Комплексная оценка устойчивости вертикальной позы человека в норме и при патологии тазобедренного сустава тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

3 Г Б ОД

1 п ити <-¡Министерство социальной защиты населения С и И1ип ШЧ Российской Федерации

Центральный научно-исследовательский Институт протезирования и протезостроения

На правах рукописи

УДК 616.7:612.76:617-001+617.3

СМИРНОВ Георгий Владимирович

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Специальность 01.02.08 — биомеханика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

; РО-л О;. 1

Москва — 1994

Работа выполнена в Нижегородском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии МЗ и МП России (Директор-профессор В. В. Азолов)

Научные руководители:

доктор медицинских наук

A. П. Ефимов,

доктор медицинских наук, профессор Ю. И. Ежов

Научный консультант:

доктор физико-математических наук

B. А. Антоыец

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Л. Е. Кузнецов

доктор физико-математических наук В. В. Смолянинов

Ведущая организация:

Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии МЗ и МП России

Защита состоится " яо» сЛС^НсЯ. 1994 г. в I » 'часов на заседании Специализированого совета Д 123.02.01 Центрального научно-исследовательского института протезирования и протезо-строения по адресу: 127486, Россия, Москва, ул. Ив. Сусанина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат технических наук / Н. Г. Никитин.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Обеспечение устойчивости вертикальной позы человека — сложный процесс. В нем задействованы различные функциональные системы организма: опорно-двигательная, вестибулярная, зрительная и др. При изучении устойчивости ортоградного положения человека появляется возможность количественной оценки функционального состояния вышеназванных систем (Гурфинкель В. С., Коц Я. М., Шик M. JL, 1966; Гурфинкель В. С. и др., 1992; Amblard В. et al 1976; Dietz V., Hozstrnann G. A., Berger W„ 1988, 1989; Nashner L. M„ 1971, 1973, 1981; Shupert C. L. et al, 1988; Roberts T. D. M., 1973, 1978). Способность поддерживать вертикальное положение является одним из важнейших первичных признаков, определяющих функциональное состояние опорно-двигательной аппарата (ОДА). Изучение же этой способности позволяет количественно оценивать компенсаторные явления при травмах и заболеваниях ОДА, определять эффективность лечебных мероприятий, а также оказывать содействие в проведении экспертизы трудоспособности (Гурфинкель B.C., 1961). Оценка устойчивости вертикальной позы остается фактически единственным исследованием, позволяющим делать количественные заключения о функциональном состоянии ОДА пациента в том случае, когда он не может ходить без дополнительной опоры. Все это определяет широкое использование оценки устойчивости вертикальной позы человека в практике травматологии и ортопедии (Янсон X. А., 1975; Беленький В. Е., 1970; Белый К. П., 1980; Голиков В. М„ Клейн А. Б., 1978; Ефимов А. П. и др., 1991; Филатов В. И., 1980).

Дегенеративно-дистрофические заболевания тазобедренного сустава и ложные суставы шейки бедренной кости являются наиболее частой причиной инвалидности и снижения трудоспособности больных ортопедо-травматологического профиля (Гурь-

ев В. И., 1975; Имамалиев А. С. и др., 1987; Михайлова М. Н., 1982., Ежов Ю. И., 1989). Поэтому немаловажен социально-экономический аспект проблемы лечения, включая оценку эффективности реабилитационных мероприятий у больных с указанными патологиями тазобедренного сустава. Количественная оценка функционального состояния ОДА у этих же больных является необходимой для определения степени ее поражения, при выборе тактики лечения, при оценке эффективности оперативных и консервативных лечебных мероприятий, при проведении научнообосноьанной врачебно-трудовой экспертизьь Методы изучения процесса поддержания вертикальной позы активно применяются для этой цели (Викулин В. М., 1987; Двойченкова А. Ф., 1971; Грииштейн Е. Я- и др., 1985, 1992; Мителева 3. Н., 1990; Ежов Ю. И., 1991).

Однако публикации, посвященные комплексному изучению вертикальной позы человека при патологии тазобедренного сусы ва, в литературе отсутствуют. Нарушение комплексного подход может приводить к неверному толкованию результатов оценка-устойчивости вертикальной позы (Гуревич Р. А., 1975, 1978). Под держание вертикальной позы — многопараметрический, динамический процесс, требующий корректной оценки его устойчивости (Агаян Г. Ц., 1981, 1989; Аггашян Р. В., 1974; Гурфинкель В. С. « др., 1981; Кузнецов В. В., 1978; Липшиц М. И., 1984. Попов К. Е., 1985; Литвинцев А. И., 1973; Мамасахалимов Г. В., 1975; Розенб-люм М.Г.,1990).

Цель исследования. Создание системы оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата человека в норме и при патологии тазобедренного сустава на основе комплексного изучения устойчивости его (человека) вертикальной позы.

Задачи исследования:

— разработать способы и устройства оценки устойчивости вертикальной позы;

— изучить колебания корпуса человека при стоянии в различных тестах;

— изучить параметры движения горизонтальной проекции общего центра массы (ОЦМ) человека при поддержании ортоград-ной позы;

— статистически обосновать комплекс показателей нормальной устойчивости вертикальной позы по разработанным методам;

— изучить отклонения от нормы устойчивости вертикальной позы при патологии тазобедренного сустава;

— оценить динамику биомеханических характеристик, описывающих поддержание вертикальной позы и.походки у больных до и после лечения, с использованием разработанных методов и классических методов клинической биомеханики.

Цель и задачи исследования ставились согласно плановым НИР ННИИТО и ИПФ АН СССР :

— " Физико-мсханические способы диагностики заболеваний и повреждений двигательного аппарата ", 1989—1991 г.г. Per. № 05.105.116;

— " Разработка методик оценки состояния опорно-двигательного аппарата и его нервной регуляции у человека в норме и патологии на основе применения методов вибрационной диагностики" , 1989-1990 г.г. Per. № 01.88.000 0078;

— " Восстановительное лечение заболеваний и последствий повреждений тазобедренного сустава ", 1989-1991 г.г. Per. № 01.88.007 7672;

— " Разработка методик и макетов устройств акселерометри-ческого контроля движений головы, туловища и конечностей ", 1991 г. Per. № 01.9.10053067.

Научная новизна исследования. Впервые проведено комплексное изучение устойчивости вертикальной позы у больных с кок-сартрозом I—III стадии, асептическим некрозом головки бедренной кости I—IV степени и у больных с ложными суставами шейки бедренной кости. Впервые выработаны и обоснованы критерии и норма для комплексной оценки устойчивости ортоградной позы человека, обоснована их информативность в клинической практике. Модифицированы известные и разработаны новые способы и устройства для биомеханического исследования устойчивости вертикальной позы человека: способ, определения устойчивости вертикальной позы человека (а.с. № 1752348), стабилограф (положительное решение на выдачу а.с. по заявке № 4946686/14), способ определения устойчивости вертикальной позы человека (положительное решение на выдачу а.с. по заявке № 4947043/14), способ определения устойчивости ортоградной позы человека (положительное решение на выдачу а.с. по заявке № 4947044/14). Изучена динамика биомеханических показателей, описывающих характер походки и ортоградной позы при функционально-восстановительных операциях и эндопротезировании тазобедренного сустава. На новые методы исследования устойчивости вертикальной позы человека выдано 17 удостоверений на рационализаторские предложения, 4 метода признаны изобретениями.

Научно-практическая ценность. Разработаны, обоснованы и

внедрены в клиническую практику способы, устройства и критерии комплексной оценки устойчивости вертикальной позы. Изучены нарушения устойчивости вертикальной позы при патологии тазобедренного сустава. Количественно оценена биомеханическая эффективность лечебных мероприятий при дегенеративно-дистрофи-чесйих заболеваниях н ложных суставах шейки бедренной кости.

Результаты работы внедрены: в Нижегородском НИИ травматологии и ортопедии, Институте прикладной физики РАН, Нижегородском Дворце спорта, Нижегородской архитектурно-строительной академии, Институте медико-биологических проблем МЗ РСФСР, Международной лаборатории по компьютерному модели рованию живых систем Международной Неправительственной Организации "Форум". Материалы работы использованы в проведении курса лекций "Физические методы мониторинга в эьологим человека", читаемого в Нижегородском Государственном Университете и в курсе лекций "Общая биомеханика человека", читаемого в Нижегородском отделении Межотраслевого института медико-социальной реабилитологии (всего имеется 21 акт о внедрении).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Материалы диссертации докладывались на научных семинарах НИИ травматологии и ортопедии МЗ и МП РСФСР, Института машиноведения АН СССР, Института Медико-биологических проблем МЗ РСФСР, Международном симпозиуме "Автодорожная медицина", Н. Новгород, 1990, Пленуме Правления Всероссийского научно-медицинского общества травматологов и ортопедов. Екатеринбург, 1992, Всесоюзной научно-практической конференции "Профилактика остеохондроза позвоночника средствами оздоровительной физической культуры". Москва. 1991, Международном симпозиуме "Человек, экология, симметрия". Минск, 1991, конференции "Актуальные вопросы медицины", Горький, 1990. научно-практической конференции 'Инвалидность от травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата"'. Кострома, 1992, конференции "Реабилитация инвалидов с нарушеаиями двигательных функций" Новокузнецк, 1991, Первой Всеросийской конференции-ярмарке "Биомеханика на защите жизни я здоровья человека". Н. Новгород 1992, 12-th World Congress of Traffic Medicine, Хельсинки, 1992, 4»th International Conference on System Science in Health Care,

Прага, 1992, XI-th International Symposium of the Society for Postural and Gait Research, Портланд, 1992, 19th World Congress SICOT 93, Сеул 1993.

Работы по теме диссертации экспонировались: на Второй областной выставке-конкурсе работ молодых ученых и специалистов по медицине и медицинской технике (выдана почетная грамота Всесоюзного медико-технического общества /1990 г./), на выставке областного конкурса на лучшие научно-исследовательские и проектно-инструкторские работы по применению радиофизических методов в медицине (отмечена почетной грамотой Всесоюзного научно-технического общества радиоэлектроники и связи им. А. С. Попова /1990 г./).

Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ. 4 предложения признаны изобретениями. Зарегистрировано 17 рационализаторских предложений. Утверждены одни методические рекомендации МЗ России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы (содержит 279 источников, из них 97 на иностранном языке). Текст диссертации составляет 151 стр., включая 21 рисунок, 9 таблиц.

Предложения, выносимые на защиту:

1. Способы и устройства для комплексной оценки устойчивости вертикальной позы человека.

2. Поддержание вертикальной позы человека — сложный многопараметрический динамический процесс. Для объективной оценки его устойчивости необходимо регистрировать и анализировать комплекс величин, описывающих сохранение ортоградной позы обследуемого. Каждому человеку свойственен индивидуальный профиль устойчивости вертикальной позы, включающий комплекс параметров, характеризующих устойчивость в различных ситуациях.

3. Профиль устойчивости количественно отражает степень и характер поражения ОДА при патологии тазобедренного сустава - ложных суставах шейки бедренной кости, дегенеративно-дистрофических их поражениях. Профиль устойчивости изменяется в процессе лечения, обьективно характеризуя компенсаторные явления, а также эффективность проводимых хирургических вмешательств и реабилитационных мероприятий.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В основу диссертационного исследования положены материалы обследований 78 здоровых человек и 181 больных с патологией тазобедренного сустава: 46 пациентов с ложными суставами шейки бедренной кости, 98 с коксартрозам I—III степени, 47 с асептическим некрозом головки бедренной кости I—IV стадии.

Во введении обсуждается актуальность работы, формулируются цель и задачи исследования, приводятся научные положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации посвящена обзору литературы. Рассмотрены способы и устройства для исследования процесса поддержания вертикальной позы. Обсуждается специфика их использования в медицине. Приводятся основные экспериментальные и теоретические результаты оценки устойчивости вертикальной позы здорового человека и больных ортопедо-травматологиче-ского профиля. Анализируются преимущества и недостатки применяемых методов оценки вертикальной позы. На основе анализа приведенных в литературных источниках результатов делается вывод об актуальности работы.

Во второй главе рассмотрены материалы, методы, методические приемы и устройства. Половозрастные характеристики больных, нозологические формы поражения тазобедренного сустава представлены в таблице 1. В работе использовались следующие оригинальные устройства и методические приемы для проведения комплексной оценки устойчивости вертикальной позы. Стабилография — определение устойчивости вертикальной позы на основе анализа опорных реакций ног при стоянии. Для регистрации опорных реакций использован стабилограф (положительное решение на выдачу а.с. по заявке 4946684/14), позволяющий одновременно в двух направлениях регистрировать горизонтальные проекции ускорения и перемещения общего центра массы человека. Ультразвуковая стабилография — определение устойчивости вертикальной позы человека на основе регистрации и анализа перемещений корпуса человека, направленных на поддержание ортоградной позы с помощью двухканального бесконтактного ультразвукового измерителя перемещений (а.с. № 1752348). Акселерометрическая и спектральная акселерометриче-ская стабилография — определение устойчивости на основе регистрации и спектрального анализа ускорения области дорсальной поверхности крестца при поддержании ортоградной позы (положительное решение на выдачу а.с. по заявке № 4947043/14). Силовая"

Общая характеристика обследованных больных.

Заболевание Стадия, Мужчин Возраст Женщин Возраст

степень мужчин женщин

Одно- 2 4 41±5 1 40

Асеп- сторон- 3 16 40±5 0 -

тичес- ний 4 5 42±7 0 -

кий Дву- 3(4)+3(4) 6 42±5 0 -

некроз сторон- 3+3 9 36±6,5 2 41;38

ний 3+2 3 43±1,5 0 -

3+1 1 41 0 -

Одно- 1 2 38; 18 0 -

сторон- 2 2 30;42 0 -

Кокс- ний 3 27 50±7 9 48±3,5

артроз 3+3 4 44±3 10 44±4

Дву- 3+2 7 45±4 15 41±6,5

сторон- 3+1 0 - 4 45±4

ний 2+2 2 47; 55 5 38±5

2+1 1 51 0 -

Ложный сустав - 33 44±6 13 47±5

Итого больных: 181 человек.

устойчивость — определение устойчивости на основе определения максимальной внешней силы, действующей на испытуемого, при которой еще сохраняется двуопорная вертикальная поза (положительное решение на а.с. № 4947044/14). Для создания нестабильной опоры при стоянии использовано устройство, представляющее собой платформу со сферическим основанием (рационализаторское предложение ННИИТО № 1749). Подробно рассмотрены условия применимости вышеуказанных способов и устройств.

Устойчивость вертикальной позы определялась при двуопор-ном и одноопорном стояниях на стабильной или на подвижной опорах, а также под действием внешних сил. Всего для оценки устойчивости использовано 64 независимых параметра. Для изучения пространственно-временных характеристик походки пациентов использовались подография, ихнография, гониография. Толчковые функции нижних конечностей оценивались акселерометри-ческим методом (Ефимов А. П. и др., 1986). Состояние суставных поверхностей тазобедренного сустава оценивалось путем регистрации и анализа шумов, возникающих в нем — метод артротрибог-рафии (Ефимов А. П. и др., 1987). Подвижность в тазобедренном суставе определялась при помощи угломеров. Для оценки функционального состояния мышечного аппарата нижних конечностей проводилась также и миография. По рентгенографии тазобедренных суставов определялся характер и выраженность патологических процессов в них.

Была использована следующая аппаратура и устройства: пье-зоакселерометрические вибропреобразователи ПАМТ, полиграф ПШ6Ч-01, два синхронизированных анализатора спектра СК4-72/2, миограф М6440, стабилограф тензометрический, ультразвуковой измеритель виброперемещений, динамометры, гониометры, антропометрический набор, ПЭВМ IBM-PC, электроихнограф ЭКИГ (Рига). Средства измерения, подлежащие метрологической поверке, поверены.

Третья глава посвящена изучению устойчивости вертикальной позы у клинически здоровых людей.

Было обследовано 78 клинически здоровых человек, из них 37 студентов Нижегородской архитектурно-строительной академии; 18 сотрудников Института прикладной физики РАН, участники тихоокеанской экспедиции; 23 сотрудника Нижегородского НИИ травматологии и ортопедии.

Для описания индивидуальности в поддержании ортоградной

позы автором введено понятие — ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ УСТОЙЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ. Индивидуальный профиль устойчивости представляет собой соотношение основных биомеханических параметров, характеризующих поддержание вертикальной позы на момент обследования.

Для каждой группы людей свойственны характерные профили устойчивости. Для описания общих закономерностей в обеспечении устойчивости вертикальной позы различных контингентов обследуемых (клинически здоровых людей, больных с дегенеративно-дистрофическими поражениями тазобедренного сустава и т.д.) автором введено понятие - ГРУППОВОЙ ПРОФИЛЬ УСТОЙЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ.

Групповой профиль устойчивости здоровых людей имеет следующие особенности.

При двуопорном стоянии средний модуль перемещения горизонтальной проекции ОЦМ во фронтальном направлении больше в 1,5 раза, чем в сагиттальном, средний модуль ускорения горизонтальной проекции ОЦМ во фронтальном направлении незначительно больше, чем в сагиттальном. Средний модуль перемещения крестца во фронтальном и сагиттальном направлениях больше в 2 раза, чем перемещение ОЦМ.

Средний модуль перемещения крестца во фронтальном направлении больше в 1,3 раза, чем в сагиттальном. Средний модуль ускорения крестца в сагиттальном и фронтальном направлениях больше в 5—6 раз, чем ускорение ОЦМ.

Движение области крестца и области С7 на низких частотах происходит синфазно. Выявлена высокая симметричность опорос-пособностн ног при двуопорном стоянии/коэффициент асимметрии 1,04+0,01/. Максимальная внешняя сила, приложенная перпендикулярно фронтальной плоскости на уровне гребня подвздошной кости, при которой сохраняется двуопорная ортоградная поза, превышает значение расчетной величины /Р тах > /V, где /•■=£• 7п/Ь, т — масса обследуемого, к — коэффициент пропорциональности, Ь — расстояние от гребня подвздошной кости до пола при ортоградной позе.

При одноопорном стоянии средний модуль перемещения и ускорения горизонтальной поверхности ОЦМ в сагиттальном направлении незначительно больше, чем во фронтальном. Асимметрия нижних конечностей при стабилографических обследованиях незначительна /по перемещению во фронтальном направлении — 1,35, сагиттальном

— 1,15, по ускорению соответственно 1,20 и 1,25/. Коэффициенты асимметрии перемещений крестца при одноопорном стоянии во фронтальном направлении - 1,5, сагиттальном - 1,7.

Средний модуль ускорения области крестца во фронтальном и сагиттальном направленях не различаются. Коэффициенты их асимметрии при стоянии на одной ноге по сравнению с величиной при стоянии на другой ноге составляют 1,3.

В спектре ускорения области дорсальной поверхности крестца при двуопорном стоянии можно выделить три характерные области: первая область доходит до 3 Гц, в ней сосредоточено 1/3 мощности спектра, в области от 3 Гц до 12 Гц — 1/2 мощности. В области выше 12 Гц — 1/6 мощности. В целом мощность спектра в сагиттальном направлении меньше, чем во фронтальном. При одноопорном стоянии распределение мощности по диапазонам сохраняется, однако, в целом, увеличивается мощность спектра ускорения в сагиттальном направлении. Коэффициенты асимметрии при одноопорном стоянии: 1,2—1,4. Максимальные амплитуды спектра в различных диапазонах имеют большую вариабельность как при двуопорном, так и при одноопорном стоянии, поэтому их величина не может служить диагностическим признаком.

Четвертая глава диссертации посвящена изучению устойчивости вертикальной позы у больных с патологией тазобедренного сустава и исследованию влияния оперативных вмешательств на характер походки, и поддержание ортоградного положения у них.

Нами было обследовано 46 больных, имеющих диагноз: ложный сустав шейки бедренной кости.

Ложный сустав у 11 человек сформировался на фоне оперативного лечения с использованием внутрикостных фиксаторов /пластин, спиц, винтов и т. д./, которые на момент обследования не были удалены. Анализ результатов оценки устойчивости вертикальной позы у больных с ложными суставами позволил сделать следующие выводы.

При двуопорном стоянии средний коэффициент асимметрии опороспособности превышал норму в 3 раза, М — 3,5 + 0,4 /Р > >95%/. Стабилографическое исследование выявило тенденцию к увеличению среднего модуля перемещения и ускорения горизонтальной проекции ОЦМ. В 1,5 раза увеличен средний модуль перемещения крестца во фронтальном направлении /Р > 95%/. Увеличены средние модули ускорения дорсальной поверхности крестца во фронтальном и сагиттальном направленях в 1,3-2 раза

/Р > 95%/. Присутствует тенденция к повышению мощности в диапазонах частот до 3 Гц, от 3 Гц до 12 Гц, от 12 Гц до 20 Гц. Силовая устойчивость снижена в 2,3 + 0,4 раза по сравнению с расчетной величиной /Р > 95%/.

Устойчивость на нестабильной опоре у больных с ложными суставами — 2—3 балла (при норме 1 балл). Движение области дорсальной поверхности крестца и С7 во фронтальном направлении происходит синфазно.

Поскольку пациенты не могли стоять на пораженной конечности, оценить асимметрию устойчивости вертикальной позы при одноопорном стоянии не представлялось возможным.

Обследование больных с односторонним коксартрозом показало, что существует достоверная асимметрия при одноопорном стоянии по сравнению с нормой. Однако, наши исследования не выявили достоверных различий асимметрии в поддержании ортоградной позы у больных с односторонним асептическим некрозом головки бедренной кости 2 степени, и 3 степени. У больных с односторонним коксартрозом 3 степени выявляется асимметрия поддержания вертикальной позы по всем параметрам при одноопорной ортоградной позе. При двуопорной ортоградной позе существует тенденция к увеличению стабилографических индексов и величин, характеризующих движение области дорсальной поверхности крестца.

При одноопорном стоянии величины параметров, описывающих устойчивость вертикальной позы у больных с двусторонним асептическим некрозом 3 степени, значимо не отличаются от величин параметров при стоянии на больной конечности больных с односторонним поражением. Следует отметить, что у больных с двусторонним поражением сглажена асимметрия при одноопорной ортоградной позе. При двуопорном стоянии присутствует резкое /в 2—5 раз/ увеличение параметров устойчивости вертикальной позы по сравнению с нормой и достоверное уменьшение устойчивости ортоградной позы по сравнению с больными, имеющими одностороннее поражение.

Анализ результатов обследований у больных с двусторонним асептическим некрозом головок бедренных костей 3—4 степени выявил тенденцию к уменьшению устойчивости при двуопорном стоянии. В целом же их профили устойчивости сходны с профилями устойчивости больных с двусторонним поражением 3 степени. У 3 больных с двусторонним асептическим некрозом 3 степени и 2 степени при двуопорном стоянии не выявлено значимых различий

5 3

по сравнению с двуопорным стоянием больных с двусторонним асептическим некрозом 3 степени и 2 степени. Однако, у них присутствует достоверная асимметрия опороспособности /1,23 ± ± 0,07/ и параметров устойчивости одноопорной позы /коэффици-' енты асимметрии лежат в пределах 1,1—2.4/. При этом большая устойчивость у всех больных соответствует конечности с меньшей степенью заболевания.

Таким образом, биомеханическая оценка устойчивости вертикальной позы не позволяет отличать асептический некроз головки бедренной кости от коксартроза. Однако, возможно достоверно дифференцировать степени коксартроза и стадии асептического некроза.

При тяжелых поражениях тазобедренного сустава возможны качественные изменения в регуляции поддержания вертикальной позы. Так, у ряда больных с двусторонним коксартрозом 3 степени регистрируется разрушение нормальной синергии: перемещение корпуса на- уровне крестца происходит противофазно перемещению корпуса на уровне С7 (для низких частот). Возможно повышение спектральной мощности ускорения области дорсальной поверхности крестца на частотах выше 12 Гц.

Эффективность хирургического лечения больных с патологией тазобедренного сустава определялась на основе анализа динамики биомеханических параметров, описывающих устойчивость вертикальной позы и характер локомоций человека. Количественно определялась степень нормализации параметров, а также различие величины параметров в дооперационном периоде по сравнению с послеоперационным. Следует отметить, что при некоторых видах операций, например, артродезировании тазобедренного сустава, нормализация/т. е. приближение к состоянию здорового человека/ походки и поддержания ортоградной позы в принципе невозможна.

На основе анализа устойчивости вертикальной позы больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава и ложными суставами шейки бедренной кости сделан вывод о необходимости для них комплексной оценки устойчивости ортоградной позы.

Эффективность оперативного лечения при патологии тазобедренных суставов проявляется в изменении некоторых параметров устойчивости вертикальной позы. Следует отметить, что характер изменения параметров зависит от вида лечения.

выводы

1. Разработанные новые устройства и способы для оценки устойчивости вертикальной позы основаны на регистрации и анализе опорных реакций нижних конечностей, движений корпуса, синергий, направленных на поддержание ортоградной позы. Они позволяют проводить комплексную оценку устойчивости вертикальной позы человека в норме и при патологии на основе исследований однопорного и двуопорного свободного стояния на стабильной или подвижной опоре, а также реакций на действие внешних возмущений.

2. Созданный стабилограф обеспечивает одновременную регистрацию в'двух направлениях перемещения и ускорения горизонтальной проекции общего центра массы.

3. В норме асимметрия поддержания одноопорной ортоградной позы не превышает 1,7 (измеряемая как отношение большего показателя, характеризующего устойчивость вертикальной позы на одной ноге, к меньшему).

4. Патология тазобедренного сустава при поддержании вертикальной позы может проявляться в разрушении синергии, обеспечивающей сохранение ортоградной позы в норме (синфазное движение области С7 и области дорсальной поверхности крестца на частоте до 1 Гц), а также в увеличении спектральной мощности ускорения области дорсальной поверхности крестца на частотах выше 12 Гц.

5. Комплексная оценка устойчивости вертикальной позы выявила, что у больных с ложными суставами шейки бедренной кости снижена устойчивость двуопорной вертикальной позы в 1,3—2.5 раза по сравнению с нормой, а коэффициент асимметрии опорос-пособности превышает норму в 3,5 ± 0,4 раза.

6. У больных с односторонними дегенеративно-дистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава (коксартроз 2—3 степени и асептический некроз 2—4 стадии) достоверно нарушена симметрия поддержания одноопорной ортоградной позы в 1,5-4,9 раза, а также снижена устойчивость на пораженной конечности в

1.3—10,5 раза по сравнению с нормой.

7. У больных с двусторонними дегенеративно-дистрофическими поражениями тазобедренных суставов снижена устойчивость вертикальной позы при двуопорном и одноопорной стояниях в

1.4—12,0 раза по сравнению с нормой.

8. Применение комплексной оценки устойчивости вертикаль-

ной позы человека совместно с классическими методами оценки характера походки позволяет более точно количественно оценить функциональное состояние опорно-двигательного аппарата у больных с патологией тазобедренного сустава на дооперационном и послеоперационном этапах.

СПИСОК РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Смирнов Г. В. Изучение функциональной ассиметрии системы поддержания вертикальной позы человека // Материалы Международного симпозиума "Человек, экология, симметрия". —Минск: Наука и техника, 1991. — С. 58—59.

2. Ефимов А. П., Антонец В. А., Анишкина Н. М., Смирнов Г. В. Акселерометрическая стабилография // Ортопедия, травматология и протезирование.— 1991.— № 1.— С. 55—56.

3. Ефимов А. П., Анишкина Н. М., Антонец В. А., Смирнов Г. В. Акселерометрические методы оценки состояния опорно-двигательной системы человека //Тез. докл. Международного симпозиума "Автодорожная медицина". — Н. Новгород. — 1991. — С. 35-36.

4. Смирнов Г. В. Изучение устойчивости вертикальной позы у пациентов, страдающих остеохондрозом позвоночника // Тез. докл. Всесоюзной конференции профилактики остеохондроза позвоночника средствами оздоровительной физической культуры. — М. — 1991. - С. 84-85.

5. Смирнов Г. В., Вашкевич Д. Б., Суздальцева В. В. Применение новых биомеханических методов контроля после оперативного лечения врожденного вывиха бедра у детей //Восстановительное лечение последствий травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. — Н. Новгород. — 1991. — С. 96-98.

6. Смирнов Г. В., Молочный В. С., Суханова Л. В. Изучение биомеханических характеристик у больных после эндопротезиро-вания тазобедренного сустава //Восстановительное лечение последствий травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. — Н. Новгород. - 1991. - С. 138-141.

7. Молочный В. С., Смирнов Г. В. Восстановительные операции у больных с ложными суставами шейки бедренной кости// Тез. докл. Пленума Правения Всероссийского Научного Медицинского

Общества травматологов, ортопедов. — Екатеринбург , 1992. — Т. 1. - С. 76-77.

8. Смирнов Г. В., Молочный В. С. Комплексная биомеханическая оценка функции тазобедренного сустава после эндопротези-рования // Реконструктивные методы лечения в травматологии и ортопедии.-Кемерово: Народная медицина. - 1992. — С. 87—88.

9. Молочный В. С., Смирнов Г. В. Восстановительные операции у больных с несросшимися переломами и ложными суставами шейки бедренной кости // Реконструктивные методы лечения в травматологии и ортопедии. — Кемерово: Народная медицина. — 1992. - С. 61-62.

10. Смирнов Г. В. Комплексная оценка устойчивости вертикальной позы человека // Тез. докл. Первой Всероссийской конференции-ярмарки "Биомеханика на защите жизни и здоровья человека" - Н. Новгород, 1992. - Т. 1. - С. 221.

11. Смирнов Г. В., Молочный В. С., Ежов Ю. И., Баталов В. П. Биомеханические характеристики у больных с дегенеративно -дистрофическими поражениями тазобедренных суставов // Тез. докл. Первой Всероссийской конференции — ярмарки "Биомеханика на защите жизни и здоровья человека!' — Н. Новгород , 1992. -Т. 1. - С. 225-226.

12. Сидоров В. А., Анишкина Н. М., Антонец В.А., Смирнов Г. В., Зыков А. В. и др. Устройство контроля для реализации акселерометрических методов вибрационной диагностики опорно-двигательной системы человека // Тез. докл. Первой Всероссийской конференции-ярмарки "Биомеханика на защите жизни и здоровья человека" — Н. Новгород, 1992. — Т. 2. — С. 225—226.

13. Вашкевич Д. Б., Смирнов Г. В., Баталов В. П., Мусихи-на И. В. Применение биомеханических методов для оценки функционального состояния опорно-двигательной системы у больных с врожденным вывихом беДра // Тез. докл. Первой Всероссийской конференции-ярмарки "Биомеханика на защите жизни и здоровья человека" — Н. Новгород, 1992. — Т. 1. — С. 43.

14. Смирнов Г. В., Вешуткин В. Д., Данилов В. И., Ефимов А. П. Стабилограф // Медицинская техника. — 1993. — № 1.- С. 40—41.

15. Smirnov G. V. Same aspects of keeping orthopaedic folks straight //Posture and gait : Control mechanisms. — Portlant University of Oregon Books. - 1992. - V. II - P. 431-432.

16. Yefimov F. P., Smirnov G. V., Singosina Т. B. Biomechanical methods of driver's and passenger's locomotor system assessement//Journal

ol traffic medicine, Supplement, 1992. - V. 20. - № 2- P. 60.

17. Smirnov G. V. Complex vertical posture stability assessment in patients with hip joint injuries //SICOT, Korea, 1993.

18. Smirnov G. V. Vertical Posture Stability as an Indicator of Human Locomotor Functions //Fifth International Conference on System Science in Health Care, Prague, 1992.

19. A.c. 1752348 СССР, МКИ A61 B51103. Способ определения устойчивости вертикальной позы человека (А. П. Ефимов, Г. В. Смирнов, В. В. Казаков ). — Заявка № 4841261/14; Заявлено 20.06.90; Опубл. 07.08.92. Бюл. № 29// Открытия, изобретения. -1992. - № 29. - С.28.

20. Положительное решение на выдачу а.с. по заявке N 4947043/14 от 20.06.91., МКИ А61 В5/11. Способ определения устойчивости вертикальной позы человека (А. П. Ефимов, Г. В. Смирнов, В. А. Антонец, Н. М. Анишкина).

21. Положительное решение на выдачу а.с. по заявке 4946686/14 от 20.06.91, МКИ А61 В5/11. Стабилограф (Г. В. Смирнов, В. Д. Вешуткин, В. И. Данилов, А. П. Ефимов).

22. Положительное решение на выдачу а.с. по заявке 4947044/14 от 20.06.91, МКИ А61 В5/11. Способ определения устойчивости ортоградной позы (Г. В. Смирнов, А. П. Ефимов, 10. А. Лебедев).

23. Заявка на патент N 93038786 от 28 июля 1993 г. Вешуткин В. Д., Данилов В. Д., Смирнов Г. В., Ефимов А. П. Стабилограф.

24. Заявка на патент N 93039038 от 28 июля 1993 г. Смирнов Г. В. Способ оценки устойчивости вертикальной позы человека.

25. Смирнов Г. В., Молочный В. С., Ежов Ю. И. Комплексная биомеханическая оценка эффективности эндопротезирования тазобедренного сустава// Материалы VI съезда травматологов ортопедов СНГ, - Ярославль. - 1993г. - С. 200.

26. Метод определения устойчивости вертикальной позы человека: Метод, рекомендации / ННИИТО (Сост. А. П. Ефимов, Г. В. Смирнов, В. А. Антонец, Н. М. Анишкина ). — Н. Новгород, 1994 /В печати; Утверждено к печати зам.министра здравоохранения РФ 22 дек. 1992 г./

27. Smirnov G. V. Complex vertical posture stability assessment//Abstracts of the second congress of biomechanics, Amsterdam. —1994 (in print).

РАЦИОНАЛИЗАТОРСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Получены 17 удостоверений на рационализаторские предложения: 15 в Нижегородском НИИ травматологии и ортопедии (№№ 4680, 1688, 1704, 1705, 1709, 1729, 1734, 1749, 1778, 1779, 1799, 1801, 1805, 1806, 1808 ); 2 — в Нижегородском Архитектурно-строительном институте (№>6 22,24 )

СМИРНОВ Георгий Владимирович

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ ЧЕЛОВЕКА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Автореферат

Подписано к печати 94 г. Формат 60x90 1/16. Бумага писчая № 1. Усл. печ. л. 1,25. Усл. кр.-отт. 1,25. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 49. Бесплатно.

Отпечатано на ротапринте в Институте прикладной физики РАН, 603600, г. Н. Новгород, ул. Ульянова, 46