Гонартроз 3 степени коленного сустава группа инвалидности: Инвалидность при артрозе: степени и условия получения

Ортопедия

30-10-2021

Ревизионная операция по эндопротезированию тазобедренного сустава: минимально инвазивные методы и более быстрое восстановление с протоколом ускоренного лечения

GSD — Группа Сан-Донато

Ортопедия

16. 10.2021

Разрыв вращательной манжеты плеча: диагностика и лечение в Клиническом институте Сан-Сиро

GSD — Группа Сан-Донато

Что нужно знать

Коленный сустав состоит из трех частей. Трехкомпонентный остеоартрит возникает, когда симптомы артрита затрагивают все три части.

Остеоартроз коленного сустава может привести к дегенеративным изменениям в суставе. Поскольку он поражает все колено, трехкомпонентный остеоартрит может быть более тяжелым, чем другие формы остеоартрита.

Трехкомпонентный остеоартрит поражает около 17% людей с остеоартрозом коленного сустава, согласно одному обзору 2021 года. На один компартментарный остеоартрит приходится около 50% случаев, а на двухкомпонентный остеоартрит — около 33% случаев.

В этой статье рассматриваются симптомы, причины, диагностика и варианты лечения, связанные с трехкомпонентным остеоартритом.

Остеоартрит обычно поражает колени. Люди иногда называют это артритом изнашивания, так как это происходит, когда хрящи в суставах со временем разрушаются.

Изменения, вызывающие повреждения с течением времени, называются дегенеративными изменениями. Симптомы появляются постепенно и обычно включают скованность, боль и отек в коленном суставе из-за скопления жидкости.

В колене сходятся четыре кости. Большеберцовая и малоберцовая кости соединяются снизу сустава. Бедренная кость соединяется сверху, а надколенник, или надколенник, находится прямо над бедренной костью и соединительным хрящом.

Слияние этих костей образует в колене три отдела:

• пателлофеморальный отдел, где встречаются коленная чашечка и бедренная кость или с внешней стороны колена

Остеоартрит может возникать в любом из этих отделов, но трехкомпонентный остеоартрит возникает, когда он затрагивает все три отдела.

Люди часто считают трехкомпонентный остеоартрит более тяжелым заболеванием, чем другие формы коленного остеоартрита, поскольку он поражает все колено. Потеря хряща или синовиальной оболочки или оболочки сустава может быть более распространенной.

Остеоартрит приводит к изнашиванию хряща и синовиальной оболочки колена, что часто приводит к росту костных наростов на их месте. Хрящ также может стать грубым или полностью разрушиться.

Этот процесс со временем ухудшается и часто вызывает симптомы, в том числе:

• локализованную боль и воспаление
• суставной выпот или водянку на колене
• хондроз, при котором мягкий или гладкий хрящ разрушается
• скованность суставов и затруднение движений сустав, особенно после длительных периодов бездействия
• костные шпоры или экзостозы в колене, видимые на рентгеновских снимках
• колени, которые блокируются из-за костных шпор
• слабость или подгибание в коленях
• изменение походки, как правило, походка со сгибанием коленей или кривыми ногами

Симптомы могут ухудшаться после длительного сидения или отдыха. Ударные упражнения также могут вызвать усиление боли и припухлости в суставе.

Какие предупреждающие признаки остеоартрита коленного сустава? Узнайте здесь.

Для диагностики трехкомпонентного остеоартрита врач может:

• спросить о симптомах пациента
• узнать историю болезни
• провести медицинский осмотр
• сделать некоторые анализы

Например, они могут спросить, есть ли у человека такие симптомы, как:

Тесты диапазона движения могут показать, влияет ли остеоартрит на функцию колена.

Визуализирующие исследования, такие как рентген, могут помочь подтвердить диагноз. Врач будет искать признаки того, что хрящ изнашивается или что там, где должен быть хрящ, развились костные разрастания.

Остеоартрит может быть сложнее диагностировать на ранних стадиях, но его легче обнаружить на более поздних стадиях. Это связано с тем, что физические изменения со временем становятся более очевидными.

Если все еще есть какие-либо сомнения, врач может порекомендовать сканирование мягких тканей с помощью МРТ-сканера для тщательной проверки связок, хрящей и синовиальной оболочки.

Какие бывают стадии артроза коленного сустава? Узнайте здесь.

Остеоартрит может возникнуть в результате нормального износа суставов, поэтому любой может получить диагноз этого состояния. Однако некоторые факторы риска могут сделать диагноз более вероятным.

Возраст

Остеоартрит может поражать людей в любом возрасте. Тем не менее, это более распространено среди пожилых людей. Некоторые исследования показывают, что им страдают 33% людей в возрасте 60–70 лет и 43,7% людей старше 80 лет.

Поддержание активности, растяжка и выполнение упражнений с низкой нагрузкой, таких как тай-чи, йога и плавание, могут помочь сохранить силу мышц и замедлить их старение.

Ожирение

Перенос лишнего веса может негативно сказаться на суставах, особенно на тазобедренных и коленных суставах, на которые приходится нагрузка. Потеря веса может помочь ослабить воздействие на суставы и уменьшить симптомы.

Исследование, проведенное в 2014 году, показало, что потеря 10% массы тела может уменьшить такие симптомы, как боль, и улучшить физическую функцию сустава.

Если у человека с остеоартритом также имеется избыточный вес или ожирение, текущие рекомендации рекомендуют снизить вес, чтобы облегчить состояние.

Гены

Генетические факторы также могут играть роль. Кто-то, у кого есть близкий член семьи, у которого есть или был остеоартрит, может с большей вероятностью испытать его на себе.

Пол

Обзор 2015 года показал, что пол и гормоны могут играть роль в развитии остеоартрита. Авторы отметили, что женщины, по-видимому, чаще страдают от остеоартрита коленного сустава, чем мужчины, хотя неясно, почему это происходит.

Симптомы могут чаще появляться во время менопаузы, что наводит исследователей на мысль, что определенную роль могут играть гормоны, такие как эстроген.

Физический стресс

Согласно тому же обзору 2015 года, физическая активность, оказывающая давление на колени, может быть фактором риска большего износа.

Выполнение ручного труда, перенос тяжестей или выполнение упражнений с высокой ударной нагрузкой, таких как бег, со временем могут представлять опасность для некоторых людей.

Травматические повреждения

В том же обзоре также отмечается, что получение травм непосредственно колена или в области, которая косвенно влияет на колено, например стопы или ноги, может быть фактором, влияющим на симптомы остеоартрита в более позднем возрасте.

Признаки, присутствующие при рождении

Некоторые люди могут родиться с особенностями костей, хрящей, связок или синовиальной оболочки, которые повышают вероятность появления у них симптомов остеоартрита в более позднем возрасте.

Другие состояния

Риск может быть выше у лиц с сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями, особенно если они также ведут малоподвижный образ жизни.

Согласно обзору 2015 года, есть некоторые данные, свидетельствующие о том, что депрессия также чаще встречается у людей с остеоартритом коленного сустава.

В настоящее время нет лекарства от остеоартрита, потому что невозможно заменить разрушенный хрящ.

Лечение трехкомпонентного остеоартрита обычно включает устранение симптомов, предотвращение прогрессирования заболевания или хирургическое вмешательство. Варианты действий человека будут частично зависеть от того, насколько серьезны его симптомы.

Некоторые методы лечения, которые могут помочь, включают следующее:

• использование безрецептурных (OTC) нестероидных противовоспалительных препаратов или ацетаминофена
• прием рецептурных лекарств, если безрецептурные препараты не помогают
• получение инъекций кортикостероидов для уменьшения воспаления, если их рекомендует врач
• после программы упражнений с низкой нагрузкой, таких как плавание или тай-чи
• пробовать физиотерапию
• похудеть, если это уместно
• применение согревающих или холодных компрессов
• прохождение когнитивно-поведенческой терапии
• использование таких приспособлений, как трость для предотвращения падений или рукав или бандаж для поддержки колена
• прохождение операции, в некоторых случаях

Как инъекции могут помочь в лечении артроз коленного сустава? Узнайте здесь.

Некоторые люди используют добавки, такие как рыбий жир или глюкозамин. Тем не менее, текущие рекомендации не рекомендуют использовать добавки, поскольку недостаточно доказательств того, что они работают.

Операция по поводу трехкомпонентного остеоартрита часто включает полную замену коленного сустава или эндопротезирование коленного сустава. В ходе этой операции хирурги заменяют поврежденную кость и сустав пластиковым и металлическим суставом.

Восстановление после тотального эндопротезирования коленного сустава может занять несколько месяцев. Регулярные занятия лечебной физкультурой помогут укрепить ноги и позволят человеку снова нормально ходить.

Является ли операция на колене хорошей идеей? Узнайте здесь.

Остеоартрит является распространенным, но хроническим дегенеративным заболеванием. При трехкомпонентном остеоартрите симптомы затрагивают все колено и могут быть более распространенными, чем при других типах остеоартрита коленного сустава.

В настоящее время нет лекарства от трехкомпонентного остеоартрита, но медикаментозное лечение и домашние средства могут помочь справиться с симптомами.

Правильный выбор образа жизни в отношении диеты и физических упражнений также может помочь замедлить прогрессирование остеоартрита коленного сустава. Некоторым людям хирургическое вмешательство может помочь восстановить функцию пораженного колена, если другие вмешательства не работают.

Как улучшить силу и устойчивость коленей? Узнайте здесь.

Монокомпартментный остеоартроз коленного сустава: хирургический артрит

Введение

Лечение монокомпартментарного остеоартроза коленного сустава следует начинать с неоперативных методов лечения.

К ним относятся различные пероральные препараты, такие как анальгетики и противовоспалительные средства, а также использование наркотиков у отдельных пациентов. Недавно был проведен ряд исследований с использованием различных пероральных хондропротекторов, таких как хондроитин сульфат или аналоги, при этом заболевании. Когда эти методы не помогают, практикующие врачи часто используют инъекции кортикостероидов или различных хондропротекторов (гиалуронанов). Протокол лечения монокомпартментного остеоартрита должен включать такие методы, как физиотерапия, включающая укрепляющие упражнения для коленного сустава, а также использование криотерапии, ультразвука или различных других средств. Конечно, существует ряд менее определенных нетрадиционных методов лечения монокомпартментного остеоартрита, таких как травяные средства, электростимуляция или иглоукалывание.

При неэффективности этих консервативных неоперативных методов лечения следует рассмотреть вопрос о хирургическом лечении. Эти оперативные процедуры включают артроскопическую обработку, процедуры переноса хряща 2,3, остеотомии4,5, эндопротезирование одного отдела коленного сустава6-9 и тотальное эндопротезирование коленного сустава10,11. На этом симпозиуме будут рассмотрены некоторые из этих методов путем сравнения и противопоставления использования остеотомии по сравнению с однокомпартментной артропластикой коленного сустава и тотальной артропластикой коленного сустава. В последнее время произошли изменения в том, как выполняются многие из этих процедур, чтобы сделать их гораздо менее инвазивными, что может изменить их показания. Понимание показаний и новых техник для этих трех процедур (тотальное эндопротезирование коленного сустава, одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава и остеотомия) является предметом этого симпозиума.

Случай тотального эндопротезирования коленного сустава

Недавние усовершенствования в технологии привели к запутанному спектру выбора как для пациента, так и для хирурга при лечении монокомпартментарного артрита коленного сустава. В дополнение к сохранению очевидной необходимости «сделать операцию правильно», теперь существует давление, чтобы «сделать это быстро», с минимальным шрамом и сокращением времени нетрудоспособности. Сочетание требований и ожиданий пациентов с реальными хирургическими возможностями может быть сложной задачей. Для этого необходимо логическое структурирование вариантов. Процедуры, рассматриваемые на этом симпозиуме, включают:

1. Остеотомия
2. Однокомпонентное эндопротезирование коленного сустава
3. Тотальное эндопротезирование коленного сустава

Показания и, что более важно, противопоказания к хирургическим процедурам часто приводят к перекрытию вариантов, которые необходимо учитывать в любой конкретной клинической ситуации. Уместность любой из этих процедур следует рассматривать в свете их относительных показаний и проблем. К ним относятся возраст пациента, уровень активности, ожидаемая продолжительность процедуры, надежность процедуры для достижения ожидаемой цели и легкость пересмотра в случае неудачи. Не менее важны противопоказания к процедурам, включая контрактуру, деформацию, контрактуру или недостаточность связок, а также костную недостаточность.

Ясно, что относительная ценность остеотомии обратно пропорциональна возрасту пациента. Молодые пациенты предъявляют требования к имплантату, который не выдержит испытания временем, с отказом из-за износа или нарушения фиксации. Спортивные занятия, такие как прыжки и бег, связаны с поверхностными нагрузками, превышающими пределы полиэтилена. Опасность тяжелой или повторяющейся нагрузки, глубокое сгибание колена и подъемные движения, которые сопровождают различные профессии и действия, могут ослабить или повредить протез12.

Фактические спортивные результаты после остеотомии могут разочаровать. Nagel и соавт. [12] оценили уровень активности после закрытия клиновидной остеотомии и обнаружили, что лучшим предиктором уровня послеоперационной активности была предоперационная активность. Кроме того, уровень активности был ниже, чем до операции, и снижался со временем после остеотомии. Несмотря на эти данные, авторы считают, что эта процедура является оптимальным вариантом для мужчин моложе 60 лет с варусной деформацией, которые намерены поддерживать высокий уровень активности в работе или спорте.

Остеотомия не требует долгосрочного наблюдения или обслуживания пациента, как при наличии искусственного имплантированного устройства, и с этой точки зрения она желательна. Однако долговечность и конвертируемость, как при пересмотре на другую процедуру, могут быть проблематичными.

Отдаленные результаты остеотомии свидетельствуют о постепенном снижении функции и рецидиве деформации. Insall и соавторы сообщили о девяноста двух коленях с хорошей или отличной оценкой после остеотомии через два года. К 10 годам этот уровень сохранялся только в 58 коленях (61%). Rinonapoli и соавт. [14] сообщили о 58 пациентах со средней продолжительностью наблюдения 15 лет. Было только 55% хороших или отличных результатов. Двадцать шесть пациентов сформировали подгруппу, которая была рассмотрена ранее. В восемь лет было 73% хороших или отличных результатов, а к восемнадцати годам этот показатель снизился до 46%.

Сообщения о легкости ревизии тотального эндопротезирования коленного сустава и окончательных результатах неоднозначны. Технические проблемы тотального эндопротезирования коленного сустава после закрытой клиновидной остеотомии включают в себя: трудности с доступом, недостаточность кости, требующую использования трансплантатов или клиньев, трудности в достижении баланса связок, а также увеличение времени операции и повышенную кровопотерю. Katz и соавт. рекомендовали резервировать процедуру только для молодых, активных пациентов с избыточным весом15.

Все эти отчеты отражают результаты процедур закрытия клина. Методы открывающего клина часто выполняются ниже бугорка большеберцовой кости и по своей природе укрепляют кость. Kitson и соавт. [16] сообщили о девяти коленных суставах, подвергшихся ревизии с целью тотального эндопротезирования коленного сустава в среднем через семь лет (от 1,5 до 11 лет) после открытой клиновидной остеотомии. Они не обнаружили дополнительных технических трудностей при выполнении эндопротезирования и заявили, что пациенты достигли удовлетворительных результатов. Это неподтвержденный опыт и впечатление этого автора, что ревизия тотального эндопротезирования коленного сустава после остеотомии с открывающимся клином менее сложна, чем ревизия с замыкающим клином, хотя это все же не так просто, как просто выполнение первичной артропластики в первую очередь.

В настоящее время возродился интерес к замене Unicondylar

. Анализируя процедуру с использованием тех же критериев, можно утверждать, что идеальный пациент является полной противоположностью кандидата на высокую остеотомию большеберцовой кости. По замыслу процедура требует лишь ограниченного разреза и рассечения. Удаление кости минимальное. Пребывание в больнице и последующее время восстановления также могут быть значительно сокращены17. Исторически результаты были неоднозначными из-за неправильного выравнивания и тонкого полиэтилена, что приводило к высоким уровням асептической недостаточности и прогрессированию артрита в противоположном отделе18. Будут ли новые конструкции имплантатов и хирургические методы улучшать долговечность или нет, еще неизвестно. Romanowski и Repicci сообщили о частоте неудач в 11% случаев за восемь лет17. Они рекомендовали консультировать пациентов, что процедура имеет ограничение продолжительности жизни в среднем 10 лет или меньше у более молодых и активных пациентов. Соответственно, может быть выдвинут аргумент в пользу использования пожилого пациента с низким спросом, который также может быть менее способен выдерживать нагрузки тотального эндопротезирования коленного сустава.

Обоснование процедуры у пациентов с высоким спросом является более сложным. Engh и соавторы сообщили о диапазоне движений от 120 до 130 градусов с повышенным функциональным потенциалом для повседневной деятельности, включая подъем по лестнице и передаточные функции18.

Пересмотр процедуры был по-разному описан как простой19 и требовательный20. Сравнивая ревизионное тотальное эндопротезирование коленного сустава после высокой остеотомии большеберцовой кости или однокомпонентного эндопротезирования, Gill и соавт. обнаружили, что экспозиция была наиболее распространенной технической проблемой в группе остеотомии. После однокомпартментной артропластики в 77% коленных суставов наблюдалась значительная потеря костной массы, требующая расширенной реконструкции. Обнажение было не таким сложным, как группа остеотомии, но все же проблемой. Что наиболее важно, несмотря на то, что отличные результаты ревизии могут быть получены в любом случае, обе процедуры технически сложны, а результаты ревизии после остеотомии немного лучше, чем после однокомпартментной артропластики20.

Остеотомия имеет некоторые противопоказания, в том числе: варусную деформацию более 10 градусов, сгибательную контрактуру более 20 градусов, ограниченный диапазон движений, недостаточность связок, включая переднюю крестообразную, и пателлофеморальный артрит21. Однокомпонентное эндопротезирование имеет аналогичные противопоказания.

Обширный опыт тотального эндопротезирования коленного сустава за последние два с половиной десятилетия более чем доказал надежность, предсказуемость и простоту процедуры во множестве сложных и спасительных ситуаций. Ясно, что недостаточность костей и связок, ограничение подвижности и многокомпонентное заболевание не только не являются противопоказаниями к тотальному эндопротезированию коленного сустава, но фактически являются оправданием для этой процедуры. Нерешенными вопросами являются долговечность и возможность пересмотра. Первоначальное нежелание сделать такой, казалось бы, решительный шаг у более молодого активного пациента привело к кажущейся нехватке опыта для его защиты. Тем не менее, литература на удивление и в подавляющем большинстве случаев позитивно сообщает об устойчивых среднесрочных и долгосрочных результатах у молодых достаточно активных пациентов. Diduch и соавт. [22] сообщили о 108 пациентах с максимальным возрастом 55 лет. У 69 пациентов был остеоартрит, у 39 — посттравматический артрит. Период наблюдения варьировал от трех до восемнадцати лет (в среднем 8 лет). Были 100% хорошие или отличные результаты и никаких доработок. Кроме того, оценивая этих пациентов по шкале активности, авторы обнаружили, что эта группа функционирует в основном на уровне, эквивалентном выполнению легкой работы, при этом 25% функционируют на более стрессовом уровне, эквивалентном выполнению строительных работ, игре в теннис, соревнованию на велосипеде или кроссу. загородные лыжи. Авторы пришли к выводу, что, несмотря на активный образ жизни, расшатывание, приводящее к ревизии, не было проблемой. Их оценка выживаемости до ревизии бедренной или большеберцовой кости составила 94% в восемнадцать лет.

Mont и соавт. обследовали 30 пациентов в возрасте 50 лет и младше (средний возраст 43 года, диапазон от 31 до 50 лет). Срок наблюдения составил 86 месяцев (диапазон от 60 до 107 месяцев). Диагнозы включали остеоартрит, остеонекроз и травматический артрит. Было 29 результатов от хороших до отличных и один плохой11.

В других сообщениях, посвященных более молодым пациентам, речь идет главным образом о воспалительном артрите. Выделение невоспалительных случаев из этих исследований по-прежнему оставляет большое количество случаев для изучения. Duffy и соавт. обследовали 54 пациента в возрасте 55 лет и младше (в среднем 43 года) со средним периодом наблюдения 13 лет (диапазон от 10 до 17 лет). У 26 из этих пациентов был невоспалительный остеоартрит. Рейтинг Knee Society составил в среднем 84 балла. Выживаемость имплантата до ревизии через 10 лет оценивается в 99% и 95% в 15 лет. В этой группе было две ревизии; один в три года из-за слабости связок, а другой в тринадцать лет у мужчины, выполняющего тяжелую работу на ферме23.

Ranawat и соавт.24 сообщили о 17 случаях коленного сустава у пациентов с остеоартритом моложе 55 лет со средним периодом наблюдения 6,3 года. 94,1% результатов были хорошими или отличными, с одним плохим результатом. Авторы рассчитали 10-летнюю выживаемость в 100%, используя ревизию по любой причине в качестве критерия, и 90,9%, когда критерием была клиническая или рентгенологическая неудача.

Dalury и соавт.25 изучили 13 коленных суставов с невоспалительным артритом среди более крупной группы, которая включала воспалительный артрит у пациентов моложе 45 лет. При среднем периоде наблюдения 7,2 года (диапазон от 5,5 до 13 лет) средний послеоперационный рейтинг Общества коленного сустава составил 93 балла для всей группы. Отдельной оценки невоспалительных пациентов не проводилось.

В недавнем исследовании Lonner et al. были рассмотрены 32 операции тотального эндопротезирования коленного сустава, выполненные по поводу остеоартрита у 32 пациентов в возрасте 40 лет и младше. При среднем периоде наблюдения около 8 лет хорошие или отличные результаты были обнаружены в 82% случаев коленного сустава. Исключая случаи компенсации работникам (n = 5), хорошие или отличные результаты были получены в 9 случаях.1% больных.

Изучив эти отчеты, становится очевидным, что в общей сложности 225 описанных случаев тотального цементирования коленных суставов, выполненных у молодых пациентов разными хирургами с использованием различных протезов, показали превосходные и долговечные результаты (см. Таблицу 1).

Можно утверждать, что все вышеперечисленные результаты были получены опытными хирургами в специализированных учреждениях. Однако по той же логике сообщения об остеотомии или одномыщелковых имплантатах также являются результатами, полученными хирургами в аналогичных условиях. Ясно, что, несмотря на эти результаты, тотальное эндопротезирование коленного сустава не следует рассматривать как первую линию лечения артрита коленного сустава, потому что последствия неудачи и результаты спасения этой процедуры могут быть не столь благоприятны по сравнению с сохранением остеотомии или однокомпартментного эндопротезирования. . Тем не менее, в тех случаях, когда эндопротезирование является методом выбора, и хирург, и пациент должны быть уверены в долговечности этой процедуры.

Случай повторной коррекции монокомпартментарного остеоартроза коленного сустава

Остеотомия при монокомпартментарном остеоартрозе коленного сустава является одним из наиболее частых показаний к операции по коррекции деформации. Поскольку артроз уже присутствует, цель лечения состоит в том, чтобы сохранить коленный сустав и как можно дольше отсрочить необходимость полной замены коленного сустава (TKR). Хотя многим пациентам, перенесшим остеотомию, никогда не требуется TKR, остеотомия должна выполняться с учетом того, что каждый пациент должен оставаться оптимальным кандидатом на TKR.

Биомеханика

Хотя статическое смещение легко документируется на долговременных рентгенограммах, это не является надежным средством прогнозирования исхода после корригирующей остеотомии26,27,28. Клиническая ситуация намного сложнее, а простые повседневные действия создают условия динамической нагрузки, которые отражают дополнительные факторы26, 29, 30, включая нестабильность суставов, мышечные сокращения и индивидуальные особенности походки. Анализ походки чаще используется для оценки динамических аспектов смещения, но эта технология не была широко доступна, и большая часть литературы на сегодняшний день посвящена статической оценке смещения.

Передача нагрузки через колено может быть рассчитана с использованием модели пружины жесткого тела при определенных допущениях31,32. Распределение силы, передаваемой через колено, обычно неравномерно распределяется между медиальным и латеральным отделами29,30,31. Расчеты показывают, что даже при отсутствии смещения примерно 70% нагрузки на колено в положении на одной ноге передается через медиальный отдел. При наличии 4-6 степени варусной деформации почти 90% силы коленного сустава при стойке на одной ноге проходит через медиальный отдел 31 (рис. 1).

Трудно точно определить динамические нагрузки, возникающие при ходьбе и других действиях с нагрузкой в ​​повседневной жизни. Важные вопросы, касающиеся динамики искривления коленного сустава, были подробно рассмотрены Andriacchi26. Нормальные силы, действующие на нижнюю конечность во время ходьбы, создают моменты, направленные на сгибание, разгибание, отведение и приведение колена. Это основные факторы, влияющие на распределение медиальной и латеральной нагрузки на колено. Сила реакции опоры, действующая на стопу во время опорной фазы ходьбы, проходит медиально к центру колена. Расстояние по перпендикуляру от линии действия этой силы до центра колена является длиной плеча рычага этой силы. Произведение величины силы и длины плеча рычага дает приводящий момент, действующий на колено. Этот момент приведения во время ходьбы представляет собой внешнюю нагрузку, стремящуюся сместить колено в варусное положение; это также известно как боковая тяга27,28.

Внешние силы и моменты, действующие на нижнюю конечность, можно измерить непосредственно в лаборатории ходьбы. Внутренние силы, действующие через мышцы, связки и суставные поверхности, представляют больший интерес, но их можно оценить только на основе измеренных внешних сил и моментов26,29,30. Механическое равновесие требует, чтобы внешние силы, действующие на конечность, были уравновешены внутренними силами, создаваемыми мышцами и связками. Прогнозирование внутренних сил чрезвычайно сложно из-за множества комбинаций сил мышц и мягких тканей, которые могут уравновесить внешние силы и моменты, действующие на конечность. Решение этой проблемы требует нескольких упрощающих предположений, самое основное из которых состоит в том, чтобы сгруппировать внутренние структуры вместе. Анализ взаимосвязи между внешними нагрузками и внутренними силами при этих предположениях позволяет оценить величину силы реакции сустава, независимо действующей на медиальный или латеральный компартмент. Распределение медиальной и латеральной силы реакции сустава показывает, что момент приведения является основным фактором, вызывающим более высокую медиальную силу реакции сустава при нормальной функции. Для группы нормальных участников максимальная сила реакции сустава на колене примерно в 3,2 раза превышает вес тела, при этом 70% этой нагрузки проходит через медиальный отсек. Средняя максимальная величина момента приведения при нормальной походке для этой популяции была рассчитана примерно как 3,3% от произведения массы тела на рост26. Этот аддукционный момент больше, чем моменты, рассчитанные как для сгибания, так и для разгибания колена в той же исследовательской группе.

Некоторые пациенты изменяют свою походку, эффективно уменьшая нагрузку на медиальный отдел колена. Используемый адаптивный механизм уменьшает аддукционный момент и связан с более короткой длиной шага и увеличением внешней ротации стопы (положение носок наружу) во время фазы опоры26,27,28. Положение «носок наружу» помещает заднюю часть стопы ближе к средней линии, ниже центра тяжести. Это просто перемещает вектор реакции опоры к центру колена, эффективно уменьшая плечо рычага внешней силы реакции опоры и, следовательно, результирующий момент приведения. Считают, что пациенты имеют высокие моменты приведения, если расчетный момент превышает 4% произведения массы тела на рост при ходьбе со скоростью примерно 1 метр в секунду.

Клинический результат после лечения пациентов с варусным гонартрозом с помощью вальгусной остеотомии с высокой коррекцией большеберцовой кости был тесно связан с величиной момента приведения, измеренного во время предоперационного анализа походки26,27,28. У пациентов с низким моментом приведения до операции исходные клинические результаты были лучше, и эти результаты сохранялись в течение среднего периода наблюдения 6 лет. Вальгусная коррекция сохранялась при последующем наблюдении в 79% случаев в группе с низким моментом приведения по сравнению только с 20% в группе с высоким моментом приведения.

Передача нагрузки через колено может быть эффективно изменена за счет изменения положения центра тяжести. Эта динамическая компенсация включает либо использование внешней поддержки, либо модификацию походки. Смещение центра масс верхней части тела в положение непосредственно над вовлеченной конечностью может уменьшить медиальную компартмент-силу на 50% по сравнению с ее значением, когда центр тяжести расположен по средней линии31. Клинические данные уже установили важность изменения походки и его связь с результатами после корригирующей высокой остеотомии большеберцовой кости. Пациенты с лучшими клиническими результатами могут модифицировать свою походку, вращая конечность наружу и развивая меньший момент приведения в колене.

Используя измерения трупа и магнитно-резонансную томографию, исследователи из Оксфордского центра ортопедической инженерии32,33 разработали основанную на анатомии математическую модель для прогнозирования нагрузок, передаваемых через колено. Эта модель включает в себя линии действия и плеча основных силовых структур, пересекающих коленный сустав человека, включая как мышцы, так и связки. Теоретические значения, полученные из этой модели, повторяют ранее опубликованные экспериментальные измерения, представленные Herzog и Read34, подтверждающие правильность модели. Включая вклад мышц и связок, как экспериментально измеренные, так и теоретически рассчитанные силы в колене распределяются более равномерно, чем предполагают опубликованные результаты. Разница между статической симуляцией стоя на одной ноге и симуляцией, учитывающей силы окружающих мышц, в основном связана с мышцей, напрягающей широкую фасцию (рис. 2). У хорошо подготовленного человека эта мышца противодействует приводящему моменту руки в колене, разгружая перегруженную медиальную сторону и передавая эту нагрузку на латеральную сторону. По мере того, как человек становится старше и естественным образом теряет мышечную массу и силу, защита, обеспечиваемая напрягателем широкой фасции медиального отдела, ослабевает и теряется. Это может ускорить прогрессирующее ухудшение медиального отдела, которое чаще всего происходит у людей старше 40 лет. Это побудило нас назначить упражнения для укрепления мышц, напрягающих широкую фасцию, для лечения раннего медиального остеоартрита (например, упражнения с подъемом прямой ноги под углом 45 градусов).

Слабость суставов является еще одним мешающим фактором, который следует учитывать при определении риска развития остеоартрита, вторичного по отношению к неправильному расположению суставов. Sharma et al [35] сообщили, что ослабление связок может предшествовать развитию остеоартрита. Слабость связок может привести к динамическому смещению во время ходьбы с сопутствующими изменениями характера нагрузки на колено. Слабость коллатеральных связок может увеличить риск гонартроза и циклически способствовать прогрессированию заболевания. Слабость латеральной коллатеральной связки обычно связана с варусным смещением и при наложении может иметь синергетический эффект. Напрягатель широкой фасции может защитить колено от перегрузки из-за латеральной коллатеральной слабости. Опять же, эта защита постепенно утрачивается или подавляется с возрастом, деформацией и уродством.

Деформации в сочетании с монокомпартментарным остеоартрозом

Деформации при монокомпартментарном остеоартрозе можно разделить на деформации костей и суставов (мягких тканей).

Деформации костей

• Бедренная кость: варусная или вальгусная, с рекурватацией или прокурвацией или без нее, со скручиванием или без него
• Большеберцовая кость: варусная, со скручиванием или без него, с прокурватацией или рекурватацией или без нее
• Деформации суставов
• LCL расхлябанность
• Слабость MCL
• Плато депрессия
• Боковой подвывих
• Неправильное отслеживание надколенника
• Сгибательная контрактура

Концепция высокой остеотомии большеберцовой кости (HTO) для лечения монокомпартментного остеоартрита принадлежит Jackson и Waugh46, которые сообщили о восьми процедурах в 1961 году. Они выполнили остеотомию дистальнее бугристости большеберцовой кости; были описаны как замыкающая клиновидная, так и вогнутая дистальная купольная остеотомии. Трудности с заживлением кости в области подбугорка привели Coventry37 в 1965, чтобы сообщить о замыкающей клиновидной остеотомии проксимальнее бугристости через губчатую кость. Maquet сообщил об остеотомии вогнутого дистального купола38 (рис. 3a,b). Остеотомия Маке была разработана, чтобы воспользоваться преимуществами быстрого заживления метафизарной кости в области над бугристостью и добавить элемент регулируемости.

Общей целью всех этих процедур ВТО было смещение механической оси из медиального отдела в латеральный отдел. Хотя полностью разгрузить медиальный отсек нецелесообразно, цель HTO состоит в том, чтобы уменьшить нагрузку на медиальный отсек. По оценкам, в нормально выровненном колене (2 степени тибиофеморального механического варусного отклонения) медиальный отдел принимает на себя 75% нагрузки при стойке на одной ноге. Когда механическая ось проходит через центр колена, на медиальный отдел приходится 70% нагрузки. Когда механическая ось перемещается на 4 степени вальгусной деформации, нагрузка составляет 50% медиальную и 50% латеральную. Когда механическая ось перемещается на 6 градусов вальгусной деформации, нагрузка составляет 40 % медиально и 60 % латерально (рис. 1). Большинство авторов рекомендуют, чтобы для лечения монокомпартментарного остеоартрита механическое выравнивание нижней конечности было сдвинуто на 2–6 степень механического вальгуса37,39.,40,41. Hernigou и соавт.40 показали, что наилучшие результаты были при механическом вальгусе от 3 до 6 градусов, а результаты ухудшались, когда механический вальгус составлял более 6 градусов. Fujisawa et al [39] рекомендовали, чтобы механическая ось проходила на 30–40 % латеральнее центра ости большеберцовой кости. Это расстояние было названо точкой Фудзисава (рис. 4). Jakob и Murphy [41] модифицировали рекомендацию Fujisawa et al. по гиперкоррекции, основанную на количестве хрящевого пространства, остающегося на медиальной стороне, как определено по рентгенограммам варусной нагрузки: для варусной деформации без потери медиального хряща — одна треть точки Fujisawa; для одной трети потери медиального хряща, две трети точки Фудзисава; при потере медиального хряща на две трети и в точке Фудзисава при полной потере медиального хрящевого пространства (кость на кости).

Операция Ковентри стала рефлекторной реакцией на монокомпартментный остеоартрит. Преобразование предыдущих остеотомий Ковентри в полную замену коленного сустава было связано с плохими результатами42,43,44. Существует множество факторов, которые способствуют большей технической сложности и, возможно, более плохим результатам TKR после остеотомии Ковентри. Поскольку кость резецируется проксимальнее бугристости большеберцовой кости, бугристость смещается ближе к линии коленного сустава. После остеотомии надколенник может двигаться проксимально, образуя псевдо-надколенник. Это «псевдо-альта», потому что сухожилие надколенника аномально длинное при истинном высоком надколеннике, но в этом случае оно имеет нормальную длину. В качестве альтернативы, надколенник может не двигаться проксимально из-за фиксирующего удерживателя. Сухожилие надколенника сморщивается и сокращается, особенно если после остеотомии колено шинировано при разгибании. Это приводит к псевдонадколенниковой бахе в соответствии с коэффициентом Инсолла45. Опять же, это «псевдо-баха», потому что расстояние от бугристости большеберцовой кости до надколенника уменьшается, хотя уровень от надколенника до бедренной кости остается прежним. После ТКР в случае высокого надколенника толщина протеза большеберцовой кости восстанавливает уровень бугристости большеберцовой кости и тем самым подтягивает надколенник до нормального уровня за счет сокращенного укороченного сухожилия надколенника. Выворачивание надколенника для обнажения более затруднено при псевдонадколеннике. Резекция кости с латеральным основанием клина приводит к усечению проксимального отдела большеберцовой кости. В результате латеральное и заднее плато большеберцовой кости становятся тонкими и лишенными поддержки. Этот сценарий может затруднить установку большого центрального или периферического штифта большеберцового компонента.

Вальгусная деформация из-за гиперкоррекции, выполненной при остеотомии, также может затруднить TKR и может потребовать большей резекции кости. Соображения мягких тканей, такие как предыдущий разрез, предыдущий паралич малоберцового нерва, слабость связок, вторичная по отношению к остеотомии, и сгибательная деформация колена, все это делает TKR более сложной и склонной к осложнениям после предыдущей HTO Coventry.

Существует множество относительных противопоказаний к остеотомии Ковентри. К ним относятся нестабильность латеральной коллатеральной связки (LCL), латеральный подвывих, депрессия медиального плато, сгибание колена менее 9 градусов.0 градусов, сгибательная контрактура колена более 10 градусов, артроз латерального отдела, пожилой возраст и ожирение45. Эти ограничения могут относиться к HTO Ковентри, но не к HTO в целом. Индивидуальный подход к HTO может решить многие из этих обстоятельств.

Индивидуальный HTO

Вместо одной остеотомии для всех случаев монокомпартментного остеоартрита рекомендуется подход «a la carte»46, при котором каждый случай лечится индивидуально в соответствии с деформациями, которые необходимо устранить.

Тип остеотомии и фиксации

Уровень остеотомии проксимального отдела большеберцовой кости может быть проксимальнее или дистальнее бугристости. Если остеотомию производят проксимальнее бугристости, то требуется только ангуляция. Если остеотомия выполняется дистальнее бугристости, требуется ангуляция и трансляция. Проксимальнее бугристости, закрывающая клиновидная остеотомия сужает расстояние между линией сустава и бугристостью большеберцовой кости, что затрудняет будущую ТКР. Открывающая клиновидная остеотомия проксимальнее бугристости стягивает MCL, которая часто является псевдорастянутой из-за потери медиального хряща суставной щели. Открывающийся клин требует либо костного трансплантата для экстренной коррекции, либо постепенной дистракции внешним фиксатором для регенерации кости. Чтобы сохранить расстояние от бугристости до сустава при выполнении закрывающей клиновидной остеотомии на уровне Ковентри, остеотомия может включать бугристость с проксимальным сегментом. Остеотомии дистальнее бугристости необходимо выполнять в сочетании с латеральным перемещением. Это в равной степени относится как к открытой, так и к закрытой клиновидной остеотомии. Из-за плохого потенциала заживления в этой области важно сохранить надкостницу и предпочтительно выполнить чрескожную остеотомию. Костный контакт с открывающейся клиновидной остеотомией максимизируется за счет перевода. Трансляция вводит угол проксимального сегмента в костномозговой канал дистального сегмента. Остеотомию очагового купола выполняют вогнутой проксимальнее, дистальнее бугристости.

Различные виды деформаций и предлагаемые методы лечения

Варусная деформация плюс ложная растяжимость медиальной коллатеральной связки (MCL)

MCL может быть ослаблена или сокращена из-за потери хряща или кости на медиальной стороне. Рентгенограммы с вальгусным стрессом различают вялую и сокращенную MCL. В случае контрактуры MCL важно, чтобы остеотомия не растянула MCL еще больше, потому что это будет оказывать давление на медиальную сторону сустава. В случае слабой MCL остеотомия может быть использована для сохранения MCL. Если MCL не удерживается, остаточная нестабильность колена может остаться, и пациент может жаловаться на «шатающееся ощущение» в колене, что вызывает неуверенность в колене даже при отсутствии боли. Несколько методов сохранения MCL обсуждались выше и проиллюстрированы. В качестве альтернативы можно выполнить элевацию полуплато для уменьшения слабости связок, поскольку это связано с потерей хряща и костного вещества на медиальной стороне (рис. 5 а, б, в, г, д).

Варусная деформация плюс слабость латеральной коллатеральной связки (LCL)

Вялость LCL обычно связана с монокомпартментным остеоартритом и варусной деформацией. Слабость LCL не корректируется вальгусной перестройкой большеберцовой или бедренной кости, если только перестройка не является чрезмерной. Подтяжка LCL может выполняться независимо от типа остеотомии большеберцовой кости (рис. 5 a, b, c, d, e). Постепенный перенос проксимального отдела большеберцовой кости дистально с косой остеотомией малоберцовой кости позволит сохранить LCL. Это также может быть выполнено остро.

Варусная деформация плюс недостаточность передней крестообразной связки (ПКС)

Подвывих большеберцовой кости кпереди на бедренной кости с недостаточностью передней крестообразной связки. Даже после реконструкции передней крестообразной связки часто остается передний подвывих. Это можно исправить, сочетая удлинение проксимальной большеберцовой остеотомии с варусной коррекцией. Плато может быть наклонено в сагиттальной плоскости.

Варусная деформация плюс ротационная деформация

Одновременно с варусной коррекцией можно проводить коррекцию ротационной деформации. Ротация остеотомии проксимальнее бугристости приведет к смещению места прикрепления сухожилия надколенника медиально при внутренней ротации и латерально при наружной ротации. При отсутствии деформации надколенника остеотомию следует выполнять дистальнее бугристости. Если в таком случае остеотомия выполняется проксимальнее бугристости, то бугристость большеберцовой кости будет смещаться латерально, вызывая неправильное смещение надколенника. Если мальтрекинг надколенника происходит в сочетании с деформацией наружной ротации, остеотомия выполняется проксимальнее бугристости, чтобы коррекция внутренней ротации медиализовала место прикрепления сухожилия надколенника. Трудно ротировать края кости, когда остеотомия проводится выше бугристости, из-за большой площади поверхности и прикрепления мягких тканей. Для облегчения ротации над бугристостью и максимального контакта для фиксации проксимального сегмента кости полезна L-образная остеотомия (рис. 6).

Варусная деформация плюс фиксированная деформация сгибания (FFD)

FFD коленного сустава должен быть устранен при лечении однокомпонентного остеоартрита для устранения переднего импинджмента бедренной и большеберцовой кости при полном разгибании. Боковая рентгенограмма должна быть измерена для выявления искривления бедренной или большеберцовой кости. При наличии любого из них выполняется экстензионная остеотомия этой кости. Если нет ни большеберцовой, ни бедренной прокурватации, отсутствие разгибания обычно связано с передними остеофитами или контрактурой сустава. В первом случае передние врастающие остеофиты могут быть удалены из бедренной или большеберцовой кости с использованием открытой или артроскопической техники. При наличии контрактуры сустава могут быть выполнены релизы мягких тканей или дистракция. В качестве альтернативы выполняется экстензионная остеотомия бедренной кости. Варус, связанный с деформацией прокурватума, которую лечат путем открывающейся клиновидной остеотомии, можно лечить проксимально или дистально по отношению к бугристости; смыкающим клином его следует обрабатывать дистальнее бугристости, чтобы избежать сужения расстояния между местом прикрепления сухожилия надколенника и линией сустава.

Варусная деформация плюс латеральный подвывих

Латеральный подвывих при отсутствии серьезной потери костной массы медиального плато большеберцовой кости можно лечить путем сохранения MCL и LCL вместе с повторным выравниванием. При отсутствии депрессии плато предпочтительным методом лечения латерального подвывиха является варусная остеотомия бедренной кости в сочетании с вальгусной остеотомией голени. Варус бедренной кости приведет к вправлению латерального подвывиха. В сочетании с потерей кости медиального плато для уменьшения подвывиха коленного сустава можно использовать возвышение полуплато.

Варусная деформация плюс депрессия медиального плато

Можно либо проигнорировать эту деформацию и выполнить метафизарную остеотомию для выравнивания в легких случаях, либо выполнить элевацию полуплато в более тяжелых случаях, особенно если они связаны с латеральным подвывихом. Важно исправить любой вальгус дистального отдела бедренной кости, а также варус проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы уменьшить подвывих, потому что подвывих связан с латеральными сдвигающими силами на наклоненном дистальном отделе бедренной кости.

Сводка

Таким образом, остеотомии при монокомпартментном остеоартрите должны выполняться с особым вниманием к деформациям как мягких тканей, так и костей. В этом обсуждении был описан обзор некоторых из наиболее распространенных сценариев. Автор этого раздела считает, что остеотомию можно использовать почти у всех пациентов с монокомпартментарным остеоартрозом в качестве процедуры первой линии перед одномыщелковым или тотальным эндопротезированием коленного сустава.

Случай одномартропластики коленного сустава:
Показания, техника, результаты и разногласия

Однокомпартментное эндопротезирование коленного сустава, задуманное в начале 1970-х годов и предназначенное для лечения остеоартрита с вовлечением медиального или латерального отделов коленного сустава, остается одним из спорных вопросов в ортопедии. Д-р Marmor, пионер в разработке и оценке однокомпонентной артропластики коленного сустава, опубликовал ранние отчеты по этому вопросу47,48,49. Несмотря на его обнадеживающие ранние результаты, долгосрочные исследования выявили относительно высокий уровень неудач с более ранними конструкциями [50]. выбор для медиального остеоартроза коленного сустава, особенно у молодых 52.
С момента своего появления и за последние два десятилетия ранние разработки одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава дали множество противоречивых сообщений в литературе. Некоторые исследования продемонстрировали благоприятные или почти равные результаты при трехкомпартментном эндопротезировании коленного сустава 53, 54, 55, 56, 57, в то время как другие отметили менее удовлетворительные результаты при одномыщелковом эндопротезировании коленного сустава. 58, 59, 60, 61, 62 Менее чем оптимальные результаты более ранних конструкций удерживали многих хирургов от рутинного использования одномыщелковой замены коленного сустава в 19 случаях.80-е годы.

Механизм отказа

Выявлено несколько критических факторов, ухудшающих результат однокомпартментной артропластики, особенно более ранних конструкций. Во-первых, и, возможно, главным, был катастрофический износ полиэтилена 63,64, который произошел в результате использования тонких полиэтиленовых вкладышей большеберцовой кости без бревен 63, которые деформировались 49. Износ полиэтилена и последующий остеолиз в дополнение к необходимости относительно больших большеберцовых вставок разрезы костей для размещения модульной каппы были причиной серьезной потери костной массы вокруг колена (рис. 7). Во время конверсии однокомпонентного эндопротезирования коленного сустава сильная потеря костной массы потребовала использования металлических и/или костных аугментов с ревизионными протезами. Следовательно, результат тотального эндопротезирования коленного сустава после одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава оказался субоптимальным. Были и другие распространенные проблемы, возникающие при одномыщелковом эндопротезировании коленного сустава, которые включали расшатывание компонентов, прогрессирование остеоартрита в других отделах и, что наиболее важно, технические трудности, связанные с оптимальным расположением компонентов и выравниванием конечностей 65,66,67. Чрезмерная коррекция выравнивания приводит к прогрессированию заболевания в контралатеральном отделе, в то время как недостаточная коррекция приводит к увеличению контактного давления в суставе и раннему выходу из строя одномыщелковых компонентов 68.

Возрождение одномыщелкового эндопротезирования

В последнее десятилетие наблюдается возрождение одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава. Возобновление популярности обусловлено сочетанием нескольких факторов. Возможно, один из наиболее важных факторов связан со стремлением и «модой» на минимально или менее инвазивные процедуры во всех хирургических дисциплинах, включая ортопедию. Сокращение пребывания в стационаре, более низкая заболеваемость, более быстрое выздоровление и реабилитация, а также более высокая общая удовлетворенность пациентов были движущей силой для исследования минимально инвазивных процедур или, по крайней мере, процедур с небольшими разрезами. Есть и другие потенциальные преимущества одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава, которые заслуживают упоминания и, возможно, способствовали его возрождению. Консервативный характер операции с заменой одного отдела позволяет сохранить костный фонд в другом отделе коленного сустава. Кроме того, удержание внутрисуставных крестообразных связок теоретически сводит к минимуму нарушение кинематики коленного сустава, в частности системы четырех звеньев. Поиск протеза коленного сустава, точно имитирующего кинематику коленного сустава, послужил толчком к разработке и использованию полицентрической однокомпонентной артропластики коленного сустава в первые дни эндопротезирования коленного сустава 69. .

Различные исследования, сообщающие о высокой заболеваемости и увеличении осложнений, связанных с проксимальной остеотомией большеберцовой кости, а также о технических трудностях тотального эндопротезирования коленного сустава после остеотомии большеберцовой кости [24, 25, 26], также изменили тенденцию в пользу одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава среди многих хирургов. Проспективное рандомизированное исследование показало, что одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава превосходит остеотомию верхней большеберцовой кости при наблюдении в течение семи-десяти лет. модификации конструкции одномыщелковых протезов коленного сустава. Например, в большинстве современных конструкций отказались от модульной большеберцовой ложки в пользу более толстых полностью полиэтиленовых большеберцовых вставок с относительной сохранностью костной ткани. Дальнейшие усовершенствования приспособлений для выравнивания, техники имплантации и методов фиксации привели к снижению вероятности технических ошибок. С появлением новых дизайнов однокомпартментного эндопротезирования коленного сустава и лучшего понимания отбора пациентов показания к этой процедуре расширяются и пересматриваются.

Показания

Традиционно считалось, что «идеальными» кандидатами для одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава являются малоподвижные, малоподвижные, пожилые, худощавые пациенты, без нестабильности связок или контрактур, с корригируемой деформацией, у которых было одномыщелковое поражение коленного сустава 48,53,55,56. Недавние обнадеживающие результаты, полученные при использовании современного дизайна однокомпонентной артропластики коленного сустава 57, 74, 75, 76, 77, послужили стимулом для рассмотрения расширения показаний за пределы вышеупомянутых. Некоторые авторы даже выступают за одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава у молодых и активных пациентов, которым в противном случае была бы показана высокая остеотомия большеберцовой кости. они считают, что вес пациента сам по себе должен определять пригодность этой процедуры 74,76,77. В то время как многие вопросы, касающиеся показаний к этой процедуре, остаются без ответа, одномартериальное эндопротезирование коленного сустава, безусловно, приобрело популярность благодаря недавним обнадеживающим сообщениям.

Большинство хирургов по-прежнему считают нестабильность связок, ожирение, воспалительную артропатию и умеренный или тяжелый артрит пателлофеморального сустава противопоказаниями к однокомпартментному эндопротезированию коленного сустава 75,77,78. 0 Наличие тяжелых деформаций, контрактур, мальтрекинга надколенника, высокой ударной активности и плохого качества кости, по нашему мнению, являются дополнительными противопоказаниями для этой процедуры. Нет никаких сомнений в том, что правильный отбор пациентов и правильная хирургическая техника играют решающую роль в успехе одномаскулярного эндопротезирования коленного сустава. Поскольку определение «подходящего» пациента для эндопротезирования одного отдела продолжает развиваться, основные принципы эндопротезирования коленного сустава для достижения сбалансированного коленного сустава и правильного размещения компонентов эндопротезирования остаются критически важными. Одномыщелковое эндопротезирование технически более сложно, чем полная замена коленного сустава, из-за множества подводных камней, связанных с этой процедурой.

Техника

Необходима тщательная клиническая и рентгенологическая оценка пациента. Рентгенограммы в трех проекциях с нагрузкой на переднезаднюю часть больного колена необходимы для оценки степени артрита в трех отделах. Мы не делаем рутинных рентгенограмм с нагрузкой, а вместо этого оцениваем корректируемость варусной деформации путем клинического обследования. Пациенты с умеренным или тяжелым артритом в латеральном или пателлофеморальном отделах не являются кандидатами на однокомпартментное эндопротезирование, и им было бы полезно тотальное эндопротезирование коленного сустава.

Медиальный изогнутый разрез используется для доступа к медиальному отделу. Также обнажается медиальный край надколенника и удаляются все остеофиты. Передний мениск и поднадколенниковое жировое тело резецируются, чтобы улучшить визуализацию и обнажение межмыщелкового возвышения. Перед резекцией кости и при разгибании конечности отмечают самую переднюю точку износа на бедренной кости. Эта точка, называемая приливной меткой, представляет предполагаемую переднюю границу бедренного компонента. Переднебоковая контактная область бедренной или большеберцовой кости также отмечается, чтобы помочь определить положение сагиттального разреза большеберцовой кости. Выравнивание конечности определяется путем определения центра головки бедренной кости и центра лодыжки. Целью эндопротезирования является восстановление положения конечности до нейтрального положения и предотвращение гиперкоррекции (рис. 8 а, б). Чрезмерная коррекция выравнивания может привести к остеоартриту в противоположном отделении без поверхности, в то время как недостаточная коррекция приведет к чрезмерной нагрузке на имплантат и может привести к раннему расшатыванию и проседанию. Неправильное прилегание также может вызвать повышенную нагрузку на интерфейс имплантата и ускоренный износ.
Разрезы костей выполняются при сгибании колена и использовании экстрамедуллярного большеберцового режущего направителя. Резецируется минимальное, но достаточное количество большеберцовой кости, чтобы можно было разместить как минимум восьмимиллиметровую большеберцовую вставку и восстановить выравнивание конечности. При необходимости выполняется освобождение мягких тканей для достижения сбалансированного колена. Бедренный разрез выполняется с использованием режущего шаблона, выбранного на основе предоперационного шаблонирования. Режущий направитель на мыщелке бедренной кости позиционируется путем размещения рукоятки на направителе параллельно диафизу бедренной кости. Выполняется минимальная резекция кости, и самая передняя точка бедренного компонента располагается на уже определенной отметке. Перед введением окончательных компонентов колено оценивается на предмет выравнивания, баланса связок, диапазона движений и отслеживания надколенника. Окончательные компоненты цементируются на месте, если все удовлетворительно.

Споры

Одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава вызывает много споров. Как было сказано выше, основная проблема в настоящее время связана с определением показаний к операции и правильным отбором пациентов. Есть много вопросов, поставленных различными авторитетами, которые до сих пор остаются без ответа 79. Точно не установлено, какая степень деформации является противопоказанием для этой процедуры. «Идеальный» способ фиксации компонента, тип большеберцового компонента (вставка или начало, полностью полиэтиленовая или металлическая основа), приемлемая степень артрита в других компартментах и ​​правильный метод определения наличия артрита (рентгенографический или артроскопический). также до сих пор остаются неизвестными.

Результаты

Многие авторы сообщают о долговременной удовлетворенности пациентов одномыщелковым эндопротезированием коленного сустава. 57,74,75,76,77 Berger et al., сообщившие о результатах 51 однокомпартментной артропластики коленного сустава у относительно старшего населения в среднем возрасте 68 лет, отметили девяносто восемь процентов десятилетней выживаемости без ревизии или рентгенографическое расшатывание в их популяции пациентов. 75 В другом исследовании, сообщавшем о долгосрочных результатах однокомпартментной артропластики более раннего дизайна, проведенном доктором Джонстоном, было отмечено, что сорок один из сорока двух пациентов был удовлетворен однокомпартментной артропластикой через пятнадцать-двадцать два года наблюдения. 57 Выживаемость имплантата в этой серии составила восемьдесят четыре процента. Различные другие исследования выявили аналогичные благоприятные результаты эндопротезирования коленного сустава в медиальном отделе. 74,76,77,80,81 Также доступна одномыщелковая артропластика при поражении латерального компартмента, и сообщалось, что она дает приемлемый результат даже при более раннем и менее оптимальном одномыщелковом протезе. 81
Помимо удовлетворительных долгосрочных результатов, почти приближающихся к результатам трехкомпонентного эндопротезирования, различные исследования подтвердили положительную роль однокомпартментного эндопротезирования в более быстром выздоровлении, более ранней выписке из больницы и лучшем удовлетворении пациентов. Newman и соавт. рандомизировали 102 коленных сустава с артритом медиального отдела для одномыщелкового или трехкомпонентного эндопротезирования. Пациенты с однокомпартментным эндопротезированием имели меньшую периоперационную заболеваемость, быстрее набирали подвижность в коленном суставе и раньше выписывались из стационара. 81 Кроме того, значительно более высокий процент пациентов, перенесших одномыщелковое эндопротезирование, сообщил об отличных результатах в течение пяти лет наблюдения. В другом исследовании Laurencin и соавт. оценили 23 пациента с двусторонним эндопротезированием коленного сустава, которым была проведена однокомпартментная артропластика одного колена и полная замена коленного сустава другого. 83 Они оценили результат в каждом колене с особым упором на боль, стабильность, «ощущение» и способность подниматься по лестнице. Улучшение диапазона движений было значительно лучше для коленных суставов с одним отделом, и в два раза больше пациентов (тридцать один против пятнадцати процентов) заявили, что их коленный сустав с одним отделом чувствовал себя лучше, чем тотальная замена коленного сустава. Пятьдесят четыре процента пациентов не могли почувствовать разницу между коленями в той же исследуемой группе.

В случае неудачи спасение и преобразование одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава в тотальное эндопротезирование коленного сустава может быть выполнено без особых трудностей. 63,65,66,67,84 Однако дефицит костной ткани встречается часто и, если он присутствует, требует использования имплантатов на ножке, металлических или костных имплантатов. Некоторые исследования показывают, что переход к тотальному эндопротезированию коленного сустава менее сложен для пациентов с одномыщелковым эндопротезированием коленного сустава по сравнению с остеотомией верхней большеберцовой кости. 66,73,85

Выводы

Недавние сообщения показывают, что при тщательном внимании к хирургической технике и тщательном отборе пациентов результаты эндопротезирования одного отдела коленного сустава могут соперничать и даже превосходить результаты тотального эндопротезирования коленного сустава. Одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава является ценным вариантом лечения одиночного (медиального или латерального) поражения у пациентов с корректируемой деформацией и неповрежденной стабильностью связок. Тотальное эндопротезирование коленного сустава остается процедурой выбора для пациентов с трехкомпонентным заболеванием, тяжелыми деформациями, отсутствием крестообразных связок, воспалительным артритом, пациентами с экстремальными нагрузками на колено и пациентами с плохим качеством кости.

Случай малоинвазивной однокомпонентной эндопротезирования коленного сустава (метод MIS)

Однокомпонентная артропластика коленного сустава (UKA) восходит к началу 1970-х годов с появлением полицентрического коленного сустава69 и имплантата Marmor.50 Первоначально результаты не были хорошо приняты, и многие хирурги отказались от этой процедуры и использовали тотальное эндопротезирование коленного сустава (TKA) в качестве основного метода лечения. эндопротезирование пораженного артритом коленного сустава даже при однокомпонентном поражении. В начале 19В 90-х годах Repicci начал исследовать возможности использования минимально инвазивной хирургии (MIS) для UKA.17,86 Его работа привела к возрождению интереса к частичной протезной замене и помогла установить процедуру как отдельную технику от TKA. Другие авторы начинают сообщать об отличных результатах процедуры MIS, и UKA в настоящее время представляет собой действенный хирургический подход при монокомпартментарном артрите коленного сустава.75,77,87,88

Выбор пациента

Отбор пациентов для UKA представляет собой один из наиболее важных факторов, влияющих на окончательный результат. Анамнез должен четко указывать на изолированное поражение одной стороны коленного сустава. Пациент должен иметь возможность указать на пораженную область и сообщить о боли в той же области при ходьбе по ровной поверхности и подъеме по лестнице. Если боль усиливается при подъеме по лестнице, хирург должен четко подтвердить, что боль по-прежнему изолирована в той же области. Боль при подъеме по лестнице в целом предполагает повышенное вовлечение пателлофеморального сустава. Жалобы на нестабильность коленного сустава должны быть минимальными или отсутствовать. Если пациент описывает нестабильность, может потребоваться проведение магнитно-резонансной томографии для оценки сустава на наличие менисковых неровностей, поверхностных дефектов или свободных тел, которые потребуют артроскопического вмешательства, а не УКА.

Физикальное обследование колена должно подтвердить те же результаты, что и анамнез. Должна быть изолированная болезненность на медиальной или латеральной стороне колена с минимальной или отсутствующей в пателлофеморальной области. Пальпируемая крепитация незначительна, если только она не связана с симптомами и болезненностью. Вращательные тесты на разрыв мениска должны быть отрицательными. Связки должны быть стабильными; тем не менее, некоторая слабость передней крестообразной связки допустима при установке имплантата с фиксированной опорой для медиальной стороны коленного сустава. Диапазон движения должен составлять не менее 10–105 градусов.

Основным визуализирующим исследованием является обычный рентген. Переднезадний вид из положения стоя обязателен, но он не обязательно должен включать бедро и лодыжку (рис. 9). Однако полноразмерный рентгеновский снимок является идеальным, поскольку он позволяет хирургу планировать операцию и измерять разницу между анатомической и механической осями. Боковой вид помогает оценить пателлофеморальный сустав и иллюстрирует наклон большеберцовой поверхности, который будет использоваться в качестве ориентира для большеберцового среза (рис. 10). Проекция «выемка» подтвердит, что противоположный мыщелок не имеет значительного заболевания, особенно вдоль стенки мыщелка, где поражения от транслокации большеберцовой кости и расслаивающего остеохондрита могут быть скрыты от глаз. Проекция Merchant позволяет оценить вовлечение пателлофеморального сустава и выравнивание сустава. Пределы для UKA: 15 градусов вальгусной деформации, 10 градусов варусной деформации и 10 градусов сгибательной контрактуры. Вовлечение противоположного и пателлофеморального отделов от легкой до умеренной степени допустимо, если у пациента нет симптомов в этих областях. Транслокация большеберцовой кости под бедренную кость является противопоказанием. Можно использовать магнитно-резонансную томографию, чтобы убедиться, что противоположное отделение приемлемо; сцинтиграфические исследования иногда помогают подтвердить степень поражения каждой области колена, а компьютерная томография также может помочь в оценке поверхностей. Следует отметить, что последние три исследования полезны в необычных случаях, но не являются частью стандартной оценки коленного сустава.

Хирургическая техника

Хирургическая техника является еще одним важным компонентом успеха UKA. Процедура не является ТКА и не должна выполняться как единое целое. Очень важно помнить, что операции подвергается только одна сторона колена. Первым делается дистальный бедренный разрез. Для медиальной замены автор использует дистальный вальгус бедренной кости, чтобы определить глубину резекции бедренной кости, с резекцией на 2 мм больше, если вальгус больше 5 градусов. Дополнительный разрез в дистальном отделе бедренной кости уменьшает «излишнюю» вальгусную деформацию и позволяет сделать более неглубокий разрез на большеберцовой стороне, где должна быть сохранена кость (рис. 11).89Большинство бедренных компонентов для ТКА удаляют минимум 9 мм при дистальной резекции, а разрез на 2 мм глубже удаляет в общей сложности 8 мм. Таким образом, дополнительная резекция не ставит под угрозу ревизию ТКА. Если дистальный вальгус бедренной кости составляет 5 градусов или менее, выполняется стандартный дистальный разрез 6 мм. Этот разрез заменяется металлом толщиной 6 мм для бедренного компонента, и в результате вальгус дистального отдела бедренной кости остается таким же или немного увеличивается на 1–2 мм из-за цементной мантии.

После завершения разреза дистального отдела бедренной кости резецируют проксимальный отдел большеберцовой кости, чтобы освободить больше места для выполнения последующих размеров и разрезов бедра. Наклон большеберцового разреза определяется предоперационным наклоном и уменьшается, если колено имеет сгибательную контрактуру, а дистальный вальгус бедра составляет 5 градусов или менее. Если вальгус бедренной кости больше 5 градусов, сгибательную контрактуру следует корректировать на бедренной стороне; и наклон большеберцовой кости должен оставаться таким же, как и до операции. Уменьшение наклона большеберцовой кости приводит к более глубокому переднему разрезу для увеличения пространства для разгибания без значительного увеличения сгибательного зазора (рис. 12). Изменение наклона корректирует сгибательную контрактуру, несмотря на то, что операция выполняется только на одной стороне колена. Резекция большеберцовой кости должна быть консервативной. Сагиттальный разрез должен начинаться рядом с ПКС для медиальной замены, чтобы обеспечить максимальную поверхность для поддержки ложки. Компонент должен быть перпендикулярен длинной оси большеберцовой кости, а не варусно.
После завершения тибиальных разрезов окончательные бедренные разрезы легче выполнять с большим рабочим пространством при сгибании. Бедренный компонент должен располагаться по центру над большеберцовой вставкой и должен быть перпендикулярен при полном разгибании и сгибании на 90 градусов. Угол «наклона» бедренного компонента при полном разгибании можно определить, используя разницу между механической осью и анатомической осью колена (рис. 13). В варусном колене этот угол обычно составляет 4 градуса. Вальгусное колено обычно составляет 6 градусов. При сгибании на девяносто градусов хирург должен сделать выбор между размещением бедренного компонента на дистальном отделе бедренной кости, чтобы закрыть анатомическую поверхность разреза, или установкой компонента перпендикулярно большеберцовой поверхности (рис. 14 а, б, в). Перпендикулярное положение является наиболее важным, чтобы избежать краевой нагрузки, и иногда компонент будет выступать за межмыщелковую выемку, что следует принять. Вальгусное колено выполняется аналогичным образом, но глубина разреза бедренной кости не может изменяться, и во избежание вывиха опоры выбирают имплантат с фиксированной опорой.90 В конце процедуры общее анатомическое выравнивание коленного сустава должно быть слегка скорректировано; а подвижность при полном разгибании и сгибании на 90 градусов должна составлять 2 мм (рис. 15).

Выбор имплантата

В большинстве имплантатов UKA используется бедренный компонент с двойной проушиной или одинарная проушина с килем. Выбор дизайна действительно входит в уравнение успеха или неудачи. Scott сообщил, что тонкий бедренный бегунок может привести к преждевременному отказу65, а Reibel провел исследования на трупах с использованием PCA и продемонстрировал сдвиг на границе раздела костного цемента, вторичный по отношению к конструкции компонента.91 Существуют конструкции фиксированной и подвижной опоры, и большинство авторов согласны с тем, что подвижная опора не должна использоваться при латеральном заболевании.90 Большеберцовый имплантат может быть полностью полиэтиленовым или модульным. Все конструкции из полиамида допускают большую толщину, но замена должна включать инвазию кости. Модульная конструкция позволяет лучше визуализировать заднюю часть колена с более простым обменом полиамидов; а износ задней стороны, по-видимому, не является серьезной проблемой для протезов UKA, хотя об этом сообщалось. 58 Толщина полиэтилена должна быть больше 6 мм для общей безопасности.

Результаты

Недавние публикации по хирургии UKA более обнадеживают, чем ранее опубликованные исследования. Repicci сообщил о 8-летнем наблюдении с 7% неудач.17 Ревизия была выполнена у 10 пациентов из-за прогрессирования заболевания в оставшихся отделах у 5 пациентов, хирургической ошибки у 3 пациентов, плохого обезболивания у 1 пациента и перелома у 1 пациента. Отчет Прайса с минимальным разрезом показал более быстрое восстановление и лучшие результаты, чем стандартный UKA. Он также указал на такую ​​же точность, как и при открытом подходе.87 Бергер сообщил 98% выживаемость через 10 лет при использовании открытой техники. Было проведено всего три повторных операции: одна артроскопия по поводу цемента, оставшегося в заднем отделе, одна манипуляция и одна ревизия по поводу прогрессирования заболевания.75 Автор провел более 300 УЗК за последние три года, и первые 63 колена прошли через два года после операции. Только одно колено было изменено на ТКА (по поводу вывиха надколенника). В одном колене развился перелом большеберцовой кости без смещения через 10 дней после операции, лечение проводилось консервативно с отличным результатом через 2 года. В этой ранней группе нет инфекций, компрометации раны или расшатывания.

Выводы

MIS UKA представляет собой жизнеспособную альтернативу монокомпартментарному заболеванию коленного сустава, когда надлежащий пациент, имплантат и операция сочетаются друг с другом. Артроскопия, остеотомия, другие ограниченные имплантаты и тотальное эндопротезирование коленного сустава должны учитываться в процессе принятия решения, чтобы дать каждому пациенту наилучший индивидуальный результат.

Случай малоинвазивного тотального эндопротезирования коленного сустава

Однокомпартментный артрит коленного сустава в настоящее время имеет три основных хирургических варианта лечения: 1) остеотомия, 2) одномартропластика коленного сустава (UKA) и 3) тотальное эндопротезирование коленного сустава (TKA). Безусловно, существуют разногласия и некоторые вопросы относительно соответствующих показаний к применению каждой процедуры. Ясно, что наилучшая процедура для соответствующего пациента должна включать в себя лучшее понимание ожиданий пациента и его удовлетворенности. Минимально инвазивные методы вызвали значительный интерес в средствах массовой информации, однако объективные результаты должны подтверждать, прежде всего, коммерческую или рекламную поддержку.

Остеотомия — недостатки

Остеотомия, включающая многочисленные доступы для разгрузки пораженного отдела коленного сустава, выполнялась прежде всего как процедура, позволяющая «выиграть время» для пациента. Однако результаты были чрезвычайно изменчивы, и, по-видимому, наблюдалось значительное ухудшение результатов через 5 и 10 лет наблюдения.

Остеотомия имеет длительное восстановление из-за необходимости сначала добиться заживления кости, а затем функционального восстановления. Это функциональное восстановление может занять до одного года для нормальной походки. Процедура может быть осложнена отсроченным сращением или несращением. Хирургический подход может потребовать обширного обнажения и / или аппаратных осложнений, которые требуют дополнительных хирургических процедур для удаления аппаратных средств.

Многие из более сложных, открывающих клиньев или корректирующих остеотомий с использованием внешней фиксации также имеют проблемы. Аппараты внешней фиксации очень громоздки и требуют длительного применения (от 3 до 6 месяцев). Если штифты внешней фиксации остаются на месте, существует риск инфицирования штифтового тракта, а также гораздо более серьезная проблема инфицирования при вовлечении костей, что теоретически может увеличить риск инфицирования при переходе к тотальному эндопротезированию суставов. Кроме того, существует пролонгированная модификация активности из-за продолжительности времени для заживления и последующего набора мышечной силы для восстановления нормальной функции, что не требуется при эндопротезировании в качестве решения.

В целом, остеотомия имеет существенные недостатки с точки зрения заживления костей, функционального восстановления и рисков осложнений, которые необходимо оценивать, особенно в свете удовлетворенности пациентов и общей степени успеха. Он также может быть неэффективным в механизме надколенника с рубцеванием или башней надколенника, и могут быть переменные результаты, которые со временем значительно ухудшаются. Наконец, повторная операция по эндопротезированию коленного сустава может быть очень сложной.

Однокомпонентное эндопротезирование коленного сустава – недостатки

Однокомпартментное эндопротезирование предлагает возможность лечения монокомпартментарного эндопротезирования коленного сустава с помощью минимально инвазивного подхода. К сожалению, наблюдается заметное увеличение использования UKA без разумной оценки предоперационных показаний. Несмотря на то, что рентгенологически пациенты могут иметь изолированное поражение одного отдела колена, тщательное клиническое обследование надколенника и бедренной кости перед операцией имеет важное значение, в противном случае существует риск несостоятельности УКА из-за остаточной боли в передней части коленного сустава. Мы рекомендуем провести клиническое обследование всех пациентов на наличие пателлофеморальной боли с компрессией пателлофеморального сустава при переходе от сгибания к полному разгибанию. Рентгенологическая оценка не является точным ориентиром в качестве предоперационного индикатора пателлофеморального заболевания. Очевидно, что клиническая оценка пателлофеморального сустава необходима в качестве предоперационного индикатора УКА.

Однокомпартментное эндопротезирование коленного сустава с использованием имплантатов меньшего размера и инструментария предоставляет более простые возможности для минимально инвазивной хирургии. Однако этот подход к шлифовке не обеспечивал воспроизводимой коррекции механического выравнивания. Если UKA имплантирован неправильно и не исправит механическое выравнивание, он будет обречен на неудачу.

Компоненты с металлической основой дают возможность модульности, однако полиэтилен в этих компонентах может быть очень тонким (5 мм или менее), поэтому существует риск долговременного износа полиэтилена. Также существует риск отслоения полиэтиленового компонента от металлической основы.

Другим источником осложнений является пателлофеморальный импинджмент. Если бедренный компонент слишком велик или неправильно расположен при вращении, существует риск соударения бедренного компонента с надколенником — наиболее частая причина краткосрочной неудачи UKA.

Существует также значительный риск прогрессирования заболевания в контралатеральном отделе или пателлофеморальном суставе. При таком методе шлифовки отсутствует контроль ротационного положения бедренного компонента. Существует значительный риск прогрессирования пателлофеморального заболевания, а также прогрессирующей пателлофеморальной боли. Более того, если контралатеральный отсек перекорректирован или недокорректирован, существует риск прогрессирующего износа.

Пересмотр UKA может быть непростой процедурой. Может быть значительная потеря костной массы, которая может потребовать ревизионных компонентов или костных блоков и, безусловно, является более сложной, чем первичное тотальное эндопротезирование коленного сустава.
Таким образом, несмотря на то, что UKA в последнее время приобрели популярность для лечения монокомпартментарного артрита, существует ряд возможных проблем. Показания, а также хирургические методы в этих более современных процедурах и результатах UKA могут быть не такими воспроизводимыми с более высокой частотой неудач как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе из-за имплантатов, дизайна, инструментов и, что наиболее важно, выбора пациента.

Тотальное эндопротезирование коленного сустава

Тотальное эндопротезирование коленного сустава имеет ряд преимуществ, включая: 1) стабильные воспроизводимые результаты, 2) коррекцию механического выравнивания, 3) воздействие на все три отдела коленного сустава и 4) долгосрочную (более 90%) 10-летнюю выживаемость.

Тем не менее, ТКА имеет существенные недостатки, особенно с точки зрения пациента, включая: 1) послеоперационную боль, которая может сохраняться в течение нескольких месяцев, 2) длительное восстановление, иногда ухудшающееся, и 3) удовлетворенность пациента.
При обширном обнажении, необходимом для выравнивания и имплантации тотального эндопротезирования коленного сустава, имеется значительное повреждение четырехглавой мышцы как при разрезании самой мускулатуры, так и при выворачивании надколенника и длительном растяжении механизма четырехглавой мышцы во время операции. Повреждение мышц является необратимым и может ограничивать послеоперационную силу и/или функцию.

Во время тотального эндопротезирования коленного сустава связаны ли боль и длина восстановительного имплантата, техника или и то, и другое? Послеоперационное восстановление мышц (восстановление четырехглавой мышцы) в прошлом плохо оценивалось. Махони и Шмальзирид92 оценили улучшение функции разгибательного механизма после тотального эндопротезирования коленного сустава. Он определил, что при стандартном дизайне тотального эндопротезирования коленного сустава с двумя лучами только 40% пациентов могли подняться со стула без использования рук через 3 месяца после операции. Через 6 месяцев только 64% ​​пациентов с тотальным эндопротезированием двойного лучевого сустава могли подняться со стула без помощи рук. Это свидетельствует о значительной слабости четырехглавой мышцы бедра, которая сохраняется в течение 6 месяцев после стандартного тотального эндопротезирования коленного сустава.

Недавнее исследование пациентов с тотальной артропластикой коленного сустава с оценками Knee Society более 90 баллов и по крайней мере через 6 месяцев после операции. Mont и соавт.93 обнаружили, что только у 35% пациентов не было активности ограничения. Однако, если он подклассифицировал пациентов в возрасте до 60 лет, только 13% пациентов не имели ограничений в своей активности. Это ясно указывает на то, что тотальное эндопротезирование коленного сустава вызывает длительный дефицит функции четырехглавой мышцы бедра и что пациенты не удовлетворены функционально (не могут вернуться к своей обычной деятельности). Это наиболее очевидно у наших более молодых пациентов с таким небольшим процентом пациентов, не отмечающих никаких ограничений после тотального эндопротезирования коленного сустава.

Минимально инвазивная ТКА (Min TKA)

Мин ТКА разрабатывался в течение последних 10 лет. В настоящее время мы клинически имплантировали этим пациентам более 2 лет и выполнили 328 минут TKA, включая 59 билатеральных минут TKA. Мы также недавно начали работу над малоинвазивной ревизионной ТКА с 5-минутной ревизионной ТКА.
Движущей силой Min TKA были пациенты и их послеоперационное восстановление, особенно в том, что касается боли и реабилитации, а не просто косметики.

Ключевые особенности развиваются, но включают: 1) уменьшенную длину разреза, в среднем в 2 раза превышающую длину надколенника (от 6,5 до 11,5 см) (рис. 16, 17), 2) отсутствие значительного повреждения механизма четырехглавой мышцы бедра, так как имеется простая медиальная косая мышца широкой мышцы бедра мышечный разрез, только 1,5 см с верхней и нижней капсулотомиями выполняются для мобилизации надколенника и, следовательно, минимизации повреждения четырехглавой мышцы, 3) отведение надколенника латерально (без выворота), 4) постепенное сгибание и разгибание колена, чтобы обнажить колено разрез, а не делать больший разрез, чтобы обнажить весь сустав, и 5) уменьшить инструментарий на 40–50% длины разреза, что снижает необходимость обширного воздействия на сустав и повреждение мягких тканей.

Новый подход с использованием оболочки мягких тканей используется в несколько этапов: 1) первая оболочка представляет собой надколеннико-бедренную оболочку, в которой обнажается передняя часть бедра и надколенник мобилизуется латерально с верхней и нижней капсулотомией, позволяющей отвести надколенник, 2) путем выполняя сначала большеберцовую остеотомию, мы уменьшаем повреждение механизма четырехглавой мышцы бедра. Удаление большеберцовой кости улучшает обнажение бедренной кости, позволяя обнажить бедро без агрессивной ретракции, 3) механизм четырехглавой мышцы поднимается, чтобы обнажить переднюю часть бедра (не разрез в механизме четырехглавой мышцы), и 4) делается дистальный разрез бедра что увеличивает воздействие на большеберцовую кость, а также надколенник. Надколенник разрезают, не выворачивая его, что позволяет лучше обнажить бедренную кость, увеличивая эту переднюю оболочку из мягких тканей.

Каждый костный надрез позволяет дополнительно обнажить оболочку мягких тканей сустава и усиливает воздействие последовательным образом, не требуя обширного высвобождения мягких тканей, тем самым сводя к минимуму повреждение не только четырехглавой мышцы и мускулатуры, но и периферической капсулы, которые могут быть значительно повреждены. нарушается при традиционном воздействии ТКА.

Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму повреждение периферических мягких тканей с помощью доступа с оболочкой мягких тканей и свести к минимуму повреждение четырехглавой мышцы бедра.
Мы также оценили несколько подходов, рассматривая традиционный держатель ноги, который позволяет варьировать сгибание/разгибание, по сравнению с техникой подвешивания ноги94, когда нога пациента висит над столом, как при артроскопической хирургии. Среднее время операции у нас составило 60 минут. Мы выполнили этот подход для всех пациентов, не отобранных предварительно, с весом от 125 фунтов. до более 500 фунтов.

В послеоперационном периоде большинство пациентов могут выполнять подъемы прямых ног уже в первый послеоперационный день. Ко вторым послеоперационным суткам через 90% пациентов поднимают прямую ногу, что свидетельствует о хорошем контроле четырехглавой мышцы бедра.

Самостоятельный перенос намного быстрее, чем при стандартном тотальном эндопротезировании коленного сустава. Многие пациенты уже ко вторым послеоперационным суткам способны самостоятельно пересаживаться с кровати на стул. К третьему послеоперационному дню пациенты могут подниматься и спускаться по ступенькам с посторонней помощью, а средний срок послеоперационной выписки составляет 2,8 дня. В послеоперационном периоде больных выписывают на лечебную физкультуру, которую они проводят самостоятельно в домашних условиях. Пациенты в среднем проводят 10 дней на ходунках, 1 неделю на тростях, а самостоятельное передвижение составляет в среднем около 3,5 недель.

Выводы

Минимально инвазивная ТКА представляет собой метод оболочки мягких тканей, который в большей степени щадит четырехглавую мышцу и щадит мягкие ткани.

В процедуре используется доступ к тканевой оболочке, позволяющий последовательно обнажать сустав систематическим образом, уменьшая травму мягких тканей.

Техника, хирургический инструментарий и использование компьютерной навигации постоянно развиваются. Мы выполнили процедуры через передний доступ, медиальные доступы, латеральные доступы, а также подход с подвешенной ногой.

Однако существует значительная кривая обучения, а внимание к деталям и время хирургического вмешательства явно долгие. Процедура технически сложнее, чем традиционное эндопротезирование ТКА.

Предварительные результаты многообещающие, но необходимы многоцентровые долгосрочные данные. В настоящее время мы проводим проспективное рандомизированное исследование 240 коленных суставов в 5 центрах с независимыми координаторами для оценки общей эффективности этой процедуры. Необходимы многоцентровые, долгосрочные данные.

Важно, чтобы мы продолжали совершенствовать и развивать тотальное эндопротезирование коленного сустава. Удовлетворение не только требований хирурга, но и решение предоперационных проблем пациентов в попытке ускорить и улучшить послеоперационное восстановление.
Наши результаты являются предварительными, но многообещающими и заслуживают дальнейшей оценки. Цель состоит в том, чтобы улучшить не только долгосрочные результаты тотального эндопротезирования коленного сустава, но и краткосрочные результаты, а также решить проблемы пациентов и удовлетворить их потребности. Очевидно, что это предварительная оценка, и необходимо провести дополнительную оценку.

Итоги симпозиума

Все пять обсуждаемых оперативных подходов являются жизнеспособными вариантами лечения монокомпартментарного остеоартрита коленного сустава. Остеотомия может продлить или устранить необходимость эндопротезирования коленного сустава. Следует использовать индивидуальный подход, основанный на лечащейся деформации. Одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава с использованием стандартного или минимально инвазивного подхода снова стало популярным, и в последнее время сообщалось о лучших результатах. Выполнение тотального эндопротезирования коленного сустава у этих пациентов обычно воспроизводимо и дает хорошие долгосрочные результаты. Стремясь свести к минимуму раннюю заболеваемость и повреждение мягких тканей, чтобы еще больше улучшить результаты ТКА, разрабатываются малоинвазивные хирургические методы.

Ссылки/Библиография

1. Hungerford MW, Mont MA: Неоперативное лечение артрита коленного сустава. В Insall JN, Скотт Н.А. (редакторы). Коленка. CV Мосби, Нью-Йорк, 2000.
2. Attmanspacher W, Dittrich V, Stedtfeld HS: Опыт артроскопической терапии хондральных и костно-хрящевых дефектов коленного сустава с помощью OATS (система переноса костно-хрящевых аутотрансплантатов). Централбл Чир 2000; 125:494-499.
3. Convery FR, Botte MJ, Akeson WH, Meyers MH: Хондральные дефекты коленного сустава. Контемп Ортоп 1994; 28:101-107.
4. Specchiulli F, Laforgia R, Solarino GB: Остеотомия большеберцовой кости при лечении варусного остеоартрита коленного сустава. Ital J Orthop Traumatol 1990; 16:507-514.
5. Soccetti A, Giacchetta AM, Raffaelli P: Куполообразная высокая остеотомия большеберцовой кости: долгосрочные результаты тибиофеморального артрита со смещением разгибательного аппарата и без него. Ital J Orthop Traumatol 1987; 13:463-475.
6. Робертссон О: Однокомпартментное эндопротезирование. Результаты в Швеции. Ортопад 2000; 29Приложение 1:S6-8.
7. Чассин Э.П., Микош Р.П., Андриакки Т.П., Розенберг А.Г.: Функциональный анализ цементного медиального однокамерного эндопротезирования коленного сустава. J Артропластика 1996; 11:553-559.
8. Laurencin CT, Zelicof SB, Scott RD, Ewald FC: Однокомпартментное и тотальное эндопротезирование коленного сустава у одного и того же пациента. Сравнительное исследование. Клин Ортоп 1991; 273:151-156.
9. Линдстранд А., Стенстром А., Рюд Л., Токсвиг-Ларсен С.: Вводный период однокамерного коленного сустава. J Артропластика 2000; 15:608-616.
10. Лоннер Дж.Х., Хершман С., Монт М., Лотке П.А. Тотальное эндопротезирование коленного сустава у пациентов в возрасте 40 лет и моложе с остеоартритом. Клин Ортоп 2000; 380:85-90.
11. Mont MA, Chang MJ, Sheldon MS, Lennon WC, Hungerford DS: Полная артропластика коленного сустава у пациентов моложе 50 лет. J Артропластика 2002; 17:338-343.
12. Nagel A, Insall JN и Scuderi GR: Проксимальная большеберцовая остеотомия. Субъективное исследование результатов. J Bone Joint Surg 1996; 78A: 1353-1358.
13. Insall JN, Joseph DM и Msika C: Высокая остеотомия большеберцовой кости при варусном гонартрозе. Длительное последующее исследование. J костный сустав Surg 1984; 66А: 1040-1048.
14. Rinonapoli E, Mancini GB, Corvaglia A и Musiello S: Большеберцовая остеотомия при варусном гонартрозе. Последующее исследование от 10 до 21 года. Клин Ортоп 1998; 353: 185-193.
15. Кац М.М., Хангерфорд Д.С., Краков К.А. и Леннокс Д.В.: Результаты тотального эндопротезирования коленного сустава после неудачной остеотомии проксимального отдела большеберцовой кости по поводу остеоартрита. J Bone Joint Surg 1987; 69A: 225-233.
16. Kitson J, Weale AE, Lee AS и MacEachern AG: Длина сухожилия надколенника после высокой остеотомии большеберцовой кости с открывающимся клином с использованием внешнего фиксатора с особым вниманием к последующей тотальной замене коленного сустава. Травма 2001; 32 Приложение 4: 140-143.
17. Romanowski MR и Repici JA: Минимально инвазивная одномыщелковая артропластика. Восьмилетнее наблюдение. J Knee Surg 2002; 15:17-22.
18. Engh GA и McAuley JP: Одномыщелковая артропластика: вариант для особо требовательных пациентов с гонартрозом. В учебных лекциях, XLIIX. Парк-Ридж, Иллинойс, Американская академия хирургов-ортопедов, 1999, стр. 143-148.
19. McAuley JP, Engh GA и Ammeen DJ: Ревизия неудачного однокомпартментного эндопротезирования коленного сустава. Клин Ортоп 2001; 392: 279-282.
20. Gill T, Schemitsch EH, Brick GW и Thornhill TS: Ревизионное тотальное эндопротезирование коленного сустава после неудачного однокомпартментного эндопротезирования коленного сустава или высокой остеотомии большеберцовой кости. Клин Ортоп 1995; 321: 10-18.
21. Stern SH, Bowen MK Insall JN и Scuderi GR: Тотальное эндопротезирование коленного сустава с цементом у пациентов в возрасте 55 лет и младше. Клин Ортоп 1990; 260: 124-129.
22. Diduch DR, Insall JN, Scott, WN, Scuderi GR и Font-Rodriguez D: Полная замена коленного сустава у молодых активных пациентов. Отдаленное наблюдение и функциональный результат. J костный сустав Surg 1997; 79А: 575-582.
23. Duffy GP, Trousdale RT и Stuart MJ: Тотальное эндопротезирование коленного сустава у пациентов в возрасте 55 лет и младше. Результаты 10-17 лет. Клин Ортоп 1998; 356:22-27.
24. Ranawat CS, Padgett DP и Ohashi Y: Тотальное эндопротезирование коленного сустава у пациентов моложе 55 лет. Клин Ортоп 1998; 248:27-33.
25. Dalury DF, Ewald FC, Christie MJ и Scott, RD: Тотальное эндопротезирование коленного сустава в группе пациентов моложе 45 лет. J Артропластика 1995;10:598-602.
26. Andriacchi TP: Динамика деформации коленного сустава. Orthop Clin North Am 1994; 25:395×403.
27. Prodromos CC, Andriacchi TP, Galante JO: Взаимосвязь между походкой и клиническими изменениями после высокой остеотомии большеберцовой кости. J Bone Joint Surg Am 1985;67:1188–1194.
28. Wang JW, Kuo KN, Andriacchi TP, Galante JO: Влияние механики ходьбы и времени на результаты проксимальной остеотомии большеберцовой кости. J Bone Joint Surg Am 1990;72:905-909.
29. Harrington IJ: Модели статической и динамической нагрузки в коленных суставах с деформациями. J Bone Joint Surg Am 1983;65:247-259.
30. Джонсон Ф., Лейтл С., Во В.: Распределение нагрузки на колено: сравнение статических и динамических измерений. J Bone Joint Surg Br 1980;62:346-349.
31. Хсу Р.В., Химено С., Ковентри М.Б., Чао Э.Ю.: Нормальное осевое выравнивание нижней конечности и распределение нагрузки на колено. Клин Ортоп 1990; 255:215–227.
32. Huss RA, Holstein H, O’Connor JJ: Математическая модель сил в колене при изометрических сокращениях четырехглавой мышцы. Clin Biomech (Бристоль, Эйвон) 2000; 15:112-122.
33. Лу Т.В., О’Коннор Дж.Дж.: Линии действия и плеча момента основной силовой опоры, пересекающей коленный сустав человека: сравнение между теорией и экспериментом. Дж Анат 1996189: 575-585
34. Herzog W, Read LJ: Линии действия и моментные плечи основных силовых структур, пересекающих коленный сустав человека. Дж Анат 1993; 18:213-230.
35. Шарма Л., Лу С., Фелсон Д.Т., Кирван-Меллис Г., Хейс К.В., Вайнрах Д. Бьюкенен Т.С.: Слабость в здоровых и пораженных остеоартритом коленях. Артрит Реум 1999;42:861-870.
36. Джексон Дж. П., Во В.: Остеотомия большеберцовой кости при остеоартрите коленного сустава. J Bone Joint Surg Br 1961; 43:746.
37. Coventry MB: остеотомия верхней части большеберцовой кости при дегенеративном артрите коленного сустава: предварительный отчет. J Bone Joint Surg Am 1965; 47: 984.
38. Maquet P: Вальгусная остеотомия при остеоартрозе коленного сустава. Клин Ортоп 1976; 120:143–148.
39. Fujisawa Y, Masuhara K, Shiomi S: Влияние высокой остеотомии большеберцовой кости на остеоартроз коленного сустава: артроскопическое исследование 54 коленных суставов. Ортоп Клин Норт Ам 1979; 10:585×608.
40. Hernigou P, Medevielle D, Debeyre J, Goutallier D: Проксимальная остеотомия большеберцовой кости при остеоартрите с варусной деформацией: последующее исследование в течение десяти-тринадцати лет. J Bone Joint Surg Am 1987;69:332–354.
41. Джейкоб Р.П., Мерфи С.Б.: Остеотомия большеберцовой кости при варусном гонартрозе: показания, планирование и техника операции. Лекция инструкторского курса 1992; 41:87–93.
42. Монт М.А., Александр Н., Краков К.А., Хангерфорд Д.С.: Тотальное эндопротезирование коленного сустава после неудачной остеотомии высокой большеберцовой кости. Ортоп Клин Норт Ам 1994; 25:515×525.
43. Noda T, Yasuda S, Nagano K, Takahara Y, Namba Y, Inoue H: Клинико-радиологическое исследование тотального эндопротезирования коленного сустава после высокой остеотомии большеберцовой кости. J Orthop Sci 2000; 5:25–36
44. Windsor RE, Insall JN, Vince KG: Технические аспекты тотального эндопротезирования коленного сустава после проксимальной остеотомии большеберцовой кости. J Bone Joint Surg Am 1988; 70:547×555.
45. Insall J, Salvati E: Положение надколенника в нормальном коленном суставе. Радиология 1971; 101:101?104.
46. Paley D, Maar DC, Herzenberg JE: Новые концепции высокой остеотомии большеберцовой кости при остеоартрите медиального отдела. Ортоп Клин Норт Ам 1994; 25:483×498.
47. Marmor L. Результаты однокамерного эндопротезирования с фиксацией акриловым цементом: последующее наблюдение минимум два года. Клин Ортоп 1977; 122:181-188.
48. Marmor L. Замена коленного сустава Marmor. Orthop Clin North Am 1982; 13:55-64.
49. Marmor L. Однокомпонентное эндопротезирование коленного сустава с минимальным периодом наблюдения в десять лет. Клин Ортоп 1988; 228:171-177.
50. Marmor L. Односуставное эндопротезирование коленного сустава через 10-13 лет. Клин Ортоп 1988; 226:14-20.
51. Ковентри МБ. Остеотомия верхней большеберцовой кости при остеоартрозе. J Bone Joint Surg 1985; 67А: 1136-1140.
52. Insall J, Walker P. Одномыщелковая замена коленного сустава. Клин Ортоп 1976; 120:83-5.
53. Кэмерон Х., Хантер Г.А., Валлийский Р.П., Бэйли В.Х. Одномыщелковая замена коленного сустава. Клин Ортоп 1981; 160:109-113.
54. Cartier P, Cheaib S. Одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава: последующая оценка в течение 2–10 лет. J. Артропластика 1987; 2:157-162.
55. Ларссон С.Э., Ларссон С., Лундквист С. Однокомпартментное эндопротезирование коленного сустава: предполагаемая последовательная серия исследований в течение шести-одиннадцати лет. Клин Ортоп 1988; 232:174-181.
56. Мэллори Т.Х., Долибоа Дж.М. Однокомпонентная тотальная замена коленного сустава: обзор от двух до четырех лет. Клин Ортоп 1978; 134:139-143.
57. Squire MW, Callaghan JJ, Goetz DD, Sullivan PM, Johnston RC. Однокомпонентная замена коленного сустава. Минимальное 15-летнее последующее исследование. Клин Ортоп 1999; 367:61-72.
58. Engelbrecht E, Seigel A, Rottger J, Buchholz H. Статистика полной замены коленного сустава: частичная и полная замена коленного сустава, дизайн St George. Клин Ортоп 1976; 120:54-64.
59. Insall J, Aglietti P. Последующее наблюдение за одномыщелковым эндопротезированием от пяти до семи лет. J Bone Joint Surg 1983; 62А: 1329-1337.
60. Mallory TH, Danyi J. Тотальное эндопротезирование коленного сустава с одним отделом: последующее исследование сорока двух процедур от пяти до девяти лет. Клин Ортоп 1983; 175:135-138.
61. Scuderi GR, Insall JN, Windsor RE, Moran MC. Выживаемость цементных эндопротезов коленного сустава. J Bone Joint Surg Br 1989; 71:798-803.
62. Суонк М., Стулберг С.Д., Джиганти Дж., Махерас С. Естественная история однокомпонентной артропластики. Восьмилетнее последующее исследование с анализом выживаемости. Клин Ортоп 1993; 286:130-42.
63. Левин В.Н., Озуна Р.М., Скотт Р.Д., Торнхилл Т.С. Конверсия неудачной современной однокомпартментной артропластики в тотальную артропластику коленного сустава. J Артропластика 1996; 11:797-801.
64. Палмер С.Х., Моррисон П.Дж.М., Росс А.С. Ранний катастрофический износ большеберцового компонента после одномартропластики коленного сустава. Клин Ортоп 1998; 350:143-148.
65. Барретт В.П., Скотт Р.Д. Ревизия неудачного одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава. J Bone Joint Surg 1987; 69А: 1328-1335.
66. Гилл Т., Шемитч Э.Х., Брик Г.В., Торнхилл Т.С. Ревизионное тотальное эндопротезирование коленного сустава после неудачного однокомпартментного эндопротезирования коленного сустава или высокой остеотомии большеберцовой кости. Клин Ортоп 1995; 321:10-18.
67. Padgett DE, Stern SH, Insall JN. Ревизионное тотальное эндопротезирование коленного сустава при неудачном одномартериальном эндопротезировании. J Bone Joint Surg 1991; 73А:186-190.
68. Иесака К., Цумура Х., Сонода Х., Саватари Т., Такасита М., Торису Т. Влияние наклона большеберцового компонента на нагрузку на кость после эндопротезирования коленного сустава с одним отделом. Дж. Биомех, 2002 г.; 35:969-974.
69. Ганстон Ф.Х. Полицентрическое эндопротезирование коленного сустава. Протезное моделирование нормального движения колена. J Bone Joint Surg 1971; 53:272-277.
70. Кац М., Хангерфорд Д.С., Краков К.А., Леннокс Д.В. Результаты тотального эндопротезирования коленного сустава после неудачной проксимальной остеотомии большеберцовой кости по поводу артрита. J Bone Joint Surg 1987; 69А: 225-232.
71. Монт М.А., Александр Н., Краков К.А., Хангерфорд Д.С. Тотальное эндопротезирование коленного сустава после неудачной высокой остеотомии большеберцовой кости. Ортоп Клин Северная Америка 25:515-525, 1994.
72. Парвизи Дж., Ханссен А.Д., Спангел М.Дж. Тотальное эндопротезирование коленного сустава после предшествующей остеотомии проксимального отдела большеберцовой кости. Долгосрочное исследование, выявляющее факторы риска отказа. J Bone Joint Surg 2003; (Под давлением).
73. Stukenborg-Colsman C, Wirth CJ, Lazovic D, Wefer A. Высокая остеотомия большеберцовой кости по сравнению с однокомпонентной заменой сустава при однокомпонентном остеоартрите коленного сустава: 7-10-летнее проспективное рандомизированное исследование. Колено 2001; 8:187-194.
74. Аргенсон Дж. Н., Шеврол-Беккенддаке Ю., Обаниак Дж. М. Современная однокамерная эндопротезирование коленного сустава цементом: последующее исследование в сроки от трех до десяти лет. J Bone Joint Surg 2002; 84А: 2235-2239.
75. Бергер Р.А., Недефф Д., Барден Р.М., Шейнкоп М.М., Джейкобс Дж.Дж., Розенберг А.Г., Галанте Д.О. Однокомпонентное эндопротезирование коленного сустава. Клинический опыт наблюдения в сроки от 6 до 10 лет. Клин Ортоп 1999; 367:50-60.
76. Дешмух Р.В., Скотт Р.Д. Однокомпартментное эндопротезирование коленного сустава: отдаленные результаты. Клин Ортоп 2001; 392:272-278.
77. Мюррей Д.В., Гудфеллоу Дж.В., О’Коннор Дж.Дж. Оксфордская медиальная однокомпонентная артропластика: исследование десятилетней выживаемости. J Bone Joint Surg 1998; 80:983-989.
78. Энг Джорджия, Маколи. Одномыщелковое эндопротезирование: вариант для особо востребованных пациентов с гонартрозом. Инструкторский курс, 1999 г.; 48:143-148.
79. Ласкин Р.С. Однокомпонентная замена коленного сустава: некоторые вопросы без ответов. Клин Ортоп 2001; 392:267-271.
80. Свард UCG, Цена AJ. Оксфордское медиальное однокомпонентное эндопротезирование коленного сустава: анализ выживаемости в независимой серии. J Bone Joint Surg Br 2001; 83:191-194.
81. Newman JH, Ackroyd CE, Shah NA. Однокомпонентная или тотальная замена коленного сустава? Пятилетние результаты проспективного рандомизированного исследования 102 остеоартритных коленных суставов с однокомпонентным артритом. J костный сустав Surg 1998; 80:862-865.
82. Ашраф Т., Ньюман Дж. Х., Эванс Р. Л., Акройд К. Э. Выживаемость и клинический опыт бокового однокомпонентного эндопротезирования коленного сустава более 21 года. J Bone Joint Surg 2002; 84:1126-1130.
83. Laurencin CT, Zelicof SB, Scott RD, Ewald FC. Однокомпонентное и тотальное эндопротезирование коленного сустава у одного и того же пациента. Сравнительное исследование. Клин Ортоп 1991; 273:151-156.
84. Лай Ч., Рэнд Дж. А. Ревизия неудачного тотального эндопротезирования коленного сустава. Клин Ортоп 1993; 287:193-201.
85. Скотт Р.Д., Санторе РФ. Одномыщелковый эндопротез коленного сустава при остеоартрите. J Bone Joint Surg 1981; 63: 536-544.
86. Repicci JA, Eberle, RW. Малоинвазивная хирургическая техника одномыщелкового эндопротезирования коленного сустава. J South Ortho Assoc 1999; 8:20-28.
87. Цена AJ, Web, J, Topf, H. Быстрое восстановление после оксфордского однокомпартментного эндопротезирования через короткий разрез. J Артропластика 2001; 16:970-976.
88. Робертссон О., Кнутсон К., Леволд С., Лидгрен. Рутинное хирургическое лечение снижает вероятность неудачи после однокомпартментного эндопротезирования коленного сустава. J Bone Joint Surg Br 2001; 83:45-49.
89. Choi YJ, Tanavalee A, Tria AJ, Jr. Одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава с использованием техники MIS: хирургические методы и рентгенологические данные. Представлено для публикации в Clin Orthop; 2003.
90. Гудфеллоу Дж. В., Кершоу С. Дж., Д’а Бенсон М. К., О’Коннор Дж. Дж.: Оксфордское колено при однокомпонентном остеоартрите. Первые 103 случая. J Bone Joint Surg Br 1988; 70:692-701.
91. Riebel GD, Werner FW, Ayers DC, Bromka J и Murray DG: Ранняя недостаточность бедренного компонента при одномартропластике коленного сустава. J Артропластика 1995; 10:615-621.
92. Махони О.М., МакКлунг К.Д., Дела Роса М.А., Шмальзрид Т.П. Влияние конструкции тотального эндопротезирования коленного сустава на функцию разгибательного механизма. J Артропластика 2002; 17:416-421.
93. Mont M, Ragland P, Etienne, G. Пределы тотального эндопротезирования коленного сустава. Презентация данных, рукопись в процессе подготовки.
94. Бонутти П., Кестер М. Использование техники подвешивания ноги для минимально инвазивной тотальной артропластики коленного сустава. Ортопедия – Принято к печати – 2003.

Таблица I. Отчеты об исследованиях тотального эндопротезирования коленного сустава у молодых пациентов.

Автор	Количество колен	Возраст (лет) Среднее	Последующее наблюдение (лет)	Результаты Процент	Процент выживания
Дудич 22	108	51	8	100%	94% в 18 лет
Монт 11	30	43	7,2	84%	97% через 7 лет
Даффи 23	26	43	13	84%	95% в 15 лет
Ранават 24	17	48,7	6,3	94,1%	90,4% через 10 лет
Далури 25	13	36	7,2	93%	нет данных
Лоннер 10	32	34	7,9	82%	82% через 8 лет

Автор	Количество колен	Возраст (лет) Среднее	Последующее наблюдение (лет)	Результаты Процент	Процент выживания
Дудич 22	108	51	8	100%	94% в 18 лет
Монт 11	30	43	7,2	84%	97% через 7 лет
Даффи 23	26	43	13	84%	95% в 15 лет
Ранават 24	17	48,7	6,3	94,1%	90,4% через 10 лет
Далури 25	13	36	7,2	93%	нет данных
Лоннер 10	32	34	7,9	82%	82% через 8 лет

Подписи к рисункам

Рис. 1: Сила медиального плато составляет 70% в положении на одной ноге, когда механическая ось проходит через центр колена в нормально выровненном колене. Сила медиального плато составляет 95%, с механическим варусом большеберцово-бедренной кости всего 6 градусов. Сила медиального плато снижается до 50% при 4 степени вальгуса и до 40% при 6 степени вальгуса.
Рис. 2: Анализ состояния предсказывает, что 70% нагрузки будет проходить через медиальный отсек в нормально выровненном колене. Динамический анализ учитывает тягу сильного TFL и предполагает равное распределение нагрузки через медиальный и латеральный отсеки.
Рис. 3:
а) Остеотомия купола Маке приводит к медиальному смещению диафиза большеберцовой кости.
б) Фокальная купольная остеотомия выполняет коррекцию деформации, сохраняя диафиз большеберцовой кости на одной линии с центром коленного сустава.
Рис. 4: Fujisawa et al разделили медиальное и латеральное плато по проценту расстояния от центра колена. Медиальный и латеральный края медиального и латерального плато принимали за 100%, а центр колена принимали за 0%. Наилучшие результаты от ВТО были получены, когда линия механической оси конечности проходила через область 30-40% латерального плато. Мы называем это точкой Фудзисава.
Рис. 5:
а) Варус с потерей хряща на 2/3 и монокомпартментным остеоартрозом.
б, в) Проведена клиновидная остеотомия с открывающимся клином по типу Пудду проксимальнее бугристости и постепенная коррекция монолатеральным внешним фиксатором.
d,e) Произошла чрезмерная гиперкоррекция, поэтому вальгусная гиперкоррекция была уменьшена путем регулировки фиксатора. Регулируемость – основное преимущество внешней фиксации.
Рис. 6. Наружно-ротационная деформация с пателлофеморальным смещением. Если остеотомия выполнена проксимальнее бугристости (прямой разрез или L-образный разрез), сухожилие надколенника сместится медиально, перестраивая пателлофеморальный механизм.
Рис. 7: Катастрофический износ полиэтилена однокомпонентного компонента (А) привел к серьезной потере костной массы и расшатыванию компонентов, что видно на переднезадней (В) рентгенограмме коленного сустава через шесть лет после имплантации. Переход к тотальному эндопротезированию коленного сустава был выполнен без труда и с использованием компонентов для ревизии на ножке (С).
Рис. 8: Умеренное варусное смещение коленного сустава (A) у пациентов с заболеванием медиального отдела было успешно исправлено с помощью однокомпартментной артропластики коленного сустава (B).
Рис. 9: Переднезадняя рентгенограмма в положении с весовой нагрузкой, иллюстрирующая анатомическую ось колена.
Рис. 10: Боковая рентгенограмма колена, показывающая наклон большеберцовой кости в 17 градусов.
Рис. 11: Рентгенограмма после операции показывает, что более глубокий разрез бедренной кости не приводит к увеличению вальгусной деформации дистального отдела бедренной кости и обеспечивает большее пространство при полном разгибании.
Рис. 12. Изменение наклона большеберцовой кости — второй метод коррекции сгибательной контрактуры. Это может увеличить пространство разгибания, не влияя на пространство сгибания. Линия А представляет собой первоначальный срез большеберцовой кости, а линия В проходит немного глубже кпереди на поверхности большеберцовой кости, но выходит сзади в несколько более высоком положении, таким образом увеличивая пространство для разгибания без изменения пространства для сгибания.
Рис. 13: Линия бедренного компонента должна быть перпендикулярна линии большеберцовой каппы. AF — анатомическая ось бедренной кости. В — анатомическая ось большеберцовой кости. VF — вальгус дистального отдела бедренной кости, а VT — вальгус проксимального отдела большеберцовой кости.
Рис. 14А. Линии А и В представляют осевые линии медиального и латерального мыщелков бедра при сгибании на 90 градусов. Угол растяжения обычно меньше 18 градусов.
Рис. 14B: Овал представляет положение бедренного компонента при сгибании на 90 градусов, если он анатомически расположен на медиальном мыщелке бедренной кости. По мере увеличения угла расхождения между мыщелками нагрузка на большеберцовую полиэтиленовую поверхность будет больше косой кромкой.
Рис. 14C: Когда угол расхождения увеличивается более чем на 18 градусов, компонент должен располагаться перпендикулярно (овальная область) большеберцовой поверхности. Это защитит полиэтилен от краевой нагрузки, но может привести к выступанию в межмыщелковую щель.
Рис. 15: Рентгенограмма UKA с нагрузкой в ​​переднезаднем направлении, показывающая большеберцовый компонент, перпендикулярный длинной оси большеберцовой кости, с бедренным компонентом, перпендикулярным большеберцовой вставке, и общее выравнивание лишь слегка скорректировано.
Рис. 16: Разрез Min TKA с послеоперационной пленкой.
Рис. 17: Двусторонняя минимальная TKA

Атравматическая боль в колене | Tidsskrift для Den norske legeforening

Робин Холтедаль

Посмотреть все статьи

Робин Холтедаль

Эл. Управление труда и социального обеспечения (NAV) с частичной занятостью в Unicare Fram, Rykkinn, и в реабилитационном центре Skogli, Лиллехаммер. В настоящее время он участвует в рабочей группе под эгидой Управления здравоохранения Юго-Восточной Норвегии по амбулаторной артроскопической хирургии.

Автор заполнил форму ICMJE и заявляет об отсутствии конфликта интересов.

BACKGROUND

Боль в колене является одной из наиболее частых причин обращения за консультацией по поводу скелетно-мышечной боли. Цель этой статьи — частично представить обзор исследований, проведенных в области атравматической и дегенеративной боли в колене, и частично оценить, согласуются ли общепринятые методы обследования и лечения с этим исследованием.

МЕТОД

Эта статья основана на подборке англоязычных исследований атравматической и дегенеративной боли в колене, найденных в результате поиска в Medline, ручного поиска в списках ссылок в статьях и литературе, предложенной Mendeley. Предпочтение отдавалось исследованиям гонартроза, дегенеративных повреждений мениска и психосоциального контекста боли в колене. РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ

Часто между данными, полученными с помощью диагностической визуализации, и клинической картиной мало соответствия, и легко можно не заметить внесуставное происхождение. Как правило, симптоматический гонартроз может быть диагностирован клинически. Если есть необходимость в диагностической визуализации, первым выбором являются рентгеновские снимки в положении стоя. МРТ часто используется некритически в случаях подозрения на артроз или повреждение мениска, но это исследование редко дает клинически полезную информацию. Формы лечения, основанные на физической активности, дают результаты, по крайней мере, не уступающие артроскопическим хирургическим вмешательствам при дегенеративной боли в колене, и должны быть предпочтительным выбором. Атравматическая боль в колене часто связана с психосоциальными проблемами, особенно в случаях, когда клинические и рентгенологические данные невелики.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Многие пациенты с болью в коленях проходят обследование и лечение, которые не соответствуют результатам последних исследований. И пациент, и общество будут лучше обслуживаться более научно обоснованным подходом.

Из всех мышечно-скелетных болей боль в колене является одной из наиболее частых. У большинства пациентов имеется атравматическое поражение коленного сустава (1). Болевые рецепторы не могут быть обнаружены в суставном хряще, но в изобилии присутствуют в других структурах, включая суставные связки, синовиальную оболочку, субхондральную кость и окружающие мягкие ткани. Однако опыт показывает, что часто возникают сомнения относительно происхождения боли при атравматических заболеваниях коленного сустава даже после тщательного обследования.

Симптомы, которые часто сопровождают боль в колене, включают тугоподвижность, блокировку колена, мышечную слабость и нестабильность. В опросе лиц старше 20 лет, проживающих в уезде Норд-Трёнделаг, каждая седьмая женщина и каждый десятый мужчина сообщили, что страдали от болей в коленях продолжительностью не менее трех месяцев в течение одного месяца. год (2). Есть основания предполагать, что боли в коленях отмечаются чаще, чем раньше, но эта тенденция распространяется на скелетно-мышечные нарушения в целом (3, 4).

Частота гонартроза, подтвержденного рентгенологически, увеличивается с возрастом (5). Некоторые исследования подтверждают мнение о том, что частота боли в колене также несколько увеличивается с возрастом, но кривая выравнивается примерно в возрасте 50 лет (6–8). Хотя обычно считается, что симптомы гонартроза со временем ухудшаются, проспективное исследование 1 753 пациентов с умеренным гонартрозом показало, что их боль в колене оставалась неизменной в течение шестилетнего периода, несмотря на рентгенологическое прогрессирование (9).

Что касается других мышечно-скелетных болей, то пациенты с заболеваниями коленного сустава, как правило, сначала обращаются к врачу общей практики (6, 7). Обычно после проведения клинического обследования врач общей практики направляет пациента на МРТ коленей и/или к физиотерапевту. Если МРТ показывает, что состояние операбельно, пациента направят к ортопеду и во многих случаях сделают артроскопию.

Недавние исследования поставили под сомнение обоснованность узко биомеханической модели понимания для оценки пациентов, страдающих заболеваниями коленного сустава, которые не были вызваны очевидной травмой. Утверждается, что современная практика частично приводит к гипердиагностике в результате ошибочной или гиперинтерпретации вариантов нормы, а частично к лечению с сомнительной эффективностью, что повышает уровень затрат и сопряжено с риском ятрогенных повреждений (10, 11). ). На рисунке 1 представлен схематический обзор провоцирующих и сохраняющих факторов атравматической боли в колене с дегенеративными изменениями или без них.

Цель этой статьи частично состоит в том, чтобы предоставить обзор недавних исследований по обследованию и лечению атравматической боли в колене, а частично в том, чтобы выяснить, в какой степени результаты таких исследований повлияли на подход служб здравоохранения к этой большой группе пациентов.

Метод

Этот обзор основан на подборке статей, найденных при поиске литературы в Medline, с поисковыми терминами «колено И (остеоартрит* ИЛИ мениск*)» в заголовках и аннотациях в сочетании с «дегенеративный, психолический*, когнитивный, рентген*, МРТ, артроз*, диагностика*’. Дополнительные статьи были найдены с помощью предложений из справочной программы Mendeley и ручного поиска в списках литературы.

Поиск ограничивался статьями на английском языке о боли в колене, не связанной с травмой, септическим или воспалительным артритом, опубликованными за последние 20 лет. Он был завершен в сентябре 2017 года. Всего было выявлено 889 статей, из которых 141 – обзоры. Актуальность каждой статьи определялась дискреционным суждением на основе названия и резюме. Из этих 889 статей 111 были найдены в полнотекстовых версиях. Всего было включено 48 из них, из которых 18 были обзорами.

Боль в колене и рентгенологические данные

В случаях типичных симптомов гонартроза (боль при нагрузке, преходящая утренняя скованность), клинических признаков (снижение подвижности, крепитация, болезненность суставной линии) и факторов риска (избыточная масса тела, женский пол и возраст > 40 лет), диагноз остеоартроза часто можно поставить без какой-либо дополнительной диагностической визуализации (20).

Если такое обследование все же предпринято, следует сделать рентгеновские снимки обоих коленных суставов в положении стоя в трех проекциях: боковые изображения, фронтальные изображения в полусгибании и горизонтальные изображения пателлофеморального сустава (20). Классические рентгенологические признаки коленного сустава при остеоартрозе включают выраженное сужение медиальной суставной щели, остеофиты, субхондральный склероз и субхондральные кисты (21).

Часто описывалось отсутствие соответствия между рентгенологическими данными и болью в колене. В систематическом обзоре распространенность рентгенологически верифицированного гонартроза у пациентов с болью в колене варьировала от 15 % до 76 % в разных исследованиях, а доля с болью в колене среди тех, у кого был диагностирован артроз, варьировала от 15 % до 85 % (22). .

Связь между рентгенологическими данными и функцией коленного сустава также плохо документирована (16). Акцент на рентгенологических данных в ущерб клиническому обследованию может привести к игнорированию периартикулярных расстройств, таких как бурсит, тендиноз, регионарные миофасциальные боли, боль, передаваемая из проксимальных структур, и нейрогенная гипералгезия (23).

Магнитно-резонансная томография при болях в коленях

В исследовании участников возрастной группы старше 50 лет без остеоартроза, выявленного рентгенологически, при МРТ было выявлено по крайней мере одно патологическое состояние у 97 % пациентов с болью в колене и до 88 % пациентов без боли (24). В исследовании со случайно выбранными участниками той же возрастной группы повреждение мениска было обнаружено с помощью МРТ у 35 % и более чем у половины лиц старше 70 лет (25). В группе с остеоартрозом средней и тяжелой степени, выявленным рентгенологически (КЛ 2–4 степени), повреждение мениска выявлено в 82 %. Однако только 39% пациентов с травмой мениска сообщили о каких-либо симптомах коленного сустава.

Высокая распространенность и сильная связь между травмами менисков и остеоартрозом означают, что МРТ редко влечет за собой какие-либо диагностические или терапевтические последствия в возрастной группе старше 40 лет, если только нет клинических признаков более тяжелого основного заболевания (26, 27) .

В 2002 г. в общей сложности было проведено 95 МРТ коленных суставов на 1000 жителей, а в 2013 г. – 173 на 1000 человек (28, 29). Наиболее сильный прирост был в возрастной группе 50–59 лет. Боль в колене в настоящее время является третьим наиболее частым показанием для МРТ в Норвегии после боли в голове и поясничной области. На врачей общей практики приходится 90 % направлений на МРТ в частные радиологические институты (29).

Обзор, проведенный Генеральным аудитором, пришел к выводу, что широкое использование МРТ при болях в коленях не имело каких-либо задокументированных положительных эффектов, а также были необъяснимо большие различия между округами (29).). Большинство норвежских рентгенологов также согласны с чрезмерным потреблением МРТ (29, 30). Разумно предположить, что это также относится к МРТ для оценки боли в колене.

Плохо обоснованные МРТ обходятся дорого, могут вызвать ожидания направления к ортопеду и способствовать медикализации (31). Как правило, адекватного клинического осмотра, дополненного рентгеновскими снимками в положении стоя, будет достаточно для выявления причинно-следственной связи, как для пациента, так и для врача.

Симптомы и находки при травмах мениска

Механические симптомы, такие как хлопки, блокировка и заедание колена, традиционно считаются классическими симптомами повреждения мениска с показанием к операции на мениске. Недавние исследования ставят под сомнение эту интерпретацию. В рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании пациентов с болью в колене дегенеративного происхождения распространенность механических симптомов составила 49 % после артроскопической резекции мениска и 43 % в группе плацебо (32). В другом исследовании выяснилось, что боль и функциональные нарушения, о которых пациенты сообщали до операции, не были связаны со структурной патологией коленного сустава, включая дегенеративное повреждение мениска, обнаруженное при последующей артроскопии (33).

Положительный тест Мак-Мюррея, тест, при котором большеберцовая кость ротируется с одновременным разгибанием коленного сустава, часто рассматривается как один из наиболее достоверных клинических признаков повреждения мениска. С другой стороны, в контролируемых исследованиях конкордантность между оценщиками для этого теста была низкой (34). Более поздние клинические испытания также не показали специфичности, позволяющей надежно отличить травмы мениска от других причин боли в колене (35, 36).

Таким образом, сомнительно, что повреждения мениска можно отличить от другой патологии путем обнаружения специфических симптомов или клинических признаков у пациентов с дегенеративными заболеваниями коленного сустава.

Артроскопия при атравматических и дегенеративных заболеваниях коленного сустава

За последние пару десятилетий артроскопия коленного сустава стала наиболее распространенной ортопедической процедурой в странах, по которым имеются доступные данные, и этот рост был особенно выражен для пациентов среднего и пожилого возраста, среди которых преобладает дегенеративная боль в коленях (37). После того, как два рандомизированных исследования показали, что артроскопический лаваж и санация ткани хряща и мениска не оказали заметного влияния на гонартроз, в некоторых странах было сообщено о сокращении использования этой процедуры.

С другой стороны, в тот же период было описано некоторое увеличение использования артроскопической хирургии мениска (37). С 2002 года в Норвегии и других странах был проведен ряд рандомизированных контролируемых исследований этой процедуры. В большинстве исследований не удалось показать лучшего эффекта от артроскопии, чем от физических упражнений под руководством физиотерапевта или плацебо-хирургии (38, 39).

Частичная менискэктомия увеличивает риск развития радиологического гонартроза через год (40), а также позже в течение болезни (41), хотя клинические последствия этого несколько неясны. Риск до- или послеоперационных осложнений при артроскопии коленного сустава низок, но им можно пренебречь (42). Пришло время отказаться от мифа о том, что артроскопическая хирургия является подходящим вмешательством для подавляющего большинства пациентов с атравматическими и дегенеративными заболеваниями коленного сустава (11, 43, 44). Следует ожидать, что в скором времени артроскопия коленного сустава будет ограничена показаниями, при которых она принесет доказанную пользу, в первую очередь травматические повреждения мениска у людей моложе 35 лет (10)

Заключение

«Стандартная модель», применяемая при обследовании и лечении атравматической боли в колене, не соответствует новым знаниям. Мерам по сокращению использования МРТ при атравматической боли в колене и дальнейшему сокращению использования артроскопии следует уделять особое внимание в политике здравоохранения.

Хотя традиционная патологоанатомическая модель не обязательно будет неактуальна, причинно-следственные связи хронической боли в колене часто многофакторны. Особенно в тех случаях, когда симптомы и функциональные нарушения не могут быть разумно связаны с данными, полученными клинически и с помощью диагностической визуализации, внимание должно быть направлено на психосоциальные компоненты.

Клиницисту легко принять модель «механического отказа» и забыть о более широком контексте, частью которого являются симптомы со стороны колена (45). Игнорируя такие факторы и продолжая нашу технически сложную, основанную на биомедицине диагностику и лечение, мы, работники здравоохранения, рискуем наложить дополнительное бремя на пациента.

Пациенты могут иметь нереалистичные ожидания в отношении преимуществ диагностической визуализации и ортопедических процедур (46). Сообщить, что тщательного клинического обследования часто бывает достаточно в случаях атравматической боли в колене, является важной, но часто сложной и трудоемкой образовательной задачей. Пациент также должен быть проинформирован о том, что «низкотехнологичные» принципы лечения — изменение образа жизни, активное преодоление трудностей и индивидуальная лечебная физкультура — имеют документально подтвержденное влияние на боль в колене и его функционирование (47, 48). Такие меры должны составлять основу подхода служб здравоохранения к пациентам с атравматическими заболеваниями коленного сустава.

Я хочу поблагодарить Мэй Арну Рисберг, Йенса Ивара Брокса и Кнута Арне Хольтедала за их полезные комментарии.

ОСНОВНОЕ СООБЩЕНИЕ

Атравматическая боль в колене лишь в умеренной степени связана с результатами диагностической визуализации, и слишком часто выполняется МРТ

Дегенеративные повреждения мениска обычно не связаны со специфическими симптомами или находками

Боль в колене может иметь причины, отличные от остеоартроза или повреждения мениска, включая боль в мягких тканях и боль, вторичную по отношению к основному психосоциальному стрессу

Самопомощь, мероприятия, основанные на физической активности, и снижение веса, если это целесообразно, являются первым выбором. Артроскопия показана редко

1. 1.

   Urwin M, Symmons D, Allison T et al. Оценка бремени заболеваний опорно-двигательного аппарата в обществе: сравнительная распространенность симптомов в различных анатомических областях и связь с социальной депривацией. Энн Реум Дис, 1998 г .; 57: 649 — 55. [PubMed][CrossRef]

2. 2.

   Свебак С., Хаген К., Зварт Дж. А. Распространенность хронической мышечно-скелетной боли в течение одного года среди большого взрослого населения графства Норвегии: взаимосвязь с возрастом и полом – исследование HUNT. J Скелетно-мышечная боль 2006; 14: 21 — 8. [Перекрестная ссылка]

3. 3.

   Nguyen U-SDT, Zhang Y, Zhu Y et al. Увеличение распространенности боли в колене и симптоматического остеоартрита коленного сустава: опрос и когортные данные. Энн Интерн Мед 2011; 155: 725 — 32. [PubMed][CrossRef]

4. 4.

   Hagen K, Linde M, Heuch I et al. Увеличение распространенности хронических заболеваний опорно-двигательного аппарата. Большое 11-летнее наблюдение в общей популяции (HUNT 2 и 3). Боль Мед 2011; 12: 1657 — 66. [PubMed][CrossRef]

5. 5.

   Арден Н., Невитт М.С. Остеоартроз: эпидемиология. Best Pract Res Clin Rheumatol 2006; 20: 3 — 25. [PubMed][CrossRef]

6. 6.

   Джинкс С., Джордан К., Онг Б.Н. и др. Краткий инструмент скрининга боли в колене в первичной медико-санитарной помощи (KNEST). 2. Результаты опроса населения в возрасте 50 лет и старше. Ревматология (Оксфорд) 2004; 43: 55 — 61. [PubMed][CrossRef]

7. 7.

   Turkiewicz A, Gerhardsson de Verdier M, Engström G et al. Распространенность болей в коленях и ОА коленных суставов на юге Швеции и доля обращающихся за медицинской помощью. Ревматология (Оксфорд) 2015; 54: 827 — 35. [PubMed][CrossRef]

8. 8.

   Хаген К., Свебак С., Зварт Дж.-А. Частота заболеваний опорно-двигательного аппарата у крупного взрослого населения норвежских графств. ОХОТА Исследование. Позвоночник 2006; 31: 2146 — 50. [PubMed][CrossRef]

9. 9.

   Collins JE, Katz JN, Dervan EE et al. Траектории и профили риска боли у лиц с рентгенографическим симптоматическим остеоартритом коленного сустава: данные инициативы по остеоартриту. Хрящевой остеоартрит 2014; 22: 622 — 30. [PubMed][CrossRef]

10. 10.

    Семенюк РАК, Харрис И.А., Агорицас Т и др. Артроскопическая хирургия дегенеративного артрита коленного сустава и разрывов мениска: руководство по клинической практике. БМЖ 2017; 357: j1982. [PubMed][CrossRef]

11. 11.

    Randsborg PH, Røtterud JH. Дегенеративный менискруптурер не может работать. Тидскр Нор Легефорен 2017; 137: 258. [PubMed][CrossRef]

12. 12.

    Кример П., Летбридж-Сейку М., Коста П. и др. Взаимосвязь тревоги и депрессии с болью в колене, о которой сообщают сами люди: данные Балтиморского лонгитюдного исследования старения. Уход за артритом Res 1999; 12: 3 — 7. [PubMed][CrossRef]

13. 13.

    Urquhart DM, Phyomaung PP, Dubowitz J et al. Связаны ли когнитивные и поведенческие факторы с болью в колене? Систематический обзор. Семин Артрит Реум 2015; 44: 445 — 55. [PubMed][CrossRef]

14. 14.

    Kim KW, Han JW, Cho HJ et al. Связь между коморбидной депрессией и тяжестью симптомов остеоартрита у пациентов с остеоартрозом коленного сустава. J Bone Joint Surg Am 2011; 93: 556 — 63. [PubMed][CrossRef]

15. 15.

    Williams DA, Farrell MJ, Cunningham J et al. Боль в коленях и рентгенологический остеоартрит взаимодействуют при прогнозировании уровней инвалидности, о которых сообщают сами пациенты. артрит ревматоидный 2004; 51: 558 — 61. [PubMed][CrossRef]

16. 16.

    Кример П., Летбридж-Сейку М., Хохберг М.С. Факторы, связанные с функциональными нарушениями при симптоматическом остеоартрозе коленного сустава. Ревматология (Оксфорд) 2000; 39: 490 — 6. [PubMed][CrossRef]

17. 17.

    Finan PH, Buenaver LF, Bounds SC et al. Несоответствие между болью и рентгенологической тяжестью при остеоартрозе коленного сустава: результаты количественного сенсорного тестирования центральной сенсибилизации. артрит ревматоидный 2013; 65: 363 — 72. [PubMed][CrossRef]

18. 18.

    Шарма А., Кудесиа П., Ши К. и др. Тревога и депрессия у пациентов с остеоартритом: последствия и проблемы лечения. Ревматол открытого доступа 2016; 8: 103 — 13. [PubMed][CrossRef]

19. 19.

    Vissers MM, Bussmann JB, Verhaar JA et al. Психологические факторы, влияющие на исход тотального эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов: систематический обзор. Семин Артрит Реум 2012; 41: 576 — 88. [PubMed][CrossRef]

20. 20.

    Сакеллариу Г., Конаган П.Г., Чжан В. и др. Разработка рекомендаций EULAR по использованию визуализации в клиническом лечении остеоартрита. Энн Реум Дис 2017; 76: 1484 — 94. [PubMed][CrossRef]

21. 21.

    Hayashi D, Roemer FW, Jarraya M et al. Визуализация при остеоартрозе. Radiol Clin North Am 2017; 55: 1085 — 102. [PubMed][CrossRef]

22. 22.

    Bedson J, Croft PR. Несоответствие между клиническим и рентгенологическим остеоартрозом коленного сустава: систематический поиск и обобщение литературы. BMC Расстройство опорно-двигательного аппарата 2008; 9: 116. [PubMed][CrossRef]

23. 23.

    Henry R, ​​Cahill CM, Wood G et al. Миофасциальная боль у пациентов, находящихся в листе ожидания на тотальное эндопротезирование коленного сустава. Pain Res Manag 2012; 17: 321 — 7. [PubMed][CrossRef]

24. 24.

    Гермази А., Ниу Дж., Хаяши Д. и др. Распространенность аномалий коленного сустава, обнаруженных с помощью МРТ, у взрослых без остеоартрита коленного сустава: обсервационное исследование на основе популяции (исследование остеоартрита Framingham). БМЖ 2012; 345 (29 августа 1): e5339. [PubMed][CrossRef]

25. 25.

    Инглунд М., Гермази А., Гейл Д. и др. Случайные находки мениска на МРТ коленного сустава у лиц среднего и пожилого возраста. N Engl J Med 2008; 359: 1108 — 15. [PubMed][CrossRef]

26. 26.

    Бхаттачарья Т., Гейл Д., Девайр П. и др. Клиническое значение разрывов мениска продемонстрировано магнитно-резонансной томографией при остеоартрозе коленного сустава. J Bone Joint Surg Am 2003; 85-A: 4–9. [PubMed][CrossRef]

27. 27.

    Бокс С.С., Вроэгиндевей Д., Коэс Б.В. и др. Аномалии магнитно-резонансной томографии в симптоматических и контралатеральных коленях: распространенность и связь с травматическим анамнезом в общей практике. Am J Sports Med 2006; 34:1984 — 91. [PubMed][CrossRef]

28. 28.

    Espeland A, Natvig NL, Løge I et al. Магнитно-резонансная томография коленного сустава в Норвегии 2002-2004 гг. (национальное исследование): быстрый рост, пожилые пациенты, большие географические различия. BMC Health Serv Res 2007; 7: 115. [PubMed][CrossRef]

29. 29.

    Riksrevisjonens undersøkelse av bruken av poliklinisk bildediagnostikk. Осло: Riksrevisjonen, 2016. https://www.riksrevisjonen.no/rapporter/Sider/PolikliniskBildediagnostikk.aspx (5.1.2018).

30. 30.

    Lysdahl KB, Hofmann BM. Что вызывает увеличение и ненужное использование радиологических исследований? Обзор восприятий рентгенологов. BMC Health Serv Res 2009; 9: 155 — 64. [PubMed][CrossRef]

31. 31.

    Petron DJ, Greis PE, Aoki SK et al. Использование магнитно-резонансной томографии коленного сустава врачами первичного звена у пациентов в возрасте 40 лет и старше. Спортивное здоровье 2010; 2: 385 — 90. [PubMed][CrossRef]

32. 32.

    Финская группа по изучению дегенеративных поражений мениска. Механические симптомы и артроскопическая частичная менискэктомия у пациентов с дегенеративным разрывом мениска: вторичный анализ рандомизированного исследования. Энн Интерн Мед 2016; 164: 449 — 55. [PubMed][CrossRef]

33. 33.

    Tornbjerg SM, Nissen N, Englund M et al. Структурная патология не связана с сообщаемой пациентами болью и функцией у пациентов, перенесших операцию на мениске. БрДж Спорт Мед 2017; 51: 525 — 30. [PubMed][CrossRef]

34. 34.

    Декари С., Уэлле П., Вендиттоли П.А. и др. Надежность тестов физического обследования для диагностики заболеваний коленного сустава: данные систематического обзора. Человек Тер 2016; 26: 172 — 82. [PubMed][CrossRef]

35. 35.

    Соломон Д.Х., Симел Д.Л., Бейтс Д.В. и др. Рациональное клиническое обследование. Есть ли у этого пациента разрыв мениска или связки колена? Значение физического осмотра. ЯМА 2001; 286: 1610 — 20. [PubMed][CrossRef]

36. 36.

    Hegedus EJ, Carolina N. Тест Фессали не более точен, чем стандартные клинические тесты на разрыв мениска. Evid Основанная Медицина 2016; 21: 39. [PubMed][CrossRef]

37. 37.

    Thorlund JB, Hare KB, Lohmander LS. С 2000 по 2011 год в Дании значительно увеличилось количество артроскопических операций на мениске у людей среднего и пожилого возраста. Acta Orthop 2014; 85: 287 — 92. [PubMed][CrossRef]

38. 38.

    Thorlund JB, Juhl CB, Roos EM et al. Артроскопическая хирургия дегенеративного коленного сустава: систематический обзор и метаанализ пользы и вреда. БрДж Спорт Мед 2015; 49: 1229 — 35. [PubMed][CrossRef]

39. 39.

    Kise NJ, Risberg MA, Stensrud S et al. Лечебная физкультура в сравнении с артроскопической частичной менискэктомией при дегенеративном разрыве мениска у пациентов среднего возраста: рандомизированное контролируемое исследование с последующим наблюдением в течение двух лет. БМЖ 2016; 354: i3740. [PubMed][CrossRef]

40. 40.

    Roemer FW, Kwoh CK, Hannon MJ et al. Частичная менискэктомия связана с повышенным риском возникновения рентгенологического остеоартрита и ухудшением повреждения хряща в течение следующего года. Евро Радиол 2017; 27: 404 — 13. [PubMed][CrossRef]

41. 41.

    Петти К.А., Любовиц Дж.Х. Приводит ли артроскопическая частичная менискэктомия к остеоартриту коленного сустава? Систематический обзор с последующим наблюдением не менее 8 лет. Артроскопия 2011; 27: 419 — 24. [PubMed][CrossRef]

42. 42.

    Кинселла С.Д., Кэри Дж.Л. Кратко об осложнениях: Артроскопическая парциальная менискэктомия. Clin Orthop Relat Res 2013; 471: 1427 — 32. [PubMed][CrossRef]

43. 43.

    Торлунд Дж.Б. Развенчание популярного мифа: почему артроскопия коленного сустава не лучше, чем операция плацебо при дегенеративных разрывах мениска. БрДж Спорт Мед 2017; 51: 1630 — 1. [PubMed][CrossRef]

44. 44.

    Beaufils P, Becker R, Kopf S et al. Хирургическое лечение дегенеративных поражений мениска: консенсус ESSKA 2016 года по мениску. Knee Surg Sports Traumatol Artrosc 2017; 25: 335 — 46. [PubMed][CrossRef]

45. 45.

    Nijs J, Roussel N, Paul van Wilgen C et al. Думая не только о мышцах и суставах: отношение и убеждения терапевтов и пациентов в отношении хронической скелетно-мышечной боли являются ключом к применению эффективного лечения. Человек Тер 2013; 18:96 — 102. [PubMed][CrossRef]

46. 46.

    Fagerlin A, Sepucha KR, Couper MP et al. Знание пациентов о 9 распространенных состояниях здоровья: опрос DECISIONS. Med Decis Making 2010; 30 (доп): 35С – 52С.

47. 47.

    Скоу С.Т., Роос Э.М. Хорошая жизнь с остеоартритом в Дании (GLA:D™): научно обоснованное обучение и нейромышечные упражнения под наблюдением сертифицированных физиотерапевтов по всей стране. BMC Расстройство опорно-двигательного аппарата 2017; 18: 72. [PubMed][CrossRef]

48. 48.

    Fransen M, McConnell S, Harmer AR et al. Упражнения при остеоартрозе коленного сустава: Кокрановский систематический обзор. БрДж Спорт Мед 2015; 49: 1554 — 7. [PubMed][CrossRef]

Биомеханика коленного сустава при физиологических состояниях и влияние на него патологий: систематический обзор

На этой странице0003

Коленный сустав, как основной двигательный сустав нижней конечности, является наиболее уязвимым и восприимчивым суставом. Травмы коленного сустава существенно влияют на нормальную жизнедеятельность и психическое здоровье пациентов. Понимание биомеханики нормального и больного коленного сустава крайне необходимо для разработки вспомогательных устройств для колена и оптимизации программы реабилитационных упражнений. В этой статье мы провели систематический поиск потенциально релевантных статей в электронных базах данных (с 2000 г. по ноябрь 2019 г.), включая ScienceDirect, Web of Science, PubMed, Google Scholar и электронную библиотеку IEEE/IET. После удаления дубликатов и применения критериев включения к заголовкам, аннотациям и полному тексту для рецензирования осталось 138 статей. Отобранные статьи были разделены на две группы для анализа. Во-первых, обсуждались и анализировались реальные движения нормального коленного сустава и нормальная биомеханика коленного сустава четырех видов ежедневных движений в сагиттальной и коронарной плоскостях, которые включают нормальную ходьбу, бег, подъем по лестнице и вставание из положения сидя. Во-вторых, был представлен обзор современных знаний о биомеханических эффектах движения при распространенных заболеваниях опорно-двигательного аппарата коленного сустава и неврологических расстройствах коленного сустава. Наконец, было представлено обсуждение существующих проблем в текущих исследованиях и некоторые рекомендации для будущих исследований. В целом этот обзор показывает, что на современном уровне техники нет четкой оценки биомеханики нормальных и больных коленных суставов. На биомеханические свойства могут существенно влиять скелетно-мышечные или неврологические заболевания коленного сустава. Более глубокое понимание биомеханики нормального и больного коленного сустава по-прежнему будет актуально в будущем.

1. Введение

В связи с тем, что число пожилых людей и людей, страдающих ожирением, во всем мире увеличивается с каждым годом, исследования двигательной дисфункции человека привлекают все больше и больше внимания. Коленный сустав, как основной двигательный сустав нижних конечностей, является наиболее уязвимым и восприимчивым суставом [1]. Нарушения коленного сустава являются распространенными физическими проблемами, которые влияют на нормальную жизнедеятельность и психическое здоровье этих пациентов [2]. Воздействия в основном заключаются в опорном весе тела, вспомогательном махе нижней конечностью и амортизирующем ударном ударе [3]. Биомеханика движения как важный раздел биомеханики изучает координацию костей, мышц, связок и сухожилий при различных движениях человека [4]. Сложное взаимодействие этих структур позволяет колену выдерживать огромные нагрузки при различных нормальных движениях [1]. Таким образом, существует острая необходимость в изучении биомеханики движений в норме и пораженном коленном суставе для помощи или восстановления двигательной функции человека.

За последнее десятилетие появилось несколько связанных обзорных статей, которые можно разделить на два аспекта: биомеханика нормального коленного сустава и биомеханика пораженного коленного сустава. Что касается первого, Masouros et al. [5] подробно проанализировали кинематику и механику коленного сустава, а также окружающие мягкие ткани. Исследование показало, что знание этих структур было очень полезным для диагностики и оценки лечения. Ван и др. [6] рассмотрели методы моделирования и симуляции скелетно-мышечной системы человека. Были обсуждены кинематика и кинетика колена в шести общих движениях, включая ходьбу, бег трусцой, подъем по лестнице, спуск по лестнице, приседание и стояние на коленях. Чабра и др. [1] сообщили об анатомических структурах и их взаимоотношениях в неповрежденном коленном суставе, что послужило важным руководством для реконструкции коленного сустава, поврежденного несколькими связками. Мадети и др. [4] обсуждали различные формулировки моделей коленного сустава, включая математические, двумерные и трехмерные модели. Также сравнивались силы, действующие на коленный сустав. Что касается последнего, Flandry et al. [7] представили обзор хирургической анатомии коленного сустава и акцентировали внимание на соединительнотканных структурах и типичных травмах. Ву и др. [8] проанализировали биологические и биомеханические знания о нормальных связках колена, а также анатомические, биологические и функциональные перспективы современных знаний о реконструкции после травм связок колена. Исследование также дало рекомендации по улучшению лечения травм связок колена. Лоу и др. [9] оценивали влияние окклюзионного зрения на кинематику и кинетику коленного сустава во время функциональных действий, таких как приседание, приседание, приземление, прыжки и режущие движения у здоровых людей и людей с травмой или реконструкцией передней крестообразной связки. Сосдиан и др. [10] обсуждали влияние эндопротезирования коленного сустава на кинематику и кинетические свойства во фронтальной и сагиттальной плоскостях во время опорной фазы нормальной ходьбы. Результаты показали, что пиковый угол приведения коленного сустава и момент были уменьшены, но пиковый момент сгибания коленного сустава увеличился после эндопротезирования коленного сустава. Однако, насколько нам известно, нет обзоров, в которых бы синтезировалась литература, обсуждающая биомеханику движений как в нормальном, так и в больном коленном суставе.

Понимание биомеханики коленного сустава является необходимым условием для разработки вспомогательных устройств для колена и оптимизации реабилитационных упражнений. В этой статье представлен обзор современных биомеханических знаний о нормальных и поврежденных коленных суставах. Для лучшей оценки функции коленного сустава анализируются и сравниваются биомеханические параметры, включая угол, момент, мощность и жесткость, полученные различными исследователями при различных ежедневных движениях. Для лучшего понимания кинематики и кинетики реального движения коленного сустава также обсуждаются полицентрическое вращение в сагиттальной плоскости и биомеханика в коронарной плоскости. Кроме того, также рассматриваются и обсуждаются распространенные заболевания коленного сустава, включая скелетно-мышечные и неврологические расстройства, и их влияние на биомеханику коленного сустава. Мы предположили, что всестороннее понимание биомеханики коленного сустава в физиологических и патологических условиях может значительно улучшить дизайн вспомогательных устройств для колена и программ реабилитационных упражнений.

Остальная часть этого документа организована следующим образом. В Разделе 2 представлены стратегии поиска, принятые для обзора литературы. В Разделе 3 обобщается избранная литература, включая биомеханические свойства нормального коленного сустава и влияние пораженного коленного сустава на биомеханику. В Разделе 4 кратко обсуждаются ограничения текущих исследований и даются рекомендации для будущих исследований.

2. Методы

Этот обзор был проведен в соответствии с Предпочтительными элементами отчетности для систематических обзоров и мета-анализов (PRISMA) [11]. Мы систематически искали потенциально релевантные статьи в электронных базах данных, включая ScienceDirect, Web of Science, PubMed, Google Scholar и электронную библиотеку IEEE/IET. В качестве ключевых слов использовались следующие термины (одинаковые для всех баз данных): «коленный сустав», «походка», «биомеханика колена», «заболевание колена», «спортивная биомеханика». Учитывая быстрое развитие оборудования для сбора данных и теоретические исследования биомеханики коленного сустава, диапазон времени поиска был установлен с 2000 г. по ноябрь 2019 г.. Первоначально было найдено в общей сложности 1787 статей. В этом обзоре в основном рассматривались повседневные действия, статьи о более сложных действиях, таких как приседания, прыжки, подсечки, были исключены. После исключения 679 статей было отобрано 1108 статей о повседневной жизни. Кроме того, просмотр всех ссылок, цитируемых в выбранных статьях, и более глубокое изучение исследований других соответствующих авторов позволили получить дополнительные 35 статей для возможного включения. Затем все выбранные статьи были введены в Excel для устранения дубликатов. После удаления 511 дубликатов 632 статьи были оценены на предмет включения.

Исследования считались приемлемыми, если они соответствовали следующим критериям включения: нормальная кинематика коленного сустава, нормальная динамика коленного сустава, больная кинематика коленного сустава, больная динамика коленного сустава, статьи на английском языке и полнотекстовые статьи. Два рецензента (LZ и ZW) независимо оценили название и тезисы потенциальных исследований. После первоначального решения перед принятием окончательного решения оценивались полные тексты исследований, которые потенциально соответствовали критериям включения. В случаях разногласий консультировались со старшим рецензентом (GL). После исключения нерелевантных заголовков и проверки рефератов осталось 203 статьи. Впоследствии был проведен подробный полнотекстовый просмотр на основе критериев включения, и 65 статей были исключены. Наконец, 138 полнотекстовых статей были рассмотрены для полного обзора. Процесс поиска демонстрируется с помощью следующей схемы, представленной на рисунке 1.9.0003

3. Результаты

Мы разделили 138 отобранных статей, которые соответствовали критериям включения в поиск литературы, на две группы: биомеханические свойства нормального коленного сустава и биомеханические свойства пораженного коленного сустава. В первом случае обсуждались реальные движения нормального коленного сустава и нормальная биомеханика коленного сустава четырех видов ежедневных движений в сагиттальной и коронарной плоскостях, которые включают обычную ходьбу, бег, подъем по лестнице и вставание из положения сидя. проанализировано. Для последнего был предоставлен обзор современных знаний о биомеханических эффектах движения при распространенных заболеваниях опорно-двигательного аппарата коленного сустава (KOA) и неврологических расстройствах коленного сустава (SCI, инсульт и ДЦП).

3.1. Биомеханические свойства нормального коленного сустава

3.1.1. Биомеханика ежедневных движений колена в сагиттальной плоскости

Ходьба, бег, подъем по лестнице и вставание — очень частые движения в повседневной жизни человека. Во всех движениях основными функциями коленного сустава являются поддержка веса тела (МТ), амортизация ударов пяткой и помощь махам нижних конечностей [3]. Согласно предыдущим исследованиям, пассивное сгибание в коленном суставе могло достигать 160° в сагиттальной плоскости [1, 5, 12]. Пиковая нагрузка на коленный сустав составляет 2-3 МТ при ходьбе, 2-5 МТ при ходьбе, 4-6 МТ при подъеме по лестнице и 7-12 МТ при беге [12-14]. В этом разделе в основном обсуждаются объем движений, максимальный момент, максимальная мощность и жесткость коленного сустава, поскольку они являются ключевыми показателями для проектирования вспомогательного устройства для колена и оптимизации реабилитационных упражнений.

Как показано на рис. 2(а), ходьба может быть разделена на две основные фазы: фаза опоры (около 0-65% походки) и фаза переноса (около 65-100% походки) [15, 16]. Фаза опоры состоит из трех подфаз: начальной (приземление пятки на плоскость стопы), средней (приземление стопы на противоположную пятку) и конечной стойки (приземление противоположной пятки на отрыв носка) [16, 17]. Коленный сустав в фазе опоры рассматривается как механизм демпфирования удара для принятия БТ [18]. Фаза переноса состоит из двух подфаз: начальной (отрыв носка до максимального сгибания в колене) и конечного переноса (от максимального сгибания колена до удара пяткой) [16, 17]. Основная функция колена в фазе переноса заключается в содействии сгибанию-разгибанию для обеспечения просвета носка, постановки стопы и принятия нагрузки на следующем шаге [19]., 20]. Zheng [21] сообщил, что на биомеханику колена в основном влияет скорость ходьбы. С увеличением скорости ROM, максимальный момент растяжения и максимальная мощность поглощения будут увеличиваться. На рис. 2(b) показана типичная кривая зависимости угла колена от времени. Различают два пиковых угла сгибания (А и С) и разгибания (В и D). Точки А и В относятся к фазе опоры, а С и D — к фазе переноса. При сравнении двух пиковых углов сгибания значение в фазе переноса всегда больше, чем в фазе опоры. В таблице 1 приведены значения этих точек из 18 исследований. Диапазоны точек A, B, C и D составляют от 6 до 28°, от -2 до 5°, от 53 до 78° и от -5 до 16° соответственно. В целом, ROM составляет от 53 до 75 градусов при обычной ходьбе. Рисунок 2(c) показывает типичную кривую момента колена от времени. Есть два пиковых момента растяжения (E и G) и сгибания (F и H). Точка H приходится на фазу переноса, а остальные — на фазу опоры. В таблице 2 приведены значения этих точек из 11 исследований. Значения этих точек значительно различаются между различными исследованиями. Диапазоны точек E, F, G и H от 0,129до 0,945 Нм/кг, от -0,675 до 0,067 Нм/кг, от 0,101 до 0,466 Нм/кг и от -0,420 до 0,086 Нм/кг соответственно. Первый пиковый момент растяжения всегда больше второго. Но трудно определить, кто больше между двумя пиковыми моментами сгибания. В целом диапазон момента составляет от 0,458 до 1,265 Нм/кг при нормальной ходьбе. Рисунок 2(d) показывает типичную кривую мощности колена от времени. Он включает одну пиковую мощность генерации (Дж) и три пиковые мощности поглощения (I, K и L). Точка L возникает в фазе переноса, а остальные — в фазе опоры. Для коленного сустава есть только мощность поглощения в фазе переноса. А во всем цикле ходьбы поглощающая способность колена намного больше, чем генерирующая. Муни и Херр [22] обнаружили, что средняя чистая мощность колена составляет около -18 Вт (средняя мощность генерации и поглощения составляет около 18 Вт и -36 Вт соответственно). В таблице 3 приведены значения этих точек из 10 исследований. Диапазоны точек I, J, K и L составляют от -1,736 до -0,116 Вт/кг, от 0,286 до 0,834 Вт/кг, -1,935 до -0,403 Вт/кг и от -2,712 до -0,321 Вт/кг соответственно. В целом диапазон мощности составляет от 1,035 до 3,214 Вт/кг при обычной ходьбе.

Как показано на рис. 3(a), беговой цикл можно разделить на четыре основные фазы: опора (приземление пятки до отталкивания), первое плавание (отрыв носка до противоположного приземления пятки), мах (отталкивание от противоположной пятки до противоположного носка). отталкивание) и вторую фазу плавания (противоположное приземление носком к пятке) [14]. Основная функция колена при беге аналогична функции колена при ходьбе. Сравнивая рисунки 2 и 3, можно заметить, что кривые угла, момента и мощности при беге также аналогичны кривым при ходьбе. Hamner и Delp [23] сообщили, что на биомеханику колена в основном влияет скорость бега. С увеличением скорости ROM, максимальный момент растяжения и максимальная мощность поглощения будут увеличиваться. На рисунке 3(b) показана типичная кривая зависимости угла колена от времени в цикле ходьбы, а в таблице 4 приведены углы точек A, B, C и D из 7 исследований. Диапазоны точек A, B, C и D составляют от 36 до 60°, от 13 до 29°.град, от 80 до 129° и от 10 до 21° соответственно. В целом, ROM коленного сустава составляет от 60 до 115 градусов во время бега. На рис. 3(с) показана типичная кривая зависимости момента колена от времени в беговом цикле, а в таблице 5 приведены моменты точек E, F, G и H из 5 исследований. Диапазоны точек E, F, G и H составляют от 1,157 до 2,574 Нм/кг, от -0,259 до 0,320 Нм/кг, от 0,135 до 0,585 Нм/кг и от -1,474 до -0,277 Нм/кг соответственно. Диапазон крутящего момента составляет от 1,434 до 3,904 Нм/кг для бега. Рисунок 3(d) показывает типичную кривую мощности колена от времени в беговом цикле, а в Таблице 6 приведены мощности точек I, J, K и L из 6 исследований. Диапазоны точек I, J, K и L составляют от -1,706 до -12,567 Вт/кг, 2,739до 9,405 Вт/кг, от -3,456 до -1,525 Вт/кг и от -3,456 до -6,732 Вт/кг соответственно. Диапазон мощности составляет от 8,724 до 21,972 Вт/кг. Это подчеркивает, что диапазоны угла колена, момента и мощности при беге намного больше, чем при обычной ходьбе.

Как показано на рис. 4(a), цикл подъема по лестнице (включая подъем и спуск по лестнице) можно разделить на две основные фазы: фаза опоры (около 0–62 % цикла) и фаза маха (около 62–100 % цикла) [24, 25]. Фаза опоры состоит из трех подфаз: начальной (контакт ступни с противоположным носком), средней (соприкосновение противоположного носка с контактом с противоположной ступней) и конечной стойки (контакт с противоположной ступни с отрывом носка) [24, 26, 27]. Ринер и др. [24] указали, что на биомеханику колена в основном влияет скорость длины ноги и высота ступенек. На рис. 4(b) показаны типичные кривые зависимости угла колена от времени в циклах подъема и спуска по лестнице. Все они включают один пиковый угол сгибания (А) и разгибания (В). При подъеме по лестнице точка А приходится на фазу качания, а точка В — на фазу конечной стойки. А для спуска по лестнице точка А приходится на фазу конечной стойки, а точка В — на фазу маха. В таблице 7 приведены значения этих точек из 7 исследований. Диапазоны точек A и B составляют от 83 до 102° и от 0 до 11° для подъема по лестнице и от 83 до 105° и от 1 до 19°.град для спуска по лестнице соответственно. В целом, ROM коленного сустава составляет от 78 до 94 градусов при подъеме по лестнице и от 76 до 90 градусов при спуске по лестнице. На рис. 4(с) показаны типичные кривые момента колена в цикле подъема и спуска по лестнице. Все они включают два пиковых момента растяжения (E и G) и сгибания (F и H). При подъеме по лестнице точки E и F относятся к фазе опоры, а точки G и H — к фазе качания. А для спуска по лестнице точки E, F и G приходятся на фазу опоры, а H — на фазу качания. В таблице 8 приведены значения этих точек из 7 исследований. Диапазоны точек E, F, G и H составляют от 0,454 до 1,409.Нм/кг, от -0,556 до -0,145 Нм/кг, от 0,027 до 0,144 Нм/кг и от -0,314 до -0,121 Нм/кг для подъема по лестнице и от 0,007 до 1,512 Нм/кг, от -0,070 до 0,662 Нм/кг, 0,365 до 1,620 Нм/кг и от -0,266 до 0,040 Нм/кг для спуска по лестнице соответственно. В целом диапазон момента составляет от 1,010 до 1,815 Нм/кг для подъема по лестнице и от 0,435 до 1,815 Нм/кг для спуска по лестнице. На рис. 4(d) показаны типичные кривые зависимости мощности колена от времени при подъеме и спуске по лестнице. Все они включают две пиковые мощности генерации (I и K) и мощности поглощения (J и L). Для подъема по лестнице вся кривая лежит в основном в области генерации. А для спуска по лестнице вся кривая лежит в основном в зоне поглощения. Таблица 9дает значения этих точек из 4 исследований. Диапазоны точек I, J, K и L составляют от -1,044 до 2,887 Вт/кг, от -0,228 до 0,071 Вт/кг, от 0,447 до 1,020 Вт/кг и от -0,739 до -0,265 Вт/кг для подъема по лестнице и от -0,212 до 0,569 Нм/кг, от -3,621 до -0,248 Нм/кг, от -1,326 до -0,429 и от -5,485 до -2,077 Нм/кг для спуска по лестнице соответственно. В целом диапазон мощности составляет от 1,309 до 3,481 Вт/кг при подъеме по лестнице и от 2,114 до 6,054 Вт/кг при спуске по лестнице.

Как показано на рисунке 5(a), переход из положения сидя в положение стоя начинается в положении сидя и заканчивается в положении стоя. На рисунках 5(b)–5(d) показаны типичные кривые зависимости угла колена от времени, момента от времени и мощности от времени в цикле из положения сидя в положение стоя соответственно. Для коленного сустава есть только угол разгибания, момент разгибания и мощность генерации во всем движении из положения сидя в положение стоя. Максимальный угол, момент и сила достигаются почти в то же время, когда ягодицы отрываются от стула. Херли и др. [28] показали, что на биомеханику коленного сустава в основном влияет соотношение длины ноги и высоты стула. В таблице 10 приведены экспериментальные результаты угла колена из 6 исследований. Диапазоны точек А и В от 82 до 96° и от -3 до 22° соответственно. В целом, ROM коленного сустава составляет от 60 до 87 градусов в цикле из положения сидя в положение стоя. В таблице 11 приведены экспериментальные результаты момента колена из 9 исследований. Диапазоны точек E и F составляют от 0,619 до 2,187 Нм/кг и от -0,198 до 0,609 Нм/кг соответственно. В общем, диапазон момента составляет от 0,619 до 1,578 Нм/кг для цикла из положения сидя в положение стоя. Исследователи о силе коленей в приседаниях встречаются редко, и было найдено только два исследователя. Спиропулос и др. [29] сообщили, что мощность коленного сустава составляла около 1,973 Вт/кг при переходе из положения сидя в положение стоя. Но Камали и др. [30] указали, что это значение составляет около 0,560 Вт/кг в положении сидя-стоя.

Из-за сложного взаимодействия лежащих в основе биологических механизмов коленный сустав демонстрирует пружинящее поведение при обычных движениях [31–33]. На рис. 6 показаны типичные кривые момент-угол колена в сагиттальной плоскости. Линейную зависимость можно наблюдать во время перехода из положения сидя в положение стоя, а также во время фазы принятия веса и раскачивания при ходьбе, беге и подъеме по лестнице. Квазиустойчивость относится к наклону линейной подгонки к кривой момент-угол колена [33]. Во время ходьбы, бега и подъема по лестнице можно наблюдать высокую скованность в фазе принятия веса и низкую скованность в фазе маха. Для ходьбы Zhu et al. [20] и Ван [12] обнаружили, что квазижесткость колена составляет около 3,0 и 2,27  Нм/град в фазе стояния. Шридар и др. [34] показали, что квазижесткость колена составляла около 1,07  Нм/градус в фазе качания. Что касается бега, Elliott et al. [35, 36] установили, что квазижесткость колена составляет около 0,38 Нм/град в фазе качания и 6,6 Нм/град в фазе стояния. Для подъема по лестнице Riener et al. [24] сообщили, что квазижесткость колена составляла около 2,37 Нм/град и 2,42 Нм/град в фазе принятия веса при подъеме и спуске по лестнице и 0,19 Нм/град.Нм/град и 0,04 Нм/град в фазе качания при подъеме и спуске по лестнице соответственно. Что касается приседаний, Wu et al. [37] сообщили, что квазижесткость колена составляла около 1,1  Нм/град.

3.1.2. Реальное движение и биомеханика коронарной плоскости коленного сустава

Из-за неоднородной формы суставной поверхности колена и сложной физической структуры бедренной и большеберцовой костей движение колена не может быть смоделировано так просто, как идеальный шарнир [38–40]. Реальный коленный сустав движется с полицентрическим движением, при этом центр вращения изменяется во время вращения [41]. Бедренная кость и большеберцовая кость могут быть аппроксимированы как биэллиптическая структура, поэтому большеберцовая кость катится по бедренной кости, что приводит к передне-заднему (A-P) перемещению во время движения сгибания-разгибания [40]. Когда угол поворота меньше 20  градусов, будет небольшое смещение A-P. Таким образом, движение реального коленного сустава можно аппроксимировать как чистое вращение вокруг неподвижного центра. Но при угле поворота более 20 град начинает увеличиваться ПД-трансляция, амплитуда которой может превышать 19мм. Таким образом, движение колена можно аппроксимировать как постепенный переход от чистого качения, сопряженного движения качения и скольжения к чистому скольжению [38, 40, 42]. Smidt [43] сообщил, что траектория центра колена выглядит как J-образная кривая в сагиттальной плоскости.

Помимо движения в сагиттальной плоскости, в коленном суставе имеется также внутренне-наружная ротация в горизонтальной плоскости [44]. В течение последних 10-15° перед полным разгибанием медиальный мыщелок бедренной кости ротируется внутрь, а большеберцовая кость ротируется наружу. При этом латеральный мениск перемещается кпереди, а медиальный мениск — кзади. Из-за большей контактной поверхности медиального большеберцово-бедренного сустава длина медиального мыщелка бедренной кости больше, чем у латерального, а из-за ограничений крестообразных коллатеральных связок и четырехглавой мышцы бедра при движении коленного сустава коленный сустав саморегулируется. блокировка в виде эксцентрикового колеса для сохранения стабильности сустава при разгибании колена [44, 45]. Бланкеорт и др. [46], Черчилль и др. [47] и Hollister et al. [48] ​​обнаружили, что сгибание-разгибание и внутреннее-наружное вращение заставляют траекторию центра колена казаться спиральной кривой.

В коронарной плоскости момент приведения колена и нагрузки медиального и латерального отделов колена являются ключевыми параметрами биомеханики. Что касается первого, Gaasbeek et al. [49], Russell [50] и Briggs et al. [51] установили, что максимальный аддукционный момент составляет около 0,31, 0,36 и 0,26 Нм/(кг⋅м) при ходьбе соответственно. Фербер и др. [52], Sinclair [53] и Gehring et al. [54] сообщили, что максимальный момент приведения составляет около 0,52, 0,53 и 0,58 Нм/(кг⋅м) при беге соответственно. Лоу [26] и Массельман [27] представили, что максимальный аддукционный момент составляет около 0,44 и 0,34 Нм/кг при подъеме по лестнице соответственно. Трепчинский и др. [55] сообщили, что максимальный аддукционный момент составляет около 0,45 Нм/кг при переходе из положения сидя в положение стоя. Для последнего Russell [50] обнаружил, что нормальный коленный сустав всегда имеет небольшой варус, другими словами, медиальный отдел несет большую нагрузку, чем латеральный отдел. Спеконья и др. [56] сообщили, что линия опорной нагрузки (WBL) была разной на каждой фазе походки. Cao [57] сообщил, что медиальный отдел несет 60-80% нагрузки. Пагани и др. [58] обнаружили, что около 70% совместной силы проходит через медиальный отсек на землю.

3.2. Биомеханические свойства пораженного коленного сустава

По патогенезу заболевания коленного сустава в основном можно разделить на скелетно-мышечные и неврологические. Для первых патоген находится внутри коленного сустава, но система нервного контроля у этих пациентов в норме. Остеоартрит коленного сустава (КОА), повреждение связок коленного сустава и повреждение мениска являются наиболее распространенными формами этих заболеваний и в основном будут обсуждаться в этом разделе. Некоторые данные показали, что частичная помощь внешнего механизма может облегчить симптомы [59].]. Для последнего актуатор колена в норме, но повреждена система управления коленом или более совершенная система управления. Хотя в медицине это не считается заболеванием коленного сустава, неврологические расстройства могут влиять на биомеханику движения колена. Повреждение спинного мозга (ТСМ), инсульт и церебральный паралич (ДЦП) являются наиболее распространенными формами этих расстройств и в основном будут обсуждаться в этом разделе. Некоторые исследователи указывали, что частичная или полная помощь со стороны внешнего механизма и реабилитационное обучение могут восстановить амбулаторную способность этих больных [60, 61].

3.2.1. Заболевания опорно-двигательного аппарата коленного сустава и их биомеханические эффекты

КОА, одна из основных проблем со здоровьем, поражает 7–17% людей, особенно пожилых людей, людей с ожирением и людей с предыдущими травмами конечностей [62–65]. Почти у 46% взрослых в течение жизни развивается болевой КОА по крайней мере в одном коленном суставе [66]. По прогнозам, к 2020 г. КОА станет четвертой по значимости причиной инвалидности в мире [67]. Этиология и прогрессирование КоА являются многофакторными, включая увеличение большеберцово-бедренной силы, изменение кривизны диафиза бедренной кости, увеличение поражений костного мозга, потерю хряща, сужение суставной щели и компрессию плато большеберцовой кости. [63, 68]. С биомеханической точки зрения эти причины изменят тибиофеморальное выравнивание и повлияют на распределение нагрузки, а затем приведут к ухудшению КОА [69].]. Из-за того, что на медиальный отдел приходится около 70% всей силы, КОА чаще наблюдается в медиальном отделе (МКОА), чем в латеральном, причем соотношение достигает 4 раз [58, 59].

Медицинская радиологическая оценка, кинематический анализ, анализ кинетики и анализ мышц колена являются распространенными биомеханическими методами для KOA, как показано в Таблице 12. Рентгенограмма конечностей считается золотым стандартом измерения выравнивания, как показано на рис. 7(а) [63, 69].]. Чао и др. [70] сообщили, что нормальный HKAA составляет около 178,8°, а угол меньше, чем значение, представленное genu varum. Russell [50] обнаружил, что HKAA в норме и MKOA составляют около 177,7° и 174,2° соответственно. Как показано на рис. 7(а), механический латеральный дистальный бедренный угол (mLDFA), медиально-проксимальный большеберцовый угол (MPTA) и угол конвергенции линии сустава (JLCA) также обычно используются в качестве параметров измерения. 68]. Нормальные значения этих углов составляют 85-90°, 85-90° и 0-2° соответственно. mLDFA больше 90 град, MPTA менее 85 град или JLCA более 2 град представляют genu varum [71]. Отклонение механической оси (MAD) — еще один метод измерения. Нормальный MAD ​​составляет около 8 мм в медиальном направлении, а значение, превышающее нормальное MAD, соответствует genu varum [71]. Кроме того, соотношение WBL и медиальная или латеральная суставная щель также используются для характеристики KOA. Russell [50] указал, что соотношение WBL, медиальная и латеральная суставная щели составляли около 41,4%, 4,5 мм и 5,5 мм для нормальных людей и 24,2%, 2,8 мм и 7,9 мм.мм для МКОА соответственно. Что касается кинематики колена, Russell [50] сообщил, что характер сгибания коленного сустава был сходным, но амплитуда была ниже у пациентов с МКОА по сравнению со здоровыми людьми, как показано на рисунке 7(b). Чжу и др. [72] обнаружили, что пациенты с КОА демонстрируют более длительное время ходьбы, меньшую длину шага и объем движений, больший угол сгибания колена при ударе пяткой и неочевидные колебания угла сгибания колена в фазе стояния при ходьбе. Alzahrani [73] указал, что пациенты с МКОА демонстрировали более низкую скорость ходьбы, более короткую длину шага, более длительное время стояния и двойной опоры, а также меньшую частоту шагов, длину шага и амплитуду движения колена. Что касается кинетики коленного сустава, Russell [50] описал, что паттерн момента приведения коленного сустава был сходным, но его величина была выше у пациентов с МКОА по сравнению с таковой у здоровых людей при ходьбе, как показано на рисунке 7(c). Астефен и др. [74] наблюдали, что момент приведения коленного сустава у пациентов с МКОА был больше, чем в норме в средней стойке. Гуо и др. [75] обнаружили, что пациенты с МКОА обладают более высоким пиковым моментом приведения во время подъема по лестнице. Рудольф и др. [76] и Schmitt и Rudolph [77] указали, что пиковый момент сгибания колена у пациентов с КОА был меньше, чем в норме, во время ранней и поздней фаз опоры. Фицджеральд и др. [78] сообщили, что увеличение варусного выравнивания на 4–6° может привести к увеличению примерно на 70–9°.0% нагрузка на медиальный отсек при опоре на одну конечность. Лим и др. [79] указали, что genu varum, превышающее 5° на исходном уровне, было связано с большим функциональным ухудшением в течение 18 месяцев, чем значение 5° или менее. Кемп и др. [80] отметили, что увеличение пикового момента приведения на 20% может увеличить риск прогрессирования КОА. Что касается мышц колена, Slemenda et al. [81], Херли и соавт. [82] и Oreilly et al. [83] обнаружили, что у пациентов с КОА была меньшая сила четырехглавой мышцы и мышечная активация. Лим и др. [79] показали, что не было существенной связи между варусным смещением и соотношением ЭМГ VM и VL. Russell [50] сообщил, что индексы косокращения медиальных мышц (VM-ST и VM-MG) и латеральных мышц (VL-BF и VL-LG) существенно не отличались между пациентами с МКОА и нормальным человеком, но сила четырехглавой мышцы была значительно ниже. для пациентов с МКОА. Alzahrani [73] и Hubley-Kozey et al. [84] показали, что медиальное и латеральное совместное сокращение мышц было увеличено у пациентов с КоА.

Повреждение связок колена является частым и серьезным заболеванием при спортивных травмах и может существенно изменить биомеханику. В зависимости от того, где произошло повреждение, повреждение связок колена можно разделить на повреждения ACL, PCL, TCL, FCL и PL. Многие исследователи указывали на то, что вторичные повреждения, например, повреждение хряща, повреждение мениска и КоА, могут возникать, если их вовремя не лечить. А реконструкция связок, как признанный эффективный метод лечения, способна кардинально восстановить биомеханику коленного сустава [85–88]. Среди пяти типов травм почти половина повреждений связок — изолированные повреждения передней крестообразной связки [89].]. Таким образом, в этом разделе в основном будет обсуждаться травма передней крестообразной связки.

Биомеханические эффекты ПКС показаны в таблице 13. Что касается кинематики коленного сустава, Zhao et al. [90] сообщили, что у пациентов с травмой передней крестообразной связки амплитуда движений в колене была ниже при подъеме по лестнице. Слейтер и др. [91] указали, что пиковый угол сгибания колена был меньше, а пиковый угол приведения колена был больше у пациентов с травмой передней крестообразной связки при ходьбе. Кронстром и др. [92] показали, что степень приведения коленного сустава во время нагрузки у пациентов с травмой передней крестообразной связки была выше при ходьбе. Гао и Чжэн [93] показали, что пациенты с травмой передней крестообразной связки имели меньшую скорость и меньшую длину шага при ходьбе. Что касается кинетики коленного сустава, Alexander и Schwameder [94] наблюдали увеличение контактной силы надколенника и бедренной кости на 430% и 475% у пациентов с травмой передней крестообразной связки при подъеме и спуске соответственно. Гергер и др. [95] обнаружили, что пиковый момент приведения коленного сустава во время нагрузки с отягощением был больше у пациентов после ПКС, чем до травмы. Слейтер и др. [91] сообщили, что у пациентов с травмой передней крестообразной связки при ходьбе можно обнаружить меньший пиковый момент наружного сгибания и приведения коленного сустава. Томас и Палмиери-Смит [96] продемонстрировали отсутствие различий в моменте наружного приведения коленного сустава у людей с травмой передней крестообразной связки и у здоровых людей. Норкросс и др. [85] продемонстрировали, что у пациентов с травмой передней крестообразной связки во время приземления поглощалась большая часть энергии колена.

Травма мениска как спортивная травма распространена среди спортсменов и населения в целом [86, 89]. Пациенты с травмой мениска часто сочетаются с травматическим повреждением передней крестообразной связки и могут увеличить нагрузку и снизить стабильность коленного сустава во время движений разгибания и сгибания [89]. ]. Во многих исследованиях описано, что вторичные заболевания, например, изнашивание хряща и КоА, могут возникать, если их вовремя не лечить [87, 88, 97]. В зависимости от степени повреждения могут быть выбраны различные методы лечения, включая консервативное лечение, шов мениска и менискэктомию.

Насколько нам известно, существуют редкие исследования, в которых изучаются биомеханические последствия повреждения мениска, как показано в Таблице 13. Magyar et al. [87] показали, что скорость ходьбы и объем коленного сустава у пациентов с травмой мениска были значительно ниже, а частота шагов, длина шага, продолжительность опоры и фаза двойной опоры у пациентов с травмой мениска были значительно выше при ходьбе. Чжоу [86] указал, что максимальный угол сгибания и максимальный угол отведения-приведения между пациентами с травмой мениска и здоровыми субъектами не имеют явных различий. У пациентов с повреждением мениска был больший минимальный угол сгибания и меньший максимальный угол внутренней-внешней ротации при ходьбе. А зона нагрузки на колено была меньше, а давление на колено было больше у пациентов с травмой мениска при ходьбе.

3.2.2. Неврологические расстройства коленного сустава и их биомеханические эффекты

ТСМ, одна из основных причин двигательных нарушений, ежегодно поражает около 0,25–0,5 миллиона человек во всем мире, особенно молодых [98]. Приблизительно у 43% пациентов с ТСМ обнаруживается параплегия, и их число увеличивается с каждым годом [99]. Пациенты с ТСМ подвержены повышенному риску многих вторичных медицинских осложнений, включая атрофию мышц, пролежни, снижение плотности костей и остеопороз [100, 101]. Стояние и ходьба, как наиболее распространенные желания этих пациентов, могут стимулировать кровообращение, ослаблять мышечный спазм и повышать минеральную плотность костей [9].8, 102]. Некоторые данные показали, что пациенты с ТСМ могут снизить риск вторичных медицинских осложнений и восстановить двигательные способности, стоя или ходя в течение нескольких часов в день [98, 99, 102, 103]. Биомеханические эффекты ТСМ показаны в таблице 14. Barbeau et al. [104] указали, что амплитуда движений в колене и пиковый угол поворота-сгибания в колене были ниже, а пиковый момент в колене был больше у пациентов с ТСМ при ходьбе. Дерозье и др. [105] обнаружили, что сила коленного сустава была ниже у пациентов с ТСМ при ходьбе в гору и под гору. Пепин и др. [106] указали, что пациенты с ТСМ демонстрировали более длинное согнутое колено при хорошем контакте и сохраняли более длительное сгибание на протяжении фазы опоры при ходьбе.

Инсульт, распространенное цереброваскулярное заболевание, характеризуется высокой смертностью и инвалидностью [107, 108]. Около 7,0 млн выживших после инсульта в Китае и 6,6 млн в США [109, 110]. Инсульт известен как причина паралича, потери двигательной функции, пареза — слабости мышц, плегии — полной потери мышечной активности и мышечной атрофии [34, 108, 109]. Нарушение ходьбы и перехода из положения сидя в положение стоя — основная причина того, что пациенты, перенесшие инсульт, не могут жить самостоятельно [107, 108]. И около 30% постинсультных пациентов испытывают трудности при передвижении без посторонней помощи [109].]. Некоторые данные показали, что 70% пациентов, перенесших инсульт, могут восстановить способность ходить с помощью реабилитации [108, 111]. Биомеханические эффекты инсульта представлены в таблице 14. Sridar et al. [109] указали, что кинематические и кинетические характеристики пациентов, перенесших инсульт, будут ухудшаться, такие как снижение скорости ходьбы, мышечного момента четырехглавой мышцы и мощности четырехглавой мышцы. Чен и др. [112] выявили, что у пациентов, перенесших инсульт, в фазе переноса ходьбы наблюдалось сгибание коленного сустава в нижней части. Стэнхоуп и др. [113] обнаружили, что пациенты, перенесшие инсульт, могут компенсировать плохое сгибание колена при ходьбе с более высокой скоростью. Маррокко и др. [114] сообщили о большей динамической медицинской нагрузке на коленный сустав у пациентов с инсультом при ходьбе. Однако моменты наружного приведения и сгибания коленного сустава при ходьбе существенно не различались между пациентами, перенесшими инсульт, и здоровыми людьми. Новак и др. [115] наблюдали, что меньше энергии передается концентрически через мышцы-разгибатели колена у пациентов с инсультом в средней стойке ходьбы. А у пациентов с инсультом наблюдалось более низкое поглощение энергии разгибателями колена в поздней позе ходьбы.

ХП, наиболее распространенное педиатрическое нейромоторное расстройство, поражает около 0,2–0,3% живорождений [19, 116]. Повреждение центральной нервной системы развивающегося плода или младенца является патогенезом ДЦП, которое влияет на контроль движения, равновесия и позы [116, 117]. Человек с ДЦП всегда имеет множество характеристик, включая ригидность, спастичность, аномальные аэробные и анаэробные способности, снижение мышечной силы и выносливости, аномальный мышечный тонус, деформации и мышечную слабость [19]., 118, 119]. Биомеханические эффекты ДЦП представлены в таблице 14. Походка в полуприседе, характеризующаяся чрезмерным сгибанием колена в фазе опоры, является частым отклонением походки у пациентов с ДЦП [19, 117, 118]. Хикс и др. [120] сообщили, что минимальный угол сгибания колена в фазе опоры превышает 40° у пациентов с ДЦП. По сравнению с обычной походкой приседание неэффективно и требует гораздо больше энергии [19, 116]. Для поддержания положения с чрезмерным сгибанием колена при ходьбе увеличивается нагрузка на колено и окружающие мышцы, что может привести к деформациям костей, дегенеративному артриту, болям в суставах и стрессовым переломам надколенника, а затем привести к тяжести походки в полуприседе [19]., 118, 121]. Некоторые данные показали, что функция подвижности может быть сохранена, а осложнения могут быть уменьшены путем ограничения чрезмерного сгибания колена при ходьбе [118].

4. Обсуждение и выводы

Заболевания коленного сустава, в том числе скелетно-мышечные и неврологические расстройства, серьезно влияют на биомеханику коленного сустава. В последние десятилетия проведен ряд исследований, связанных с биомеханикой нормального и больного коленного сустава. Много достижений было сделано для понимания кинематики и кинетики нормального и больного колена во время различных обычных движений. В аспекте нормальной биомеханики коленного сустава на сегодняшний день нет четкой оценки. Разница между результатами разных исследований существенна. С точки зрения биомеханики больного колена всегда наблюдались меньший угол сгибания колена, скорость ходьбы, сила мышц и более высокое контактное давление колена. Понимание того, как патологии влияют на биомеханику коленного сустава, важно для разработки вспомогательных устройств для колена и оптимизации программы реабилитационных упражнений. Однако современное понимание до сих пор не отвечает требованиям проектировщика и врача-реабилитолога. И трудно найти исследование, которое могло бы систематически полностью изучить все аспекты биомеханики коленного сустава. Таким образом, более глубокое понимание биомеханики нормального и больного коленного сустава по-прежнему будет актуально в будущем.

Следует отметить некоторые ограничения текущих исследований. Во-первых, современного понимания биомеханики коленного сустава недостаточно. Многие исследования по теоретическому анализу биомеханики коленного сустава основаны на математическом моделировании. Будь то модель связи или имитационная модель, существует разница между моделью и реальностью. И всегда следует делать некоторые упрощения, такие как механические свойства, геометрия и относительное движение кости, мышцы, хряща и т. д. Таким образом, современная вычислительная биомеханика колена не может полностью описать реальную биомеханику колена. Во-вторых, кинематика и кинетика результатов разных исследований сильно различаются. Полученные результаты трудно применить непосредственно при разработке вспомогательных устройств для коленей и оптимизации программы реабилитационных упражнений. Следовательно, кинематический и кинетический анализы должны быть переделаны в реальных условиях. В-третьих, исследования биомеханических влияний заболеваний коленного сустава в основном сосредоточены на ходьбе. Было проведено мало исследований других видов повседневной деятельности, таких как бег, подъем по лестнице и вставание из положения сидя. В-четвертых, недостаточно признано влияние нарушений на биомеханику коленного сустава. Влияние всегда будет получено пациентами — нормальными сравнительными экспериментами. И существует острая нехватка более глубоких рациональных анализов влияния.

Наш обзор имеет несколько ограничений. Во-первых, были включены только статьи, опубликованные на английском языке, что создавало языковую предвзятость при выборе статей. Во-вторых, результаты обзора ограничиваются статьями, определенными в соответствии с установленной стратегией поиска. В-третьих, качество доказательств для каждого исследования было очень низким из-за дизайна исследований и высокой гетерогенности.

В будущем биомеханика нормального и больного коленного сустава станет ключевым направлением исследований. Будут разработаны более реалистичные биомеханические модели и вычислительные методы для более глубокого понимания кинематики и кинетики коленного сустава. Кроме того, будет проведен более рациональный анализ биомеханических влияний заболеваний коленного сустава для разработки более совершенных вспомогательных механизмов.

Конфликт интересов

У авторов нет конфликта интересов, о котором следует заявить.

Благодарности

Исследование проводится при поддержке фондов фундаментальных исследований центральных университетов (грант № 310201