ІНСТИТУТ ПАТОЛОГІЇ ХРЕБТА ТА СУГЛОБІВ

ІМЕНІ ПРОФЕСОРА М. І. СИТЕНКА АМН УКРАЇНИ

ІСТОМІН Андрій Георгійович

УДК 616.708.16-001.1-002-018.3-006-089

ВІДНОВЛЕННЯ СТАБІЛЬНОСТІ ТАЗА
ПРИ ПОШКОДЖЕННЯХ

ТА ЗАХВОРЮВАННЯХ
КРИЖОВО-КЛУБОВИХ СУГЛОБІВ

14.01. 21 – травматологія та ортопедія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Харків – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті патології хребта та суглобів імені

професора М.І. Ситенка АМН України та Харківському державному медичному університеті МОЗ України

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор,

Бітчук Денис Дмитрович

Харківський державний медичний університет

МОЗ України, завідувач кафедри травматології

та ортопедії

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор

Грунтовський Генадій Харлампійович

Інститут патології хребта та суглобів ім.проф.М.І.Ситенка АМН України, завідувач

відділом захворювань та пошкоджень хребта

доктор медичних наук, професор

Шевченко Віктор Самсонович

Українська медична стоматологічна академія
МОЗ України, завідувач кафедри травматології,

ортопедії, анестезіології та реаніматології

доктор медичних наук

Пастернак Віктор Миколайович

Донецький державний медичний університет

ім. М.Горького МОЗ України, професор кафедри травматології, ортопедії та екстремальної медицини

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця кафедра травматології та ортопедії, МОЗ України, м. Київ.

Захист відбудеться 05.07.2002 р. о 12.30 на засіданні спеціа-лі-зо-ва-ної вченої ради Д. 64.607. 01 Інституту патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка АМН України (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80)

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту патології хребта та суг-лобів імені професора М.І. Ситенка АМН України (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80)

Автореферат розісланий 01.06.2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради,доктор медичних наук В.О. Радченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЇ

Актуальність роботи. Лікування пацієнтів з ушкодженнями і захворюваннями крижово-клубових суглобів (ККС) відноситься до актуальних проблем сучасної ортопедії і травматології, що пояснюється тенденцією до збільшення числа тяжких травм, деструктивно-дистрофічних, запальних і пухлинних уражень таза, складністю їх діагностики та лікування, високим рівнем інвалідності (Корж А.А., Кулиш Н.И., 1993; Marcolongo R.,1996; Lee F.I. et al., 1999). Дослідження анатомо-функціональних особливостей таза (Kissling R., Michel B., 1997) свідчать про складність і важливість ролі ККС в забезпеченні статико-динамічної функції поясу нижніх кінцівок (ПНК). Разом з тим, проведені в експерименті випробування міцнісних характеристик ізольованих ККС не дають повного уявлення про механізм їх участі в забезпеченні стабільності тазового поясу (Rothkotter H.J., Berner W., 1988). Загальноприйняті уявлення про біомеханічну модель таза полягають у спрощенні його форми до умовного кільця (Лазарев А.Ф., 1992), що, безумовно, не відображає в повній мірі функції ККС, зокрема, ігнорується стабілізуюча роль зв’язок таза.

Традиційно причиною ушкоджень ККС вважаються травми, що супроводжуються розвитком ротаційної або ротаційно-вертикальної нестабільності таза (Tile M., 1988). Разом з тим, відомо, що при стабільних і відносно стабільних ушкодженнях таза можливий функціональний блок вушкоподібних поверхонь – “травматичний синдром крижово-клубового суглоба” (Юмашев Г.С., Ченский А.Д., Релин В.Е., 1994). Неусунений функціональний блок вушкоподібних поверхонь викликає виражений біль і згодом приводить до формування постравматичного артрозу ККС.

У пацієнтів із множинними і поєднаними ушкодженнями таза травматичний шок реєструється відповідно в 45,2 і 72,8 %, а летальність коливається в межах від 31,3 до 48.7 % (Пастернак В.М., 1998). Тяжкість перебігу гострого періоду травматичної хвороби в таких випадках зумовлює необхідність одночасного проведення численних термінових діагностичних і лікувальних заходів у максимально стислі строки, що змушує чітко регламентувати схему надання невідкладної допомоги (Scott W.W., Scott P.P., 1985). Рання іммобілізація таза є одним з найбільш важливих протишокових заходів при нестабільних ушкодженнях ККС, особливо у постраждалих з політравмою (Бабоша В.А. зі співавт., 2001). У зв’язку з тим, що міра руйнування структур тазового кільця багато в чому визначає тяжкість загального стану хворого, метод стабілізації таза має бути досить надійним, простим і не обтяжувати перебігу травматичної хвороби (Bosch U. et al., 1992). У найбільшій мірі цим вимогам відповідає позаосередковий остеосинтез таза апаратами зовнішньої фіксації на основі стержнів, що набув в останні роки широкого розповсюдження (Анкін Л.М. зі співавт., 1993; Лобанов Г.В., 1996). Але у випад-ках тотального ушкодження зв’язок ККС застосування позаосередкового ос-тео-синтезу таза стає малоефективним (Broos P. et al.,1992). Усунення краніального зміщення тазової кістки у таких пацієнтів, на думку Leenen L.P. et al. (1993), можли-ве тільки шляхом відкритої репозиції і накісткового остеосинтезу таза. Багато які аспекти цієї складної й актуальної проблеми залишають-ся дискутабельними: не-має єдиної думки з приводу алгоритму лікувально-діагностичних заходів на етапі надання невідкладної допомоги, неоднозначне відношення до зовнішньої і внут-ріш--ньої фіксації фрагментів таза при ушкодженнях ККС (Ковалев С.И. с соавт., 1999).

До найбільш поширених пізніх ускладнень ушкоджень таза відносяться пост-трав-матичні артрози ККС, що розвиваються внаслідок неадекватного лікування як нестабільних травм таза, так і функціональних блоків вушкоподібних поверхонь. Досить складною клінічною проблемою постають також деструктивно-дист-ро-фічні ураження ККС нетравматичного генезу (Buchmann J., Weber K., 1991; Черкес-Заде Д.Д., 1998). ККС часто залучаються до запального процесу при уроге-ні-тальних і кишкових інфекціях, що проявляється явищами реактивного сакроілеї-ту (Мазуров В.И., 1992). Разом з тим, багато які аспекти діагностики і лікування запальних і деструктивно-дистрофічних уражень ККС залишаються недостатньо вивченими (Филиппенко В.А., Мезенцева Р.М., 1993). У ряді випадків невдачі кон-сервативного лікування змушують вдаватися до їх артродезування, але єдиної думки з приводу оптимального способу виконання цієї операції немає (Rand J.A., 1985).

Підвищення якості ранньої діагностики і прогрес радіо- та хіміотерапії пухлин опорно-рухової системи дозволили частіше й ефективніше застосовувати для лікування новоутворень ККС радикально-зберігаючі втручання (Кныш И.Т., Толстопятов Б.А., Королев В.И., 1989; Корж Н.А. и др., 1997) Але цілий ряд основоположних моментів, що забезпечують дотримання принципу “адекватної хірургії” при видаленні пухлин ККС, потребує поглибленого дослідження. Відновлення зв’язку між хребтом і тазом, необхідне в таких випадках, здійснюють за допомогою металевих пластин, кісткових трансплантатів або ендопротезів, однак, відомі способи подібних реконструкцій таза потребують обгрунтованого порівняння і удосконалення (Ковбасенко Л.А., 1990; Turcotfe R. E. et al., 1993).

Вищевикладене свідчить про перспективність і актуальність дослідження проблеми ушкоджень і захворювань крижово-клубових суглобів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана згідно з планом науково-дослідної роботи Інституту патології хребта та суглобів ім. проф. М.І.Ситенка АМН України (шифр теми ОК. 99.3 держреєстрація № 0199U003415 – дисертант уточнив клінічно-рентгенологічні діагностичні критерії і тактику медикаментозного лікування запальних і деструктивно-дистрофічних уражень ККС; шифр теми ОК.97.1, держреєстрація № 0198U007883 – ди-сер-тант досліджував напружено-деформований стан таза (НДС) після різних ради-кально-зберігаючих та реконструктивно-відновних операцій при пухлинах ККС, а також планом науково-дослідних робіт Харківського державного медичного уні-вер--ситету (ініціативна тема, держреєстрація № 0101U001901 – дисертант досліджу-вав в експерименті міцнісні характеристики зв’язок ККС, запропонував кінцевоелементну математичну модель таза, що адаптується (ММТА), і досліджував НДС таза після різних видів остеосинтезу, на підставі власних концептуально-теоретич-них розробок уточнив причини виникнення нестабільності ККС, описав та класифікував основні її форми, розробив лікувально-діагностичний алгоритм надання невідкладної допомоги при ушкодженнях таза, провів обстеження та лікування частини хворих із ушкодженнями ККС та проаналізував отримані результати).

Мета дослідження. Розробка, експериментально-математичне обгрунтування і клінічна верифікація концепції стабільності таза, форм її втрати і системи відновлення при ушкодженнях і захворюваннях крижово-клубових суглобів.

Задачі дослідження:

1. Визначити сучасний стан проблеми, що досліджується, і тенденції розвитку шляхів її вирішення.

2. Розробити спосіб біомеханічного дослідження міцнісних можливостей зв’язок крижово-клубових суглобів і пристрій для його здійснення. Визначити в експерименті роль зв’язок ККС у збереженні стабільності таза.

3. Розробити математичну кінцевоелементну модель таза, яка може індиві-ду-аль-но адаптуватися для комп’ютерного проектування хірургічних втручань і дослі-дити напружено-деформований стан таза при різних варіантах навантаження ПНК.

4. Створити концептуальну модель пато- і саногенезу нестабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях ККС.

5. Розробити біомеханічно обгрунтовану робочу класифікацію ушкоджень ККС.

6. На основі експериментальних, клінічних, біомеханічних, рентгенологічних і ЯМР-томографічних даних розробити лікувально-діагностичний алгоритм надання невідкладної допомоги при ушкодженнях ККС

7. Математично обгрунтувати принципи лікувальної тактики і розробити систему оперативного лікування нестабільних ушкоджень ККС

8. Визначити клінічні, рентгенологічні, ЯМР-томографічні та біохімічні діагностичні критерії й тактику лікування деструктивно-дистрофічних і запальних захворювань ККС.

9. Розробити, математично обгрунтувати і впровадити в клінічну практику систему хірургічного відновлення стабільності таза при деструктивно-дистрофічних і запальних захворюваннях ККС.

10. Створити і впровадити в клінічну практику систему математично обгрунтованих радикально-зберігаючих та реконструктивних операцій з використанням комп’ютерного проектування для відновлення стабільності таза при хірургічному лікуванні пухлин ККС.

Об’єктом дослідження є ушкодження, деструктивно-дистрофічні, запальні і пухлинні захворювання крижово-клубових суглобів, що проявляються нестабільністю таза.

Предмет дослідження – крижово-клубовий суглоб і пояс нижніх кінцівок (теоретичні дослідження), хворі з ушкодженнями, деструктивно-дистрофічними, запальними і пухлинними захворюваннями ККС (клінічні дослідження).

Методи дослідження. У теоретичній частині роботи використані методи концептуального і математичного моделювання. Для проведення експерименту застосовувалися морфометричні, біомеханічні й математичні методи. Клінічна частина роботи виконана на основі аналізу результатів лікування 1063 пацієнтів з ушкодженнями, запальними, деструктивно-дистрофічними і пухлинними захворюваннями ККС. Ці дослідження проводилися з використанням клінічних, рентгенологічних, ЯМР-томографічних, біомеханічних і статистичних методів.

Наукова новизна отриманих результатів. На основі комплексних досліджень з позицій системного підходу подано новий напрям в дослідженнях механізмів реалізації ста-більності таза, форм її втрати та шляхів відновлення при ушкодженнях і захворюваннях ККС.

Визначено роль крижово-клубових, крижово-остистих і крижово-бугорних зв’язок у збереженні стабільності таза в нормі, при ушкодженнях і післярезекційних дефектах ККС.

Розроблено кінцевоелементну математичну модель таза, яка індивідуально адаптується, для комп’ютерного проектування операцій та дозволяє екстраполювати зміни напружено-де--формованого стану ПНК при різних формах втрати і способах відновлення стабільності таза.

Створено концептуальну модель пато- і саногенезу нестабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях ККС.

Запропоновано лікувально-діагностичний алгоритм надання невідкладної допомоги при травмах крижово-клубових суглобів.

Установлено кореляцію між клінічними, рентгенологічними і ЯМР-томографічними проявами нестабільності таза і їх відповідність до концептуальної моделі її пато- і саногенезу при ушкодженнях і захворюваннях ККС.

Розроблено робочу класифікацію ушкоджень ККС, що заснована на концептуальній моделі пато- і саногенеза нестабільності таза.

Обгрунтовано систему застосування позаосередкового і комбінованого остеосинтезу таза в залежності від форми його нестабільності.

Визначено диференціально-діагностичні критерії запальних і деструктивно-дистрофічних захворювань ККС.

Розроблено засновану на концептуальній моделі пато- і саногенезу нестабільності таза тактику лікування запальних і деструктивно-дистрофічних захворювань ККС.

Розроблено математично обгрунтовану систему хірургічного відновлення стабільності таза при деструктивно-дистрофічних і запальних захворюваннях ККС.

Створено систему математично обгрунтованих радикально-зберігаючих та реконструктивних операцій з використанням комп’ютерного проектування для відновлення ста-більності таза при хірургічному лікуванні пухлин ККС.

Практична значущість отриманих результатів. Розроблений спосіб дослідження міцнісних властивостей зв’язок ККС в експерименті і пристрій для його здійснення дозволили виявити кореляцію між ступенем руйнуванням зв’язок таза і величиною зміщення вушкоподібних поверхонь.

На основі клінічних досліджень, нових теоретичних розробок, запропонованого лікувально-діагностичного алгоритму досягнуто поліпшення якості діагностики і підвищення ефективності лікування ушкоджень ККС.

Конкретизація показань до застосування позаосередкового і комбінованого остеосинтезу таза в залежності від характеру ушкоджень структур ККС дозволяє оптимізувати схеми монтажу стержневих апаратів і застосування імплантатів і підвищити ефективність лікування нестабільних травм таза.

Розробка диференціально-діагностичних критеріїв деструктивно-дистрофічних і запальних уражень КПС дозволяє обгрунтувати тактику патогенетичної і симптоматичної терапії артрозів і артритів ККС.

Розроблені способи артродезу ККС, обгрунтовані на математичній моделі таза, дозволяють підвищити ефективність лікування запальних і деструктивно-дистрофічних за-хворювань за рахунок підвищення надійності фіксації вушкоподібних поверхонь і можливості ранньої активізації пацієнтів.

Математично обгрунтована система реконструкції заднього відділу таза з застосуванням комп’ютерного проектування операцій дозволяє покращити функціональні наслідки лікування пухлин ККС.

Результати дослідження використовуються в клініці і лабораторіях ІПХС ім. проф. М.І.Ситенка АМН України, травматологічних відділеннях міської клінічної лікарні швидкої та невідкладної допомоги ім А.І. Мещанінова, 17 міської клінічної лікарні та обласної клінічної травматологічної лікарні м. Харкова, 9 міської лікарні м. Севастополя.

Матеріали розробок включено в лекційний курс і практичні заняття кафедр травматології і ортопедії Харківського державного медичного університету і Харківської медичної академії післядипломної освіти.

Особистий внесок здобувача. Подані в роботі матеріали проведених досліджень є особистим внеском автора в проблему, що вивчається. Особисто автором обгрунтовано мету і задачі дослідження, вибір сучасних методичних способів, проведено комплекс наукових досліджень, здійснено вибір адекватних методів діагностики і визначено показання до застосування конкретного способу лікування. Розроблено оригінальний спосіб біомеханічного дослідження міцнісних можливостей зв’язок ККС, пристрій для його здійснення і визначено в експерименті роль зв’язок ККС в збереженні стабільності таза. Запропоновано оригінальний спосіб кінцевоелементного математичного моделювання таза. Створено концептуальну модель пато- і саногенезу нестабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях ККС. Виконано ретроспективний аналіз результатів лікування контрольної і проведено лікування значної кількості хворих основної групи. Проведено статистичну обробку результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації докладено і обговорено на Міжнародному конгресі “Современные методы лечения и протезирования при заболеваниях и повреждениях опорно-двигательной системы” (Санкт-Петербург, 1996), ХІІ і ХІІІ з’їздах травматологів-ортопедів України (Київ, 1996; Донецьк, 2001), IV з’їзді травматологів-ортопедів Республіки Біларусь. (Вітебськ, 1996), IV з’їзді травматологів-ортопедів Республіки Молдова (Кишинів, 1996), пленумах правління наукового товариства ортопедів-травматологів України (Херсон, 1993; Полтава, 1996; Одеса, 1998), міжнародних конференціях (Харків, 1996, Ялта, 1996; Москва, 1998), всеукраїнських науково-практичних конференціях з проблем ортопедії-травматології (Харків, 1997; 1998; Запоріжжя, 1999), науково-практичних конференціях ортопедів-травматологів Криму (Ялта, 1997; 1999); міжобласних науково-практичних конференціях (Харків, 1995; Полтава, 1996), засіданнях Харківського обласного наукового товариства ортопедів-травматологів (1997, 1998, 1999, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 47 наукових робіт, в тому числі 1 монографія, 2 методичні рекомендації, 22 статі в провідних наукових фахових журналах, 20 публікацій в матеріалах конгресів, з’їздів, конференцій. отримано 2 патенти України.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, 6 розділів власних досліджень, висновків, списку літератури, що використовувалась, і додатків. Робота викладена на 329 сторінках машинописного тексту, містить 16 таблиць, 97 ілюстрації. Список літератури включає 217 українсько- та російськомовних робіт і 291 роботи іноземних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Для вирішення поставлених у роботі задач були проведені експериментальні та клінічні дослідження.

Експериментальна частина досліджень виконана на базі моргу обласного бюро судово-медичної експертизи. Метою експерименту було дослідження міцнісних властивостей зв’язок ККС для визначення їх ролі в збереженні стабільності таза. Для цього був розроблений оригінальний спосіб біомеханічного дослідження міцнісних властивостей зв’язок ККС в експерименті і пристрій для його здійснення ( патент України № 32955). Суть експерименту полягала в моделюванні навантаження ПНК, міра збереження стабільності таза визначалася величиною зміщення тазової кістки, що вивихується, і станом зв’язок ККС при навантаженнях, адекватних реальним, і при їх збільшенні аж до повного вивиху тазової кістки.

Клінічна частина роботи виконана на основі аналізу результатів лікування 1063 пацієнтів з ушкодженнями, запальними, деструктивно-дистрофічними захворюваннями і пухлинами крижово-клубових суглобів, що перебували на стаціонарному лікуванні в клініці ІПХС ім. проф. М.І.Ситенка АМН України, травматологічних відділеннях міської клінічної лікарні швидкої невідкладної допомоги і 17-й міської клінічної багатопрофільної лікарні м. Харкова.

Ушкодження ККС відмічалися у 873 пацієнтів, деструктивно-дистрофічні запальні захворювання амфіартрозу було виявлено у 147 пацієнтів, пухлини заднього відділу таза діагностовано у 43 хворих. Доцільність аналізу результатів лікування таких різнорідних за нозологією і чисельністю груп пацієнтів в одній роботі зумовлена спільністю концептуальної моделі пато- і саногенезу нестабільності крижово-клубових суглобів, підтвердженням коректності якої може стати тільки можливість її універсального застосування.

Для об’єктивізації оцінки функціональних результатів відновлення стабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях ККС проводилося клініко-біомеханічне обстеження. Дослідження проводилися в лабораторії біомеханіки Інституту патології хребта та суглобів АМН України, оцінка проведеного лікування виконувалася через 6, 9, 12 і 18 місяців після виписки хворого зі стаціонару. До комплексу обстеження входило вимірювання вагового навантаження на нижні кінцівки, стабілографія і подографія. Основними біомеханічними параметрами, що характеризують відновлення стабільності таза до рівня повної компенсації, були: вагове навантаження на кінцівку 50 ± 5%; коефіцієнт навантаження 1,0; коефіцієнт ритмічності 1,0 ± 0,5. Субкомпенсації статико-динамічної функції таза відповідали: вагове навантаження на кінцівку 40 ± 5%; коефіцієнт навантаження 0,8; коефіцієнт ритмічності 0,8 ± 0,5. При декомпенсації вагове навантаження на кінцівку становило 30 ± 5%; коефіцієнт навантаження 0,7; коефіцієнт ритмічності 0,7 ± 0,5.

Результати проведених досліджень було згруповано у вигляді комп’ютерної бази даних в електронних таблицях і оброблено з використанням стандартних статистичних програм.

Результати досліджень та їх обговорення

1. Експериментально-математичне обгрунтування концептуальної моделі пато- і саногенезу нестабільності крижово-клубових-суглобів. Для визначення ролі зв’язок ККС в збереженні стабільності таза було проведено 4 серії експериментально-біомеханічних досліджень їх міцнісних властивостей. В I серію увійшов 21 експеримент на 17 трупах з неушкодженими зв’язками ККС. Другу серію експериментів становили 20 досліджень, виконаних на 16 трупах з перетнутою крижово-бугорною зв’язкою У III серію експериментів увійшли 20 досліджень, проведених на 16 трупах з перетнутою крижово-остистою зв’язкою. IV серію становив 21 експеримент, виконаний на 17 трупах з перетнутими крижово-остистою і крижово-бугорною зв’язками. В усіх серіях експериментів залежність “навантаження – деформація” можна умовно розділити на етапи. З початку процесу навантаження зростання зусилля відбувалося повільно, а зміщення тазової кістки було досить легким. Другий етап експерименту характеризувався інтенсивним зростанням навантаження при незначному зміщенні тазової кістки. Третій етап експерименту, що починався з перших розривів волокон зв’язки, відрізнявся уповільненням зростання сили і збільшенням зміщення таза. Четвертий етап експерименту відповідав розриву зв’язок ККС, вивиху тазової кістки і різкому зниженню навантаження. Разом з тим зусилля, необхідні для вивихування тазової кістки в IV серії експериментів (181-193 кгс), були набагато нижче, ніж у випадках із перетнутими крижово-бугорними (278-308 кгс) або крижово-остистими зв’язками (243-289 кгс), а при неушкоджених зв’язках вони дорівнювали 374 – 397 кгс.

Проведені експериментальні дослідження показали, що зв’язки крижово-клубового суглоба витримують навантаження, що значно перевищують реально існуючі в фізіологічних умовах.

Розглянути багато-які аспекти клінічної біомеханіки ККС і з’ясувати механізм забезпечення стабільності таза могла б адаптація математичного моделювання поясу нижніх кінцівок для певного пацієнта і конкретної клінічної ситуації. З цією метою був створений спосіб математичного кінцевоелементного моделювання таза, що може індивідуально адаптуватися завдяки використанню комп’ютерної обробки томографічних зображень Для побудови моделі виконують ЯМР-томографію таза, після чого сукупність магнітно-резонансних зрізів за допомогою спеціального програмного забезпечення трансформують у трьохмірне зображення та генерують кінцевоелементну сітку. Завдяки використанню ЯМР-томографії модель повністю відповідає анатомічним особливостям таза конкретного пацієнта, що має велике прикладне значення, наприклад, при проектуванні реконструктивних операцій та оптимізації остеосинтезу таза.

Дослідження НДС двох- і одноопорного положення таза показали таке (рис. ).

Рис. 1. Розподіл напружено-деформованого стану у тазі при двохопорному (а, б) та одноопорному стоянні (в, г)

Найбільш напруженими потрібно вважати ділянки тазової кістки, розташовані між вушкоподібною поверхнею клубової кістки і сідничним бугром, а також прилеглі до маргінальної лінії таза. Високим рівнем напруження відрізняються субхондральні зони крижово-клубових і кульшових суглобів, де відмічається значне потовщення і збільшення міцнісних властивостей тазової кістки. Крижово-бугорна і крижово-остиста зв’язки, як і передній відділ таза, грають роль компенсаторів, знижуючи рівень напруженого стану поясу нижніх кінцівок.

На основі відомих уявлень про структурно-функціональні особливості таза, результатах власних експериментальних досліджень біомеханічних особливостей зв’язок ККС і картини розподілу НДС таза ми постулюємо концептуальну модель пато- і саногенезу нестабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях крижово-клубових суглобів таким чином.

Об’єктом моделювання є система ККС, яка реалізує своє структурно-функціональне призначення в біомеханічній ланці таза. У свою чергу крижово-клубовий суглоб можна умовно розділити на 5 підсистем: опорну, рухову, з’єднувальну, підсистема, що стабілізує і що компенсує. До опорної підсистеми крижово-клубових суглобів відносяться крижі і парні клубові кістки, форма і просторове положення яких призначені для передачі ваги тіла від хребта на кульшові суглоби. До рухової підсистеми відноситься синовіальна частина вушкоподібних поверхонь, вкрита гіаліновим хрящем. До з’єднувальної підсистеми відносяться: вентральна, дорсальна і міжкісткова крижово-клубові зв’язки (останню ряд джерел визначає як лігаментарну частину вушкоподібних поверхонь). Ці ж анатомічні утворення, а також крижово-остиста і крижово-бугорна зв’язки утворюють надзвичайно важливу в біомеханічному аспекті стабілізуючу підсистему, що грає провідну роль у формуванні сукупності кістково-зв’язкових арочних елементів, що формують в просторі первинно напружену оболонкову структуру напівсферичної форми. Разом з діафрагмою, м’язами тазового дна і черевної стінки таз бере участь у формуванні замкненої сферичної або еліптичної оболонкової структури, яка створює черевну порожнину.

У свою чергу крижово-остиста і крижово-бугорна зв’язки разом із переднім відділом таза – гілками лобкової кістки і лобковим симфізом утворюють підсистему крижово-клубових суглобів, біомеханічна роль якої зводиться до перерозподілу напружено-деформованого стану таза в момент концентрації напружень на ділянці від вушкоподібної поверхні клубової кістки до вертлюжної западини. Функціональне призначення трьох останніх підсистем близьке за суттю, але існує нюанс біомеханічної ролі кожного з анатомічних утворень, що беруть участь в забезпеченні різних фаз нутації.

Така складна структурно-функціональна організація системи ККС визначена переходом до прямоходіння і розворотом таза, наслідком яких стало зміщення осей навантаження амфіартрозу і лобкового симфізу. А оскільки лобковий симфіз розташований у людини також не в одній площині з кульшовим суглобом, він втрачає функції стабілізатора ККС, залишаючись при цьому компенсатором НДС таза. Внаслідок еволюції сформувалася нова підсистема стабілізації крижово-клубових суглобів, розташована симетрично лобковому симфізу відносно вертикальної площини, що проходить через ККС – крижово-остиста і крижово-бугорна зв’язки. Наведені вище факти свідчать про те, що спрощення форми і біомеханічних особливостей таза до умовного кільця, є некоректними для цілого ряду біомеханічних ситуацій. На наш погляд, таз являє собою систему кістково-зв’язкових арочних елементів, що формують в просторі первинно напружену оболонкову структуру напівсферичної форми.

Оскільки структурно-біомеханічні особливості й умови функціонування таза в нормі універсальні, то й концептуальна модель має відповідати цій вимозі і бути коректною в описанні патомеханічних станів, зумовлених не тільки травматичними, але й диспластичними, деструктивно-дистрофічними, запальними і пухлинними процесами. Універсальним для вищеперелічених нозологій патомеханічним станом, що зумовлює симптомокомплекс статико-динамічних порушень функції таза, є нестабільність ККС. Відповідно до загальновідомої теорії нестабільности хребта (М.І.Хвисюк, 1977; М.О.Корж та співавт., 1986), ми визначаємо нестабільність КПС як патологічний стан, що клінічно виявляється, ведучим біомеханічним субстратом якого є недостатність носійної здатності, що реалізується під впливом зовнішніх навантажень в надмірні деформації, патологічні переміщення або руйнування структурних елементів системи ККС.

Процес пато- і саногенезу ушкоджень і захворювань ККС відбувається в три етапи з участю безлічі об’єктивних і суб’єктивних чинників. Згідно з моделлю, що пропонується, перший етап полягає в дії причинного чинника. За такий можуть виступати: травма, макроструктурні, генетично детерміновані аномалії будови (дисплазія), деструктивно-дистрофічні, запальні захворювання і пухлини (Корж О.О., Сіменач Б.І., 1999). Дія різних причинних чинників спочатку може бути спрямована не на весь об’єкт, а на один або декілька структурних елементів, що його складають. Але руйнування певного елемента, що відбувається на будь-якому рівні структурної організації системи, неминуче приводить до відповідної реакції спочатку підсистеми, до якої відноситься цей елемент, а потім всього ККС або таза загалом. Ці реакції знаменують собою початок другого етапу розвитку патологічного процесу в крижово-клубових суглобах, що полягає в реалізації реактивних процесів, які приводять до порушень структурної організації підсистем з перспективою дезінтеграції всієї системи таза. Клінічно такий розвиток подій визначається порушенням функції ККС, яка може мати дві форми.

Обмеження об’єму рухів в ККС – більш поширена форма порушення функції амфіартрозу. Біомеханічно вона проявляється обмеженням нутації, зумовленим асиметричним переміщенням вушкоподібних поверхонь крижів і клубової кістки з амплітудою, що знаходиться в межах фізіологічної розтяжності зв’язок заднього відділу таза. У клінічній практиці цей стан відомий як функціональний блок крижово-клубових суглобів, який може бути наслідком як ушкоджень, так і деструктивно-дистрофічних або запальних захворювань амфіартрозу.

Надмірне збільшення амплітуди рухів клубової кістки відносно крижів виникає при вивихах або підвивихах зруйнованих або незмінених вушковідних поверхонь, що супроводжуються повним або частковим розривом зв’язок заднього відділу таза. Сукупність зазначених чинників приводить до надмірної рухомості в амфіартрозі, причому в залежності від напрямку дії травмуючої таз сили традиційно виділяють ротаційну і ротаційно-вертикальну нестабільність таза. Безумовно, розподіл нестабільності таза на ротаційну і вертикальну форми виправданий і доцільний як з теоретичної, так і з практичної точок зору. Разом з тим існують варіанти поєднань ушкоджень опорної, рухової, з’єднувальної, стабілізувальної і компенсувальної підсистем крижово-клубових суглобів, що дозволяють виділити серед ротаційних і ротаційно-вертикально нестабільних ушкоджень таза ряд характерних біомеханічних ситуацій. Потрібно відмітити, що нестабільність таза зустрічається не тільки при травмах таза, але і при деструкціях запального або пухлинного генезу, а також післяопераційних дефектах вушкоподібних поверхонь і інших структур ККС.

На нашу думку, ротаційну нестабільність таза можна умовно розділити на два види – екстраротаційну й інтраротаційну. Екстраротаційна нестабільність виявляється як патологічна рухомість вушкоподібних поверхонь навколо осі, близької до вертикальної осі крижів, що проходить в проекції заднього краю лігаментарної частини ККС. При травмах таза цей вид нестабільності виникає внаслідок прямого удару в ділянку задньоверхніх клубових остей, передньозадньої компресії таза або, при непрямому механізмі ушкодження, внаслідок надмірної зовнішньої ротації стегон. Такі травми, що неминуче супроводжуються розривами лобкового симфізу, отримали назву ушкоджень типу “відкритої книги”. Інтраротаційна нестабільність ККС проявляється як патологічна рухомість вушкоподібних поверхонь навколо осі, близької до вертикальної осі крижів, що проходить в проекції переднього краю артикулярної частини ККС. При ушкодженнях таза цей вигляд нестабільності виникає внаслідок прямого удару в ділянку передньоверхніх клубових остей, діагональної або бічної компресії таза, а при опосередкованому механізмі травми – внаслідок надмірної внутрішньої ротації стегон. Ушкодження компенсувальної підсистеми крижово-клубових суглобів проявляються у вигляді переломів гілок лобкових кісток, перешкоджаючих внутрішній ротації тазової кістки. Зустрічається ця форма нестабільності і у хворих з деструкцією передніх відділів вушкоподібних поверхонь або дорсальних крижово-клубових зв’язок, виниклих в результаті пухлинного або запального процесу, але лише при недостатності функції стабілізувальної і компенсувальної підсистем крижово-клубових суглобів.

Вертикальна нестабільність являє собою патологічну рухомість вушкоподібних поверхонь з краніальним і екстраротаційним зміщенням клубової кістки вздовж і навколо осі, близької до вертикальної осі тіла, проведеної через вушкоподібну поверхню крижів. При травмах таза цей вигляд нестабільності виникає внаслідок прямого впливу на сідничні бугри в краніальному напрямі або при опосередкованому механізмі ушкодження, внаслідок опосредкованого впливу на таз по осі, близькій до вертикальної осі тіла. Такі ушкодження характеризуються тотальним розривом зв’язок заднього відділу таза, включаючи крижово-бугорну і крижово-остисту зв’язки, і обов’язковим порушенням безперервності тазового кільця в передньому відділі: розривом лобкового симфізу, переломом гілок лобкової або сідничної кісток. Ця форма нестабільності зустрічається також у хворих з тотальною деструкцією амфіартрозу пухлинного або запального генезу, а частіше - при великих післяопераційних дефектах структур, які створюють ККС. При вертикальній нестабільності руйнування з’єднувальної, стабілізувальної і компенсувальної підсистем амфіартрозу блокує функціонування, і опорної і рухової підсистем.

Фрагментарна нестабільність являє собою поєднання патологічної рухомості вушкоподібних поверхонь з ротаційним зміщенням клубової кістки навколо осі, що проходить через вушкоподібну поверхню крижів близько до вертикальної осі тіла, з чрезацетабулярним переломом тазової кістки. При ушкодженнях таза цей вид нестабільності виникає внаслідок непрямого впливу сили, що травмує таз через кульшовий суглоб. Фрагментарна нестабільність характерезується субтотальним розривом зв’язок ККС, а якщо крижово-бугорна і крижово-остиста зв’язки залишаються інтактними, стабілізувальна і компенсувальна підсистеми теоретично не втрачають свою функцію. Це пояснюється топографією лінії порушення безперервності таза на рівні вертлюжної западини і розташованих дистальніше лінії перелому точок прикріплення крижово-бугорної і крижово-остистої зв’язок до тазової кістки. Патогенетичною особливістю таких ушкоджень є руйнування з’єднувальної підсистеми ККС і блокування функції опорної і рухової підсистем, без яких стабілізувальна і компенсувальна підсистеми втрачають свою біомеханічну роль. На тактику лікування пацієнтів з цими травмами визначальний вплив мають “подвійний” характер нестабільності таза і необхідність анатомічної репозиції черезацетабулярного перелому для збереження функції кульшового суглоба.

Поліфрагментарна нестабільність являє собою поєднання патологічної рухомості зруйнованих вушкоподібних поверхонь з ротаційним або краніальним і ротаційним зміщенням фрагментів клубової кістки або крижів навколо, або вздовж і навколо осі, що проходить через проекцію ККС близько до вертикальної осі тіла, з осколковими переломами таза. Цей вид нестабільності виникає тільки при важких поліфрагментарних ушкодженнях таза внаслідок прямого або непрямого впливу на таз надзвичайно могутніх руйнівних зусиль. Такі ушкодження характеризуются тотальним розривом зв’язок ККС, включно з крижово-бугорною і крижово-остистою зв’язками, і порушенням безперервності таза в декількох місцях. Нерідко ці травми виникають внаслідок послідовної дії декількох руйнівних сил, що додає зміщенню фрагментів таза хаотичний характер. Безумовно, при цій формі нестабільності страждають всі підсистеми амфіартрозу, причому кожна з них повністю втрачає властиві їй функції.

Як правило, на другому етапі розвитку процесу пато- і саногенезу нестабільності ККС починають діяти суб’єктивні чинники – діагностичний процес і, при сприятливому розвит-ку подій, лікувальні заходи. Останній чинник безпосередньо впливає на тривалість другого етапу розвитку патологічного процесу і початок третього етапу – відновлення структурно-функціональних характеристик системи або формування компенсаторно-пристосовних механізмів, що забезпечує працездатність системи таза в нових біомеханічних умовах. Слід відмітити, що на другому етапі процеси пато- і саногенезу розвиваються за законами конкурентної рівноваги в умовах дії безлічі чинників, як прискорюючих, так і сповільню-ючих початок переходу до третього етапу. Важливими аспектами розвитку процесу в цій стадії є можливість припинення (або зниження інтенсивності) дії першопричинного чинни-ка, а також своєчасність і ефективність діагностичних і лікувальних заходів, що проводяться.

Розвиток подій не третьому етапі може йти двома шляхами – відновлення структурно-функціональних характеристик системи або формування компенсаторно-пристосовних механізмів, що забезпечує працездатність системи ККС в нових біомеханічних умовах. У першому випадку вплив суб’єктивного чинника лікувальних заходів виражений в більшій мірі. Тільки в дуже обмеженому колі функціональних порушень ККС реально розглядати можливість відновлення повноцінної нутації. Частіше лікувальна тактика спрямована на анкілозування ККС в надії на компенсаторно-пристосовні реакції з боку суміжних сегментів опорно-рухової системи. Саме в цьому напрямі відбувається розвиток методів остеосинтезу ушкодженого ККС і хірургічного лікування його деструктивно-дистрофічних, запальних і пухлинних уражень.

Концептуальна модель, що пропонується, передбачає два виходи процесу пато- і саногенезу нестабільності таза при ушкодженнях і захворюваннях ККС. Сприятливий вихід передбачає відновлення стабільності таза без залишкових деформацій або з допустимими залишковими деформаціями, що не супроводжуються грубими статико-динамічними порушеннями. Несприятливий вихід має на увазі прогресування, збереження нестабільності амфіартрозу або відновлення стабільності з неприпустимими залишковими деформаціями, що супроводжуються грубими статико-динамічними порушеннями з боку ПНК.

Концептуальну модель пато- і саногенезу нестабільності крижово-клубових суглобів верифіковано у клінічному розділі дисертації.

2. Результати клінічних досліджень.

Відновлення стабільності таза при ушкодженнях крижово-клубових суглобів. У роботі проаналізовано результати лікування 873 пацієнтів з ушкодженнями ККС, що спостерігалися в клініці ІПХС ім. проф. М.І.Ситенка АМН України, травматологічних відділеннях міської клінічної лікарні швидкої невідкладної допомоги і 17-ї міської клінічної багатопрофільної лікарні м. Харкова за період з 1985 по 2000 роки. Весь період спостережень може бути умовно розподілений на два етапи, які хронологічно співпадають з двома моделями надання медичної допомоги потерпілим з травмами таза. У групу А увійшли постраждалі з травмами таза, що знаходилися на стаціонарному лікуванні у перелічених вище клініках у період з 1985 по 1992 роки, а в групу Б – пацієнти з аналогічними ушкодженнями, що лікувалися в тих же медичних установах в 1993 – 2000 роках. Ми пропонуємо робочу класифікацію ушкоджень ККС, засновану на принципі розподілу на групи відповідно до того або іншого виду нестабільності, що характеризує даний варіант руйнування підсистем амфіартрозу.

До досить нечисленного виду стабільних ушкоджень ККС належать інтра- або трансартикулярні переломи вушкоподібних поверхонь за умов неушкоджених зв’язок таза, про що свідчить діастаз між фрагментами до 5 мм. Пародоксальність рубрифікації внутрі-шньо-суглобових ушкоджень вушкоподібних поверхонь як стабільних пояснюється анатомо- функціональними особливостями ККС. Вентральні, інтраосальні і дорсальні крижо-во-клубові зв’язки досить щільно фіксують фрагменти інтраартикулярних переломів, не даючи їм зміститься, але тільки при інтактних крижово-бугорній і крижово-остистій зв’язках.

Звичайно такі ушкодження лікують функціональним методом – ортопедичним укладанням за Волковичем, що добре зарекомендувало себе при стабільних переломах таза інших локалізацій. Цей метод використовувався і для лікування більшості інтраартикулярних ушкоджень у хворих ІА підгрупи. Разом з тим, суть цього методу полягає в забезпеченні розслаблення м’язів і зв’язок ПНК. При цьому крижово-бугорна і крижово-остиста зв’язки стають недостатньо напруженими, що знижує їх стабілізувальні можливості відносно крижів. Нутаційні рухи можуть спровокувати зміщення відламків та деформацію суглобових поверхонь. Крім того, лікування методом укладання за Волковичем потребує тривалого постільного режиму, що пов’язано з ризиком гіпостатичних ускладнень.

Нами спільно зі співробітниками лабораторії нових матеріалів ІПХС ім. М.І.Ситенка АМН України розроблений і впроваджений в клінічну практику ортез для іммобілізації таза. Запропонований пристрій виконується з термопластичного листового полімеру, що дозволяє моделювати ортез безпосередньо на тілі пацієнта. У проекції крижів на внутрішній стороні ортеза розташований денутаційний пелот із піненого поліетилену, що обмежує рухомість крижів. Застосування розробленого ортеза для лікування 17 хворих ІБ підгрупи дозволило скоротити термін стаціонарного лікування з 28±3 до 16±2 днів та покращити показники відновлення статико-динамічної функції таза.

Традиційно до стабільних ушкоджень таза відносять переломи, що не порушують безперервності таза, крайові і відривні переломи. Однак остання категорія включає в себе відриви точок прикріплення крижово-бугорної і крижово-остистої зв’язок до тазової кістки. Головною патомеханічною особливістю таких ушкоджень є порушення стабілізувальної і компенсувальної підсистем ККС і блокування функції опорної і рухової підсистем. Таким чином, незважаючи на відсутність ушкоджень структур безпосередньо крижово-клубового суглоба, він не може повноцінно виконувати свою біомеханічну роль. У клінічній практиці цей стан відомий як функціональний блок ККС.

Ми назвали цей вид ушкоджень “диснутаційним”, оскільки біомеханічно вони виявляються порушенням нутації крижів, зумовленим асиметричним переміщенням вушкоподібних поверхонь крижів і клубової кістки. Амплітуда цього переміщення може знаходитися в межах максимальної фізіологічної розтяжності зв’язок заднього відділу таза (при прямих травмах амфіартрозу без порушення з’єднувальної підсистеми) або трохи перевищувати її. У останньому випадку функціональний блок може виникнути внаслідок невідповідності довжини зв’язок таза топографії точок їх прикріплення. До такої ситуації може привести перелом крижів нижче рівня крижово-клубового суглоба, відрив сідничної ості або сідничного бугра.

Передумови диснутаційних ушкоджень ККС виникають також при переломах гілок лобкової та сідничної кісток, які порушують функцію компенсувальної підсистеми амфіартрозу. Такі переломи потребують пильної діагностики взаєморозташування вушкоподібних поверхонь і часто залишаються нерозпізнаними. Навіть при своєчасно виконаній рентгенографії незначні зміщення і асиметрію положення вушкоподібних поверхонь часто пояснюють помилками укладки хворого, а болі в крижово-клубовому суглобі – ударом таза. Так, диснутаційне ушкодження ККС було своєчасно діагностовано лише у 14 (15,2%) пацієнтів ІІА підгрупи, які мали ушкодження переднього відділу таза. Розпізнання функціональних блоків у хворих ІІБ підгрупи проводилось на підставі клінічно-рентгенологічних критеріїв, верифікованих даними ЯМР-томографії. Поряд із позитивними симптомами Кушелевського, Меннеля та болем при пальпації в проекції крижово-клубового суглоба про наявність його денутаційного ушкодження свідчили такі рентгенологічні ознаки як асиметрія гребенів клубових кісток, однобічний краніальний зсув вушкоподібних поверхонь в межах 5-10 мм. Після усунення функціонального блоку таз фіксували пластиковим ортезом з денутаційним пелотом терміном до 6 тижнів, проводили медикаментозну про-філактику розвитку посттравматичного артрозу. Ефект використання розробленого лікувального комплексу полягає у скороченні строків перебування хворих ІІБ групи у стаціонарі на 9±0,8 днів та покращенні віддалених функціональних результатів.

Тяжкість перебігу гострого періоду травматичної хвороби у хворих із нестабільними ушкодженнями заднього відділу таза зумовлює необхідність одночасного проведення численних термінових діагностичних і лікувальних заходів у максимально стислі терміни, що змушує чітко регламентувати схему надання невідкладної допомоги.

Ми застосовуємо такий лікувально-діагностичний алгоритм у хворих із закритою травмою тазової ділянки. Евакуація та внутрішньолікарняна транспортировка постраждалого з підозрою на нестабільне ушкодження таза повинна проводитися тільки на фоні протишокових заходів, з обов’язковою транспортною іммобілізацією. Нами розроблений і впроваджений в клінічну практику каркасно-пневматичний ортез, що поєднує достоїнства жорсткої фіксації (за рахунок пластикового каркаса) з