Журнал «Травма» Том 21, №1, 2020

Вступ

Остеоартроз (ОА) кульшового суглоба є дуже поширеною дегенеративною патологією опорно-рухового апарату та зустрічається в популяції у 10–20 % випадків. Коксартроз довго вважали хворобою середнього та старечого віку, але в останні десятиріччя дегенеративні захворювання суглобів значно помолодшали, і вже не рідкість діагностування ОА кульшових суглобів у досить молодих людей, причиною якого є не тільки дегенеративні захворювання, але й руйнування структур суглоба через, наприклад, травму, чи наслідки вродженої вади суглобів [1, 2].

Дегенеративні захворювання не піддаються лікуванню, можливе тільки гальмування процесу різними лікувальними процедурами, тому ендопротезування є, на жаль, у більшості випадків єдиним способом позбавлення пацієнта болю та повернення до активного життя. І якщо у розвинених країнах операція ендопротезування проводиться на ранніх стадіях (іноді — при ІІ стадії) остеоартрозу [3, 4], то в Україні багато хворих вимушені доволі довго терпіти, проходячи консервативне лікування, яке, звичайно, не здатне їх вилікувати, а тільки відстрочити повне руйнування суглоба. Це пов’язано з багатьма причинами: і психологічний фактор страху перед операцією, і доволі висока ціна ендопротезів, і відносно низький рівень охоплення населення медичною допомогою високого рівня [5, 6].

Тривалий перебіг дегенеративного процесу, який супроводжується больовим синдромом, обмежує активність хворих, призводить до низки анатомічних перетворень у м’язах і суглобах усього скелета: виникнення згинально-привідних контрактур, вкорочення кінцівки як внаслідок контрактури, так і через втрату головкою кульшового суглоба сферичності, перекосу таза і розвитку дегенеративного сколіозу [7, 8]. Пристосованість хворого до нового способу переміщення формує в нього нову звичку ходьби, стояння, сидіння, підйому сходами тощо [9]. Операція ендопротезування позбавляє болю, усуває контрактури у суглобах, здатна вирівняти довжину кінцівок, але, на жаль, набута нова звичка пересування залишається, хоча і меншою мірою. Клінічний результат операції, підтверджений рентгенографічно, може бути відмінним, але у хворого відмічається легка кульгавість, помітна різниця у довжині кроків та характері переносу стопи при ходьбі. Раннє діагностування цих залишкових патологічних звичок і адекватна фізична реабілітацію дають можливість хворим відновити повноцінність суглобів [10, 11].

Апаратні обстеження є запорукою стандартизації оцінки стану хворих, які мінімізують помилку лікаря, дають можливість отримати цифровий матеріал, за яким можна визначити функціональну спроможність пацієнта [12]. Одним з таких досліджень є система GAITRite, призначення якої — оцінка параметрів ходьби людини [13].

Мета роботи: визначити основні ознаки порушення ходьби після ендопротезування кульшового суглоба у хворих з тривалим перебігом дегенеративних захворювань за даними системи GAITRite.

Матеріали та методи

Були обстежені 36 хворих віком від 20 до 73 років. До 50 років — 8, віком 50–70 років — 23, старше 70 — 5 хворих. Усі хворі спостерігалися у медзакладах з приводу дегенеративних захворювань кульшового суглоба не менше 7 років. Молоді пацієнти (до 35 років — 3 хворі) в анамнезі мали вроджені вади кульшового суглоба з оперативним втручанням. У всіх хворих спостерігали розвинені згинально-привідні контрактури кульшового суглоба від 5° до 15°. Розподіл хворих за віком та величиною контрактур не проводили. Три пацієнти користувалися при ходьбі палицею.

Обстеження пацієнтів проводили до та через 6 місяців після операції ендопротезування на пристрої GAITRite (The GAITRite Electronic Walkway, США) на кафедрі нервових хвороб Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова.

Визначали часові та геометричні параметри ходьби хворих.

Отримані клінічні дані обстеження хворих були оброблені статистично, розраховували середнє значення (М), його стандартне відхилення (SD) та довірчий інтервал (CI). Для порівняння параметрів хворої та здорової кінцівок, а також періодів до та після лікування застосовували парний Т-тест з вказанням середньої різниці середніх (M ± SD), критичного значення тесту (t) та його статистичної значущості (p). Аналіз даних проводили в пакеті для статистичного аналізу IBM Statistic SPSS 20.0.

Результати

Проведені дослідження стосуються аналізу часових, геометричних параметрів ходьби у хворих до та після ендопротезування кульшового суглоба.

Часові параметри ходьби. Проаналізуємо часові параметри кроків, до яких відносять Step Time та Cait Cycle Time (у протоколі дослідження Cycle Time) (рис. 1).

Step Time (с). Час, який минув від першого контакту однієї ноги до першого контакту протилежної, дорівнює часу перекату стопи однієї кінцівки та одночасно переносу стопи протилежної кінцівки, тобто тривалість одноопорного періоду кроку (рис. 1).

Статичний аналіз виявив широку варіабельність параметра Step Time у хворих, причому як для хворої, так і для здорової кінцівок. Результати дослідження наведені в табл. 1.

У середньому відмічали, що параметр Step Time для хворої кінцівки 0,9 ± 0,3 с у пацієнтів до ендопротезування був більшим, ніж для здорової кінцівки, — 0,6 ± 0,2 с, різниця становила 0,3 ± 0,5 с, але, враховуючи велику варіабельність цього параметра (від 0,1 до 1,4 с), не було підтверджено значущої (р = 0,189) різниці. Через 6 міс. після ендопротезування спостерігали вирівнювання тривалості опори на стопи в середньому до 0,6 ± 0,1 с, отже, і статистичної різниці не відмічали (р = 0,402). Якщо порівнювати результати ендопротезування, то для протезованої кінцівці доведене зменшення в середньому на 0,3 ± 0,3 с тривалості опори на стопу, хоча різниця не досягла статистичної значущості (р = 0,062). Тривалість опори на стопу здорової кінцівки залишилася не зміненою. Внаслідок значного розкиду параметрів Step Time вплив ендопротезування на зміну параметра статистично не значний (r = 0,4).

Сycle Time (с) — це час між першими контактами двох послідовних кроків однієї ноги, тобто тривалість кроку, що включає в себе одноопорну фазу кроку та переніс стопи.

Проведений аналіз цього параметра (табл. 2) показав, що після ендопротезування у хворих значно зменшилася тривалість кроків, причому як протезованою, так і здоровою кінцівками.

У процесі дослідження було визначено, що до лікування середня тривалість кроків у хворих була практично однаковою (р = 0,229), симетричність зберіглася і через 6 міс. після ендопротезування. Але відмічалося значне (р < 0,05) зменшення тривалості кроків, причому симетрично (на 0,22 с).

Проаналізуємо геометричні параметри ходьби хворих. До них відносять Step Length, Stride Length, H-H Base Support.

Step Length (см) — вимірюється по довжині доріжки, від центру п’ятки поточного сліду до центру п’ятки попереднього сліду на протилежній стопі. Тобто це довжина кроку однієї ноги, визначає спроможність переносу стопи. Довжина кроку може бути негативною величиною, якщо суб’єкт не зможе перенести центральну точку п’ятки за таку ж точку протилежної стопи (рис. 2).

Результати аналізу цього параметра наведені в табл. 3.

Аналіз довжини кроків виявив, що у хворих на кокс-артроз довжина кроку хворою ногою (44,65 ± 7,86 см) в середньому більша, ніж довжина кроку здоровою (34,18 ± 15,32 см), і хоча через значну варіабельність цього параметра хворих не було визначено статистичної різниці (р = 0,236), треба відмітити, що максимальне значення довжини кроку здоровою кінцівкою (20,71 см), яке зафіксовано при аналізі даних, було помітно меншим, ніж аналогічне при аналізі довжини кроків хворою кінцівкою (38,75 см). Аналіз даних, отриманих при дослідженні пацієнтів через 6 міс. після ендопротезування, показали в середньому вирівнювання довжини кроків до 48–49 см. Виявлено статистично значуще (р = 0,003) збільшення довжини кроку здоровою кінцівкою. Хоча треба відмітити, що у деяких хворих помітно зменшилася довжина кроку як хворою, так і здоровою кінцівками.

Stride Length (см) — відстань по лінії прогресії між точками торкання п’яток двох послідовних слідів однієї стопи. Цей параметр включає в собі довжину стопи та довжину переносу стопи (рис. 3). Результати аналізу цього параметра наведені в табл. 4

Статистичний аналіз не виявив різниці у довжині кроків хворою та здоровою кінцівками ні до лікування (р = 0,566), ні після ендопротезування (р = 0,404), але визначено, що через 6 місяців після операції у хворих статистично значуще (р = 0,028) збільшилася довжина кроків обома ногами. Симетричність кроків обумовлена намаганням хворого зменшити кульгавість через зменшення довжини кроків, біль у суглобі не дає можливість здійснити значний за довжиною крок.

H-H Base of Support or Base Width (H-H база опори, або ширина опори) — відстань від центру сліду до лінії прогресування, оцінює величину відхилення стопи убік (рис. 4).

Результати статистичного аналізу наведені в табл. 5.

Статистичний аналіз цього параметра показав, що у хворих відмічається однакова ширина опори для обох кінцівок, тобто практично її симетричність, причому і до лікування (р = 0,353), і через 6 місяців після ендопротезування кульшового суглоба (р = 0,645). Однак після ендопротезування відмічається помітне зменшення ширини опори в середньому на 2 см, але зменшення не досягло статистичної значущості (р > 0,05).

Single Support (%) — час між останнім контактом поточної стопи до першого контакту стопи цієї ж ноги, тобто час між моментом відриву пальців до контакту п’ятки стопи однієї ноги. Він вимірюється в секундах і виражається у відсотках від часу циклу кроку тієї ж стопи. Визначає частку часу опори протилежної стопи (рис. 5).

Нижче наведені результати проведених статистичних досліджень (табл. 6) щодо параметра Single Support.

За результатами статистичного аналізу було виявлено, що у хворих до лікування час переносу хворої стопи становить в середньому 25,92 ± 13,48 % від тривалості повного кроку цієї кінцівки, тобто майже 75 % часу кроку припадає на опору на хвору кінцівку, у той же час перенос здорової стопи становить в середньому 40,75 ± 7,54 % від тривалості кроку цією кінцівкою, тобто на опору припадає близько 60 %. Для хворої кінцівки було визначено великий розкид значень — від 14 до 35,5 %, у той же час розкид значень для здорової кінцівки значно менший — від 35,4 до 45,0 %, середня різниця становила 14,83 ± 14,42 %. Враховуючи значний розкид даних, не було визначено значущої різниці параметра Single Support між протилежними кінцівками. Через 6 міс. після ендопротезування у хворих відмічалося значне збільшення частки тривалості переносу стопи хворої кінцівки до 36,50 ± 4,26 %, для здорової кінцівки цей параметр практично не змінився — 39,45 ± 2,60 %, і відбувалося поступове вирівнювання параметрів кроків.

Double Support (%) — подвійна підтримка, період, коли обидві ноги знаходяться на підлозі. Початок подвійної опори відмічається від контакту п’ятки однієї стопи до кінця відриву пальців стопи другої ноги, виражається у відсотках від часу циклу ходи для тієї стопи.Результати досліджень наведені в табл. 7.

Результати статистичного аналізу показали, що тривалість подвійної опори у хворих до операції була однаковою для обох кінцівок — в середньому близько 33 %, але відмічали великий розкид значень від 23 до 49 %. Через 6 міс. після ендопротезування відмічалося значне зменшення тривалості подвійної опори в середньому до 24 %, з одночасним зменшення розкиду значень у межах від 20 до 28 %. Усі зміни не набули статистично значущого рівня.

Stance (%) — фаза позиції, чи фаза стопи, — це частина циклу кроку, яка визначається від моменту контакту п’ятки до моменту відриву пальців однієї стопи. Тобто це час перекату стопи. Представляється у відсотка до часу циклу кроку.

Параметр Stance є доволі показовим параметром, за яким можна визначати опороспроможність стоп. Зменшення тривалості опори на стопу може свідчити про наявність дискомфорту чи болю. Результати статистичного аналізу наведено в табл. 8.

У хворих до лікування частка часу, яка припадає на опору стопи хворої кінцівки, становить 59,02 ± 7,76 %, на стопу здорової — 74,20 ± 13,45 %, тобто хворі намагаються зменшити час опори на стопу, і середня різниця досягає 15,18 ± 14,74 %, до того ж є статистично значущою (р = 0,043). Через 6 місяців після ендопротезування у хворих спостерігається вирівнювання частки опори на стопи, але частка опори на стопу протезованої кінцівки залишається у тих же межах — 60,47 ± 2,49 %, але зменшується на 10,60 ± 11,18 % опора на стопу протилежної — 63,60 ± 4,33 %, і різниця становить в середньому 3,13 ± 5,83 %. Зміни, хоча і помітні, але статистично не значущі.

Toe In/Out — кут розвороту стопи, вимірюється в градусах.

Відомо, що природний кут розвороту стопи становить 5–7°. При розвитку патології суглобів нижньої кінцівки одним з адаптаційних механізмів зменшення болю є розворот кінцівки назовні чи, навпаки, всередину. Це залежить від локалізації осередку болю. Порушення рівноваги, яка розвивається внаслідок захворювання, вимагає змінювати природній розворот стопи протилежної кінцівки (рис. 6).

За даними статистичного аналізу було визначено, що у хворих до лікування кут розвороту стопи хворої кінцівки становив в середньому 13,33 ± 6,86° назовні, що значно більше нормального кута, більш того, у деяких хворих відмічали збільшення кута розвороту стопу і здорової кінцівки. Через 6 місяців після ендопротезування кут розвороту стопи протезованої кінцівки практично нормалізувався до 6,83 ± 4,96°, зміни були статистично значуще (р = 0,031). Розворот стопи здорової ноги також зменшився, хоча і в незначних межах (р = 0,465).

Обговорення

Результати проведеного статистичного аналізу показали, через 6 місяців після ендопротезування кульшового суглоба у хворих відмічається значне покращення параметрів ходьби. Вирівнюється тривалість кроків та їх довжина, але практично в усіх хворих відмічається порушення опори на стопу протезованої кінцівки та не відновлюється до норми розворот стопи.

За нашими даними, у хворих залишається меншою фаза переносу стопи протезованої кінцівки (Single Support, %), ніж здорової, при цьому фаза опори на здорову кінцівку не дорівнює фазі переносу стопи. У хворих втрачається плавність ходьби, вони обережніше наступають на стопу протезованої кінцівки, на частку секунди утримуючи її від повної опори на стопу.

Така ж ситуація спостерігається із параметром Stance. У хворих після ендопротезування спостерігається набута звичка зменшення фази опори на повну стопу, враховуючи те, що тривалість подвійної опори (Double Support) (фаза, коли обидві стопи знаходяться на опорі) у хворих однакова, можна передбачити, що зміни відбуваються саме в періоді торкання пальців та у періоді перекату стопи. За даними аналізу стає видно, що періоди торкання п’яткою та пальцями збільшуються, а період перекату зменшується. Зміни незначні, не перевищують 5 % для кожного періоду, але їх накопичення призводять до того, що різниця у фазах ходьби досягає 10–15 %.

Ще один параметр, який не відновлюється після ендопротезування, — це розворот стопи. Дійсно, розворот стопи нормалізується, але залишається збільшеним, а це призводить до зміни кутів важелів роботи м’язів всієї нижньої кінцівки і, як наслідок, до зміни механіки їх роботи.

До чого призводять несиметричності фаз кроків у віддалених періодах — тема окремого дослідження.

Висновки

Операція ендопротезування має покращити якість життя пацієнта, зменшити больові синдроми, усунути різницю у довжині кінцівок та контрактури у суглобах. У більшості випадків так і відбувається. Якщо протезування та післяопераційний період пройшли без ускладнень, у хворих через певний час нормалізується функція ходьби. Але ретельні дослідження свідчать про те, що асиметрія кроків зберігається. Набута звичка неправильної установки стопи, обережність при переносі ваги тіла на стопу хворої ноги, картина переносу стопи в більшості випадків зберігається і після ендопротезування, хоча і значно меншою мірою. Тобто те, що було набуте хворим як пристосувальний механізм при патологічній ходьбі, залишається і після усунення проблем із суглобом. Незначні асиметрії кроків призводять до порушення анатомічних співвідношень в роботі м’язів, зміні їх важелів, через що знову виникає замкнуте коло повільного накопичення патологічних змін в анатомічних структурах організму.

Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.