Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Заболевания опорно-двигательной системы. Скелет и мышечная система

Оценка функциональных результатов хирургического лечения детей с болезнью Легга-Кальве-Пертеса при помощи портативной системы анализа ходьбы

Оценка функциональных результатов хирургического лечения детей с болезнью Легга-Кальве-Пертеса при помощи портативной системы анализа ходьбы

Автор: Баиндурашвили Алексей Георгиевич, Никитюк Игорь Евгеньевич, Костомарова Екатерина Андреевна, Кононова Елизавета Леонидовна, Барсуков Дмитрий Борисович, Басков Владимир Евгеньевич

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 4, 2020 года.

Бесплатный доступ

Актуальность. Типичными последствиями болезни Легга-Кальве-Пертеса при тяжелом течении заболевания являются патологические изменения в анатомии тазобедренного сустава, которые приводят к функциональным нарушениям опорно-двигательной системы, клинически проявляющимся хромотой. Цель. Изучить биомеханические характеристики ходьбы у детей с односторонней болезнью Легга-Кальве-Пертеса для определения функционального состояния опорно-двигательной системы после различных методик хирургического лечения. Материалы и методы. Изучены временные и динамические параметры походки у 31 пациента с односторонней болезнью Легга-Кальве-Пертеса в возрасте от 8 до 13 лет. Обследование осуществляли после хирургического лечения в сроки от 2 до 5 лет. В контрольной группе пациентов (15 детей) была выполнена корригирующая (варизирующая) остеотомия бедра (КВОБ), в основной группе (16 детей) выполнена операция - тройная остеотомия таза (ТОТ). Все дети оперированы в стадиях, соответствующих классификации С.А. Рейнберга (1964) II-IV и группам III, IV по классификации Catterall (1971). Для объективизации корреляционного исследования провели обследование 18 здоровых детей того же возраста без признаков ортопедической патологии. Биомеханику походки изучали с помощью программно-аппаратного комплекса «СТЭДИС» (ООО «Нейрософт», г. Иваново), включающего комплект безплатформенных инерционных сенсоров «Нейросенс», регистрирующих данные об ускорениях в 3-х взаимно перпендикулярных плоскостях. Регистрировали временные характеристики цикла шага и ударные нагрузки при ходьбе. Результаты. После хирургического лечения показатели биометрии фаз опоры и ударных нагрузок в обеих группах детей с БЛКП не достигали такого же уровня как у здоровых лиц, что указывает на сохраняющиеся отклонения в параметрах ходьбы. Наименее значимые показатели асимметрии между пораженной и непораженной конечностями выявлены у пациентов после ТОТ, по сравнению с пациентами после КВОБ, у которых сохранялись асимметрия временных параметров в фазу переката через передний отдел стопы и асимметрия ударных нагрузок в фазы переката через пятку и голеностопный сустав. Заключение. После тройной остеотомии таза походка пациентов с БЛКП по совокупности параметров была более приближенной к физиологической по сравнению с пациентами после корригирующей (варизирующей) остеотомии бедра, у которых сохранялся неоптимальный двигательный стереотип. Причинами таких отличий в двигательной активности между группами пациентов является дисфункция ягодичных мышц, обусловленная формированием высокого положения большого вертела после корригирующей (варизирующей) остеотомии бедра, а также дополнительного ятрогенного укорочения пораженной конечности. Тройная остеотомия таза лишена перечисленных негативных эффектов.

Еще

Тазобедренный сустав, болезнь легга-кальве-пертеса, тройная остеотомия таза, корригирующая остеотомия бедра, анализ ходьбы

Короткий адрес: https://sciup.org/142226203

IDR: 142226203   |   УДК: [616.718.41-002.4+616.728.2]-089.85   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-4-508-515

Evaluation of functional results of surgical treatment in children with Legg-Calve-Perthes disease using a portable gait analysis system

Introduction Typical consequences of Legg-Calve-Perthes disease (LCPD) in its severe stage are pathological changes in the anatomy of the hip joint which lead to functional disorders of the musculoskeletal system, clinically manifested by limp. Objective To study biomechanical characteristics of walking in children with unilateral Legg-Calve-Perthes disease to determine the functional state of the musculoskeletal system after surgical treatment with the use of various methods. Material and methods Temporal and dynamic parameters of gait were studied in 31 patients with unilateral Legg-Calve-Perthes disease aged from 8 to 13 years old. They were examined two to five years after surgical treatment. In the control group of patients (15 children), varus osteotomy (VO) was performed. In the main group (16 children), triple pelvic osteotomy (TPO) was used. All children were operated in the disease stages II-IV corresponding to the classifications of S.A. Reinberg (1964) and to groups III-IV according to the classification of Catterall (1971). To objectify the study, 18 healthy children of the same age without signs of orthopaedic pathology were examined. Gait biomechanics were studied using the STEDIS complex (Neurosoft LLC, Ivanovo) that includes a set of platformless inert sensors "Neurosens" that record the data on accelerations in three mutually perpendicular planes. The temporal characteristics of the gait cycle and shock loads during walking were recorded. Results After surgical treatment, the biometrics of the support and shock load phases in both groups of children with LCPD did not reach the level of healthy individuals. It indicates preservation of deviations in walking parameters. The least significant asymmetry between the affected and unaffected limb were detected in patients after TPO, compared with patients after VO in whom the asymmetry of temporal parameters in the phase of the forefoot rocker and asymmetry of shock loads in the phases of rocking over the heel and ankle joint were preserved. Conclusion After ТPO operations in patients with LCPD, the gait was closer to the physiological one in comparison with patients after VO who retained a non-optimal motor stereotype. The reasons for such differences in motor activity between the groups of patients lies in the gluteal muscle dysfunction due to high position of the greater trochanter after corrective (varus) femur osteotomy and iatrogenic shortening of the affected limb. Triple pelvic osteotomy lacks these negative effects.

Еще

Список литературы Оценка функциональных результатов хирургического лечения детей с болезнью Легга-Кальве-Пертеса при помощи портативной системы анализа ходьбы

  • Корригирующая остеотомия бедра в комплексном лечении детей с болезнью Легга-Кальве-Пертеса / Д.Б. Барсуков, А.И. Краснов, В.Е. Басков, И.Ю. Поздникин, С.Ю. Волошин, Т.В. Баскаева, П.И. Бортулев, И.П. Александренко // Гений ортопедии. 2017. Т. 23, № 1. С. 63-70. DOI: 10.18019/1028-4427-2017-23-1-63-70
  • A long-term follow-up study of the clinical and radiographic outcome of distal trochanteric transfer in Legg-Calvé-Perthes' disease following varus derotational osteotomy / N. Shohat, R. Gilat, R. Shitrit, Y. Smorgick, Y. Beer, G. Agar // Bone Joint J. 2017. Vol. 99-B, No 7. P. 987-992. DOI: 10.1302/0301-620X.99B7.BJJ-2016-1346.R2
  • Elzohairy M.M. Short follow-up evaluation of proximal femoral varus osteotomy for treatment of Legg-Calvé-Perthes disease // J. Orthop. Traumatol. 2016. Vol. 17, No 4. P. 345-351. DOI: 10.1007/s10195-016-0412-0
  • Clinical and radiographic outcomes after femoral varus derotation osteotomy for Legg-Calvé-Perthes disease at 25 years follow-up: what are the determinants of outcome in the long term? / B.K. Aydin, H. Sofu, M.N. Konya, T. Er, V. Sahin // Hip Int. 2016. Vol. 26, No 3. P. 301-306. DOI: 10.5301/hipint.5000329
  • Leroux J., Abu Amara S., Lechevallier J. Legg-Calvé-Perthes disease // Orthop. Traumatol. Surg. Res. 2018. Vol. 104, No 1S. P. S107-S112. DOI: 10.1016/j.otsr.2017.04.012
  • How much varus is optimal with proximal femoral osteotomy to preserve the femoral head in Legg-Calvé-Perthes disease? / H.K. Kim, A.M. da Cunha, R. Browne, H.T. Kim, J.A. Herring // J. Bone Joint Surg. Am. 2011. Vol. 93, No 4. P. 341-347.
  • DOI: 10.2106/JBJS.J.00830
  • Деменцов А.Б. Болезнь Пертеса: этиология, клиника, патогенез, методы лечения // Медицинские новости. 2013. № 7. С. 18-24.
  • Диагностика и тестирование двигательной патологии инструментальными средствами / Д.В. Скворцов, Г.Е. Иванова, Б.А. Поляев, Л.В. Стаховская // Вестник восстановительной медицины. 2013. № 5. С. 74-78.
  • Биомеханический анализ показателей движений в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах у больных с коксартрозом как метод функциональной диагностики / Е.В. Бирюкова, В.В. Гурьев, В.И. Зоря, Р.А. Прокопенко, А.А. Фролов // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2010. № 6 (76). Ч. 1. С. 21-30.
  • Иванова Г.Е., Скворцов Д.В. Объективный клинический анализ походки. Обзор // Вестник восстановительной медицины. 2015. № 4. С. 59-66.
  • Muro-de-la-Herran A., Garcia-Zapirain B., Mendez-Zorrilla A. Gait analysis methods: an overview of wearable and non-wearable systems, highlighting clinical applications // Sensors (Basel). 2014. Vol. 14, No 2. P. 3362-3394.
  • DOI: 10.3390/s140203362
  • Функция коленного сустава во время ходьбы у больных с разрывом передней крестообразной связки коленного сустава до и после оперативного лечения / А.А. Ахпашев, Н.В. Загородний, А.С. Канаев, С.Н. Кауркин, Д.В. Скворцов // Травматология и ортопедия России. 2016. Т. 22, № 2. С. 15-24.
  • Using Distributed Wearable Sensors to Measure and Evaluate Human Lower Limb Motions / S. Qiu, Z. Wang, H. Zhao, H. Hu // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2016. Vol. 65, No 4. P. 939-950.
  • DOI: 10.1109/TIM.2015.2504078
  • Quantitative assessment of dual gait analysis based on inertial sensors with body sensor network / Z. Wang, S. Qiu, Z. Cao, M. Jiang // Sensor Review. 2013. Vol. 33, No 1. P. 48-56.
  • DOI: 10.1108/02602281311294342
  • Gait analysis after total hip arthroplasty using direct anterior approach versus anterolateral approach: a systematic review and meta-analysis / J.I. Yoo, Y.H. Cha, K.J. Kim, H.Y. Kim, W.S. Choy, S.C. Hwang // BMC Musculoskelet. Disord. 2019. Vol. 20, No 1. P. 63.
  • DOI: 10.1186/s12891-019-2450-2
  • Rasch A., Dalén N., Berg H.E. Muscle strength, gait, and balance in 20 patients with hip osteoarthritis followed for 2 years after THA // Acta Orthop. 2010. Vol. 81, No 2. P. 183-188.
  • DOI: 10.3109/17453671003793204
  • Methods for gait event detection and analysis in ambulatory systems / J. Rueterbories, E.G. Spaich, B. Larsen, O.K. Andersen // Med. Eng. Phys. 2010. Vol. 32, No 6. P. 545-552.
  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2010.03.007
  • Количественная оценка нарушений двигательных функций у больных детским церебральным параличом методом видеоанализа движений с использованием двухмерной биомеханической модели / Н.Ю. Титаренко, К.Е. Титаренко, В.Д. Левченкова, К.А. Семенова, А.В. Воронов, В.И. Доценко, И.Е. Смирнов // Российский педиатрический журнал. 2014. № 5. С. 20-26.
  • Smart shoe-assisted evaluation of using a single trunk/pocket-worn accelerometer to detect gait phases / M. Avvenuti, N. Carbonaro, M.G.C.A. Cimino, G. Cola, A. Tognetti, G. Vaglini // Sensors. 2018. Vol. 18, No 11. P. 3811-3824.
  • DOI: 10.3390/s18113811
  • Attinger D., Luethi S., Stuessi E. Objective evaluation of gait asymmetry (abstract). In: 5th Meet. of the Europ. Soc. of Biomech. Berlin, 1986. P. 563-568.
  • Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. М.: Т.М. Андреева, 2007. 640 с.
  • Renström A.F. Mechanism, diagnosis and treatment of running injuries // Instr. Course Lect. 1993. Vol. 42. P. 225-234.
  • Different reliability of instrumented gait analysis between patients with unilateral hip osteoarthritis, unilateral hip prosthesis and healthy controls / R. Zügner, R. Tranberg, V. Lisovskaja, J. Kärrholm // BMC Musculoskelet. Disord. 2018. Vol. 19, No 1. P. 224.
  • DOI: 10.1186/s12891-018-2145-0
  • In vivo kinematic analysis of patients with robotic-assisted total hip arthroplasty during gait at 1-year follow-up / Y. Peng, P. Arauz, P. Desai, A. Byers, C. Klemt, Y.M. Kwon // Int. J. Med. Robot. 2019. Vol. 15, No 5. P. e2021.
  • DOI: 10.1002/rcs.2021
  • Сравнительный анализ результатов артропластики тазобедренного сустава на основе биометрии фаз опоры и ходьбы / Б.Ш. Минасов, Р.Р. Якупов, А.Ф. Аскаров, Т.Э. Хаиров, К.Х. Сироджов, К.К. Каримов, К.И. Шурмелев // Медицинский вестник Башкортостана. 2015. Т. 10 (58), № 4. С. 35-40.
  • Ефимов А.А. Информативность биомеханических параметров походки для оценки патологии нижних конечностей // Российский журнал биомеханики. 2012. Т. 16, № 1 (55). С. 80-88.
  • Evaluation of limb load asymmetry using two new mathematical models / S.N. Kumar, B. Omar, L.H. Joseph, O. Htwe, K. Jagannathan, N.M. Hamdan, D. Rajalakshmi // Glob. J. Health Sci. 2014. Vol. 7, No 2. P. 1-7.
  • DOI: 10.5539/gjhs.v7n2p1
  • Wenger D.R., Pandya N.K. Advanced containment methods for the treatment of Perthes disease: Salter plus varus osteotomy and triple pelvic osteotomy // J. Pediatr. Orthop. 2011. Vol. 31, No 2 Suppl. P. S198-S205.
  • DOI: 10.1097/bpo.0b013e31822602b0
  • Щуров В.А., Новиков К.И., Мурадисинов С.О. Влияние разновысокости нижних конечностей на биомеханические параметры ходьбы // Российский журнал биомеханики. 2011. Т. 15, № 4 (54). С. 102-107.
  • Никитюк И.Е., Гаркавенко Ю.Е., Кононова Е.Л. Особенности опорной функции нижних конечностей у детей с последствиями поражения проксимального отдела бедра острым гематогенным остеомиелитом // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2018. Т. 6, № 1. С. 14-22.
  • DOI: 10.17816/PTORS5349-57
  • Айдаров В.И., Скворцов А.П. Формирование правильного двигательного стереотипа ходьбы у пациентов с дефицитом локомоторных функций нижних конечностей // Практическая медицина. 2013. Т. 2, № 1-2 (69). С. 12-13.
  • Бальсевич В.К. Очерки по возрастной кинезиологии человека. М.: Советский спорт, 2009. 220 с.
  • Никитюк И.Е., Кононова Е.Л., Гаркавенко Ю.Е. Особенности нарушения баланса тела у детей с односторонним укорочением нижней конечности // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2019. Т. 7, Вып. 3. С. 45-54.
  • DOI: 10.17816/PTORS7345-54
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp