Державна установа „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України”

ЧЕКРИЖЕВ Дмитро Олегович

УДК 616.711 – 007.55 – 053.4/7 – 089.22

Клініко-біомеханічне обгрунтування застосування корсетів для лікування сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків

14.01.21 Травматологія та ортопедія

автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук

Харків - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державній установі „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України”.

Науковий керівник: доктор медичних наук професор

КОРЖ Микола Олексійович

Державна установа „Інститут патології

хребта та суглобів імені професора

М.І.Ситенка Академії медичних наук

України”, директор

Офіційні опоненти: доктор медичних наук професор

Грунтовський Геннадій Харлампійович,

Державна установа „Інститут патології

хребта та суглобів імені професора

М.І.Ситенка Академії медичних наук

України”, головний науковий співробітник

відділу зазворювань та пошкоджень хребта

доктор медичних наук професор

Левицький Анатолій Феодосійович,

Національний медичний універсітет

ім. О.О.Богомольця МОЗ України, професор кафедри

дитячої хірургії.

Захист відбудеться „ 29 ” листопада 2007 року об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради 64.607.01 Державної установи „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м.Харків, вул.Пушкінська, 80).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державної установи „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м.Харків, вул.Пушкінська, 80).

Автореферат розісланий „ 26 ” жовтня 2007 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук професор В.О.Радченко

Актуальність теми. Лікування сколіотичної деформації хребта завжди було i є одним з найбільш складних питань ортопедії. Розповсюдженість сколіозу серед населення України, за даними Біленького В.Є. та співавторів (1981), становить 4-8% та має тенденцію до зростання. Близько половини цих хворих для лікування деформацій хребта потребують корсетів. Несвоєчасна діагностика сколіозу, низький рівень ефективності консервативного лікування та вiдсутнiсть в країні сучасних корсетів призводять до різкого зростання тяжких форм сколiозiв з грубим косметичним дефектом та порушенням функції внутрiшнiх органів, що викликає зниження якості життя пацiента, iнвалiдизацiю та скорочує тривалість життя хворого.

Високий рівень захворюваності на сколіоз, вiдсутнiсть єдиних пiдходiв до використання корсетів при консервативному лiкуваннi сколіотичних викривлень хребта привертають велику увагу дослiдникiв до даної проблеми.

Lonstein J.E. i Winter R.B. (1998) аналiзуючи результати лiкування 1050 хворих у вiцi вiд 10 до 17 рокiв корсетом Мiлуокi, вiдмiтили, що прогресування сколiозу було зупинено тiльки в 77% випадкiв. Noonan K.J. et all. (1996) повiдомляють про прогресування викривлення бiльш 5° у 42% хворих при використаннi корсета Мiлуокi, а величина корекцiї бічного викривлення хребта у пацiєнтiв з вдалими наслiдками склала всього 8%. Використання корсета Мiлуокi значно знижує якiсть життя хворого внаслідок наявнiсті головотримача.

Prise C.T. et all. (1997) наводять результати використання нiчного ортеза-корсета Чарльстон - у 66% хворих автори вiдмiчають покращання або стабiлiзацiю сколiозу, у 34% - прогресування викривлення хребта.

Коригувальна здатнiсть ортеза-корсета Бостон з термопластику при вiдносно невеликих сколiозах досягає 50% за даними Olasson Y. та Sataste H. (1995). Значним недолiком ортеза-корсета Бостон є вiдсутнiсть деротацiйного впливу на верхiвку викривлення хребта, що доведено Labelle (1992) при виконаннi комп`ютерної томографiї хворим в корсетах та без них .

Weber (1999) повiдомляє про результати лiкування пацiєнтiв пластиковим корсетом Вiлмiнгтон з середньою величиною викривлення хребта 31°. Автор отримав початкову корекцiю сколiозу 13°, або 41%. Однак вiддаленi результати використання цього корсета, за даними Аllington (1996), свiдчать про прогресування сколiозу у 36% хворих .

Matussek J. et all.(2000) повiдомляють про корекцiю фронтального викривлення хребта ортезом-корсетом Шено вiд 32 до 68% в залежностi вiд початкової величини викривлення. Деротацiйний ефект при використаннi корсета Шено, отриманий авторами, склав вiд 38 до 78%.

Таким чином, наведенi данi дозвляють зробити висновок, що найбiльшi коригувальнi здатностi для корекцiї сколiотичної деформацiї хребта мають ортези-корсети Шено.

Проведений аналiз відомих корсетів показав, що найбiльш перспективними пристроями для консервативного лiкування сколiозу є корсети з термопластику, якi виготовляються iндивiдуально для кожного хворого за позитивною гiпсовою моделлю.

Але на цей час недостатньо вивченим є вплив корсета на структурно-функцiональнi змiни в хребтi. Недостатнє розуміння біомеханічної дії корсета, підміна технології виготовлення технологією формування призвели до появи великої кількості корсетів, які не відповідають сучасним вимогам.

Діючі показання до призначення корсета та термін його застосування також не можна вважати бездоганними. Існує загальновизнана думка, що корсет треба призначати , коли величина деформації досягне 20°, але як бути у разі, коли річ йде про дитину 7 років, у котрої за останні 6 місяців з'явилась деформація 9°, немає єдиної думки. Не до кінця ясно, і коли закінчувати лікування корсетом - у випадку досягнення гіперкорекції або продовжувати лікування до закінчення росту скелета.

Існуючі конструкції корсетів здійснюють недостатню корекцію на сколіотичну деформацію хребта, нетехнологічні у виготовленні майже повністю відсутній деротаційний ефект від їх використання. Через недостатню коригувальну дію застосовуваних на сьогоднішній день корсетів багато ортопедів взагалі відмовляються від корсетів при лікуванні сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків. Це призводить до розвитку грубих инвалідизуючих деформацій хребта, що потребують складного хірургічного лікування. Дотепер не існує чітких показань для призначення корсета, для початку й закінчення корсетотерапії. Не розроблений режим використання корсета. Немає чітких клінічних рекомендацій з технології виготовлення корсетів. Недостатньо вивчений вплив корсетів на зміну сколіотичної деформації хребта в процесі лікування корсетом. Усе вищесказане спонукало нас провести роботу з удосконалення методики корсетотерапії сколіотичної деформації хребта, розробити показання до призначення корсетів, розробити технологію виготовлення корсета й методику його використання.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт Державної установи „Інституту патології хребта та суглобів ім. професора М.І. Ситенка АМН України” („Дослідити вплив ортезів-корсетів на перебіг сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків”, шифр теми ЦФ2003.2.АМНУ, держреєстрація № 0103U000259. У рамках цієї теми автор проводив клінічне та рентгенологічне обстеження хворих, брав участь у розробці математичних моделей сколіотично деформованого хребта, розробці технології виготовлення та застосування корсетів. Особисто виготовляв корсети.).

Мета дослідження: удосконалити методику лікування сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків за допомогою корсетів шляхом біомеханічного обгрунтування вибору ділянок навантаження сколіотично деформованого тулуба та розробки сучасної технології виготовлення корсетів з досягненям триплощинної корекції деформації.

Задачі дослідження:

1. Дослідити тенденції розвитку науки щодо проблем та перспектив застосування корсетів для лікування сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків.

2. За допомогою метода кінцевих елементів побудувати тривимірну кінцевоелементну модель сколіотично деформованого хребта та вивчити топографію навантаження хребта та грудної клітки при дії різних варіантів коригувальних корсетів шляхом математичного моделювання.

3. На основі отриманих даних розробити технологію виготовлення корсетів залежно від типу сколіотичної деформації хребта та обгрунтувати та впровадити методику їх використання.

4. Оцінити ефективність удосконаленої методики застосування корсетів при лікуванні сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків.

5. Розробити прийоми ремоделювання корсетів в процесі експлуатації, які посилювали б коригувальну дію корсетів та подовжували строк іх використання.

6. Уточнити показання до використання корсетів при лікуванні сколіотичної хвороби у дітей та підлітків.

Об’єкт дослідження: хворі зі сколіотичною деформацією хребта.

Предмет дослідження: сколіотична деформація хребта, корсетотерапія, вплив корсетів на перебіг сколіотичної деформації хребта, технологія виготовлення корсетів.

Методи дослідження: для оцінки результатів консервативного лікування хворих зі сколіотичною деформацією хребта використовували методи клінічного та рентгенологічного обстеження для підтвердження прогресування або корекції викривлення хребта до початку корсетотерапії, на етапах та після закінчення корсетотерапії; на етапі розробки технології виготовлення корсетів застосовували метод біомеханічного моделювання умов навантаження за допомогою розроблених методом кінцевих елементів математичних моделей для різних відділів хребта.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі проведених теоретичних та клінічних досліджень отримані нові знання про механізми дії корсета на сколіотично деформовані хребет та грудну клітку. Встановлені найбільш ефективні місця прикладення тиску на грудну клітку для усунення фронтального, сагітального та ротаційного компонентів деформації хребта при лікуванні сколіотичної хвороби у дітей та підлітків.

Уперше проведено біомеханічне моделювання навантаження сколіотично викривленого хребта за допомогою розробленої методом кінцевих елементів математичної моделі для різних відділів хребта.

Уперше для покращання коригувальної дії корсетів та подовження строку їх використання була запропонована методика ремоделювання корсетів.

Практичне значення одержаних результатів. Уперше розроблена технологія виготовлення корсета залежно від типу сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків.

Удосконалено технологію гіпсотомії негативної моделі тулуба з метою покращання коригувальної дії корсета при консервативному лікуванні сколіотичної хвороби хребта.

Уперше триточковий принцип коригувальної дії на сколіотичне викривлення хребта був застосований для корекції ротаційного компонента деформації, а не тільки фронтального та сагітального.

Уперше була запропонована технологія ремоделювання корсетів для подовження строку їх використання та для посилення коригувальної дії на сколіотичну деформацію хребта.

Результати дослідження (технологія виготовлення та використання корсетів для консервативного лікування сколіотичної хвороби хребта у дітей та підлітків) впроваджені у клінічну практику у головному санаторії „Орлятко” МОЗ України м.Євпаторія, санаторії ім. Н.К.Крупської МОЗ України м.Євпаторія, у спеціалізованій школі-інтернаті №13 для дітей, хворих на сколіоз, м.Харків, в УДСЛ „Охматдит” м. Київ.

Особистий внесок здобувача. Особисто здобувачем була розроблена технологія виготовлення корсета залежно від типу сколіотичної деформації хребта. При моделюванні умов навантаження здобувач визначив зони та напрямок навантаження. Особисто були проведені клінічний огляд та аналіз рентгенограм усіх пацієнтів, яких спостерігали під час виконування роботи. Здобувач проводив аналіз та систематизацію результатів дослідження. Особисто здобувачем було виготовлено більше 2000 корсетів .

Біомеханічні дослідження проведені в лабораторії біомеханіки Державної установи „Інституту патології хребта та суглобів ім. проф. М.І.Ситенка АМН України” за консультативною допомогою співробітників лабораторії М.Ю.Карпинського та І.А.Субботи.

Для впровадження в практику отриманих результатів були організовані дві ортопедичні майстерні: в м. Євпаторія - на базі головного санаторію „Орлятко” МОЗ України, в м.Харків - на базі спеціалізованої школи-інтернату №13 для дітей, хворих на сколіоз. В цих майстернях щомісяця виготовляють 40-50 корсетів для дітей та підлітків зі сколіотичною деформацією хребта під особистим контролем здобувача.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були висвітлені на наукових конференціях, семінарах, конгресах та симпозіумах:

Пленум Правління Ураїнської ассоціаціїї ортопедів-травматологів, присвячений 95-річчю Інституту патології хребта та суглобів ім. професора М.І. Ситенка АМНУ (Харків, 2002); Всеукраїнська науково-практична конференція з проблем ортопедії та травматології „Актуальні питання сучасної артрології”, присвячена 80-річчю кафедри травматології та ортопедії Національного медичного університету (Київ, 2003); науково-практичний семінар „Актуальні питання відновного лікування дітей з патологією опорно-рухової системи” (Євпаторія, 2003) ; науковий симпозіум з міжнародною участю “Здоровье детей и подростков. Санаторно-курортное лечение. Оздоровление. Медицинская реабилитация” (Євпаторія, 2003); Міжнародний симпозіум “Адаптация различных систем организма при сколиотической деформации позвоночника. Методы лечения” (Москва, 2003); IV Конгрес фізіотерапевтів та курортологів Автономної Республіки Крим “Актуальные вопросы физиотерапии и курортологии” (Євпаторія, 2004); Науково-практичний семінар “Реабилитация детей и подростков с заболеваниями и повреждениями позвоночника” (Євпаторія, 2005); Науково-практична конференція з міжнародною участю “Нові технології у травматології та ортопедії” (Донецьк, 2006).

Також були зроблені доповіді на засіданнях Харківського обласного товариства ортопедів та травматологів, обласних науково-практичних конференціях в містах Житомир (2001), Полтава (2001), Запоріжжя (2001), Кіровоград (2003) та Євпаторія (2003).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 8 друкованих праць, з них 5 статей в провідних наукових фахових виданнях, 1 патент України, 2 роботи в матеріалах конференцій.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається із вступу, 6 основних розділів, висновків, переліку використаної літератури та п'яти додатків - списка хворих та чотирьох актів впровадження. Дисертація викладена на 158 сторінках, містить 105 рисунків та 31 таблицю. Перелік використаної літератури містить 102 найменування (13 українських та російських авторів, 89 іноземних авторів).

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Для отримання об'єктивного уявлення про ортопедичний стан пацієнтів, нами використовувались загальноприйняті в ортопедії та травматології методи дослідження:

- клінічний,

- рентгенологічний,

- біомеханічний, математичного моделювання та метод кінцевих елементів,

- статистичний.

Клінічний метод включав збирання анамнезу, скарг та огляд пацієнтів. Під час рентгенологічного обстеження величину сколіотичної деформації вимірювали на передньозадніх оглядових рентгенограмах, виконаних стоячи, транспортиром за Коббом. Величину патологічної ротації тіл хребців вимірювали торсіометром Пердріолля на фронтальних спондилограмах. Клиноподібність 3 верхівкових хребців виміряли за методом Абальмасової транспортиром на фронтальних спондилограмах. При нагоді проводили оцінку теста Ріссера і на рівні TXII на фронтальних спондилограмах виміряли реберно-хребтовий кут для прогнозування можливого прогресування сколіотичної деформації хребта.

Для проведення біомеханічних досліджень нами методом кінцевих елементів були розроблені дві математичні моделі різних відділів хребта. Сколіотичну деформацію хребта моделювали шляхом виконання сегментів моделі, що імітують міжхребцеві диски, клиноподібної форми.

При розробці математичних моделей використовували механічні властивості біологічних матеріалів. Для розрахунку наведених напружень і переміщень ми користувалися комп'ютерною програмою „COSMOS-M”. Розрахунки проводили на персональній електронно-обчислювальній машині „Pentіum 4”.

Об'єктом спостереження були 256 пацієнтів з ідіопатичним сколіозом (45 хлопчиків і 211 дівчаток), які користувалися розробленими корсетами Лікування за допомогою корсета було почато у 10 пацієнтів (3,9%) у віці від 5 до 8 років, у 70 пацієнтів (27,3%) у віці від 9 до 12 років, і найчисленнішу групу склали пацієнти у віці від 13 до 16 років – 176 (68,8%).

У 34 пацієнтів лікування почато при фронтальному викривленні від 00 до 100, у 176 пацієнтів – при початковій деформації від 110 до 300, 43 пацієнти звернулися з фронтальною деформацією від 310 до 500, у 3 хворих на момент початку лікування деформація перевищувала 500 .

Залежно від особливостей деформації хребта всі пацієнти були розподілені на 4 групи:

-

-

-

-

Біомеханічне моделювання умов навантаження хребта при лікуванні сколіозу методом корсетотерапії. Модель поперекового відділу хребта складається з п’яти елементів, що моделюють хребці з остистими відростками та дуговідростковими суглобами, чотирьох елементів, що моделюють міжхребцеві диски. Простір між кістковими елементами дуговідросткових суглобів заповнювали матеріалом із механічними властивостями хряща. Зовнішньому шару тіл хребців та остистим відросткам надавали механічні властивості щільної кістки, внутрішній шар виконували з

властивостями губчастої кістки. Викривлення хребта у фронтальній площині моделювали за рахунок виконання елементів міжхребцевих дисків клиноподібної форми з кутом нахилу 10°. При цьому диски LI-LII та LII-LIII мають нахил, протилежній нахилу диска LIV-LV, а диск LIII-LIV був виконаний циліндричної форми. Ротаційну деформацію хребта моделювали за рахунок повороту кожного елемента, що моделює тіло хребця на 5° за стрілкою годинника відносно вищерозташованого.

Модель грудного відділу хребта складається з 5 однакових елементів, які моделюють хребець з ребровим колом. З метою зменшення кількості кінцевих елементів в моделі та прискорення терміну розрахунків тіла хребців, на відміну від моделі поперекового відділу хребта, моделювали у вигляді циліндрів без остистих відростків та дуговідросткових суглобів. Реброве коло виконано із 7 окремих частин, одна в ділянці груднини та по 3 з кожного боку. Така конструкція надавала можливості моделювати навантаження корсета на різні відділи грудної клітки. З метою дослідження взаємозв’язку грудного та поперекового відділів хребта при використанні корсетотерапії в модель були введені два елемента, які моделювали два хребця поперекового відділу хребта. Тіла хребців поєднані між собою елементами з механічними властивостями міжхребцевого диска. Сколіотичну деформацію моделювали аналогічно моделі поперекового відділу хребта за рахунок кліноподібності дисків та повороту окремих елементів моделі відносно один одного. У ділянці груднини задавали елементи, що забороняють переміщення елементів конструкції відносно один одного в даній точці. Дію корсета моделювали так. По поверхні одного з 7 елементів ребра прикладали навантаження, один з елементів залишали вільним (він моделював виріз у конструкції корсета), на всі інші елементи ребра накладали заборону на переміщення в зовнішньому напрямку. Компенсуючу силу, на відміну від моделі поперекового відділу хребта, не прикладали, тому що її роль виконували елементи, що забороняли переміщення сегментів ребра. Проведені біомеханічні дослідження дозволили зробити такі висновки:

-

-

-

-

Технологія виготовлення коригувального корсета. Процес виготовлення корсета складається з декількох етапів:

- робота з негативною моделлю,

- робота з позитивною моделлю,

- формування корсета,

- примірка і видача корсета

При виготовленні негативної моделі пацієнт знаходився у вертикальному положенні. Обов’язково треба звертати увагу на те, щоб пацієнт не вигинався у поперековому відділі до стану гіперлордозу. При виготовленні негативної моделі ніяких коригувальних дій ми не проводили.

У випадках, коли лікування корсетом починається при деформаціях, що перевищують 300, досягнути корекції створенням направленого руху сегментів тканин тільки в горизонтальній площині тяжко. Це пов'язано з виникненням значної невідповідності форми корсета і поверхні деформованого тіла, до того ж в даній ситуації анатомічна модель виходить коротше зміненої довжини хребта після досягнення корекції. Для запобігання таким змінам негативної моделі ми пропонуємо застосовувати клиноподібну гіпсотомію негативу. Для зручності опису процесу обробки позитивної моделі нами пропонується топографічна схема. Поверхню тіла ми умовно поділили на 34 зони, 6 з яких діляться ще на 2 через наявність в них дрібних деталей обробки

Залежно від особливостей деформації нами запропоновано чотири схеми обробки позитивної моделі:

-

-

-

-

В процесі експлуатації внаслідок зростання дитини або зміни деформації хребта (часткової корекції) може виникнути необхідність посилити дію пелотів, збільшити розширення або змінити довжину чи ширину корсета. Для цього необов'язково переробляти корсет наново. Існує декілька засобів виконати необхідну корекцію – ремоделювання. Методика ремоделювання корсетів в процесі їх експлуатації дозволяє покращити їх коригувальну дію, подовжити строк експлуатації корсета, а також підвищити комфортність носіння корсета та його косметичність.

Використовуючи 4 запропонованих базових схеми виготовлення корсета, розроблену технологію виготовлення корсета можна застосовувати при консервативному лікуванні сколіотичної деформації хребта незалежно від типу деформації.

Удосконалення методики гіпсотомії дозволяє рекомендувати ширше вживати цей маневр при виготовленні корсетів.

Розроблена топографічна схема поверхні тулуба дозволяє в доступній формі описати процесс обробки позитивної моделі, що робить технологію виготовлення корсета більш зрозумілою.

Застосування триточкового принципу при формуванні деротуючих пелотів посилює їх коригувальну дію.

Технологія використання корсета. Лікування за допомогою корсета повинне застосовуватися при явному або обґрунтовано очікуваному прогресуванні деформації. Галузь показань до лікування за допомогою корсета при скривленнях грудного відділу лежить у межах між 10° і 40°, а також у межах 10° і 30° за Коббом для сколіозів поперекового відділу. У виняткових випадках у дітей молодшого віку з достатньою гнучкістю й деформацією понад 40° можна також розглядати можливість лікування корсетом. Несприятливою прогностичною ознакою варто вважати малу мобільність деформації хребта. Щоб у використанні корсета був сенс, розвиток пацієнтів повинен припускати як мінімум 1 рік до повної зрілості скелета, хоча ми кілька разів успішно застосовували лікування корсетом у пацієнтів із закінченим кістковим ростом.

Термін закінчення лікування встановлюють індивідуально. Звичайно корсетне лікування можна закінчувати, якщо відсутні ознаки корекції на фоні закінчення кісткового росту.

Результати застосування розроблених коригувальних корсетів та аналіз отриманих результатів. Найбільшу групу (55 хворих) серед дітей з грудопоперековим типом деформації склали пацієнти віком від 13 до 16 років з величиною деформації від 110 до 300, група пацієнтів з величиною початкової деформації від 00 до 100 на 87,5% (28 хворих) представлена дітьми віком від 9 до 12 років. 6 пацієнтів (6,1%) почали лікування з деформації вище 300, і 2 пацієнти (2%) мали початкову деформацію вище 500. Максимальна корекція у фронтальній площині була досягнута в групах з початковою деформацією до 300 (спостерігався зворотний середній кореляційний зв'язок з коефіцієнтом r=-0,49). У випадках, коли лікування починали з деформації більше 300, корекція була отримана нижче (зворотний середній кореляційний зв'язок, r=-0,51). Аналогічні зміни відбулися і з патологічною ротацією тіл хребців .

При дослідженні зміни клиноподібності 3 верхівкових хребців клиноподібної деформації тіл хребців в групі пацієнтів з початковою фронтальною деформацією від 00 до 100 доступними нам методами не було виявлено. У групі пацієнтів з фронтальною деформацією від 110 до 300 за три роки спостереження цей показник був 96,3%, позитивна динаміка зміни цього показника спостерігалась три роки. При початковій деформації від 310 до 500 цей показник був 44,3%, позитивна динаміка зміни спостерігалася до другого року, а в групі з початковою деформацією більш 500- 8,3%, і позитивна динаміка зміни показника була тільки в перший рік спостереження.

Серед хворих з комбінованим типом деформації найбільшу групу склали пацієнти від 13 до 16 років з початковою деформацією від 110 до 300 (30 чоловік або 44%).

Найбільша корекція комбінованого типу деформації отримана в групі пацієнтів з величиною викривлення до 30° (r=-0,54). У групі дітей з деформацією від 310 до 500 цей показник значно нижче ( r=-0,49).

Таким же змінам піддалася і патологічна ротація в грудному і в поперековому відділах.

При дослідженні зміни клиноподібності 3 верхівкових хребців клиноподібної деформації тіл хребців в групі пацієнтів з початковою фронтальною деформацією від 00 до 100 доступними нам методами не було виявлено.

Позитивна динаміка корекції клиноподібної деформації тіл 3 верхівкових хребців простежувалася тільки протягом 2 років спостереження в групах з початковою фронтальною деформацією від 110 до 300 та від 310 до 500, з третього року спостереження динаміка не простежувалася.

Грудний тип деформації найбільш представлений групою дітей віком від 13 до 16 років з деформацією від 110 до 300 – 34 хворих (72%).

Більша корекція досягнута в групі дітей від 110 до 300 (r=-0,41). У цій же групі досягнута і більша корекція патологічної ротації .

Зміна клиноподібності 3 верхівкових хребців мала позитивну динаміку в групі від 110 до 300 до третього року спостереження включно. У групі від 310 до 500 позитивна динаміка відзначена тільки протягом першого року .

Поперековий тип деформації в основному представлений пацієнтами з початковою деформацією від 110 до 300.

У цій же групі була досягнута і більша корекція як у фронтальній площині (r=-0,55), так і корекція патологічної деформації .

У групі з деформацією від 110 до 300 динаміка зменшення клиноподібності трьох верхівкових хребців спостерігалася до другого року включно, в групі з початковою деформацією від 310 до 500 динаміка мала місце тільки на першому році спостереження .

Застосування розроблених корсетів у дітей і підлітків з ідіопатичним і диспластичним сколіозом дозволяє досягти триплощинної корекції у пацієнтів незалежно від типу деформації.

Ступінь корекції фронтальної деформації і патологічної ротації знаходиться в зворотній залежності від величини початкової деформації.

Найвищий ступінь корекції фронтальної деформації досягається у пацієнтів з початковою деформацією до 300.

У випадках явного або обгрунтовано очікуваного прогресування деформації доцільно призначати корсетотерапію і при деформаціях менше 100.

Корекція всіх елементів деформації найбільш виражена в перший рік спостереження, оскільки в першу чергу відбувається корекція неструктурних компонентів і зменшення клиноподібності міжхребцевих дисків.

Зменшення клиноподібності 3 верхівкових хребців найбільш виражено в перший рік застосування корсета, швидше за все за рахунок компенсації наймолодшого „спонгіозного компонента” клиноподібності. Подальша динаміка залежить від величини клиноподібної деформації на початку лікування. Чим менше виражена кліноподібність, тим позитивніше динаміка. У групі пацієнтів з величиною деформації до 300 простежується позитивна динаміка протягом 3 років спостереження. При збільшенні величини початкової деформації спостерігається слабка позитивна динаміка до 2 року спостереження.

Все це свідчить про нормалізацію структурних змін в хребті упроцесі корекції розробленим корсетом.

Консервативне лікування сколіозу в теперішній час досягло значних успіхів завдяки впровадженню у практику лікування сколіотичного викривлення хребта корсетів різних типів та конструкцій.

Вимогами до консервативного лікування сколіозу є не тільки зупинка прогресування деформації, а також її активна корекція, що досягається використанням саме активно коригувальних корсетів. Запорукою успішного лікування корсетом є своєчасне призначення корсетотерапії. Але частіше вперше пацієнт звертається до лікаря, коли деформація хребта перебільшує 300.

Детальне вивчення дії корсетів на перебіг сколіотичної деформації хребта призвело до того, що корсети нового покоління почали враховувати зміни сагітального профілю хребта при сколіозі, а також напрямок ротації різних сегментів тулуба відносно один одного і таза.

Оскільки сучасні корсети не заважають фізичній активністі пациєнтів, ризик розвитку атрофії м'язів тулуба мінімальний та зводиться регулярними заняттями ЛФК практично до нуля.

Серед усіх корсетів можна виділити розроблений французьким ортопедом Жаком Шено активно коригувальний корсет, який завдяки новому принципу корекції та методиці виготовлення дозволяв у значній мірі підвищувати ефективність консервативного лікування сколіотичного викривлення хребта. Цей метод лікування був активно підтриманий провідними ортопедами світу та отримав свій подальший розвиток. Таким чином з’явились нові вдосконалені корсети декількох генерацій, в основу виготовлення яких були покладені принципи, запропоновані Шено, але технологічні та методичні вдосконалення дозволили значно покращити результати використання корсетів при консервативному лікуванні сколіозу.

Проведені клінічні та рентгенологічні дослідження дозволяють зробити висновок про перевагу використання корсетів протягом всієї доби (full-time wearing). Технологічний процес виготовлення корсетів, розроблений Ж.Шено, передбачає проведення гіпсотомій негативних моделей. Це особливо актуально при лікуванні деформацій з величиною викривлення більш 30?. Проведення гіпсотомій дозволяє покращити коригувальну дію корсета, але їх здійснення потребує від лікаря-ортопеда значного досвіду та чіткого уявлення просторового положення деформації. Розроблена J.Sheneau та J.Matussek технологія гіпсотомії пропонує проведення корекції негативної моделі через верхівки увігнутої частини деформації, але така методика має недоліки, пов’язані з тим, що після гіпсотомії вертикальний розмір моделі збільшується. Внаслідок цього виникає зміщення коригувальних пелотів, що негативно впливає на корекцію деформації. Запропонована нами клиноподібна гіпсотомія дозволяє уникнути цього недоліку та підвищити коригувальну дію корсета.

На жаль, пряма дія на сколіотично викривлений хребет неможлива. Коригувальні зусилля діють на хребет через ребра та м'які тканини тулуба. У зв'язку з цим обробка негативної та позитивної моделі потребує розуміння розподілення деформацій та напружень, які виникають у корсеті та передаються з корсета на тулуб і через тулуб на хребет. В усіх відомих конструкціях корсетів таз використовується як нерухомий базис корсета. Задавання тазу направленого руху у трьох площинах, яке ми використували у запропонованих нами корсетах, значно покращило коригувальну дію корсета, особливо в поперековому відділі хребта.

Застосування ремоделювання корсетів після рентгенографічного контролю дозволило нам не тільки подовжити строк використання корсета, але й покращило його коригувальну дію.

ВИСНОВКИ

Проведені нами дослідження дозволяють зробити такі висновки:

1. Аналіз літературних даних показав, що існуючі конструкції корсетів (бостонський, Милуокі та ін.) здійснюють недостатню коригувальну дію на сколіотичну деформацію хребта, нетехнологічні у виготовленні, майже повністю відсутній деротаційний ефект від їх використання. Через недостатню коригувальну дію застосовуваних на сьогоднішній день корсетів багато ортопедів взагалі відмовляються від корсетів при лікуванні сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків. Це призводить до розвитку грубих инвалідизуючих деформацій хребта, що потребують складного хірургічного лікування. Дотепер не існує чітких показань для призначення корсета, для початку й закінчення корсетного лікування. Не розроблений режим використання корсета. Немає чітких клінічних рекомендацій з технології виготовлення корсетів. Недостатньо вивчений вплив корсетів на перебіг сколіотичної деформації хребта в процесі лікування корсетом.

2. При моделюванні умов навантаження тулуба в корсетах при різних типах сколіотичної деформації за допомогою розроблених методом кінцевих елементів математичних моделей різних відділів хребта нами було доведено, що діючи тільки на один хребець, що розташований на вершині викривлення, можна отримати зусилля для виправлення деформації, але здійснюючи тиск і на поручрозташовані хребці, можна отримати сильнішу коригувальну дію на деформований хребет; зусилля, що прикладені до бічних відростків хребців в напрямку "збоку досередини", працюють на усунення ротаційної деформації хребта, тоді як зусилля, які спрямовані в протилежному напрямку, навпаки, сприяють зростанню ротаційного викривлення. Натискання на бічний відросток тільки в напрямку "ззаду уперед" практично не дає ніяких змін деформації хребта, тому виконувати такий метод навантаження на практиці немає сенсу; тиск на груднину не має практичного значення, тому що призводить тільки до деформації ребрових елементів моделі; при навантаженні грудної клітки для отримання кращих результатів корекції необхідно здійснювати навантаження задньої частини ребер. Це сприяє усуненню як викривлення, так і ротаційного компонента деформації.

3. Використання розроблених корсетів у дітей та підлітків з ідіопатичним та диспластичним сколіозами дозволило досягти триплощинної корекції у пацієнтів зі всіма типами сколіозів, чотирьох розроблених модифікацій виготовлення корсета достатньо для отримання корекції сколіотичної деформації хребта при грудному, грудопоперековому, комбінованому та поперековому типі сколіотичної деформації.

4. Застосування розроблених корсетів дає не тільки можливість триплощинної корекції сколіотичної деформації хребта, але й змінює клиноподібність трьох верхівкових хребців; зменшення клиноподібності трьох верхівкових хребців найбільш виражено в перший рік використання корсета. Подальша динаміка залежить від величини клиноподібної деформації на початку лікування. Чим менше виражена клиноподібність, тим позитивніше динаміка її зменшення. У групі пацієнтів з величиною деформації до 300 простежується позитивна динаміка протягом 3 років спостереження. При збільшенні величини початкової деформації спостерігається слабка позитивна динаміка тільки до другого року спостереження.

5. Застосування розроблених прийомів ремоделювання корсетів не тільки подовжує строк їх експлуатації, але і покращує їх коригувальну функцію.

6. Ступінь корекції фронтальної деформації і патологічної ротації знаходиться в зворотній залежності від величини початкової деформації і не залежить від типу деформації. Більш великий ступінь корекції був отриманий у пацієнтів з початковою деформацією до 300. У пацієнтів з грудопоперековим типом деформації було досягнуто 89±3,5% фронтальної корекції та 91,5±4% корекції патологічної ротації. При комбінованому типі деформації корекція у фронтальній площині була 73,8±5,5% для грудного викривлення та 68,07±3,9% для поперекового. Корекція патологічної ротації для грудного викривлення 82,7±5,9%, а для поперекового 81,3±4,6%. В групі пацієнтів з грудним типом деформації корекція у фронтальній площині склала 85,9±5,5%, корекція патологічної ротації - 74,2±6,4%. У пацієнтів з поперековим типом деформації у фронтальній площині було досягнуто 69,6±5,8% корекції основного викривлення і 88,1±5,4% корекції патологічної ротації. Це дозволяє зробити висновок, що найбільш оптімально призначати лікування корсетом саме при таких величинах деформацій хребта. Лікування за допомогою корсета повинне застосовуватися при явному або обґрунтовано очікуваному прогресуванні деформації. Крім аналізу рентгенограм і оцінки таких факторів, як величина патологічної ротації, ригідність деформації, тривалість захворювання, ослаблення зв'язок і тип сколіозу, велике значення для показання до використання корсета має оцінка стану росту й ступеня статевого созрівання підлітків. У виняткових випадках у дітей молодшого віку (3 – 5 років) з достатньою гнучкістю й деформацією понад 40° можна також розглядати можливість лікування корсетом.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

1. Мезенцев А.А., Чекрыжев Д.О., Березюк З.Г. Применение корсетов Шено для консервативного лечения идиопатического и диспластического сколиоза // Ортопедия травматология и протезирование.-2003.- №1.-С.166-171.

Особистий внесок: аналітичний огляд літератури, патентний пошук, аналіз клінічного та рентгенологічного матеріалів дослідження. Виготовлення корсетів.

2. Чекрыжев Д.О., Мезенцев А.А.Технология изготовления ортезов-корсетов для коррекции сколиотических деформаций позвоночника, превышающих 300 // Літопис травматології та ортопедії.-2003.-№3-4.-С.118-120.

Особистий внесок: клінічне та рентгенологічне обстеження пацієнтів, статистична обробка результатів дослідження, аналіз результатів дослідження.Виготовлення корсетів.

3. Карпинский М.Ю, Суббота И.А., Мезенцев А.А., Чекрыжев Д.О. Исследования нагружения позвоночника при корсетотерапии // Медицина и…, -2004.- №1(10).- С.55-57.

Особистий внесок: визначення зон навантаження в корсеті сколіотично деформованого тулуба.

4. Чекрижев Д.О., Мезенцев А.О., Суббота І.А., . Карпинський М.Ю. Біомеханічне моделювання умов навантаження хребта при лікуванні сколіозу методом корсетотерапії //Медицина и… -2005. - №1(11).- С.45-49.

Особистий внесок: визначення напрямку дії навантаження в корсеті сколіотично деформованого тулуба, аналіз отриманих результатів.

5. Чекрыжев Д.О. Результаты применения корригирующих корсетов в комплексе лечения идиопатического и диспластического сколиоза у детей и подростков // Ортопедия, травматология и протезирование.-2006.-№2.- С.85-90.

6. Деклараційний патент на корисну модель. Спосіб виготовлення корсета для корекцій деформацій хребта / Д.О.Чекрижев, А.О.Мезенцев. №А61F5/00. Заявл. 15.07.2005. Опубл. 15.12.2005, бюл. №12.

Особистий внесок: удосконалення методики гіпсотомії.

7. Чекрыжев Д.О., Мезенцев А.А., Постолова В.Н., Прочан В.Н. Роль корсетотерапии в комплексе консервативного лечения диспластического и идиопатического сколиоза у детей и подростков. // Медицинская реабилитация в педиатрии: Материалы научно-практического симпозиума с международным участием.- Евпатория, 2003.- Выпуск №8.- С.160-162.

Особистий внесок: аналіз результатів клінічного та рентгенологічного обстеження, виготовлення корсетів.

8. Чекрыжев Д.О., Мезенцев А.А., Березюк З.Г., Прочан В.Н. Трехлетний опыт применения корсетов Шено при лечении диспластического и идиопатического сколиоза у детей и подростков // Материалы международного симпозиума. Адаптация различных систем организма при сколиотической деформации позвоночника. Методы лечения.- Москва, 2003. С.203-205.

Особистий внесок: аналіз та статистична обробка результатів дослідження, накопичених за три роки виконання роботи.

АНОТАЦІЯ

Чекрижев Д.О. Клініко-біомеханічне обгрунтування застосування корсетів для лікування сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 – травматологія та ортопедія. –Державна установа „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка АМН України”, Харків, 2007 р.

Існуючі конструкції корсетів чинять недостатню коригувальну дію на сколіотичну деформацію хребта, нетехнологічні у виготовленні. У ході виконання роботи була вивчена дія корсета на сколіотично викривлений хребет. Для цього методом кінцевих елементів була розроблена математична модель сколіотично викривленого хребта. Розроблені корсети викликають позитивні структурні зміни в сколіотично викривленому хребті. На основі проведених теоретичних та клінічних досліджень отримано нові знання про механізми дії корсета на сколіотично деформовані хребет та грудну клітку. Встановлені найбільш ефективні місця прикладення тиску на грудну клітку для усунення фронтального, сагітального та ротаційного компонентів сколіотичної деформації хребта у дітей та підлітків. Уперше проведено біомеханічне моделювання навантаження сколіотично викривленого хребта за допомогою розробленої методом кінцевих елементів математичної моделі для різних відділів хребта. Уперше для покращання коригувальної дії корсетів та подовження строку їх використання була запропонована методика ремоделювання корсетів.

Ключові слова: сколіотична деформація хребта, корсет, консервативне лікування сколіозу, корекція.

АННОТАЦИЯ

Чекрыжев Д.О. Клинико-биомеханическое обоснование применения корсетов для лечения сколиотической деформации позвоночника у детей и подростков. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.21 – травматология и ортопедия. – Государственное учреждение „Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко АМН Украины”, Харьков, 2007 г.

Требованием к консервативному лечению сколиоза является не только остановка прогрессирования деформации, но и активная коррекция, которая достигается использованием именно активно корригирующих корсетов.

К сожалению, прямое воздействие на сколиотически деформированный позвоночник невозможно. Корригирующие