Введение
Согласно крупным исследованиям последних лет, деформирующий остеоартроз коленного сустава наблюдается у 16—25% пациентов, страдающих заболеваниями крупных суставов [1—3]. Одной из основных причин заболевания многие специалисты считают биомеханический дисбаланс сустава и асимметричное изнашивание одного из отделов (компартментов) коленного сустава, что обусловлено осевыми отклонениями суставных концов костей [4, 5].
В последние десятилетия основным хирургическим методом лечения стало эндопротезирование коленного сустава (либо тотальное, либо одномыщелковое) [6].
По данным М.А. Колесникова [7], 58% больных гонартрозом, перенесших эндопротезирование коленных суставов, были моложе 60 лет. Регистр эндопротезирования РНИИТО им. Р.Р. Вредена также свидетельствует о ежегодном росте больных в возрастной группе моложе 55 лет, которым выполняют этот вид хирургического лечения [8, 9]. Как данные зарубежных регистров эндопротезирования, так и исследования, посвященные анализу осложнений этой операции, свидетельствуют, что частота ревизионных вмешательств у пациентов моложе 55 лет в 5 раз выше, чем в группе старше 75 лет, и достигает 53,1% [10]. Следовательно, артропластика коленного сустава у больных этого возраста не лучшее хирургическое решение.
Корригирующая остеотомия коленного сустава как метод лечения гонартроза известна с прошлого столетия. Первые сообщения о лечении гонартроза методом высокой остеотомии большеберцовой кости принадлежат J. Jackson (1958). В последующие годы разработано множество методик и разновидностей остеотомии как большеберцовой, так и бедренной кости [6].
Остеотомия позволяет отсрочить необходимость эндопротезирования коленного сустава у 70—87% пациентов на 10 лет, у 55% пациентов — на 15 лет, менее чем у 40% пациентов — на 20 лет [11—14].
Типичные нарушения биомеханики ходьбы при медиальном остеоартрите коленного сустава характеризуются уменьшением скорости ходьбы, перегрузкой пораженной конечности, меньшей вариабельностью движений сгибания-разгибания в пораженном коленном суставе [15]. Соответственно, снижается частота шага, его длина, при этом возрастает длительность периода двойной опоры (симметрично с двух сторон) [16]. В послеоперационном периоде значения данных параметров приближаются к норме [17].
Цель исследования — изучение изменения биомеханических показателей коленного сустава во время ходьбы в предоперационном и послеоперационном периодах, а также клинических результатов лечения пациентов с медиальным гонартрозом и различной степенью варусной деформации.
Материал и методы
В исследование включены 9 пациентов (5 мужчин и 4 женщины), прооперированных в клинике на базе кафедры травматологии и ортопедии Медицинского института РУДН. У пациентов выявлены медиальный гонатроз и варусная деформация нижней конечности различной выраженности (табл. 1). Средний возраст пациентов — 56,5 года. Всем пациентам в предоперационном периоде и через 6 мес после операции выполняли топограммы с нагрузкой весом и в те же сроки исследовали биомеханику коленного сустава и походки. Рентгенологически оценивали угол варусной деформации пораженной конечности, а также основные углы деформации: mLDFA (механический латеральный дистальный бедренный угол), MPTA (медиальный проксимальный большеберцовый угол). В предоперационном периоде в обязательном порядке выполняли магнитно-резонансную томографию (МРТ) коленного сустава. Функцию коленного сустава оценивали по шкале IKS, болевой синдром — по визуально-аналоговой шкале (ВАШ).
Таблица 1. Характеристика исследуемых групп
| Параметр | Пациенты | Контрольная группа |
| Число пациентов/суставов | 9/10 | 20 |
| Возраст, годы | 56,5 (47—66) | 29,7 (27—32) |
| Пол | ||
| женский | 4 | 6 |
| мужской | 5 | 14 |
| Масса тела, кг | 82,4 (67—102) | 78,3 (68—82) |
| Рост, см | 173,6 (155—177) | 175,2 (168—180) |
| Исследуемая конечность (правая/левая) | 6/4 | 20/20 |
Клинический пример 1
Пациент М. 52 лет с медиальным двусторонним гонартрозом. Выполнена высокая открытая тибиальная корригирующая остеотомия справа. Представлены топограммы нижних конечностей с нагрузкой весом до и после операции (рис. 1). Значения референтных углов до операции: MPTA 84,2°, mLDFA 86°, варусная деформация 6°; после операции: MPTA 88,5°, mLDFA 86°, вальгусная деформация 1°.
Рис. 1. Топограммы нижних конечностей пациента М. 52 лет с нагрузкой весом до операции (а) и после операции (б).
Клинический пример 2
Пациентка Л. 47 лет с медиальным двусторонним гонартрозом, выполнены закрытоугольная дистальная бедренная остеотомия (ЗДБО) и высокая открытоугольная тибиальная остеотомия (ВОТО) справа (рис. 2). Значения референтных углов до операции: MPTA 81,2°, mLDFA 91,1°, варусная деформация 16,1°; после операции: MPTA 95,8°, mLDFA 87,3°, вальгусная деформация 4,1°.
Рис. 2. Топограммы нижних конечностей пациентки Л. 47 лет с нагрузкой весом до операции (а) и после операции (б).
Хирургическая техника
Операцию проводили под спинальной анестезией. Первым этапом выполняли санационную артроскопию коленного сустава, производили дебридмент, удаление поврежденных участков менисков.
ВОТО выполняли из косого разреза в проекции медиального мыщелка большеберцовой кости размером 5—6 см. Производили распил кости до наружной кортикальной пластины, расширение клина остеотомии до определенного в предоперационном периоде размера при помощи специальных дилататоров, соответствующих размерам трикальцийфосфатного блока. После этого визуально оценивали результат с помощью электронно-оптического преобразователя. Затем устанавливали трикальцийфосфатный блок (Biosorb) с фиксацией зоны остеотомии блокируемой пластиной (Otis+). Операцию заканчивали ушиванием раны с установкой дренажа.
Если выполняли ЗДБО, то проводили ее первым этапом, чтобы избежать ошибки коррекции механической оси конечности. Такую остеотомию осуществляли из разреза в проекции нижней трети бедренной кости размером 10—12 см. Определяли уровень остеотомии и производили распил кости, затем выпиливали клин, рассчитанный на предоперационном этапе. Фиксацию зоны остеотомии выполняли блокируемой пластиной (Tomofix DePuy Synthes). В зоне остеотомии оставляли дренаж.
Послеоперационное ведение
В послеоперационном периоде для ранней активизации и восстановления движений в коленном суставе иммобилизацию не использовали. После тибиальной остеотомии разгрузку конечности на костылях проводили в течение 6 нед, затем с тростью с нагрузкой на ногу — еще 6 нед. После двухуровневой остеотомии разгрузка на костылях продолжалась 3 мес, далее с нагрузкой на ногу с тростью — еще 2,5 мес. В послеоперационном периоде во время перехода с костылей на трость пациенты проходили курс лечебной физкультуры и физиотерапии.
Осложнения в ходе операции
У 1 пациента произошел перелом наружного мыщелка большеберцовой кости в сторону сустава (субхондрально — подтверждено артроскопически) со смещением 2 мм, в связи с этим отломки сопоставлены и первоначально фиксированы субхондрально канюлированным винтом. На контрольных рентгенограммах через 3 мес после операции смещения линии перелома не наблюдали.
Исследование биомеханики походки
Исследование биомеханики походки выполняли по методике, описанной нами ранее [18], с помощью бесплатформенных инерционных сенсоров (рег. уд. №ФСР 2010/08881). Для регистрации 5 сенсоров фиксировали с помощью специальных манжет на крестце, нижней трети бедра и нижней трети голени левой и правой ноги. После этого регистрировали параметры походки во время ходьбы обследуемых в произвольном темпе на дистанцию 10 м. При необходимости ходьбу повторяли 2—4 раза.
Определяли следующие временны́е характеристики: длительность цикла шага, с; амплитуду максимального сгибания в тазобедренных суставах и амплитуду первого и второго сгибания в коленных суставах.
Контрольная группа включала 20 здоровых взрослых (14 мужчин и 6 женщин). Средний возраст — 29,7 года.
Результаты
Всем пациентам через 6 мес после операции выполняли топограммы в прямой проекции с нагрузкой, на которых отмечали основные значимые углы (ось конечности, MPTA, mLDFA, угол деформации), исследовали биомеханику коленного и смежных суставов, а также походки. Клинические и рентгенологические результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристика клинических и рентгенологических результатов
| Параметр | До операции | После операции | Полученная разница | р |
| Угол деформации конечности, градусы | 12 (6—16) | 1,5 (1—4) | 13,5 (8—18) | 0,000 |
| MPTA, градусы | 82,9 (81—86) | 91,7 (86—94) | 8,9 (5—13) | |
| mLDFA, градусы | 88,6 (85—94) | 87,4 (85—88) | 5,5 (4—6) | |
| IKS, баллы | 52 (40—64) | 88,2 (68—96) | 35,4 (18—44) | 0,02 |
| ВАШ, баллы | 7,8 (7—9) | 2,2 (0—5) | 5,2 (4—7) | 0,004 |
Рентгенологические результаты
У всех пациентов удалось достичь коррекции в сторону вальгуса, который составил от 1° до 4°. У всех пациентов на топограммах отмечено расширение суставной щели в медиальном компартменте.
Клинические результаты
У всех пациентов в послеоперационном периоде снизился болевой синдром, увеличилась амплитуда сгибания и разгибания в коленном суставе за счет коррекции не только механической оси, но и наклона суставного плато большеберцовой кости при выполнении остеотомии.
По шкале IKS результаты пациентов указывают на значительное улучшение показателей.
Биомеханическое исследование
Результаты показали, что длительность цикла шага не изменяется в значительной степени. На данных клинических примерах мы не можем обнаружить какой-либо тенденции. Амплитуда сгибания тазобедренных суставов показывает возрастание ее для 6 пациентов (рис. 3), причем на пораженной и контралатеральной сторонах одновременно в разной степени. У 2 пациентов выявлено не только снижение амплитуды после оперативного лечения на оперированной стороне, но и ее компенсаторное увеличение на здоровой стороне. У 1 пациента изначально амплитуда была больше, чем это характерно для нормальной ходьбы. Еще одна закономерность: амплитуды превышают норму, особенно в послеоперационном периоде.
Рис. 3. Амплитуда сгибания-разгибания в тазобедренных суставах со стороны поражения (а) и с контралатеральной стороны (б), градусы.
Амплитуда движений сгибания-разгибания в коленных суставах показана на рис. 4 и 5. Амплитуда первого сгибания для 5 пациентов значительно возросла как на стороне поражения, так и на контралатеральной стороне. У 2 пациентов динамика увеличения амплитуды менее выражена, но и изначально значения находились в пределах нормы. Еще у 2 пациентов амплитуда снизилась в послеоперационном периоде на пораженной стороне, но увеличилась на контралатеральной стороне. Помимо этого, отмечается характерная особенность: в послеоперационном периоде эта величина может превышать нормативное значение.
Рис. 4. Амплитуда первого сгибания пораженного (а) и контралатерального (б) коленного сустава, градусы.
Рис. 5. Амплитуда основного, махового, сгибания пораженного (а) и контралатерального (б) коленного сустава, градусы.
Значения амплитуды основного, махового, сгибания коленного сустава в периоде переноса представлены на рис. 5. Для стороны поражения у 7 пациентов амплитуда возрастает до нормативного значения. У 1 пациента амплитуда практически не изменяется и находится в пределах нормы. Еще у 2 пациентов она снижается.
Для контралатеральной стороны у всех, кроме двух обследованных, отмечено возрастание амплитуды. При этом у нескольких пациентов значение амплитуды сгибания превышает норму.
Обсуждение
На исследуемом временнóм промежутке после остеотомии мы не получили очевидных изменений по временны́м характеристикам цикла шага.
Привлекают внимание изменения амплитуды сгибания-разгибания тазобедренных суставов. При этом ее рост отмечается как на стороне поражения, так и особенно значительно на здоровой стороне. При этом значения цикла шага практически не изменяются, это служит признаком того, что увеличивается длина шага и, таким образом, возрастает скорость ходьбы. Кроме того, значения амплитуды часто превышают норму как до, так и после оперативного лечения. Это позволяет предположить, что компенсаторное увеличение амплитуды тазобедренного сустава происходит по мере развития заболевания.
Со стороны пораженного коленного сустава отмечено отчетливое возрастание амплитуды первого сгибания после проведенного лечения. При этом у 2 пациентов, у которых выполнили одноэтапную коррекцию варусной деформации путем ВОТО и ЗДБО, и у пациентки после двусторонней ВОТО амплитуда возросла в 2 раза и более. Аналогичные изменения, но в меньшей степени отмечены на контралатеральной стороне.
В отношении основной амплитуды сгибания коленного сустава получены противоречивые данные. На стороне поражения у 2 пациентов она стала заметно больше, чем до лечения. Но для 3 пациентов зафиксировано незначительное снижение данной амплитуды. При этом изначальная амплитуда коленного сустава была равна нормальной или превышала ее, что не является характерным функциональным состоянием для остеоартроза.
Таким образом, можно констатировать, что в исследуемом временнóм промежутке после оперативного лечения происходит увеличение интенсивности ходьбы в рамках тех же параметров цикла шага с помощью увеличения движений в тазобедренных и коленных суставах, включая оперированный. Но данная закономерность имеет индивидуальные вариации, которые мы можем связать с исходным функциональным состоянием, а также с последующим восстановительным периодом.
Проведенные ранее исследования влияния корригирующей остеотомии на функцию коленного сустава показали, что после такой операции ось вращения коленного сустава приближается к норме, соответственно, улучшается функция и уменьшается асимметрия [19]. Полученный нами результат в целом этому не противоречит, хотя в ранние сроки, до полугода, можно не получить существенного улучшения функции коленного сустава.
Функция коленного сустава, как и тазобедренного, может, как мы предполагаем, компенсаторно превышать нормативные значения, также увеличиваются скорость ходьбы, амплитуда махового сгибания коленного сустава [20].
В отношении восстановительного периода после проведения оперативного лечения в [21] отмечено, что реабилитация для больных с медиальным остеоартрозом коленного сустава должна фокусироваться на поддержании силы четырехглавой мышцы бедра и улучшении функции коленного сустава.
Заключение
Коррекция варусной деформации при развитии медиального гонартроза дает хорошие клинические результаты [22—24].
В качестве одного из объективных методов данного исследования использовали биомеханическое исследование походки пациентов, перенесших различные виды корригирующих оперативных вмешательств, которое демонстрирует улучшение функции коленного и тазобедренного суставов как с пораженной, так и контралатеральной стороны. Очевидно, что функциональные изменения и компенсаторные механизмы, используемые в ранние сроки после оперативного лечения, могут быть различны.
Улучшение функции коленного сустава более выражено у пациентов с большей деформацией, а значит, и с выполнением большего оперативного вмешательства (одноэтапная ВОТО и ЗДБО), а также с коррекцией двусторонней деформации, что говорит об эффективности двухуровневой остеотомии и о теоретической необходимости устранения двусторонней деформации даже при отсутствии выраженной клинической симптоматики. Продолжение исследования позволит получить дополнительную информацию.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.