CC BY
22
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Конгруэнтность мениско-бедренного комплекса у детей в норме и при плоскостопии как показатель формирования приспособительных реакций со стороны коленного сустава
Иванцов А.В.
Гродненский государственный медицинский университет
яш
The article deals with the questions of forming a meniscus-femoral knee joint complex in health and platypodia as a compound system which represents development of the whole joint as general in different stages of ontogenesis. With the help of ultrasonic morphometry in real-time mode the objective data about the structure and morphological parameters of this complex was received. Adaptive response of meniscus-femoral complex in health and platypodia was determined.
IVANTSOV A.V. Congruity of meniscus-hip complex in children normally and in platypodia, as index of formation of knee joint adaptation
Статические деформации органов опоры и движения у детей по частоте составляют 77,72% от всех ортопедических заболеваний, ведущее место из них занимают деформации стопы - 58,3% [2].
В последние годы регистрируется устойчивое увеличение количества заболеваний и деформаций стоп у детей и подростков. При несвоевременной диагностике и позднем начале профилактических лечебных мероприятий болезни стоп прогрессируют, принимая необратимый характер. При достижении пациентами возраста 12-14 лет они, как правило, не корригируются ортопедическими изделиями, что в перспективе приводит к существенному ограничению социальной активности и инвалидности [13].
Действующая в настоящее время в Республике Беларусь система диспансеризации детей и подростков не предусматривает активной ортопедической тактики на диагностическом и реабилитационном этапах и не создает преемственности в проведении лечебно-восстановительных мероприятий. Поэтому технологические и научно-методические разработки белорусских ученых предлагают эффективный способ для исправления существующего положения [8].
В современной подиатрии особое место занимают вопросы профилактики и ранней коррекции плоскостопия у
детей. Сегодня плоскостопие наблюдается у 30-50% школьников. Однако, как правило, только в период от 7 до 18 лет возможна успешная ортопедическая коррекция патологии детской стопы. В возрасте до 7 лет вопрос консервативной коррекции деформаций стоп вызывает споры специалистов. В этих случаях очевидна польза применения занятий лечебной гимнастикой, массажа и физиотерапевтических методов. В более позднем возрасте при этой патологии можно только уменьшить негативные последствия, улучшить работоспособность, снизить болевые ощущения [7].
Основная характеристика плоской стопы - отсутствие возможности образовывать жесткий свод и низкая способность к супинации при отталкивании от опоры. По данным Т. Огурцовой [16], при таком типе деформации стопы в опоре участвует на 38% площади больше, чем это необходимо.
Согласно многим исследованиям, у детей и подростков часто определяется плоскостопие с одновременной неправильной постановкой задней части стопы (вальгусностью). В результате таких изменений снижается выносливость ног, появляется быстрая утомляемость, а спустя годы - болезненные деформации. М. Borkowska [19] отметила, что недомогания, в частности болезненность в стопах, возникающая в зрелом возрасте,
часто связаны с недиагностированной в детском или юношеском возрасте патологией.
Преобладание плоскостопия в структуре патологии стоп обуславливает необходимость разработки скрининговых методов исследования вышерасположенных суставов нижней конечности. Поэтому ранняя оценка состояния тех же коленных суставов при плоскостопии очень важна при проведении диспансерных осмотров детей в дошкольных и школьных учебных заведениях, в спортивной медицине -для своевременного прогнозирования нарушения здоровья спортсменов. Применение простого и надежного метода экспресс-диагностики состояния коленных суставов очень важно при медицинских осмотрах призывников.
У людей со здоровыми стопами ударная нагрузка при беге и ходьбе до 70% гасится на уровне стопы. При заболеваниях утрачивается функция стоп, смягчающая ударные нагрузки, в результате чего роль амортизаторов вынуждены брать на себя коленные суставы [12].
Ключевую роль в формировании конгруэнтности в коленном суставе играют мениски, развитие которых при неблагоприятных условиях может приобретать реальную патогенетическую значимость, обуславливая возникновение дегенеративно-дистрофических изменений в суставе [11].
Одним из ключевых методов в верификации результатов клинического скрининга является ультрасонография. Целесообразность данного выбора обосновывается тем, что с ее помощью в режиме реального времени можно получать объективные данные о структуре и морфологических параметрах компонентов коленного сустава.
Тесный контакт менисков с мыщелками бедра дал нам основание рассматри-
№7 • 2011
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ |79
вать их как единый мениско-бедренный комплекс.
Цель исследования - оценка особенностей формирования функционально-конгруэнтного мениско-бедренного комплекса на различных этапах онтогенеза у здоровых детей и у детей с начальными стадиями плоскостопия с использованием метода ультразвуковой морфометрии.
Материалы и методы
На основании данных формирования анатомической оси нижней конечности нами был использован произвольный показатель соотношения толщины медиального мениска к латеральному - индекс симметричности толщины менисков [11]. Отношение в пользу медиального мениска (>1) характеризовало вальгусный тип приспособления мениско-бедрен-ного комплекса, в пользу латерального (<1) - варусный. Наряду с измерениями менисков нами определялась толщина гиалинового хряща мыщелков бедра.
Исследования проводились на базе травматолого-ортопедического кабинета 2-й детской поликлиники г. Гродно и Гродненской городская клинической больницы скорой медицинской помощи.
Нами на ультразвуковом аппарате «Aloka ECHO CAMERA SSD - 630» (линейный датчик 7,5 МГц) выполнено ультразвуковое обследование детей с начальными стадиями плоскостопия (180 коленных суставов). Критериями для формирования контрольной группы (186 коленных суставов) послужили отсутствие жалоб на боли и дискомфорт в коленных суставах, отсутствие в анамнезе спортивных нагрузок, травм и заболеваний нижних конечностей (табл. 1).
В ходе ультразвукового сканирования толщина менисков измерялась на уровне суставной щели заднемедиального и заднелатерального отделов подколенной ямки при строго перпендикулярном удер-
Таблица ll Распределение обследованных детей по возрасту
1руппа обследуемых Возраст пациентов, лет
3-7 8-12 13-17
Контроль 62 60 64
Плоскостопие 76 54 50
Таблица 21 Показатели толщины менисков (M ± m)
Возраст, лет Мениск Толщина менисков, мм P
контроль плоскостопие
3-7 медиальный 9,56 ± 1,2 9,18 ± 1,3 >0,05
латеральный 8,94 ± 1,11 9,7 ± 1,9 <0,01
8-12 медиальный 11,12 ± 1,03 11,17 ± 1,28 >0,05
латеральный 10,33 ± 1,36 10,83 ± 1,65 >0,05
13-17 медиальный 11,5 ± 0,8 11,54 ± 1,22 >0,05
латеральный 10,8 ± 0,86 10,26 ± 1,8 <0,05
живании датчика относительно задней поверхности большеберцовой кости.
Максимальное сгибание нижней конечности в коленном суставе создавало оптимальное ультразвуковое «окно» для визуализации мыщелков бедренной кости и морфометрии гиалинового хряща [1].
Результаты и обсуждение
Полученные нами данные о толщине менисков представлены в табл. 2.
В контрольной группе по мере увеличения возраста детей можно констатировать нарастание толщины менисков (рис. 1). При этом отмечается преобладание размеров медиального мениска, что согласуется с данными А.К. Ибрагимова [9].
Как показали наши исследования, во всех возрастных группах в контроле для индекса симметричности толщины менисков характерно преобладание вальгусного варианта приспособления мениско-бедренного комплекса,
что свидетельствует о формирования вышеуказанного состояния в младших возрастных группах и закреплении его на последующих этапах онтогенеза, что согласуется с данными Е.И. Кли-мец [11].
В то же время нами установлено, что в возрастной группе 3-7 лет у детей с начальными стадиями плоскостопия отмечается преобладание размеров латерального мениска по сравнению с контрольной группой (р < 0,01), что характеризует варусный вариант менискового комплекса, который отражает замедление процессов варусной трансформации нижних конечностей в более выгодное в функциональном плане вальгусное положение (рис. 2). Задержка вальгирования нижних конечностей сопровождается изменением нагрузки на мениско-бед-ренный комплекс с развитием дисконгру-энтности, что может сказаться на биомеханике коленного сустава.
Рисунок 1
Динамика развития менисков в контрольной группе
Рисунок 2
Динамика развития менисков при плоскостопии
Таблица з| Показатели толщины хряща мыщелков бедренной кости (M ± m)
Возраст, лет Мыщелок Толщина хряща, мм P
контроль плоскостопие
3-7 медиальный 5,31 ± 0,46 5,25 ± 0,49 >0,05
латеральный 5,48 ± 0,5 5,3 ± 0,61 >0,05
8-12 медиальный 4,43 ± 0,5 4,52 ± 0,5 >0,05
латеральный 4,67 ± 0,48 4,61 ± 0,53 >0,05
13-17 медиальный 3,97 ± 0,31 3,86 ± 0,45 >0,05
латеральный 4,28 ± 0,45 3,98 ± 0,51 <0,001
У детей с начальными стадиями плоскостопия в возрастной группе 8-12 лет происходит выравнивание размеров менисков, с постепенным увеличением толщины медиального мениска. Менисковый комплекс приобретает вальгусный тип приспособления, ближе к симметричному (индекс симметричности толщины менисков равен 1). Выравнивание аксиальных девиаций нижних конечностей создает благоприятные условия для адекватного конгруэнтного приспособления мениско-бедренного комплекса как у здоровых детей (р > 0,05).
Возрастающая двигательная активность, высокие темпы роста и увеличивающиеся нагрузки на фоне нарушения формирования стопы создают определенный риск для возникновения в подростковом возрасте патологии коленного сустава. В итоге статистически достоверное снижение (возрастная группа 13-17 лет) толщины латерального мениска при плоскостопии (р < 0,05) означает начало дегенеративно-дистрофических изменений в последнем и обуславливает формирование декомпенсированного вальгусного варианта мениско-бедренно-го комплекса с развитием дисконгруэнт-ности в суставе.
Однако дегенеративно-дистрофический процесс поражает не только мениски, но и гиалиновый хрящ, основными функциями которого являются поглощение давления во время физической нагрузки и обеспечение гладкого скольжения суставных поверхностей [17, 20]. В литературе встречаются данные об отсутствии корреляции между толщиной хряща сустава, возрастом, полом и ростом тела человека [21].
Ультразвуковое изображение суставного хряща дистального эпифиза бедренной кости характеризовалось ровностью и отчетливостью контуров, высокой степенью однородности, гипоэхогеннос-тью, отсутствием дополнительных границ раздела сред [9, 23, 24]. Наружный контур суставного хряща визуализировался на границе раздела поверхностной зоны и синовиальной жидкости, а внутренний - на границе с акустической тенью, в области которой располагалась невизу-ализируемая часть трабекулярной кости дистального эпифиза бедра.
Полученные нами данные о толщине гиалинового хряща мыщелков бедренной кости представлены в табл. 3.
Анализ результатов показал, что в исследуемой и контрольной группах во всех возрастах толщина хряща латерального мыщелка превалирует над толщиной
хряща медиального мыщелка, на что указывала в своих исследованиях Л.М. Ба-дамшина и соавт [6].
Объяснение этому явлению мы видим в трудах Г.И. Ратишвили, В.М. Маркушева, А.А. Ахундовой [4, 14, 18], которые, изучив размеры мыщелков бедра, утверждают, что у детей старше двух лет и у взрослых внутренний мыщелок становится больше, чем наружный. При «нулевом» положении биомеханической оси удельное давление в области латеральных мыщелков бедренной и большеберцовой костей выше, чем в области медиальных мыщелков (более нагружен латеральный отдел) [15]. Поэтому мы считаем, что увеличение толщины хряща в латеральных отделах при относительном уменьшении размеров мыщелков носит функционально-приспособительный характер.
Возрастной период 3-7 лет характеризуется заметным увеличением динамических нагрузок, что связано с двигательной активностью детей, приводящей на фоне процессов хондрогенеза к увеличению микротвердости хряща и количества основного вещества [3]. Это и объясняет тот факт, что мы не выявили статистически достоверных отличий в толщине хряща в обеих группах исследования (p > 0,05).
Возрастной период 812 лет является критическим, поскольку на фоне продолжающегося увеличения роста и веса тела наблюдается снижение амортизационных свойств суставного хряща. По показателям микротвердости суставной хрящ становится рыхлым, менее вязким, податливым к действию деформации давления. Несмотря на увеличение количества основного вещества, в хряще практически во всех слоях происходит уменьшение клеток на единицу площади [3]. Нарастание массы хондроматрикса сдерживает дегенерацию хряща при плоскостопии, на что указывает практически одинаковая толщина хряща и отсутствие отличий по сравнению с контрольной группой (p > 0,05).
В возрастном периоде 13-17 лет вновь происходит постепенное увеличение микротвердости и количества основного вещества хряща с одновременным снижением количества клеток на фоне возрастающей компрессии суставных поверхностей [3], что, учитывая изменения со стороны стоп, приводит к статистически достоверному снижению толщины хряща латерального мыщелка бедра (р < 0,001) при отсутствии достоверных различий в области медиального мыщелка бедра (р > 0,05).
Выводы
1. Ультрасонографическое исследование мениско-бедренного комплекса у детей с начальными стадиями плоскостопия позволяет дать объективную оценку структурно-функционального состояния коленного сустава и прогнозировать возможность развития в нем определенных патологических изменений.
2. Мениски коленного сустава являются своеобразным анатомическим маркером, отображающим ранние изменения в коленном суставе при плоскостопии.
3. Полученные данные необходимо учитывать при разработке профилактических мероприятий направленных на снижение нагрузки на коленные суставы и формирование адекватной двигательной активности ребенка.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Алешкевич А.И. // Достижения мед. науки Беларуси. Вып. XII. - Минск, 2007. - С. 109-111.
2. Андрианов В.Л, Веселов Н.Г., Мирзоева И.И. Организация ортопедической и травматологической помощи детям. - Л., 1988. - 240 с.
3. Ахмедов Ш.М. Динамика морфологических изменений хрящевых элементов коленного сустава человека в возрастном и функциональном аспектах: автореф. дис. ...докт. мед. наук. - Новосибирск, 1990. - 35 с.
4. Ахундова А.А. Средние и крайние формы индивидуальной изменчивости элементов коленного сустава и кровоснабжение их у новорожденных: автореф. дис. .канд. мед. наук. - Алма-Ата, 1962. - 25 с.
5. Бабин Е.А. Болезнь Эрлахера-Блаунта (клиника, диагностика, лечение): автореф. дис. .канд. мед. наук. - М., 2008. - 29 с.
№7 • 2011
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ |в1
6. БадамшинаЛ.М., Голоденко В.И., ЗубареваЕ.А. // Рос. педиатр. журн. - 2004. - № 2. - С. 52-54.
7. Биомеханика и коррекция дисфункций стоп / под ред. А.И. Свириденка, В.В. Лашковского. - Гродно, 2009. - 279 с.
8. Болтрукевич С.И., Кочергин В.В., Лашков-скийВ. В., Аносов В.С // Журн. ГрГМУ. - 2005. -№ 4. - С. 55-56.
9. ЕрмакЕ.М, Абрамовская Л.В., елозутдиновБ.Е. // Мед. визуализация. - 2005. - № 6. - С. 24 - 35.
10. Ибрагимов А.К. К анатомии коленного сустава плодов и новорожденных (анатомо-рентгенологи-ческое исследование): автореф. дис. ...канд. мед. наук. - Самарканд,1970. - 19 с.
11. Климец Е.И. // Мед. визуализация. - 2005. -№ 5. - С. 134-138.
12. Лашковский В.В. Диагностика ортопедической патологии стопы у детей и подростков: учеб.-метод. пособие. - Минск, 2007. - 60 с.
13. Лашковский В.В., Болтрукевич С.И., Левитт К. // Журн. ГрГМУ. - 2005. - № 4. - С. 68-71.
14. Маркушев В.М. Материалы о развитии коленного сустава человека ( анатомо-рентгенологическое исследование): автореф. дис. ...канд. мед.наук. -Уфа, 1955. - 18 с.
15. Меркулов В.Н., Гаврюшенко Н.С., СупруновК.Н., Дорохин А.И. // Вестн. травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. - 2006. - № 1. - С. 43-47.
16. Огурцова Т.Н. // Реферат промоционной работы РТУ. - 2006. - 87 с.
17. Павлова В.Н., Копьева Т.Н., Слуцкий Л.И., Павлов Г.Г. Хрящ. - М., 1988. - 320 с.
18. Ратишвили, Г.И. Развитие коленного сустава у человека после рождения: автореф. дис. ...канд. мед. наук. - Тбилиси, 1954. - 30 с.
19. Borkowska M, Gelleta-Mac I. Wady postawy i stop u dzieci, PZWL. - Warsawa, 2009. - 112 s.
20. CszekB. // Acta Clinica. - 2001. - Vol. 1, N 1. - P. 10-14.
21. Eckstein F, WinzheimerM, Westhoff J. et al. // Anat Embryol. - 1998. - Vol. 197. - P. 383-390.
22. Principles and Practice of Podiatric Medicine / Levy L.A., Hetherington VJ. (eds.). - New York, Edinburgh, London, Melbourne, 1990. - P. 39-106.
23. Madzik J, Brzewski M, Jakubowska A, Marcin-skl A. // Polski przegl^dy radiologiczny. - 1998. - T 63, N 4. - S. 342-351.
24. Weiss C., Rosenberg L., HelfertA.J. // J. Bone Joint Surg. - 1968. - Vol. 50A. - P. 663-674.
Поступила 15.07.2010 г.
Круглик О.А., Казеко Л.А., Киселев М.Г.
Белорусский государственный медицинский университет Белорусский национальный технический университет
Износ твердых тканей зубов и стоматологических материалов
■SUMMARY - m 1
Objective. То assess the wear of tooth tissues and dental materials. Material and methods. Special equipment for testing of the wear of tooth tissues and dental materials was developed. It simulated sliding unidirectional movement antagonist along specimen in abrasive slurry. Tooth enamel, tooth dentin and composites (A - microhybrid, B - nanocomposite, C - packable, D - flowable and E - compomer), CoCr alloy and ceramic were tested as specimens. Antagonists were made from tooth enamel. Results. Most wear resistant material was CoCr alloy. Differences of wear of dental enamel and ceramic were not statistically significant. Most wear resistant composites was A (60 vol.%, filler particles size 0,19-3,5 pm) and C (64 vol.%, filler particles size 0,01-3,5 pm).
Conclusion. Most wear resistant composites was microhybrid (60 vol.%, filler particles size 0,19-3,5 pm) and packable (64 vol.%, filler particles size 0,01-3,5 pm). KROUGLIK O.A., l<AZEKO L.A., KISELEV M.G. Wear of tooth tissues and dental material in vitro
В последнее время наблюдается тенденция к расширению показаний к использованию композиционных материалов при реставрации дефектов некариозной и кариозной этиологии [10]. Описаны клинические случаи восстановления окклюзионных поверхностей композиционными материалами и немногочисленные результаты продолжительных наблюдений за такими реставрациями, например при эрозиях небных поверхностей резцов, что стало возможным благодаря совершенствованию адгезивных систем.
Клинические методы оценки износа требуют дополнительных затрат времени и материальных средств, продолжительных сроков наблюдения. Лабораторное моделирование износа реставрационных материалов в условиях, приближенных к условиям в полости рта, - эффективный метод оценки износа существующих и
новых стоматологических материалов, позволяющий получить предварительные результаты в течение непродолжительного периода.
Стенды для триботехнических испытаний, используемые в различных отраслях промышленности, воспроизводят поступательные (по кругу) либо возвратно-поступательные движения, не характерные для жевательного аппарата человека, поэтому для оценки износа реставрационных материалов предложен ряд методов, учитывающих анатомо-физиологические характеристики процесса жевания [12].
Исходя из известной величины выносливости периодонта к нагрузке и количества окклюзионных контактов на соответствующих зубах, была рассчитана величина нагружения антагониста. Так, выносливость периодонта первого моляра к нагрузке составляет 265-325 Н [2], количество контактных точек - от 5
[5], площадь окклюзионных контактов увеличивается с возрастом от 20 до 59 лет с 0,9-1,8 мм2 до 6,5-7,2 мм2 соответственно [3]. Мы приняли число контактных точек, равное 5. Рассчитанная площадь одной контактной точки с учетом возраста (40-50 лет) составила 1,1-1,4 мм2. Величина средней нагрузки (половины выносливости периодонта к нагрузке) в одной контактной точке - 2733 Н. Продолжительность жевательного цикла составляет 1 с.
Трение всухую, без присутствия жидкости, вызывает более значимый износ твердых тканей зубов, а коэффициент трения стабилизируется после первых 100 циклов нагрузки [14]. В лабораторных условиях максимальное стирание материалов наблюдали в течение первых 20 тыс. циклов нагрузки, после 40 тыс. циклов износ большинства материалов стабилизировался [17]. Вид движения антагониста влияет на механизмы износа в паре трения. При возвратно-поступательном реципрокном движении (антагонист постоянно скользит по образцу в обоих направлениях) и однонаправленном (прерывистое скольжение в одном направлении) перемещении в одних и тех же материалах наблюдаются различные механизмы износа [1, 17], поэтому данному параметру было уделено особое внимание.
Среди ранее предложенных методов оценки износа наиболее близким к расчетным данным оказался метод OHSU (Oregon Health State University). Мы модифицировали метод OHSU, поскольку для изучения износа твердых тканей зубов
