Изменение коксо-вертебральных параметров при сколиотической деформации позвоночника

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривая патологию позвоночника и тазобедренного сустава, необходимо учитывать их биомеханические отношения при осевой нагрузке. Сколиотическая деформация приводит к развитию компенсаторного перекоса и наклона таза, в результате чего возникает функциональное укорочение одной из нижних конечностей, которое, в свою очередь приводит к формированию дегенеративных изменений в ТБС.

Развития дегенеративных изменений тазобедренного сустава зависит от степени сколиотической деформации с учетом изменения сагиттального и фронтального баланса. Однако, исследования авторов указывают на то, что сколиотическая деформация позвоночника <40° не вызывала выраженного дегенеративного процесса в области ТБС.

В нашем обзорном исследовании мы изучили и проанализировали клинические и рентгенологические данные больных, прооперированных за 4 года на отделения хирургии позвоночника ФГБУ НМИЦ ТО им. Р.Р. Вредена по поводу сколиотической деформации 3-4 степени. Всем больным проводилась телерентгенограмма позвоночника с захватом верхней трети бедра в двух проекциях. По данным рентгенограмм оценивались углы поясничного лордоза, наклон крестца, наклона таза, отклонение таза от вертикали, углов перекоса таза, определения угла наклона вертлужной впадины в вертикальной плоскости (угол Шарпа)), сагиттальный и фронтальный баланс. Отдельно отмечалось наличие сопутствующих заболеваний тазобедренных суставов. Для оценки корреляции использовались коэффициенты Кендалла и Т-критерий Стьюдента. В исследовании принимали участие 60 пациентов (47 женщин и 13 мужчин), средний возраст которых составил 29,7 лет. При оценке корреляции было выявлено, что угол Шарпа слева (S) коррелирует с углом Шарпа справа (R), Угол Шарпа (R) коррелирует с дисплазией тазобедренного сустава, где Поясничный лордоз (GLL) коррелирует с SS, Наклон крестца (SS) коррелирует с наклоном таза (PI). Отклонение таза от вертикали (PT) коррелирует с PI, PI до хирургического вмешательства наиболее сильно коррелирует с PI после оперативного лечения. (для всех значений p <0,01). Кроме того, PI у пациентов с односторонним поражением ТБС больше, чем у пациентов с двусторонним, что доказывает отсутствие взаимосвязи PI и GLL у данной категории пациентов. Согласно результатам нашего исследования в до и после операционном периоде изменение коксо-вертебральных параметров, за исключением поясничного лордоза и сагиттального баланса существенно не изменяются.

Полный текст

Актуальность.

Сколиотическая деформация позвоночника вызывает нарушение биомеханики скелета и приводит к развитию дегенеративных изменений в суставах нижних конечностей. Наиболее часто встречается подростковый идиопатический сколиоз с 10-ти летнего возраста до полного формирования скелета [1, 2]. По данным исследований, авторы отмечают, что остеоартроз тазобедренных суставов возникал у пациентов с идиопатическим сколиозом в среднем в 0,6% случаев, а у 0,3% пациентов развился остеонекроз головки бедренной кости [3]. Тазобедренные суставы являются одним из основных звеном в формировании позвоночно-тазовых взаимоотношений и при врожденном вывихе происходит «разрыв» единой костно-суставной цепи с формированием адаптации коксо-вертебрального комплекса при вертикализации [4, 5, 6].

Впервые позвоночно-тазовые взаимоотношения описал G. Duval-Beaupere, основываясь на бароцентрометрических исследованиях [5]. На основании своих исследований он доказал, что в вертикальном положении тела центр тяжести располагается кзади от бикоксофеморальной оси [7]. Рассматривая патологию позвоночника и тазобедренного сустава, необходимо учитывать их биомеханические отношения при осевой нагрузке. Так при вертикализации сколиотическая деформация влияет на позвоночно-тазовое взаимоотношение и наклон таза является компенсаторным звеном при сагиттальном дисбалансе [8]. Из-за изменения наклона таза при сколиотической деформации возникает высокий риск формирования дегенеративных изменений в ТБС [8, 9, 10, 11].

Сколиотическая деформация позвоночника сопровождается в большинстве случаев перекосом и адаптивным наклоном таза, что приводит к укорочению одной из нижних конечностей. Изменение длины нижней конечности по этиологии можно разделить на 2 типа: анатомическое и функциональное [12, 13, 14]. Анатомическое укорочение конечности - физическое укорочение или удлинение нижней конечности из-за скелетных различий формы и длины костей нижней конечности, к примеру при дисплазии ТБС [15]. Функциональный тип определяется не только истинной длиной конечности, но и отношением проксимального отдела бедра, головки бедренной кости и вертлужной впадины. Функциональное укорочение конечности может возникать при сколиотической деформации, когда при одинаковой длине нижних конечностей создается видимость разницы длины ног [16].

Так проблема возникновения реактивного сколиоза в следствии функционального укорочения нижней конечности, из-за патологии ТБС, решается лечением патологии тазобедренного сустава [17]. Развития дегенеративных изменений тазобедренного сустава зависит от степени сколиотической деформации с учетом нарушения сагиттального и фронтального баланса. Исследования авторов указывают на то, что сколиотическая деформация позвоночника <40° не вызывала выраженного дегенеративного процесса в области ТБС [18]. В нашем обзорном исследовании мы изучили и проанализировали изменения коксо-вертебральных параметров при сколиотической деформации позвоночника 3 и 4 степени.

Описание серии наблюдений.

В исследовании приняли участие больные со сколиотической деформацией позвоночника прооперированных в НМИЦ ТО им Р.Р. Вредена на отделениях хирургии позвоночника за 4 года. В исследование были включены ранее не оперированные пациенты, которым в до и послеоперационном периоде были проведены телерентгенограммы позвоночника с захватом верхних третей бедренных костей в двух проекциях. Выполнена оценка сагиттального и фронтального балансов, изменения параметров поясничного лордоза, наклона крестца, наклона таза, отклонение таза от вертикальной линии, а также перекос таза и угол Шарпа, в до и после операционном периодах

Методы обследования:

1) Клинический (неврологический осмотр, ортопедический осмотр);

2) Лучевая диагностика:

- рентгенологический метод исследования.

-Инструментальный (применение угломера для определения сколиотической деформации позвоночника, поясничного лордоза, наклона крестца, наклона таза, отклонение таза от вертикали, углов перекоса и наклона таза, определения угла наклона вертлужной впадины в вертикальной плоскости (угол Шарпа)). (рис. 1)

 

Рис. 1. Телерентгенограммы позвоночника - в прямой проекции (а, б – определение углов сколиотической деформации во фронтальной плоскости, перекоса таза, угла Шарпа, оценка фронтального баланса), в боковой проекции (с – определение углов поясничного лордоза (GLL), отклонения таза от вертикальной линии (PT), наклона таза (PI), наклона крестца (SS), сагиттального баланса).

Fig: 1. Teleradiograms of the spine - in frontal projection (a, b - determination of the angles of scoliotic deformity in the frontal plane, pelvic misalignment, Sharpe angle, assessment of the frontal balance), in the lateral projection (c - determination of the angles of lumbar lordosis (GLL), pelvic deviation from the vertical line (PT), pelvic tilt (PI), sacral tilt (SS), sagittal balance).

Результаты.

Нами были проанализированы данные 60 пациентов (47 мужчин и 13 женщин) средний возраст которых составил 29,7 лет (± 10,6) (Рис 2.).

 

Рис 2. Возрастные параметры пациентов участвующих в исследовании.

Fig 2. Age parameters of patients participating in the study.

У пациентов отмечалась сколиотическая деформацией позвоночника с средним углом искривления 63,05 (σ =1,94) градусов. По уровню формирования сколиотической деформации: в грудном отделе позвоночника – 36 больных, в поясничном отделе позвоночника – 10 больных, деформация в области грудного и поясничного отделов позвоночника – 14 больных.

В нашем исследовании у части пациентов со сколиотической деформацией позвоночника прослеживалась патология ТБС. Коксартроз 1 степени отмечался у 5 больных, 2 степени – у 4 больных, coxa vara - у 1 больного, coxa valga – у 3 больных. Дисплазия тазобедренного сустава выявляется еще в раннем возрасте, и такие больные получают консервативное или оперативное лечение, в зависимости от тяжести и сроков выявления заболевания [19]. С учетом развития детской ортопедической помощи, распространенность дисплазии тазобедренного сустава среди взрослого населения, весьма сложно оценить из-за отсутствия корректной выборки пациентов [20]. Однако в нашем исследовании у 7 больных выявлена дисплазия тазобедренного сустава.

Величина поясничного лордоза, его уплощение или гиперлордоз, влияет на формирование дегенеративных изменений в переднем или заднем опорных комплексах позвоночно-двигательного сегмента [24]. Известно, что лордоз поясничного отдела позвоночника тем больше, чем больше угол PI. В свою очередь вертикальная осанка характеризуется углами SS, PI и GLL. Таким образом, изменение одного из углов приводит к изменениям распределения нагрузки по опорно-двигательному аппарату при вертикализации тела. Учитывая показатели нормы коксо-вертебрального комплекса: SS=40±8, PT=13±6, PI=55±10, GLL=60±13 позволяет нам выполнять оценку углов в до- и в послеоперационном Rg контроле нашего исследования.

Статистическую выборку мы проводили, используя ранговый коэффициент корреляции Кендалла, где приближение значения коэффициента к 1 говорит о высоком уровне корреляции и согласованности измеряемых параметров. Оценивалась корреляция углов Шарпа. Угол Шарпа слева (S) коррелирует с углом Шарпа справа (R), где p<0,01 (коэффициент корреляции = 0,395). Угол Шарпа (R) коррелирует с дисплазией тазобедренного сустава, где p<0,01 (коэффициент = 0,283). Поясничный лордоз (GLL) коррелирует с SS, где p<0,01 (коэффициент = 0,446). Наклон крестца (SS) коррелирует с наклоном таза (PI), где p<0,01 (коэффициент 0,325). Отклонение таза от вертикали (PT) коррелирует с PI, где p<0,01 (коэффициент 0,550). PI до хирургического вмешательства наиболее сильно коррелирует с PI после оперативного лечения, где p<0,01 (коэффициент = 0,883 (сильная корреляция)).

Для парных выборок использовался непараметрический T критерий Стьюдента. Была выявлена корреляция на уровне тенденций только при сравнении значений сагиттального баланса (SVA) до и после хирургического лечения (p=0,08).

Проводилось исследование параметров поясничного лордоза, угла наклона крестца, угла наклона таза, отклонение таза от вертикальной линии в до- и послеоперационном периодах (рис 3.).

 Рисунок 3. Изменение коксо-вертебрального комплекса до и после операции.

Fig.3Changes in the coxo-vertebral complex before and after surgery.

По данным статической обработки параметров коксо-вертебрального комплекса в до- и послеоперационном периодах выявлено не значимое изменение показателей.

При дисплазии ТБС или прогрессирующем коксартрозе отмечается смещение центров вращения головок бедренных костей, что приводит к нарушению позвоночно-тазовых взаимоотношений. Избыточный наклон крестца приводит к гиперлордозу и смещению бикоксофеморальной линии назад, а центра тяжести вперед [25, 26]. Угол наклона таза (PI) у пациентов с односторонним поражением ТБС больше, чем у пациентов с двусторонним, что доказывает отсутствие взаимосвязи PI и глобального поясничного лордоза (GLL) у данной категории пациентов [26]. В нашем исследовании проведена статистическая обработка параметров коксо-вертебрального комплекса при коксартрозе и отсутствии патологии ТБС (рис 4.). По нашим данным изменения параметров в до- и послеоперационном периоде не значимое.

 

Рис 4. Оценка параметров коксо-вертебрального комплекса при сколиотической деформации позвоночника в сочетании с коксартрозом и при отсутствии патологии тазобедренного сустава в до- и послеоперационном периодах. ( N- Норма, D- дисплазия)

Fig 4. Estimation of the parameters of the coxo-vertebral complex in scoliotic deformity of the spine in combination with coxarthrosis and in the absence of pathology of the hip joint in the pre- and postoperative periods. (N- Normal, D- dysplasia)

Заключение.

По нашим данным, изменения коксо-вертебральных параметров в до- и послеоперационном периодах у больных сколиотической деформацией позвоночника не изменяются за исключением поясничного лордоза, сагиттального баланса. Изменение поясничного лордоза отмечалось при коррекции сколиотической деформации с захватом металлоконструкцией поясничного или пояснично-крестцового отделов. По данным нашего исследования изменения угла наклона таза, отклонение таза от вертикальной линии, угла наклона крестца, угла Шарпа существенно не изменяются в послеоперационном периоде.

Более высокая частота дегенеративных изменений в области ТБС наблюдается в популяции с ранним развитием сколиоза (возраст до 10 лет) и может быть объяснена тем фактом, что у этих пациентов могут ещё быть такие патологии, как спинальная мышечная атрофия, несовершенный остеогенез, синдром Марфана, аномалии развития позвонков (полупозвонок, бабочковидный позвонок, нарушение сегментации, конкрессценция) и т. д. [2, 21, 22, 23], однако данный вопрос требует дальнейшего изучения.

×

Об авторах

Юрий Юрьевич Поляков

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Email: polyakovspb@ya.ru
ORCID iD: 0000-0003-4149-9322

к.м.н. врач-нейрохирург 3 отделения.

Россия, 195427 Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Ак. Байкова, д. 8 ;

Дмитрий Александрович Пташников

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» Министерства здравоохранения Российской Федерации;
ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России.

Email: drptashnikov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5765-3158
SPIN-код: 7678-6542

доктор медицинских наук, профессор, заведующий отд. №18, заведующий кафедрой травматологии и ортопедии, ВПХ с курсом стоматологии

Россия, 195427 Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Ак. Байкова, д. 8 ; 191015, Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41.

Шамил Шамсудинович Магомедов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: dr.shamil@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5706-6228
SPIN-код: 3481-1899

кандидат медицинских наук, заведующий отд. №12,

Россия, 195427 Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Ак. Байкова, д. 8 ;

Павел Геннадьевич Мытыга

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: paveji.official@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4386-9780
SPIN-код: 6853-3113

врач-ординатор

Россия, 195427 Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Ак. Байкова, д. 8 ;

Список литературы

  1. 1. Menger R. P. et al. Adolescent idiopathic scoliosis: risk factors for complications and the effect of hospital volume on outcomes //Neurosurgical focus. – 2017. – Т. 43. – №. 4. – С. E3.
  2. 2. Hresko M. T. Idiopathic scoliosis in adolescents //New England Journal of Medicine. – 2013. – Т. 368. – №. 9. – С. 834-841.
  3. 3.Segreto F. A. et al. Incidence, trends, and associated risks of developmental hip dysplasia in patients with Early Onset and Adolescent Idiopathic Scoliosis //Journal of orthopaedics. – 2018. – Т. 15. – №. 3. – С. 874-877.
  4. 4. Грязева Е.Д. Кинематическая модель движения человека и идентификация ее параметров / Е.Д. Грязева, В.И. Желтков, И.А. Портненко // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. - 2013. - Вып. 2. - Ч. 2. - С. 107 — 111.
  5. 5. Duval-Beaupere G., Robain G. Visualization on full spine radiographs of the anatomical connections of the centers of the segmental body mass supported by each vertebra and measured in vivo / G. Duval-Beaupere [et al.] // Int.Orthop. – 1987. - 11:261-269.
  6. 6.Legaye J. et al. Pelvic incidence: a fundamental pelvic parameter for three-dimensional regulation of spinal sagittal curves //European Spine Journal. – 1998. – Т. 7. – №. 2. – С. 99-103.
  7. 7. Duval-Beaupere G. et al. Sagittal profile of normal spine changes in spondylolisthesis //Severe spondylolisthesis. – Steinkopff, Heidelberg, 2002. – С. 21-32.
  8. 8. Nielsen E., Goldstein R. Y. Adolescent spine patients have an increased incidence of acetabular overcoverage //Journal of hip preservation surgery. – 2018. – Т. 5. – №. 2. – С. 131-136.
  9. 9. Henebry A., Gaskill T. The effect of pelvic tilt on radiographic markers of acetabular coverage //The American journal of sports medicine. – 2013. – Т. 41. – №. 11. – С. 2599-2603.
  10. 10. Buckland A. J. et al. Acetabular anteversion changes due to spinal deformity correction: bridging the gap between hip and spine surgeons //JBJS. – 2015. – Т. 97. – №. 23. – С. 1913-1920.
  11. 11.CRAWFORD R. W., Murray D. W. Total hip replacement: indications for surgery and risk factors for failure //Annals of the rheumatic diseases. – 1997. – Т. 56. – №. 8. – С. 455-457.
  12. 12. Blake R. L., Ferguson H. Limb length discrepancies //Journal of the American Podiatric Medical Association. – 1992. – Т. 82. – №. 1. – С. 33-38.
  13. 13. Mannello D.M. Leg length inequality.// J Manipulative Physiol Ther. - 1992. - T. 15. - №. 1. - С . 576.
  14. 14. Smith C. F. Instantaneous Leg Length Discrepancy Determination By" Thigh-Leg" Technique //Orthopedics. – 1996. – Т. 19. – №. 11. – С. 955-956.
  15. 15. Brady R. J. et al. Limb length inequality: clinical implications for assessment and intervention //Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. – 2003. – Т. 33. – №. 5. – С. 221-234.
  16. 16. Hoikka V. et al. Leg length inequality in total hip replacement //Annales chirurgiae et gynaecologiae. – 1991. – Т. 80. – №. 4. – С. 396-401.
  17. 17. Chowdhry M. et al. Reactive scoliosis: a challenging phenomenon in adolescent patients with hip arthritis //Arthroplasty today. – 2017. – Т. 3. – №. 3. – С. 160-163.
  18. 18. Mahaudens P. et al. Gait in thoracolumbar/lumbar adolescent idiopathic scoliosis: effect of surgery on gait mechanisms //European Spine Journal. – 2010. – Т. 19. – №. 7. – С. 1179-1188.
  19. 19. Юсупов К. С. Морфо-биомеханическое обоснование выбора метода тотального эндопротезирования при различных типах диспластического коксартроза : дис. – Саратов : автореф. дис.... канд. мед. наук, 2014.
  20. 20. Crowe J. F., Mani V. J. Ranawat CS. Total hip replacement in congenital dislocation and dysplasia of the hip //J. Bone and Joint Surg. – 1979. – С. 15-23.
  21. 21. Rinsky L. A., Gamble J. G. Adolescent idiopathic scoliosis //Western journal of medicine. – 1988. – Т. 148. – №. 2. – С. 182.
  22. 22. Gillingham B. L., Fan R. A., Akbarnia B. A. Early onset idiopathic scoliosis //JAAOS-Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. – 2006. – Т. 14. – №. 2. – С. 101-112.
  23. 23. SAMDANI A. F., BETZ R. R. Infantile and juvenile idiopathic scoliosis //Surgical management of spinal deformities. – WB Saunders, 2009. – С. 89-96.
  24. 24. Продан А.И.Корреляция параметров сагиттального позвоночно-тазового баланса и дегенеративных изменений нижнепоясничных позвоночных сегментов / А.И.Продан, А.Н.Хвисюк // Хирургия позвоночника. -2007. -No1. -C. 44-51.
  25. 25. Matsuyama Y., Hasegawa Y., Yoshihara H. Total sagittal alignment of the spine and clinical symptoms in patients with bilateral congenital hip dislocation // Spine. -2004. -Vol. 29, No 21.-P. 2432-2437.
  26. 26. Vaz G., Roussouly P., Berthonnaud E.et al. Sagittal morphology and equilibrium of pelvis and spine// Eur. Spine J. -2002. -Vol. 11. -P. 80-87.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Поляков Ю.Ю., Пташников Д.А., Магомедов Ш.Ш., Мытыга П.Г., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах