На основі якісної і кількісної оцінки біомеханічного стану шкірного покриву білокально подовжуваної стегна встановлено, що відбувається підвищення акустичної анізотропії в напрямку, що збігається з вектором розтягування. За характером зміни форми спеціально маркованих фігур (спочатку квадратів) витягування паралельно розтягуючих зусиль (близькою до форми прямокутників), можлива якісна оцінка перерозподілу напружень в шкірному покриві сегмента. В умовах білокального подовження стегна відбувається розтягнення шкірного покриву в областях, прилеглих до обох зонах остеотомии. ступінь того, що відбувається розтягування шкіри певною мірою корелює з величиною приросту довжини сегмента у верхній і нижній підсистемах «апарат-кінцівку».

Анотація наукової статті з клінічної медицини, автор наукової роботи - А. В. Попков, Л. А. Гребенюк, С. А. Аборін, С. А. Мурадісінов


Acoustic correlation indices of skin integument graduated tension in the process of bifocal femoral lengthening in patients with congenitally shortened lower limb

On the basis of qualitative and quantitative evaluation of biomechanical condition of skin integument of the femur bifocally lengthened it was established that increase of acoustic anisotropia took place in the direction, which coincided with vector of tension. Qualitative evaluation of tension redistribution in segmental skin integument is possible by the character of shape changing of specially marked figures (squares initially) elongation in parallel with tensile forces (close to rectangle shape). Skin integument tensioning occurs in the areas, adjacent to both zones of osteotomy, under bifocal lengthening of femur. The degree of the skin tensioning occurred is somewhat connected with the gain amount of segmental length in the upper and lower subsystems "fixator limb".


Область наук:

  • клінічна медицина

  • Рік видавництва: 2002


    Журнал: геній ортопедії


    Наукова стаття на тему 'Акустичні кореляти дозованого розтягування шкірного покриву при білокальном подовженні стегна у хворих з врожденно-укороченою нижньою кінцівкою'

    Текст наукової роботи на тему «Акустичні кореляти дозованого розтягування шкірного покриву при білокальном подовженні стегна у хворих з врожденно-укороченою нижньою кінцівкою»

    ?© Група авторів, 2002

    Акустичні кореляти дозованого розтягування шкірного покриву при білокальном подовженні стегна у хворих з врожденно-укороченою нижньою кінцівкою

    А.В. Попков, Л.А. Гребенюк, С.А. Аборін, С.А. Мурадісінов

    Acoustic correlation indices of skin integument graduated tension in the process of bifocal femoral lengthening in patients with congenitally shortened lower limb

    A.V. Popkov, L.A. Grebeniuck, S.A. Aborin, S.A. Muradisinov

    Державна установа науки Російський науковий центр "Відновлювальна травматологія та ортопедія" ім. академіка Г. А. Ілізарова, м Курган (генеральний директор - заслужений діяч науки РФ, член-кореспондент РАМН, д.м.н., професор В.І. Шевцов)

    На основі якісної і кількісної оцінки біомеханічного стану шкірного покриву білокально подовжуваної стегна встановлено, що відбувається підвищення акустичної анізотропії в напрямку, що збігається з вектором розтягування. За характером зміни форми спеціально маркованих фігур (спочатку квадратів) - витягування паралельно розтягуючих зусиль (близькою до форми прямокутників), можлива якісна оцінка перерозподілу напружень в шкірному покриві сегмента. В умовах білокального подовження стегна відбувається розтягнення шкірного покриву в областях, прилеглих до обох зонах остеотомии. Ступінь відбувається розтягування шкіри в певній мірі корелює з величиною приросту довжини сегмента у верхній і нижній підсистемах «апарат-кінцівку».

    Ключові слова: шкіра, розтягнення, акустична анізотропія, стегно, подовження, апарат Ілізарова.

    On the basis of qualitative and quantitative evaluation of biomechanical condition of skin integument of the femur bifocally lengthened it was established that increase of acoustic anisotropia took place in the direction, which coincided with vector of tension. Qualitative evaluation of tension redistribution in segmental skin integument is possible by the character of shape changing of specially marked figures (squares initially) - elongation in parallel with tensile forces (close to rectangle shape). Skin integument tensioning occurs in the areas, adjacent to both zones of osteotomy, under bifocal lengthening of femur. The degree of the skin tensioning occurred is somewhat connected with the gain amount of segmental length in the upper and lower subsystems "fixator - limb".

    Keywords: skin, tension, acoustic anisotropy, femur, lengthening, Ilizarov fixator.

    Вроджена вкорочення нижніх кінцівок у пацієнтів будь-якого віку, особливо не компенсоване ортопедичним взуттям або іншими засобами, призводить до зниження або повної втрати опороспособности укороченою кінцівки, є причиною викривлення хребта, нахилу таза, атрофії м'язів і ін. За даними різних авторів, серед причин первинної інвалідності дітей до 16 років 22% складають саме вроджені аномалії опорно-рухового апарату [6]. Відзначено, що при вродженому вкороченні нижніх кінцівок, зокрема стегна, вкорочені не тільки кістка, а й м'язи, сухожилля, фасції, судинно-нервові утворення [2-4, 10]. Вони роблять значний опір при подовженні укороченого сегмента. Саме з цієї причини протягом усього періоду ді-стракціі важливо проводити поточний моніторинг біомеханічного стану м'яких тканин,

    щоб оцінити і внесок кожного з мягкотканное-них компонентів в розвивається опір в процесі розтягування подовжуваної сегмента, і здійснити контроль динаміки біомеханічних показників з метою своєчасного виявлення розвиваються близьких до перерастяжению станів.

    Відомо, що більш високі темпи дістрак-ції при подовженні кінцівок досягаються в умовах білокального дистракционного остео-синтезу. Реакція різних структур подовжуваної сегмента при білокальном остеосинтезе вивчена недостатньо, незважаючи на досить широке використання його з метою зрівнювання довжини кінцівок [7, 8] і збільшення зростання у хворих ахондроплазією [5]. Раніше нами було показано, що реакція шкірного покриву гомілки при білокальном і монолокальном подовженні в основному має односпрямований характер, проте швидкість зміни сдвиговой

    жорсткості (наростання при дистракції і зниження після припинення розтягування) вище при двополюсному [1]. Була виявлена ​​певна динаміка акустичної анізотропії, що побічно пов'язане, мабуть, з перерозподілом напружень в шкірі подовжує гомілки і відображає в першу чергу деспіралі-зацію колагенових пучків і зміна їх

    просторової орієнтації в дермі [9]. Проте біомеханічні властивості шкіри стегна до сих пір залишаються маловивченими, тому метою даної роботи було вивчення динаміки швидкості звуку в шкірі стегна і якісна оцінка зміни розтяжності шкіри за допомогою спеціальної її маркування при біло-кальном подовженні стегна.

    Об'єкт та методи дослідження

    Обстежено 19 хворих з вродженим укороченням стегна у віці від 6 до 17 років, величина подовження у яких досягала 6-12 см. Для візуального аналізу зміни біомеханічного стану шкірного покриву врожденно -укороченного стегна була проведена спеціальне маркування шкіри у вигляді сітки, що складається з квадратів 10 * 10 мм, по передній і передньо-латеральної поверхонь. Вивчення акустичних властивостей покривних тканин подовжуваної

    стегна, що дозволяють побічно судити про ступінь розтягування шкірного покриву, здійснювали використовуючи прилад Л8Л-акустичний аналізатор шкіри (виробництва Югославії і Росії) з мініатюрним датчиком, що забезпечує проведення замірів на ділянках площею не менше 1-1,2 см2. Отримувані результати порівнювали з передопераційної показниками і з параметрами контралатерального сегмента. Проведено понад 350 замірів.

    РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

    Дослідження динаміки швидкості звуку в шкірі подовжуваної стегна в областях, прилеглих до зони остеотомії, показало, що в процесі дист-ракции зростає акустична анізотропія. Для верхньої третини сегмента коефіцієнт анізотропії (співвідношення швидкості звуку в поздовжньому напрямку до швидкості звуку в поперечному - АВ) склав 1,5; для нижньої (АН) - 1,4. До накладення апарату АВ дорівнював 1,1, АН - 1,0. Це пов'язано зі зростанням швидкості звуку як у верхній, так і нижній третині подовжуваної стегна. Причому протягом 1 міс. дистракции даний показник зростав при поздовжньої орієнтації датчика (рис. 1). Подальше подовження супроводжувалося зростанням швидкості звуку вже в поперечному напрямку - в шкірі верхньої третини стегна і зберігається перевищенням швидкості звуку поздовжньо, тобто паралельно силам дист-ракции - в шкірі нижньої третини сегмента (рис. 2). Виявлено більш виражене підвищення коефіцієнта анізотропії у одного з пацієнтів, вік якого становив 6 років (б-ної С.). Величина досягнутого подовження у нього склала 7 см, коефіцієнти АВ і АН досягали 1,7, хоча підвищена в поздовжньому напрямку швидкість звуку у даного пацієнта була порівнянна з

    показником швидкості в цілому по групі і дорівнювала 118,5 + 4,0 м / с у верхній третині стегна і 127,8 + 3,2 м / с - в нижній.

    До 1 міс. фіксації коефіцієнти АВ і АН склали 1,4 і 1,3 відповідно, до 2,5-3 місяців - 1,1 і 1,0. У міру зняття дистракційний-них зусиль в системі апппарата-кінцівку до кінця фіксації спостерігався поступове повернення характеру анізотропії до вихідної. Це свідчить про швидке відновлення акустичних властивостей в шкірі врожденно-укороченого стегна при білокальном подовженні. Нами також було виявлено зміну коефіцієнтів акустичної анізотропії в шкірі интактного стегна. Так, по завершенні дистракции АВ і АН (протягом першого місяця фіксації) підвищувалися до 1,4 і 1,6 відповідно. Виявлений нами феномен, пов'язаний з наростанням акустичної анізотропії в шкірі контралатерального сегмента, вимагає подальшого ретельного вивчення, так як, по-видимому, відбиває також будь-які метаболічні зрушення в шкірному покриві (наприклад, синтез ряду біологічно активних речовин, зокрема фактора росту епідермісу та ін.).

    Мал. 1. На малюнку зображено огинають криві векторів швидкостей звуку в шкірі латеральної поверхні укороченого і контралатерального стегон. Для всіх представлених графіків досліджуваної поверхнею була верхня третина. Дослідження проведені в наступні періоди: 1 - до накладення апарату Ілізарова; 2 - ті ж характеристики интактного стегна в передопераційному періоді; 3, 4 - конфігурація «акустичного поля» до кінця першого і другого місяців дист-ракции; 4 - зниження швидкості звуку в шкірі подовжуваної стегна у всіх досліджуваних напрямках - при орієнтації датчика поздовжньо, поперечно до анатомічної осі кінцівки і косо - діагонально під кутом 45 і 135 ° декартової системи координат. 5 і 6 - акустична анізотропія в шкірі оперованого стегна до кінця першого і другого місяців фіксації.

    Мал. 2. Динаміка швидкості звуку в шкірі подовжуваної і контралатерального стегна в різні періоди подовження, а також зміна конфігурації акустичних полів, побудованих на кінцях векторів швидкостей. Досліджуваної областю була латеральна поверхню нижньої третини сегмента в наступні періоди лікування: графік 1, 3 - до кінця першого і другого місяців дист-ракции відповідно, 4 і 5 - до кінця першого і другого місяців фіксації. На графіку 2 зображена форма акустичного поля в шкірі контралатерального стегна.

    Документування маркованих квадратів шкіри стегна за допомогою фотозйомки позбавила змоги достовірно простежити зміну довжини їх сторін. Візуально виявлялися різні варіації зміни конфігурації спочатку завданих квадратів: відразу після накладення апарату збільшувалася довжина і збоку, і підстави квадратів; в подальшому, при дистракції, відбувалося витягування форми завданих фігур в поздовжньому напрямку. Це простежувалося на шкірі верхньої і нижньої третини подовжуваної стегна. На підставі цього був зроблений висновок про те, що спосіб маркування дає лише якісну оцінку характеру розтягувань в шкірному покриві подовжуваної стегна. Більш надійною і достовірною є методика визначення акустичної анізотропії за допомогою акустичного аналізатора шкіри.

    На основі вимірювання швидкості звуку в шкірі подовжуваної стегна при різній щодо анатомічної осі орієнтації датчика (поздовжньо, поперечно і косо-діагонально щодо анатомічної осі) нами були побудовані огинають криві векторів швидкостей. Встановлено, що при дистракції в результаті підвищення швидкості звуку в поздовжньому направ-

    лення їх форма ( «акустічекое поле») стає більш витягнутою паралельно вектору розтягування. Це простежувалося в шкірі як верхній, так і нижній третині стегна - швидкість звуку склала 120,8 + 5,8 і 116,2 + 4,3 відповідно (рис. 1, 2). До кінця фіксації відбувалося зниження швидкості поширення акустичної хвилі в шкірі - спостерігалася изотропия.

    Таким чином, на основі якісної і кількісної оцінки біомеханічного стану шкірного покриву білокально подовжуваної стегна встановлено, що відбувається підвищення акустичної анізотропії в напрямку, що збігається з вектором розтягування. За характером зміни форми спеціально маркованих фігур (спочатку квадратів) - витягування паралельно розтягуючих зусиль (близькою до форми прямокутників), по-видимому, можлива якісна оцінка перерозподілу напружень в шкірному покриві сегмента. В умовах білокального подовження стегна відбувається розтягнення шкірного покриву в обох зонах остеотомии, ступінь того, що відбувається розтягування шкіри в певній мірі пов'язана з величиною подовження у верхній і нижній підсистемах апарат-кінцівку.

    1. Біомеханічні властивості шкіри кінцівки людини при подовженні по Ілізарова / Л.А. Гребенюк, А.В. Попков, А.А. Утену-кін і ін. // Метод Ілізарова: теорія, експеримент, клініка: Тез. доп. Всесоюз. конф. з участ. іноз. спец., посвящ. 70-річчя Г.А. Ілізарова і 40-річчю разработ. їм методу чрескост. остеосинтезу. - Курган, 1991. - С.265-268.

    2. Дьячкова Г.В. Рентгеноконтрастне дослідження м'язів у хворих із захворюваннями опорно-рухової системи при лікуванні за Ілізарову: Дис ".буд-ра. мед. наук у формі науч. доп. - М., 1992. - 48 с.

    3. Карімова Л.Ф. Пороки розвитку кісток гомілки: Автореф. дис ... д-ра. мед. наук. - Л., 1983. - 50с.

    4. Кроль І.Г., Бочкарьов Г.Ф. Особливості функціонального стану м'язів і кровопостачання хворий кінцівки при вроджених згинальних контрактурах колінного суглоба // Компресійно-дистракційний остеосинтез. Питання суглобової патології: Зб. науч. тр. - Свердловськ, 1971. - Т. 11. - С. 292-298.

    5. Новиков К.І. Подовження стегна у дітей і підлітків при ахондроплазії: Автореф. дис ... канд .мед.наук. - Курган, 2001.-30С.

    6. Позднікін Ю.І., Соловйова К.С. Ортопедичне захворюваність дітей Росії, організація спеціалізованої допомоги та перспективи її вдосконалення // Укр. травматолого. ортопед. - 1999. - №4. - С.61-64.

    7. Попков Д.О., бідкання Е.А., Аборін С.А. Деякі біомеханічні умови білокального дистракционного остеосинтезу // Геній ортопедії. - 2000. - №4. - С.19-23.

    8. Чипізубов А.А. Подовження стегна у дітей і підлітків після часткової компактоміі по Ілізарову: Автореф. дис ... канд. мед. наук. - Перм, 1989. - 15с.

    9. Шевцов В.І., Гребенюк Л.А. Характеристика реологічних і акустичних властивостей шкірного покриву кінцівки людини при її подовженні // Фізіологія людини. - 1998. - Т.20, №1. - С. 1-6

    10. Exner G. Beinlangendifferenzen // Dtsch. Arzteblatt. - 1977. - Bd.36. - S. 2171-2175.

    Рукопис надійшла 13.12.01.


    Ключові слова: шкіра /розтягнення /акустична анізотропія /стегно /подовження /апарат Ілізарова /skin /tension /acoustic anisotropy /femur /lengthening /Ilizarov fixator

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити