СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЦИДИВА ЭКВИНУСНОЙ И ЭКВИНОВАРУСНОЙ ДЕФОРМАЦИЙ СТОПЫ ПОСЛЕ ИХ РАННЕГО ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ У ДЕТЕЙ С ДЦП
METHOD OF PREDICTING RECURRENCE OF EQUINUS AND EQUINOVARUS FOOT DEFORMATIONS AFTER THEIR EARLY SURGERY IN CHILDREN WITH CEREBRAL PALSY

Изобретение относится к области клинической медицины, а именно ортопедии, и может найти применение при лечении больных детским церебральным параличом с двигательными нарушениями, обусловленными наличием эквинусной и эквиноварусной деформации стопы.
Коррекция двигательных нарушений у детей с ДЦП является одной из важных проблем лечения этого заболевания, так как они часто служат основным препятствием к самообслуживанию, а также интеграции больных ДЦП в общество, особенно в случаях сохранного или потенциально сохранного интеллекта. Число таких детей достигает 60% (Шипицина Л.М., Мамайчук И.И. Детский церебральный паралич. - СПб.: Дидактика Плюс, 2001, - С.4).
Двигательное нарушение и деформацию, когда больные не могут наступать на пятку и пользуются только передним отделом стопы, называют эквинусной или спастической конской стопой. Если к ней присоединяется супинация стопы, то такая деформация называется эквиноварусной (Чаклин В.Д. Основы оперативной ортопедии и травматологии. - М.: Медицина, 1964. - С.665-666; Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - М.: Медицина, 2004. - С.180).
Известно, что эквинусная и эквиноварусная деформации стопы бывают одними из первых проявлений заболевания у детей с диплегической и гемиплегической формами ДЦП, являясь результатом патологических мышечных синергий, формируются под влиянием нередуцированных патологических тонических рефлексов и патогенетически обусловлены спастической контрактурой и избыточной тягой трехглавой мышцы голени (m. triceps surae) с участием передней большеберцовой мышцы (m. tibialis anterior), задней большеберцовой мышцы (m. tibialis posterior), подошвенной мышцы (m. plantaris) (Перхурова И.С., Лузинович В.М., Сологубов Е.Г. Регуляция позы и ходьбы при детском церебральном параличе и некоторые способы коррекции. - M.: Книжная палата, 1996. - С.37; Перхурова И.С., Лузинович В.М., Сологубов Е.Г. Регуляция позы и ходьбы при детском церебральном параличе и некоторые способы коррекции. - M.: Книжная палата, 1996. - С.100; Семенова К.А. Восстановительное лечение больных с резидуальной стадией детского церебрального паралича, M.: Антидор, 1999. - С.11; Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И. Анатомия человека. / Под ред. М.Г.Привеса. - Л.: Медицина, 1974. - С.219-222; Кутузов А.П. Особенности комплексного ортопедохирургического лечения детей с церебральными параличами. Пособие для врачей. СПб.: РОСНИДОИ им. Г.И.Турнера, 1997. - С.15; Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - M.: Медицина, 2004. - С.210-211).
Комплекс деформаций и двигательных нарушений, связанных с эквинусной и эквиноварусной деформациями стоп, обусловленных спастической контрактурой трехглавой мышцы голени у детей с ДЦП, ряд авторов выделяют в так называемый трицепс-синдром (Журавлев A.M., Перхурова И.С., Семенова К.А., Витензон А.С.Хирургическая коррекция позы и ходьбы при детском церебральном параличе. - Ер.: Айастан, 1986. - С.61 62; Перхурова И.С., Лузинович В.М., Сологубов Е.Г. Регуляция позы и ходьбы при детском церебральном параличе и некоторые способы коррекции. - М.: Книжная палата, 1996. - С.147; Зыков В.П., Ширеторова Д.Ч., Чучин М.Ю., Шадрин В.Н., Науменко Л.Л., Комарова И.Б. Лечение заболеваний нервной системы у детей. - М.: «Триада-Х», 2003. - С.105).
Способы ортопедохирургической коррекции эквинусной и эквиноварусной деформаций стопы делятся на 2 основные группы: операции на костях стопы и операции на суставно-связочном аппарате и сухожилиях. Иногда эти операции совмещаются (Чаклин В. Д. Основы оперативной ортопедии и травматологии. - М.: Медицина, 1964. - С.665-666). В детском возрасте костные операции (трехсуставный артродез, серповидная резекция стопы по Куслику) не актуальны, так как после них нарушается рост и развитие стопы, а сами операции достаточно травматичны и сопровождаются развитием болевого синдрома (Мовшович И.А. Оперативная ортопедия: (Руководство для врачей). - М.: Медицина, 1983, С.290-292; Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - М.: Медицина, 2004. - С.190-191). В детском возрасте значительно больше распространены операции на суставно-связочном аппарате и сухожилиях.
Известна операция Сильвершельда, выполняемая при изолированной спастической контрактуре m. gastrocnemius (Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - М.: Медицина, 2004. - С.211). Ее идея заключается в превращении двусуставной мышцы в односуставную. Известна операция Страйера, когда выделяют и поперечно рассекают икроножную мышцу несколько выше ее слияния с камбаловидной мышцей и перехода в общее ахиллово сухожилие, корригируют эквинус стопы и фиксируют свободный конец рассеченной мышцы к подлежащей камбаловидной мышце на уровне образовавшегося диастаза (Перхурова И.С., Лузинович В.М., Сологубов Е.Г. Регуляция позы и ходьбы при детском церебральном параличе и некоторые способы коррекции. - М.: Книжная палата, 1996. - С.165; Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - М.: Медицина, 2004. - С.211).
Для ослабления спастической тракции трехглавой мышцы и устранения эквинусной стопы производят операцию удлинения ахиллова сухожилия открытым или закрытым способом. Известны операции открытой ахиллотомии в сагиттальной и фронтальной плоскостях (Мовшович И.А. Оперативная ортопедия: (Руководство для врачей). - М.: Медицина, 1983. - С.274). Известна операция закрытой ахиллопластики, которая менее травматична, чем открытая ахиллотомия (Краснов А.Ф., Лосев И.И., патент РФ №2098031 от 10 декабря 1997 г.; Краснов А.Ф., Котельников Г.П., Чернов А.П. Сухожильно-мышечная пластика в травматологии и ортопедии. - Самара: Самар. Дом печати, 1999. - С.288-289).
Известна операция апоневротического удлинения икроножной мышцы (Босых В.Г., Сологубов Е.Г., Фищенко П.Я., Виноградов А.В. Опасности и ошибки при лечении эквинусной деформации стоп при детском церебральном параличе / Оптимальные технологии диагностики и лечения в детской травматологии и ортопедии, ошибки и осложнения: Материалы симпозиума детских травматологов-ортопедов России. Волгоград, 17-19 сентября 2003 года. С-Пб, 2003. - С.314-315).
Известна операция селективной миофасциотомии трехглавой мышцы голени, суть которой заключается в широком рассечении фасции голени и пересечении или иссечении рубцово-измененных участков трехглавой мышцы голени после ее клинико-ультрасонографического исследования (Шамик В.Б., Дьякова В.Н., Логвинов А.В., Бойко А.С.Новый способ хирургической коррекции эквинусной деформации стоп у детей с ДЦП. // Совершенствование травматолого-ортопедической помощи детям. / Материалы симпозиума детских травматологов-ортопедов России с международным участием. Казань 16-18 сентября 2008 г. - С-Пб.: 2008. - С.470-471).
Для коррекции фиксированной эквиноварусно-супинационной деформации стопы применяют операцию Т.С.Зацепина (Кузнечихин Е.П., Ульрих Э.В. Хирургическое лечение детей с заболеваниями и деформациями опорно-двигательной системы. - М.: Медицина, 2004. - С.211-212, С.480-483).
Известна операция пересадки передней большеберцовой мышцы на тыл стопы при ее эквиноварусной паралитической деформации. Если варусный компонент не выражен, то сухожилие мышцы пересаживают на основание III плюсневой кости (или на III клиновидную), а при выраженном варусном компоненте - на основание V плюсневой кости (Мовшович И.А. Оперативная ортопедия: (Руководство для врачей). - М.: Медицина, 1983, С.276).
Согласно данным литературы, процент неблагоприятных результатов хирургического, особенно раннего, лечения эквинусной и эквиноварусной деформаций стопы, колеблется от 4,5% до 80%, независимо от метода и объема вмешательства (Фищенко П.Я., Мороз Ю.Н., Клименко В.А. Функциональные результаты удлинения ахиллова сухожилия у больных церебральным параличом. Ранняя диагностика и лечение ортопедических заболеваний у детей. Сб. научн. работ под ред. проф. П.Я.Фищенко, ЛНИДОИ им. Г.И.Турнера, - Л.: 1975, С.11-17). Краснов А.Ф. с соавт. неудовлетворительные отдаленные результаты (рецидив деформации) после хирургического лечения эквинусной деформации стоп отметили в 17,65% случаев (Краснов А.Ф., Котельников Г.П., Чернов А.П. Сухожильно-мышечная пластика в травматологии и ортопедии. - Самара: Самар. Дом печати, 1999. - С.290). По данным Туликова В.А. рецидив эквинусной деформации при ее раннем хирургическом лечении у детей с ДЦП отмечен у 8,7% оперированных (Тупиков В.А. К вопросу о раннем хирургическом лечении эквинусной деформации стоп у детей с ДЦП. Лечение врожденных деформаций стоп у детей. / Тезисы 3 международной конференции. - Ярославль, 2009. - С.21).
Если причины развития эквинусной и эквиноварусной деформации стопы достаточно хорошо изучены, то представления о причинах развития рецидивов этих деформаций, а тем более возможностях и методах их прогнозирования до настоящего времени разработаны недостаточно. В доступных источниках мы не нашли сведений по этому вопросу.
В то же время существуют методы клинико-физиологической оценки состояния нервно-мышечного аппарата стопы и голени, которые могли бы содействовать разрешению этой проблемы.
2
Известен метод электромиографии (ЭМГ), когда колебания биопотенциала, возникающего в «двигательных точках» мышц, в том числе мышц антагонистов при их возбуждении, отводят поверхностными биполярными электродами (глобальное отведение) с большой отводящей поверхностью (диаметром до 10 мм) и большим межэлектродным расстоянием (до 20 мм и больше), регистрируют, и получают картину суммарной (интерференционной) ЭМГ. Основными параметрами суммарной ЭМГ являются частота и амплитуда колебаний, и общая структура осциллограмм (Справочник функциональной диагностики в педиатрии. / Под ред. Ю.Е.Вельтищева, Н.С.Кисляк. - М.: Медицина, 1979. - С.50-51. - 624 с.; Фищенко П.Я., Мороз Ю.Н., Клименко В.А. Функциональные результаты удлинения ахиллова сухожилия у больных церебральным параличом. Ранняя диагностика и лечение ортопедических заболеваний у детей. Сб. научн. работ под ред. проф. П.Я.Фищенко, ЛНИДОИ им. Г.И.Турнера. - Л., 1975, С.11-17). Исследуя взаимоотношения мышц голени с помощью ЭМГ, авторы выявили, что у детей с ДЦП нарушены реципрокные взаимоотношения мышц антагонистов (при активизации передней большеберцовой мышцы при тыльном сгибание стопы вместо ожидаемого снижения амплитуды огибающей миограммы икроножной мышцы, как у здоровых детей, отмечалось повышение амплитуды огибающей миограммы). Известна методика огибающей ЭМГ мышц антагонистов голени (передней большеберцовой и икроножной), когда отведение потенциалов с их компьютерной фиксацией производят двумя парами биполярных электродов площадью 0,5 см с межэлектродным расстоянием 1 см. Задача испытуемого заключается в выполнении максимального активного тыльного (5 секунд), а затем подошвенного (5 секунд) сгибания стопы в положении лежа на спине. Коэффициент реципрокности оценивается путем вычисления отношения амплитуд ЭМГ передней большеберцовой мышцы и икроножной мышцы. (К=ЭМГа1/ЭМГа2; где ЭМГа1 - ЭМГ передней большеберцовой мышцы, ЭМГа2 - ЭМГ икроножной мышцы). (Яковлев Н.М., Клименко В.А., Сметанкин А.А., Кутузов А.П. Характеристика реципрокных отношений мышц-антагонистов у больных спастическим церебральным параличом. Ранняя диагностика и лечение ортопедических заболеваний у детей. Сб. Научн. работ / Под ред. проф. П.Я.Фищенко, ЛНИДОИ им. Г.И.Турнера, - Л.: 1975, С.29-36).
2
Принцип определения биоэлектрической активности мышц, в частности мышц антагонистов, методом огибающей ЭМГ лежит в основе работы специализированного комплекса функционального биоуправления для реабилитации двигательных расстройств «РЕАМД-М2» (Методические рекомендации по использованию специализированного комплекса функционального биоуправления для реабилитации двигательных расстройств «РЕАМЕД-М». - Санкт-Петербург, 2000. - 20 с.). Комплекс «Реамед-М2» представляет собой систему, состоящую из персонального компьютера с установленным блоком цифровой и аналоговой обработки сигнала и накожных электродов для регистрации сигнала ЭМГ. Программное обеспечение работает под управлением операционной системы Windows 2000. Интерфейс программы выполнен в стиле системы Windows. Отводящие сигнал ЭМГ биполярные электроды накладывают согласно маркировке на двигательные точки исследуемых мышц. Индифферентный электрод с помощью резинки фиксируют на теле пациента согласно методическим рекомендациям. Для обеспечения надежного контакта с кожей пациента чашечки отводящих электродов и небольшое пространство под индифферентным электродом заполняют электродной пастой (гелем) или ватными тампонами, смоченными физраствором (0,9% раствор NaCl в воде). Измерение биоэлектрической активности мышц, произвольное управление которыми нарушено, проводят одновременно от двух групп мышц - антагонистов с помощью накожных биполярных электродов с отводящей поверхностью 10 мм и межэлектродным расстоянием 20 мм. После проведения процедур усиления, фильтрации и интегрирования показатели биоэлектрической активности в виде «глобальной ЭМГ», амплитуда которой пропорциональна текущему усилию, развиваемому мышцей, выводят на экран монитора.
В программе, среди прочих, предусмотрен режим Измерения, в котором существует процедура тестирования, обеспечивающая накопление информации за четыре выполненных тестовых движений, задаваемых врачом. Результаты теста автоматически появляются в виде таблицы, где представлены средние значения реципрокности исследуемых мышц.
Этот метод взят нами за прототип при определении коэффициента реципрокности икроножной и передней большеберцовой мышцы у детей с ДЦП для исследования причин возникновения и возможности прогнозирования рецидива эквинусной и эквиноварусной деформации стопы при их раннем хирургическом лечении у детей с ДЦП.
Изучались поверхностные (глобальные) огибающие электромиограммы мышц антагонистов голени (передней большеберцовой и икроножной) в следующих группах детей: здоровые дети (пример ЭМГ - Фиг.1 и Фиг.2), дети с ДЦП в форме спастической диплегии или гемиплегии после ранней ахиллопластики по поводу эквинусной и эквиноварусной деформации стопы без рецидива (пример ЭМГ - Фиг.3 и Фиг.4) и с исходом в рецидив (пример ЭМГ - Фиг.5 и Фиг.6). В каждой группе выполнено по 23 ЭМГ.
Результаты исследования, статистически обработанные с помощью пакета анализа «Описательная статистика» программы MS Excel, представлены в таблице. Сравнительный анализ данных выполнен с помощью парного двухвыборочного t-теста для средних.
Результаты исследования коэффициентов реципрокности (КР) икроножной и передней большеберцовой мышц методом поверхностной (глобальной) огибающей ЭМГ голени у здоровых детей и детей с ДЦП после раннего хирургического лечения эквинусной и эквиноварусной деформаций стопы
Статистические показатели
КР икроножной мышцы
КР передней большеберцовой мышцы
Здоровые дети
Оперированные дети
Здоровые дети
Оперированные дети
Без рецидива
С рецидивом
Без рецидива
С рецидивом
Среднее
0,184087
0,223913
0,693913
0,228261
0,303043
0,881304
Стандартная ошибка
0,014927
0,018186
0,076473
0,01451
0,02869
0,10879
Медиана
0,18
0,21
0,62
0,22
0,29
0,83
Мода
0,25
0,13
0,5
0,25
0,33
0,56
Стандартное отклонение
0,071588
0,087217
0,366752
0,069587
0,137591
0,521739
Дисперсия выборки
0,005125
0,007607
0,134507
0,004842
0,018931
0,272212
Эксцесс
-0,58697
-0,51947
0,389854
-0,26276
1,365452
5,440434
Асимметричность
0,403272
0,582539
1,001444
0,131186
1,251022
1,993886
Интервал
0,25
0,3
1,35
0,27
0,49
2,37
Минимум
0,08
0,11
0,25
0,09
0,15
0,3
Максимум
0,33
0,41
1,6
0,36
0,64
2,67
Сумма
4,28
5,15
15,96
5,25
6,97
20.27
Счет
23
23
23
23
23
23
Уровень надежности (95%)
0,030957
0,037715
0,158595
0,030092
0,059499
0,225617
В норме активация мышц антагонистов (коэффициент реципрокности - КР) составляет до 0,15-0,20 или 15-20% от активности агонистов (Команцев В.Н., Заболотных В.А. Методические основы клинической электронейромиографии. Руководство для врачей. Санкт-Петербург. - 2001. - с.17).
Данные таблицы свидетельствуют о том, что после округления данных и с учетом максимальной ошибки, обеспечивающей степень надежности 95% (р≤0,05), значения КР для икроножной мышцы составили в группе здоровых детей 0,18±0,03 или 18%±3%, после безрецидивного хирургического лечения трицепс синдрома 0,22±0,04 (22%±4%), после осложненного рецидивом хирургического лечения трицепс синдрома - 0,69±0,16 (69%±16%), а значения КР для передней большеберцовой мышцы составили в группе здоровых детей 0,23±0,03 или 23%±3%, после безрецидивного хирургического лечения трицепс синдрома 0,30±0,06 (30%±6%), после осложненного рецидивом хирургического лечения трицепс синдрома - 0,88±0,23 (88%±23%).
У здоровых детей и у детей после безрецидивного хирургического лечения разница средних значений КР икроножных мышц недостоверна (р>0,05), а средних значений КР передних большеберцовых мышц достоверна с вероятностью р≤0,05. Разница средних значений КР икроножных и передних большеберцовых мышц у детей с рецидивами и без рецидивов после хирургического лечения трицепс синдрома, а тем более у детей с рецидивами и здоровых детей, не вызывает никаких сомнений (р<0,001).
Таким образом, при КР более 0,26 (26%) [0,22+0,04 или 22%+4%] для икроножной мышцы и более 0,36 (36%) [0,30+0,06 или 30%+6%] для передней большеберцовой мышцы, возникает риск рецидива эквинусной или эквиноварусной деформации стопы после раннего хирургического лечения трицепс синдрома, а при КР более 0,53 (53%) [0,69-0,16 или 69%-16%] для икроножной мышцы и более 0,63 (63%) [0,88-0,23 или 88%-23%] для передней большеберцовой мышцы, вероятность рецидива достигает 95%.
2
Задачей заявляемого изобретения является разработка эффективного объективного инструментального способа прогнозирования рецидива эквинусной и эквиноварусной деформации стопы при раннем хирургическом лечении трицепс-синдрома у детей с ДЦП путем проведения поверхностной (глобальной) огибающей ЭМГ мышц антагонистов голени и определения коэффициента реципрокности икроножной и передней большеберцовой мышц на этапе предоперационного обследования. Задача достигается тем, что на двигательные точки передней большеберцовой и икроножной мышц обследуемого ребенка с ДЦП накладывают стандартные накожные биполярные электроды с отводящей поверхностью 10 мм и межэлектродным расстоянием 20 мм (индифферентный электрод накладывают на противоположную голень) и с помощью специализированного комплекса функционального биоуправления «РЕАМД-М2» в режиме тестирования выполняют поверхностную (глобальную) огибающую ЭМГ и определяют коэффициенты реципрокности икроножной и передней большеберцовой мышц при максимально возможном тыльном и подошвенном сгибании стопы. Полученные данные сравнивают со среднестатистическими значениями коэффициентов реципрокности, полученными при исследовании трех групп детей, а именно: здоровых детей и детей с рецидивом и без рецидива эквинусной или эквиноварусной деформации стопы после их раннего хирургического лечения. Значения КР более 0,26 (26%) для икроножной мышцы и более 0,36 (36%) для передней большеберцовой мышцы, свидетельствуют о возникновении риска рецидива эквинусной или эквиноварусной деформации стопы после их раннего хирургического лечения, а при КР более 0,53 (53%) для икроножной мышцы и более 0,63 (63%) для передней большеберцовой мышцы, вероятность рецидива достигает 95%.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого способа, является увеличение или восстановление функциональных возможностей нижних конечностей путем раннего хирургического устранения эквинусной и эквиноварусной деформаций стоп у детей с ДЦП после предварительного электромиографического исследования и определения коэффициентов реципрокности икроножной и передней большеберцовой мышц с выявлением вероятности рецидива эквинусной и эквиноварусной деформаций стоп и целенаправленного предоперационного и послеоперационного противорецидивного лечения детей с высокой вероятностью рецидива.
С применением заявленного способа проведены обследование, подготовка к оперативному лечению, хирургическая коррекция эквинусной и эквиноварусной деформации стоп и последующая реабилитация у 12 детей (17 стоп). Отдаленные результаты сроком до 6 лет прослежены у всех детей. Рецидивы деформаций не зарегистрированы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 изображена огибающая ЭМГ голени здорового ребенка. Тыльное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности икроножной мышцы - 9% (0,09).
На фиг.2 изображена огибающая ЭМГ голени здорового ребенка. Подошвенное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности передней большеберцовой мышцы - 7% (0,07).
На фиг.3 изображена огибающая ЭМГ голени ребенка после раннего хирургического лечения эквинусной деформации стопы без рецидива. Тыльное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности икроножной мышцы - 24% (0,24).
На фиг.4 изображена огибающая ЭМГ ребенка после раннего хирургического лечения эквинусной деформации стопы без рецидива деформации. Подошвенное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности передней большеберцовой мышцы - 21% (0,21).
На фиг.5 изображена огибающая ЭМГ голени ребенка после раннего хирургического лечения эквинусной деформации стопы с рецидивом. Тыльное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности икроножной мышцы - 79% (0,79).
На фиг.6 изображена огибающая ЭМГ голени ребенка после раннего хирургического лечения эквинусной деформации стопы с рецидивом. Подошвенное сгибание стопы. Канал А - передняя большеберцовая мышца. Канал Б - икроножная мышца. Коэффициент реципрокности передней большеберцовой мышцы - 67% (0,67).