У больных витамин D резистентным рахитом при относительно невысоких нагрузках формируются дугообразные деформации нижних конечностей. При морфологическом исследовании костей в этих участках наблюдается повышенное содержание остеоида, в котором практически нет кристаллов гидроксилапатита. Данный процесс сопровождается истончением коркового слоя, возникновением зон перестройки костной ткани – зон Лоозера [6, 2]. Благодаря предложенному Г.А. Илизаровым методу устранения деформаций с помощью чрескостного компрессионно-дистракционного аппарата, современная ортопедия получила качественно новое развитие и большие возможности коррекции оси нижних конечностей. Аппарат обеспечивает возможность ранней нагрузки на оперированную конечность, благодаря чему перестройка кости происходит быстрее и в более благоприятных условиях при сохранении функциональной активности мышц и суставов [8]. Применение при фиксации аппаратом Илизарова интрамедуллярного армирования кости спицами с гидроксилапатитным покрытием позволило сократить длительность лечения за счет биологического эффекта стимулирования репаративного остеогенеза [4, 5]. Нанопокрытие обеспечивает прочную фиксацию имплантата внутри кости, индуцирует локальный остеогенез, позволяет уменьшать объем внешней фиксации. Присутствие интрамедуллярных спиц имеет значение и для профилактики рецидивов деформаций [7].
Цель исследования – оценка функционального состояния нижних конечностей у детей больных витамин d резистентным рахитом до и после оперативного лечения деформаций нижних конечностей с применением при фиксации аппаратом Илизарова интрамедуллярного армирования кости спицами с гидроксилапатитным покрытием.
Материалы и методы исследования
Обследованы 34 больных женского пола, разного возраста (от 6 до 30 лет) с витамин D резистентным рахитом в сроки: до лечения, в период оперативного исправления деформаций нижних конечностей и при контрольном обследовании через 6–12 месяцев. Всем пациентам осуществлена корригирующая остеотомия бедра по методике монолокального компрессионного остеосинтеза и билокального компрессионного остеосинтеза голени для коррекции оси конечности. Одновременно бедро и голень армировали интрамедуллярно титановыми спицами с биоактивным гидроксилапатитным покрытием (рис. 1).
В результате лечения у всех пациентов исправлена варусная деформация нижних конечностей. Сроки фиксации при применении дугообразно изогнутых спиц с гидроксилапатитным покрытием составили на бедре 58–87 дней, на голени 61–94 дня.
В качестве контроля обследована группа здоровых сверстников (50 чел.). Проведено сравнительное антропометрическое исследование, оценена сократительная способность мышц голени и бедра [3, 9], определены параметры цикла шага с помощью компьютеризированной установки «Диа-След Скан» (Санкт-Петербург). На всех этапах лечения проводилось комплексное исследование периферической гемодинамики, включающее: транскутантную полярографию (Model 840, VFD, США), ультразвуковую допплерографию («Ангиодин-УК», Россия), лазерную флоуметрию (BLF21 фирмы Transonic Sistems Inc,. США).
Настоящее исследование проводилось с одобрения этического комитета ФБГУ РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова. Цель и методы исследования были объяснены участникам. От каждого пациента было получено добровольное информированное согласие на проведение обследования.
Статистическая обработка данных производилась с помощью пакета анализа данных Microsoft EXEL-2000, дополненного разработанными И.П. Гайдышевым (2004) [1] программами непараметрической статистики и оценки нормальности распределения выборок AtteStat. Для обработки цифрового материала использовалась описательная статистика. Основные количественные характеристики выборочных совокупностей представлены в таблице в виде M ± m (средняя арифметическая ± ошибка средней). С использованием метода Шапиро – Уилка анализировавшиеся в выделенных группах показатели проверялись на нормальность распределения и равенство генеральных дисперсий по критерию Фишера. Поскольку сравниваемые выборочные совокупности отличались объемами и вариативностью, для оценки достоверности различий средних между группами больных и контрольной нормой (группой здоровых) использовали непараметрический критерий Вилкоксона
а б в г
Рис. 1. а – фото больной Б., 5 лет. Диагноз: фосфат-диабет; б – R её левой нижней конечности до лечения; в – фото больной Б. через 6 лет после лечения; г – R её левой нижней конечности после лечения. Кости армированы спицами с биоактивным покрытием
Результаты исследования и их обсуждение
Дети с витамин D резистентным рахитом по значениям массы тела мало отличались от своих сверстников, но имели существенное отставание по продольным размерам тела (табл. 1). У здоровых детей 9 лет индекс массы тела (соотношение: масса, кг/ квадрат длины тела, м2) не выходил за рамки нормы (17–19), у больных детей он был увеличен до 23–25. Аналогичное соотношение у взрослых здоровых и больных обследуемых – соответственно 21,5 и 29,2. Следовательно, у больных пациентов масса тела была избыточной, но при этом имелась атрофия мягких тканей нижних конечностей.
Нижние конечности у больных были относительно короткими и имели меньший обхват. Отставание в обхвате голени у больных с возрастом увеличивалось от 5 до 7 см и сочеталось со сниженными показателями сократительной способности мышц как по абсолютным значениям (табл. 2), так и с учетом массы тела. У детей момент силы мышц бедра составлял 44–51 %, голени – 72–82 % от уровня показателей здоровых сверстников. У взрослых больных момент силы мышц бедра составлял соответственно 37–41 %, голени – 45–46 %. То есть с увеличением возраста отставание показателя сократительной способности мышц конечностей возрастало.
В ближайший год после окончания лечения сила мышц бедра и голени восстанавливалась на 60–90 % относительно значений до лечения (табл. 2), при этом показатели силы мышц голени восстанавливались быстрее, чем показатели силы мышц бедра.
До оперативного лечения временные параметры цикла шага у больных достоверно не отличались от показателей нормы. Однако скорость ходьбы у них была относительно меньше в связи с меньшей длиной конечности и меньшей длиной шага.
Сниженным параметрам динамометрии соответствовало уменьшение силовых параметров ходьбы. Прирост функциональной нагрузки на различные отделы стопы при ходьбе у здоровых обследуемых составлял 74 % (р ≤ 0,001), а у больных всего 30 % (p ≤ 0,05). Снижение временных показателей цикла шага сочеталось с выраженным уменьшением длины траектории центра давления и силовых параметров цикла шага за счет снижения функциональной активности всех мышц, участвующих в локомоторном акте. У всех пациентов вследствие уменьшения рессорной функции нижней конечности и уменьшения амплитуды движений в суставах на графике опорной реакции стоп отсутствовал демпферный провал, в 16,6 % наблюдений (3 пациента) пальцевая зона использовалась в качестве дополнительной балансировочной.
После оперативного лечения обеих конечностей отсутствовала диагностически значимая асимметрия временных и силовых параметров цикла шага, отсутствовала регистрация использования пальцевой зоны как дополнительной балансировочной, отмечалось увеличение амплитуды движений в суставах и в 17 % наблюдений плавность графика суммарной нагрузки на стопах соответствовала норме (рис. 2, 3).
Таблица 1
Антропометрические данные больных с витамин D резистентным рахитом (M ± m)
|
Группы |
Дети (6–12 лет) |
Взрослые |
||||
|
n |
Длина тела (м) |
Масса (кг) |
n |
Длина тела (м) |
Масса (кг) |
|
|
Здоровые |
23 |
1,33 ± 0,013 |
30 ± 0,9 |
27 |
1,63 ± 0,009 |
57 ± 1,6 |
|
Больные |
16 |
1,28 ± 0,044 |
38 ± 5,5 |
18 |
1,41 ± 0,029 |
58 ± 4,3 |
|
Разница |
–4 % |
+ 27 % |
–13,5 % (p ≤ 0,001) |
+ 2 % |
||
Таблица 2
Показатели динамометрии мышц нижних конечностей через 6–12 месяцев после лечения (M ± m)
|
Группы обследуемых |
Момент силы мышц бедра (Н∙м) |
Момент силы мышц голени (Н∙м) |
||
|
Разгибатели голени |
Сгибатели голени |
Подошвенные сгибатели стопы |
Тыльные сгибатели стопы |
|
|
Здоровые (n = 27) |
72 ± 5,6 |
51 ± 3,1 |
64 ± 4,0 |
33 ± 2,2 |
|
Больные с витамин D-резистентным рахитом |
||||
|
До лечения (n = 18) |
49 ± 5,8 |
39 ± 5,0 |
44 ± 8,2 |
19,9 ± 4,0 |
|
После лечения |
||||
|
Интактн. кон-сть (n = 12) |
50,8 ± 8,8 |
39,0 ± 6,7 |
43,8 ± 8,0 |
21,4 ± 4,3 |
|
Оперир. кон-сть (n = 12) |
27,7 ± 5,7 |
30,3 ± 7,0 |
36,3 ± 6,8 |
17,6 ± 3,3 |
Рис. 2. Подограмма пациентки К., 15 лет. Ds: витамин D резистентный рахит. До оперативного лечения. Справа, слева уменьшение длины траектории центра давления. Плавность графика суммарной нагрузки справа, слева изменена – отсутствует демпферный провал (1). Слева – имеются нарушения плавности по нисходящей кривой заднего толчка по типу дополнительного толчка пальцами стопы – компенсаторная реакция использования пальцевой зоны как дополнительной балансировочной (2)
Рис. 3. Подограмма пациентки К., 19 лет. Ds: витамин D резистентный рахит. 4 года после оперативного лечения обеих нижних конечностей. Справа, слева увеличение длины траектории центра давления. Плавность графика суммарной нагрузки на правой, левой стопах сохранена – регистрируется демпферный провал (1)
При графической регистрации допплерограмм до лечения у больных так же, как и у здоровых обследованных на aa. poplitea, tibialis post, tibialis ant., регистрировался магистральный тип кровотока. Расчетные значения максимальной линейной систолической скорости кровотока по артериям нижних конечностей у больных были на 30–87 % (p ≤ 0,05 n = 16) выше, чем у здоровых. Пульсаторный индекс aa. poplitea, tibialis post, tibialis ant. также повышен, в среднем на 25 % (р ≤ 0,05, n = 16). Увеличение показателей линейной скорости кровотока и индекса PI отражают изменения упруго-эластических свойств магистральных артерий (вазоконстрикция) при относительно меньшем диаметре артерий, который определяется степенью развития моторного аппарата конечностей. В период оперативного лечения конечности и после снятия аппарата достоверных изменений расчетных параметров допплерограмм не выявлено.
Клинически и по данным функциональных методов обследования у больных отсутствовали ишемические изменения в тканях. Парциальное напряжение кислорода и углекислого газа в тканях голени в процессе лечения не отличалось от значений нормы, составляя соответственно 61 ± 5 и 46 ± 2 мм рт.ст. Показатели кожного капиллярного кровотока на голени у больных на оперированной конечности в процессе лечения возрастали на 56 %, на стопе – на 9 % и нормализовались после его окончания. Величина артериального давления у больных пациентов и у здоровых была практически одинаковой и зависела лишь от возраста обследуемых, составляя в среднем у детей 104/69 мм рт.ст., а у взрослых 117/75 мм рт.ст.
Вывод
У больных с витамин D резистентным рахитом при системном поражении органов, морфологической основой которых является соединительная ткань, выявлено отставание тела в продольном росте, снижение сократительной способности мышц конечностей, временных и силовых характеристик локомоций.
Оперативное лечение аппаратом Илизарова в сочетании с интрамедуллярным армированием голени титановыми спицами с биоактивным покрытием (гидроксилапатит) для коррекции оси конечности не вызывает изменений в периферической гемодинамике. В течение года после окончания лечения сила мышц бедра и голени восстанавливалась на 60–90 % относительно значений до лечения, при этом мышцы голени восстанавливались быстрее, чем мышцы бедра. Регистрируемые типы компенсаторных опорных реакций стоп при ходьбе в равной степени проявлялись до и после оперативного лечения и зависели от амплитуды движений в суставах.