На правах рукописи

Щербин Сергей Леонидович

РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КРИТЕРИЕВ ДИАГНОСТИКИ

И КОРРЕКЦИИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ

ПРИ СКОЛИОЗЕ ПОЗВОНОЧНИКА

14.00.51 - восстановительная медицина, лечебная физкультура и спортивная медицина, курортология и физиотерапия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии» Росздрава

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Любовцев Вячеслав Борисович

Официальные оппоненты:

кандидат медицинских наук Саморуков Алексей Егорович доктор биологических наук, профессор Мамалыга Леонид Максимович Ведущее учреждение:

Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова.

Защита диссертации состоится « » 2007 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 208.060.01 при ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии» Росздрава (121069. г.

Москва, пер. Борисоглебский, дом 9).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии» Росздрава (121069. г. Москва, пер. Борисоглебский, дом 9).

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор В.К.Фролков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время во всём мире наблюдается неуклонное формирование в обществе потока заболевших – больных – выздоравливающих, но не выздоровивших, нередко с многократным повторением этого цикла (А.Н.Разумов с соавт., 1996). Исследования последних лет свидетельствуют о том, что многие заболевания являются результатом сложной интеграции пато- и саногенетических реакций организма, адаптивной перестройки деятельности его различных функциональных систем, формирования многоуровневых компенсаторных процессов (В.Б.Брин, Г.А.Кураев, с соавт., 1994; С.А.Гусарова с соавт., 1996; А.Н.Ремизов с соавт., 2003; G.F.Haris, J.J.Wertsch, 1994).

Не вызывает сомнений, что разработке эффективных методов лечения и профилактики заболеваний должна предшествовать всесторонняя диагностика, в рамках которой определяются приоритеты для восстановления нарушенных функций, поддержания на должном уровне резервных возможностей организма, активации его защитно-приспособительных реакций (А.Б.Ситель 1993; Г.Иваничев 1997; Дж.Г.Тревелл, Д.Г.Симонс, 1989;

К.Левит с соавт., 1993;). Однако в некоторых случаях адаптация организма к действию неблагоприятного фактора может быть причиной формирования реакций, комплекс которых проявляется в виде самостоятельного заболевания (F.Horak, l.Nashner, 1986).

В полной мере эта проблема характерна для патологии позвоночного столба, которая проявляется в виде сколиоза. Сколиоз ухудшает качество жизни, нарушая трудоспособность, является провоцирующим, патогенерирующим фактором, многих заболеваний внутренних органов (Г.А.Иваничев, 1997; Г.И.Шумахер, Е.А.Шумаков, 2000-2002; J.Lidstrom et.al., 1988; Дж.Г.Тревелл, Д.Г.Симонс, 1989; К.Левит с соавт., 1993).

Причиной функционального сколиоза может являться функциональная или истинная разница длин нижних конечностей в следствии чего, по этиологическому признаку он относится к статическому сколиозу (К.П.Минеев, 1998; В.М.Шаповалов с соавт., 2004; R.H.Gross, 1978). Одновременно с этим функциональный сколиоз может быть вызван функциональным укорочением (удлинением) паравертебральных мышц на разных уровнях позвонково-двигательных сегментов, что может явиться формирующим его фактором (Г.С.Юмашев и М.Е.Фурман, 1984). Вместе с тем формирование сколиоза может быть следствием несогласованной работы мышц, связанной с нарушением баланса равновесия при поддержании вертикальной позы (T.S.Kapteyn et. al., 1983; J.M.Furman, 1994,1995; F.Horak, 1997; Y.Gahery, 1999). На практике редко кто учитывает все эти моменты, что связанно с отсутствием единой методологии в понимании сколиозообразующих факторов. Особенно актуальна эта проблема у детей и у лиц молодого возраста. По данным А.М.Вейна и М.Я.Авруцкого (1997), укорочение одной из ног у них достигает до 92%. Эта цифра близка к реальной частоте сколиотических деформаций позвоночника во фронтальной плоскости (Е.А.Шумаков, Г.И.Шумахер, 2001; В.Н.Проценко, 2003).

Наиболее эффективным методом коррекции функционального статического сколиоза является выравнивание длин нижних конечностей больного за счёт подбора высоты корректора, поэтому принципиально важно точно выявить разницу между длиной ног, однако применяемые в настоящее время для этих целей методы не учитывают взаимосвязь факторов формирующих статический сколиоз, что значительно снижает точность измерения Д.В.Долганов, 2002; А.А.Ушаков, Ф.П.Ступин, 2003; А.В.Попков, 2006;

Р.А.Бадамшин, 2007).

Не исключено, что достаточно низкая эффективность современных методов лечения функционального статического сколиоза обусловлена кроме всего прочего и тем, что методологически неправильно производится определение разницы длин нижних конечностей в условиях выраженной асинхронной деятельности паравертебральных мышц и поэтому существует аксиома, что «сколиоз склонен к сколиозированию» и, по мнению многих авторов, составляет от 70% до 90% (Р.Л. Гэйли с соавт., 1995).

Таким образом, существующие методы определения разницы длин нижних конечностей и положения седалищных бугров не всегда оказываются корректными за счёт скрытых механизмов, образующих эту разницу.

Применение методов объективизации состояния паравертебральных мышц и баланса равновесия таких, как пальпаторный, электромиографический, стабилометрический и проведение соответствующих мануальных воздействий для уменьшения «маскирующего» эффекта в асимметрично напряжённых паравертебральных мышцах могут стать основой для выбора оптимальной высоты корректора и формирования оптимального двигательного стереотипа при функциональном статическом сколиозе.

Цель исследования: разработка новой технологии измерения разницы длин нижних конечностей, у пациентов с функциональным сколиозом позвоночника и медико-биологическая оценка применения корректора оптимальной высоты.

Задачи исследования:

Изучить состояние паравертебральных мышц с учётом длин нижних конечностей и положения седалищных бугров у пациентов с функциональным сколиозом, на разных уровнях позвонково-двигательных сегментов при сгибании и разгибании туловища до и после коррекции.

Изучить колебания векторных показателей общего центра давления баланса равновесия у пациентов с функциональным сколиозом при выявленной разнице длин нижних конечностей до и после мануальной коррекции.

Разработать функциональные методики оценки функциональной разницы длин нижних конечностей и асимметричного положения седалищных бугров.

Провести медико-биологическую оценку эффективности предложенной восстановительной технологии в непосредственных и отдалённых результатах.

Научная новизна исследования: Впервые установлена и оценена количественная взаимосвязь между анатомической и функциональной составляющей, а именно: длиной нижних конечностей, положения седалищных бугров, проявляющаяся в асинхронно-асимметричном сокращении (свыше 35 мс) паравертебральных мышц у пациентов со статическим сколиозом. Из 400 пациентов, при анатомическом измерении длин нижних конечностей сантиметровой лентой, разница длин н/к была выявлена у 21,5% обследованных, что почти в четыре раза меньше, чем при пальпаторном и ЭМГ - 79,75% методах исследования и в три раза меньше, чем при стабилометрическом исследовании - 63,25%. Данные процентного соотношения выявленной разницы длин н/к коррелируют с процентным соотношением сколиозов (65-85%), имеющих невыясненную этиологию, они говорят о биомеханической природе данной патологии. Впервые применены новые принципы определения разницы длин нижних конечностей и асимметричного положения седалищных бугров. Появилась возможность выявить и оценить развитие статического сколиоза на более ранней стадии.

Впервые для определения высоты корректоров таких как стелька и подставка под ягодицу, были разработаны функциональные критерии определения разницы длин нижних конечностей и асимметричного положения седалищных бугров путём подбора толщины стельки. Они позволяют контролировать высоту корректора с возможностью динамического наблюдения за ней, что в свою очередь позволяет дифференцировать функциональную и истинную разницу длин нижних конечностей. Впервые проанализирована эффективность и необходимость восстановительной терапии индивидуально подобранными корректорами.

Практическое значение: Научно обоснована, разработана и предложена для практического здравоохранения новая методика подбора оптимальной высоты корректора для компенсации разницы длин нижних конечностей. По непосредственным и отдаленным результатам выявляется её существенное преимущество, что проявилось в значительном повышении устойчивости пациентов (по данным стабилометрии), уменьшении асимметричности и асинхронности в работе паравертебральных мышц по пальпаторным и ЭМГ данным и повышению качества жизни пациентов.

Предложенные новые принципы диагностики и алгоритм обследования пациентов позволяют на раннем этапе выявить и проводить более качественно, с учётом особенностей двигательного стереотипа, профилактику и лечение пациентов с функциональным статическим сколиозом индивидуально подобранными корректорами.

Положения, выносимые на защиту:

1. У пациентов с функциональным статическим сколиозом применение электромиографического метода позволяет выявить значительный дисбаланс функционального состояния паравертебральных мышц, который проявляется в асинхронно-асимметричном характере их сокращения, что не только усугубляет картину заболевания, но и маскирует истинную разницу длин нижних конечностей или положение седалищных бугров. Предварительное мануальное корректирующее воздействие на опорно-двигательный аппарат позволяет снять дисбаланс в работе паравертебральных мышц и достоверно выявить разницу длин нижних конечностей или асимметричное положение седалищных бугров до этого не регистрируемое.

2. Предлагаемый новый способ измерения функциональной разницы длин нижних конечностей, или асимметричного положения седалищных бугров, основанный на комплексе электромиографического, стабилометрического и пальпаторного обследования, позволяет достоверно в динамике оценивать эту разницу с точностью до 1 мм, что значительно превышает точность общепринятых методов.

3. Индивидуально подобранный корректор по предлагаемому новому способу позволяет сформировать оптимальный двигательный стереотип.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на 1-ом всероссийском съезде врачей восстановительной медицины (г. Москва, 2007 г). Апробация диссертации проведена на учебнометодическом совете ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии» Росздрава.

Структура и объём диссертации. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста. Состоит из введения, литературного обзора, описания объекта и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения их, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Диссертация иллюстрирована 10 таблицами, 23 рисунками, 6 фигурами. Список литературы включает 93 источника (92 отечественные и 38 зарубежные).

Публикации и внедрение. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ из них одна в журнале, рекомендованных ВАК РФ, получен один патент на «Способ мануальной диагностики и коррекции функционального состояния позвоночника» (приоритет). Результаты диссертационной работы использованы при обследовании и коррекции осанки у детей в МОУ г. Нальчика №5 при содействии Департамента образования и науки совместно с «Городским Центром Детского и Юношеского Творчества» по программе «Здоровье», в учебном процессе на кафедре медицинской физики Кабардино-Балкарского Государственного Университета г. Нальчик, материалы диссертационной работы внедрены в практическую деятельность в СКУ санатория «Эльбрус» курорта «Нальчик», в Республиканском Врачебно-Физкультурном Диспансере г. Нальчик, в клинике ФГУ РНЦВМ и К Росздрава г. Москва.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для достижения поставленной цели, а также для решения задач мы провели исследования состояния паравертебральных мышц и баланса равновесия - электромиографическим (ЭМГ), стабилометрическим, метрологическим (сантиметровой лентой) и пальпаторным методами 400 пациентов (150 мужчин и 250 женщин) средний возраст которых 41±1,03 года. Исследования проводились стоя (сидя) до и после мануальной коррекции при сгибании и разгибании туловища.

У 86 пациентов был выявлен функциональный статический сколиоз и метрологически - разница длин н/к от 6 до 12 мм, а в вертикальном положении стоя и при ходьбе они испытывали дискомфорт в мышцах спины и позвоночнике. Пальпаторно фиксировались асимметрично-асинхронные движения кожи, электромиографически - асинхронные сокращения п/в мышц в диапазоне от 8 мс до 1405,5 мс между левой и правой стороной позвоночника на двух исследуемых уровнях позвонково-двигательных сегментах. Из этих пациентов мы составили I группу. В этой же группе были проведены и стабилометрические исследования векторных показателей баланса равновесия пациента.

Контролем (здоровые) служили 80 человек, у которых сколиоз не диагностировался и разница длин н/к метрологически не выявлена, пальпаторное исследование не выявило асимметрично-асинхронных движений кожи спины, электромиографически - асинхронные сокращения п/в мышц были в диапазоне от 0 мс до 35 мс между левой и правой стороной позвоночника на двух исследуемых уровнях позвонково-двигательных сегментах.

У них отмечалось лишь минимальное чувство дискомфорта в позвоночнике и мышцах спины (группа II).

У 314 пациентов статический сколиоз и разница длин н/к метрологически не выявлена, хотя были жалобы на дискомфорт в мышцах и позвоночнике и выявлены пальпаторно асимметрично-асинхронные сокращения кожи и п/в мышц на четырёх исследуемых уровнях позвонководвигательных сегментов, ЭМГ асинхронные сокращения этих мышц - в диапазоне от 35 мс до 1405,5 мс между левой и правой стороной позвоночника на двух исследуемых уровнях позвонково-двигательных сегментов. Из этих пациентов была составлена III группа. В этой группе путём пошагового (шаг 1мм) подбора высоты корректора по предложенными нами пальпаторной, ЭМГ и стабилометрической методиками определялась разница длин н/к и асимметричность положения седалищных бугров при скрученном тазе им был назначен корректор.

IV группа идентична первой группе и она была выделена в отдельную для сравнения точности измерения разницы длин н/к (и соответственно высоты корректора) разработанными электромиографическим, стабилометрическим и пальпаторным способами с применением пошаговой методики и метрологически.

V группу составили 50 пациентов, у которых была выявлена разница длин н/к всеми способами и определена оптимальная высота корректора разработанными пошаговыми методиками с целью проведения динамических наблюдений в течении трёх, шести, восьми, одиннадцати, четырнадцати, семнадцати недель, и через 1-3 года. Исследования проводились из исходного положения, как стоя, так и сидя. Проводился тест Меннел II на определение оптимальности двигательного стереотипа подвздошнопоясничных мышц.

Нами проводился анкетный опрос с целью определения комфортности самочувствия при применении корректора в течении этого времени. Все пациенты были обследованы ортопедами-травматологами и мануальными терапевтами для установления диагноза. Мануальная коррекция проводилась в специализированном лечебном учреждении. Она заключалась в том, что специалист по мануальной терапии купировал блоки в шейном и других отделах позвоночника и проводил постизометрическую релаксацию подвздошно-поясничных мышц, с тестированием их состояния по Менелу II.

Статистический анализ проведён с использованием программы Statistica for Windows 6.0.

Автор выражает глубокую благодарность к.б.н., нейрохирургу, мануальному терапевту Каскулову Х.М.

Методики проведения исследований.

1. Пальпаторная методика (тест больших пальцев по Piedallu).

Пальпаторное исследование симметричности движения кожи проводили по следующей разработанной нами методике. Плоскость, на которой стоял или сидел пациент, строго горизонтальная. Исследования проводили одновременно слева и справа на условных уровнях ПДС L5; L2; Th12; C4.

Установка больших пальцев тестирующего на коже с обеих сторон позвоночника проводилась симметрично и по команде тестирующего происходило сгибание туловища вперёд из исходного вертикального положения пациента стоя или сидя (для выявления асимметричного положения седалищных бугров при скрученном тазе). Асимметричность-асинхронность (по окончании движения один палец выше, чем другой) либо симметричностьсинхронность движения кожи (движение пальцев симметрично), визуализируется перемещением больших пальцев обеих рук вместе с мышцами спины во время сгибания. Если в положении стоя или сидя, при сгибанииразгибании возникает асинхронно-асимметричное движение кожи на всех уровнях ПДС одной из сторон левой или правой, то диагностируется разница длин нижних конечностей или скрученный, асимметричный таз с изменённым положением седалищных бугров. По разработанной нами методике с шагом 1 мм меняли высоту корректора до исчезновения асимметричной асинхронности в движениях кожи.

2. Электромиографическая методика.

ЭМГ исследование сокращающихся паравертебральных мышц проводили по разработанной нами методике на электронейромиографе производственно-научной фирмы «НЕЙРОТЕХ» (г. Таганрог). Использовался накожный интерференционный метод исследования мышц 4-мя каналами одновременно. Исследования проводили на сегментарных уровнях: SinL5DexL5; SinL3-DexL3; SinL2-DexL2; SinTh12-DexTh12. Пошаговое исследование разницы длин н/к и асимметричного положения седалищных бугров проводилось так же, как и пальпаторное.

Использовали следующие количественные показатели:

1. L5- L3(T1)Sin - L5- L3(T1)Dex = латентное время от начала разгибания позвоночника между первыми визирами I-го (левого) и II-го (правого) канала (мс).

2. L2-Th12(T1)Sin - L2-Th12(T1)Dex = латентное время от начала разгибания позвоночника между первыми визирами III-го (левого) и IV-го (правого) канала (мс).

3.Стабилометрическая методика.

Стабилометрические билатеральные исследования проводились на стабилографе научно-производственной фирмы ОКБ «Ритм» Стабилан- города Таганрога. Мы использовали следующие векторные показатели баланса равновесия: площадь эллипса (Sмм), средний разброс (мм), качество функции равновесия (КФР).

Первое исследование проводилось без корректора. Второе исследование проводилось с корректором, который на один миллиметр был меньше, чем известная разница длин н/к, определённая пальпаторной и ЭМГ методикой. Третье исследование проводилось с корректором оптимальной толщины по данным этих методик. Четвёртое исследование было с корректором на 1 мм выше, чем предыдущее. Каждое исследование длилось 20 секунд и проводилось в положении пациента стоя. Соблюдались общие и специфические условия при проведении этих исследований (после мануальной коррекции).

4.Тест Менел II.

Этот тест позволяет определить укорочение подвздошно-поясничных мышц при неоптимальном двигательном стереотипе. Проводится в положении пациента лёжа на спине. Одна нога свисает с кушетки, а другая подтянута к животу и удерживается руками пациента. В таком положении мануальный терапевт фиксирует расстояние (в сантиметрах или пальцах) между задней поверхностью бедра и кушетки до и после её постизометрического растяжения. Чем больше это расстояние, тем сильней укорочение подвздошно-поясничной мышцы, а чем меньше (ниже горизонтального уровня) это расстояние после растяжения тем меньше укорочение этих мышц.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нами установлено, что у пациентов с верифицированным диагнозом функциональный статический сколиоз (разница длин конечностей, измеренная стандартным методом при помощи сантиметровой ленты составляла в среднем 0,82±0,06 см) отмечались выраженные изменения в работе паравертебральных мышц, что проявлялось в асихронно-асимметричном характере их сокращений. Пальпаторное исследование по четырём уровням ПДС показало асимметрично-асинхронное движение кожи и п/в мышц у всех пациентов I группы, при этом оно носило смешанный характер у 77% больных, тогда как у 23% отмечались аналогичные изменения только с одной стороны справа или слева.

Проявление опережающего движения кожи (один палец выше, чем другой) при пальпаторном исследовании в виде асимметричной асинхронности их с одной стороны после мануальной коррекции в 3 раза больше слева и составляет 75%, чем справа –25% по уровням исследования ПДС, а до неё смешанное, и показывает положительное влияние мануальной коррекции на выявление разницы длин нижних конечностей пальпаторным способом.

Наличие дискоординации в работе паравертебральных мышц подтверждается и значительным разбросом электромиографических показателей (коэффициент вариации много раз превышал нормальные значения) и изменением их абсолютных значений, который варьировали от 10 до мсек. Стабилометрические параметры также подтверждали нарушение согласованности в работе паравертебральных мышц, что проявилось в изменении площади эллипса рассеивания центра тяжести, величины среднего разброса и качества функции равновесия. В наиболее наглядном виде эти феномены проявляются при сравнительном анализе пациентов I группы (верифицированный сколиоз) и II группы (контрольной), в которую входили условно здоровые пациенты (табл. 1). В контрольной II группе (здоровые) метрологически разница длин н/к не была выявлена, но было минимальное чувство дискомфорта в позвоночнике до мануальной коррекции, которое прошло после неё. Разброс ЭМГ показателей варьировал от 8 до мсек до мануальной коррекции и от 10 до 28 мсек после неё, что соответствует критерию синхронности сокращения мышц, а следовательно говорит об отсутствии разницы длин н/к.

абс.значениях, мсек) (уровень ПДС в Таким образом, можно уверенно говорить о том, что у достаточно большой части пациентов с функциональным сколиозом позвоночника (повидимому, не менее чем у 50% пациентов) за счет адаптивной перестройки мышечного корсета вокруг искривленного позвоночного столба имеет место скрытая разница длин конечностей, что необходимо учитывать при выборе оптимальной высоты корректора для длительного его ношения.

Проблема выбора оптимальной высоты корректора безусловно связана с правильной оценкой асимметрии длины нижних конечностей и теоретически эта разница должна выявляться с высокой степенью точности. Однако традиционный подход к решению этой проблемы базируется на применении в качестве метода измерения сантиметровую ленту, погрешность измерения которой может достигать несколько миллиметров (6-10 мм).

Вместе с тем, на наш взгляд, этот допуск слишком велик и поскольку используемый нами метод оценки состояния паравертебральных мышц достаточно точен и чувствителен, мы решили проверить, в какой степени влияет минимальное изменение высоты корректора на симметричностьсинхронность сокращения паравертебральных мышц обеих сторон позвоночника и может быть решающим фактором для оптимизации работы мышечного корсета позвоночника.

Сравнительное изучение данных пальпаторной, ЭМГ и стабилометрической пошаговых методик при измерении разницы длин нижних конечностей, её точности было проведено нами у 86 пациентов IV группы, которые в свою очередь были разделены на три группы по величине этой разницы выявленной традиционным метрологическим методом: 6 мм, 9 мм и мм.

В этой серии наших исследований изучалось насколько существенно изменение высоты корректора всего на 1 мм в достижении оптимального результата в системе тонуса паравертебральных мышц и согласованности их сокращений у пациентов с функциональным сколиозом. Для этой цели мы меняли высоту корректора с шагом 1 мм и фиксировали изменение электромиографических и стабилометрических показателей, которые, как уже было показано нами, эффективно контролируют состояние паравертебральных мышц при функциональном сколиозе позвоночника.

Установлено, что при выявлении разницы длин н/к сантиметровой лентой в 6 мм у 15 пациентов на самом деле эта разница была лишь у 20,3% при пальпаторном и ЭМГ исследовании и 47% при стабилометрическом исследовании. У 62 пациентов с разницей длин н/к в 9 мм всего у 13% при пальпаторном и ЭМГ исследовании и 19% при стабилометрическом имелись совпадения в выявлении разницы длин. У 9 пациентов с разницей длин н/к в 12 мм совпадения были у 44,5%-55,5%. Меньше 6 мм разница длин нижних конечностей сантиметровой лентой не выявлялась. Эти исследования говорят, о том, что чем больше разница длин н/к, тем выше вероятность её выявления сантиметровой лентой.

Нами установлено, что изменение высоты корректора на 1 мм является значимым параметром в подборе адекватной высоты корректора. Так, если принять за оптимальную такую высоту корректора, при которой различные показатели миографии и стабилометрии в максимальной степени приближаются к нормальным значениям, то выясняется, что не достижение этого оптимума или превышение его всего на 1 мм сопровождается существенными нарушениями согласованности работы паравертебральных мышц (табл. 4).

Результаты миографического и стабилометрического исследования при изменении высоты корректора у пациентов с функциональным сколиозом позвоночника (уровень ПДС в абс.значениях, Миограмма Стабилограмма Примечание: надстрочные индексы показывают достоверность различия