки: активность бедренного, малоберцового и большеберцового нервов путем определения амплитуды вызванного моторного ответа (М-ответ) 4–3.

Умеренные признаки дисплазии характеризуются периодическими болями с ограничением отведения в ТБС, положительным симптомом Тренделенбурга, незначительной хромотой с ротацией стоп внутрь, АУ 25,0–35,0°, ШДУ 140,0–145,0°, УВ 15,0–19,0°, АтШ 46,0–55,0°, УВС 61,0–70,0°, AASA 35,0–40,0°, PASA 80,0–84,0°, HASA 125,0–134,0°, АтШГ 35,0–45,0°, ХАИ 20,0–26,0°, генерализованные ДХ; ЦШ 1,4–1,5 сек, ПО 57,6-60,1 %, КР 0,91-0,93, ЭМГ 399-300 мкВ, ЭНМГ (М-ответ) 3–2.

Выраженные диспластические изменения характеризуются постоянными болями и избыточным объемом ротационных движений в сочетании с огра- ниченным отведением в ТБС, резко положительным симптомом Тренделенбурга, нарушением походки с ротацией стоп внутрь в сочетании с выраженной хромотой; АУ>35,0°, ШДУ>145,0°, УВ<15,0°, АтШ >55,0°, УВС<60,0°, AASA<35,0°, PASA<80,0°, HASA<125,0°, АтШГ>45,0°, ХАИ>26,0°, ДХ тотальный, ЦШ>1,5 сек, ПО<57,6%, КР<0,9, ЭМГ<299 мкВ, ЭНМГ 2-1.

Каждый из 18 признаков оценивался в баллах от 1 до 3 в зависимости от выраженности признаков дисплазии, при легких диспластических изменениях сумма баллов составляет 18–29, при умеренных 30–42 и при выраженных 43–54.

Статистическая обработка полученных результатов произведена с помощью пакета прикладных программ Statistica 10 с применением корреляционного (коэффициент Пирсона) и регрессионного анализов (распределение было близко к нормальному). Связи считали слабыми при r<0,3, средними при r от 0,3 до 0,5, значительными (сильными) при r от 0,5 до 0,8 и тесными при r>0,8. Изменчивость признаков оценивалась коэффициентом вариации (Cv%): при Cv%<10% изменчивость расценивалась как низкая, при Cv% от 10 до 20% как средняя и при Cv%>20% как высокая. Формат данных: медиана (Ме), стандартное отклонение (σ), межквартильный размах (25%, 75%), А — амплитуда (min, max). Статистическая значимость различий признаков оценивалась при 95%-ном пороге вероятности.

Результаты . Легкие изменения ТБС диагностировали у 9 пациентов 4–7 лет (15 суставов); умеренные диспластические нарушения выявлены у 74 пациентов (96 суставов); выраженные признаки дисплазии обнаружены у 49 пациентов (66 суставов).

При проведении корреляционного анализа выявлены связи степени тяжести дисплазии ТБС с признаками диспластических изменений (клиническими, рентгенологическими, КТ-графическими, МРТ-графическими, биомеханическими, ЭМГ и ЭНМГ), а также корреляции между этими признаками. Степень дисплазии ТБС прямолинейно тесно связана с АУ, ШДУ, УШ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r находится в пределах от 0,8 до 0,9) и проявляет обратную тесную связь с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответом от большой и средней ягодичных мышц, ЭНМГ-признаками (r находится в диапазоне от –0,8 до –0,9).

АУ у детей 4–7 лет с дисплазией ТБС варьируется от 21,0 до 46,0°, в среднем составляет 29,8±5,6° [22,0; 39,0°], проявляет прямые сильные и тесные связи с ШДУ (r от 0,7 до 0,9), УШ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r от 0,8 до 0,9) и обратные сильные и тесные корреляции с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответ от ягодичных мышц, ЭНМГ-признаками, ПО, КР (r от –0,7 до –0,9).

ШДУ составляет 144,8±11,5° (А=136,0–160,0° [139,0; 149,0°]), сильно и тесно прямолинейно связан с АУ, УШ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r от 0,7 до 0,9), имеет такие же обратные связи с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответ от ягодичных мышц, ЭНМГ-признаки, ПО, КР (r от –0,7 до –0,9).

УВ (Мe=15,4±1,9°, [10,0; 21,0°]) и УВС (Мe=68,5±7,3°, [63,0; 75,0°]) проявляют однотипные связи с параметрами, характеризующими дисплазию, прямые тесные с AASA, PASA, HASA, М-ответом, ЭНМГ-признаками, ПО, КР (r от 0,8 до 0,9) и обратные, сильные и тесные с АУ, ШДУ, УШ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r от –0,7 до 0,9).

УШ (Мe=61,0±6,7°, [54,0; 67,0°]), АтШ (Мe=49,3±5,3°, [39,0; 59,0°]) и АтШГ (Ме=36,2±5,4°, [27,0; 47,0°]) проявляют тесные прямые связи с АУ, ШДУ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r от 0,8 до 0,9), с УВ, УВС, М-ответом, ЭНМГ-признаками, ПО, КР (r от –0,8 до –0,9).

КТ-признаки: AASA (Me=37,4±4,3°, [33,0; 44,0]), PASA (Ме=81,8±5,3°, [78,0; 87,0°]), HASA (Ме=127,6±17,3°, [123,0; 136,0°]) связаны прямолинейно тесно с УВ, УВС, М-ответом, ЭНМГ-признаками, ПО, КР (r от 0,8 до 0,9) и проявляет обратные сильные и тесные корреляции с АУ, ШДУ, УШ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ, ЦШ (r от –0,8 до –0,9). Между собой КТ-параметры связаны тесно положительно (r от 0,8 до 0,9).

МРТ-признаки: ХАИ (Ме=22,1±4,2°, [15,0; 28,0°]), ДХ (Ме=2,0±0,3 балла, [1,0–3,0 балла]) связаны тесно прямолинейно с АУ, ШДУ, УШ, АтШ, АтШГ, ЦШ (r от 0,8 до 0,9) и проявляют обратные тесные связи с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответом, ЭНМГ-признаками, ПО, КР (r от –0,8 до –0,9), между собой МРТ-признаки связаны тесно положительно (r=0,9).

Электрофизиологические признаки: М-ответ от m. gluteus maximus (Me=423,7±48,1 мкВ, [267,0; 430,0]), от m. gluteus medius (Me=375,0±62,2 мкВ, [320,0–414,0]) ЭНМГ-признаки (Ме=3,1±0,4, [2,0–4,0]) проявляют сильные и тесные прямые связи с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, ПО, КР (r от 0,7 до 0,9) и обратные с АУ, ШДУ, УШ, АтШ, АтШГ, ЦШ (r от –0,6 до –0,9), между собой признаки коррелируют с силой от 0,7 до 0,8.

Признаки биомеханики шага: ЦШ (Me=1,4±0,1 сек, [1,3; 1,5]) связан тесно положительно с АУ, ШДУ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ (r от 0,8 до 0,9) и отрицательно тесно с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответами, ЭНМГ, ПО, КР (г от -0,8 до -0,9), а ПО (Ме=58,8±1,7%, [57,5; 60,5]) и КР (Ме=0,9±0,04, [0,8; 0,9]), напротив, проявляют прямые тесные связи с УВ, УВС, AASA, PASA, HASA, М-ответами, ЭНМГ, ПО, КР (r от 0,8 до 0,9) и обратные тесные с АУ, ШДУ, АтШ, АтШГ, ХАИ, ДХ (r от –0,8 до –0,9), между собой биомеханические признаки ПО и КР связаны силой 0,8 и с ЦШ отрицательно (r=–0,9).

Вариабельность признаков, характеризующих дисплазию ТБС у детей 4–7 лет, находится в диапазоне от низких значений до средних (Cv% от 2,8 до 19,0%). Наиболее стабильными признаками (с низкой изменчивостью, до 10,0%) являются ПО (Cv%=2,8), КР (Cv%=5,5), ЦШ (Cv%=7,4), ШДУ (Cv%=7,9) и PASA (Cv%=6,5), более вариабельными признаками являются УВС (Сv%=10,6), УШ (Cv%=11,1), М-ответ (Cv% m. gluteus maximus=11,3; Cv% m. gluteus me-dius=16,3), AASA (Cv%=11,5), HASA (Cv%=13,8), АтШ (Cv%=11,8), УВ (Cv%=12,3), ЭНМГ (Cv%=12,9).

Наиболее изменчивыми являются КТ-признаки дисплазии ТБС: АтШГ (Cv%=14,9%), АУ (Cv%=18,8), МРТ-признаки ДХ (Cv%=15,0%) и ХАИ (Cv%=19,0%) (табл. 1, 2; рисунок).

Таблица 1

Вариационно-статистические показатели: вариабельность признаков, характеризующих дисплазию ТБС

Параметр	Ме	σ	25%	75%	Мin	Max	Cv%
Степень (баллы)	2,0	0,4	1,0	3,0	1,0	3,0	20,0
АУ (градусы)	29,8	5,6	22,0	39,0	21,0	46,0	18,8

Окончание табл. 1

Параметр	Ме	σ	25%	75%	Мin	Max	Cv%
ШДУ (градусы)	144,8	11,5	139,0	149,0	136,0	160,0	7,9
УВ (градусы)	15,4	1,9	10,0	21,0	1,0	25,0	12,3
УВС (градусы)	68,5	7,3	63,0	75,0	58,0	84,0	10,6
УШ (градусы)	61,0	6,7	54,0	67,0	50,0	71,0	11,1
АтШ (градусы)	49,3	5,8	39,0	59,0	32,0	70,0	11,8
AASA (градусы)	37,4	4,3	33,0	42,0	27,0	50,0	11,5
PASA (градусы)	81,8	5,3	78,0	87,0	73,0	90,0	6,5
HASA (градусы)	127,6	17,3	123,0	136,0	17,0	140,0	13,8
АтШГ (градусы)	36,2	5,4	27,0	47,0	21,0	52,0	14,9
ХАИ (градусы)	22,1	4,2	15,0	28,0	11,0	36,0	19,0
ДХ (баллы)	2,0	0,3	1,0	3,0	1,0	3,0	15,0
m.gl.max (мкВ)	423,7	48,1	267,0	430,0	200,0	480,0	11,3
m,gl.med (мкВ)	375,0	62,2	320,0	414,0	299,0	495,0	16,3
ЭНМГ-признаки	3,1	0,4	2,0	4,0	1,0	5,0	12,9
ЦШ (сек)	1,4	0,1	1,3	1,5	1,2	1,6	7,4
ПО (%)	58,8	1,7	57,5	60,5	55,4	61,0	2,8
КР (%)	0,9	0,04	0,8	0,95	0,8	0,95	5,5

П р и м еч а н и я : АУ — ацетабулярный угол; ШДУ — шеечно-диафизарный угол; УВ — угол Виберга; УВС — угол вертикального соответствия; УШ — угол Шарпа; АтШ — угол антеверсии шейки БК; AASA — угол переднего ацетабулярного сектора; PASA — угол заднего ацетабулярного сектора; HASA — угол горизонтального ацетабулярного сектора; АтШГ — угол антеверсии шейки и головки БК; ХАИ — хрящевой ацетабулярный индекс; ДХ — дефект хряща; m.gl.max — биоэлектрическая активность большой ягодичной мышцы; m.gl.med — биоэлектрическая активность средней ягодичной мышцы; ЭНМГ-признаки — активность бедренного, малоберцового и большеберцового нервов; ЦШ — цикл шага; ПО — период опоры; КР — коэффициент ритмичности.

Таблица 2

Матрица корреляций признаков, характеризующих дисплазию ТБС (r — коэффициент корреляции Пирсона)

Параметр	Баллы	АУ	ШДУ	УВ	УВС	УШ	АтШ	AASA	PASA	HASA	АтШГ	ХАИ	ДХ
Степень (баллы)	1,0	0,9	0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	0,9
АУ (градусы)	0,9	1,0	0,7	–0,9	–0,8	0,8	0,8	–0,8	–0,9	–0,9	0,9	0,8	0,9
ШДУ (градусы)	0,9	0,7	1,0	–0,7	–0,8	0,9	0,9	–0,8	–0,9	–0,8	0,8	0,8	0,9
УВ (градусы)	–0,9	–0,9	–0,7	1,0	0,8	–0,9	–0,9	0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,8	–0,9
УВС (градусы)	–0,9	–0,8	–0,8	0,8	1,0	–0,9	–0,9	0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,8	–0,9
УШ (градусы)	1,0	0,8	0,9	–0,9	–0,9	1,0	0,9	–0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	0,9
АтШ (градусы)	0,9	0,8	0,9	–0,9	–0,9	0,9	1,0	–0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	0,9
AASA (градусы)	–0,9	–0,7	–0,8	0,9	0,9	–0,9	–0,9	1,0	0,9	0,8	–0,9	–0,8	–0,9
PASA (градусы)	–0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,9	0,9	1,0	0,9	–0,9	–0,9	–0,9
HASA (градусы)	–0,9	–0,9	–0,8	0,9	0,9	–0,9	–0,9	0,8	0,9	1,0	–0,9	–0,9	–0,9
АтШГ (градусы)	0,9	0,9	0,8	–0,9	–0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,9	–0,9	1,0	0,9	0,9
ХАИ (градусы)	0,9	0,8	0,8	–0,8	–0,8	0,9	0,9	–0,8	–0,9	–0,9	0,9	1,0	0,9
ДХ (баллы)	0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	–0,9	–0,9	–0,9	0,9	0,9	1,0