Способ термографической диагностики нестабильности эндопротезов тазобедренного и коленного суставов

 

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии. Способ является высокоэффективным и обеспечивает повышение точности диагностики нестабильности эндопротезов тазобедренного и коленного суставов. Проводят инструментальное исследование тазобедренного и коленного суставов, при этом осуществляют термографическое исследование в стандартном вертикальном положении больного после 15-минутной адаптации к окружающей среде, оценивают амплитуду и объем сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР) конечностей, определяют референтную температуру (Т_реф) в подложечной области, вычисляют дифференциальные температуры в передних проекциях обеих конечностей T₁= Т_реф-Т_ст, Т₂= Т_реф-Т_гол, Т₃=Т_реф-Т_бедр, где Т_ст - усредненная температура передней проекции стопы, Т_гол - голени, Т_бедр - бедра и аналогичные дифференциальные температуры для задней проекции нижней конечности T₁', T₂', Т₃', затем для оценки объема иррадиации ССВР вычисляют градиенты температур (ΔT) между интактной (Т_инт) и эндопротезированной (Т) конечностью в виде показателей ΔT₁= T₁-Т_1инт для стоп, ΔТ₂=Т₂-Т_2инт для голени, ΔТ₃= Т₃-Т_3инт для бедер по передней проекции нижней конечности, после чего рассчитывают показатель S (площадь зоны нарушения термотопографии, %), который определяют в виде разницы с интактной конечностью по передней проекции стопы (S₁), голени (S₂), бедра (S₃), а также и по задней проекции соответственно S₁', S₂', S₃', далее полученные показатели сравнивают с термографическими критериями нестабильности эндопротеза: T₁≥1,4^oС, Т₃'≥1^oС, T₂'≥1^oC, Т₁'_инт≥0,9^oС, Т₂'_инт≥0,7^oС, ΔT₁≥1^oС, ΔТ₃≥0,25^oС, ΔТ₂'≥0,3^oС, S₃≥50%, S₂≥75%, S₂'≥50%, полученными при вычислении диагностической эффективности и при наличии не менее двух из этих критериев диагностируют нестабильность эндопротезов. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии.

Диагностика нестабильности эндопротезов коленного и тазобедренного суставов основана на клинических признаках (боль при ходьбе, реже в покое, неустойчивость конечности при движениях, опоре) и сравнительных данных рентгенографии, проведенной сразу после операции и в динамике после нее (Шерепо К. М. Асептическая нестабильность при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава // Дис... д-ра мед. наук. - М., 1990; Нуждин В.И. и соавт. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава//Вестник травм. и ортоп. им. Н.Н. Приорова. - 2001. - 2. - С. 66-71).

Не редкость, когда пациенты длительно ходят с нестабильным эндопротезом, преодолевая боль, пользуясь тростью и т.п., хотя рентгенологических признаков асептического расшатывания может не определяться (Шерепо К.М. Патогенетические аспекты асептической нестабильности эндопротеза тазобедренного сустава //Ортопедия, травматология и протезирование. - 1999. - 1. - С. 42-48; Mintz, A.D. et al. A comparison of plain and fluoroscopically guided radiographs in the assessment of arthroplasty of the knee // J Bone Joint Surg VOL. 71-A, NO. 9, OCTOBER 1989, pp. 1343-1347). В то же время непостоянные боли при ходьбе могут наблюдаться и при рентгенологически стабильном положении имплантанта (Николаев А.П., Лазарев А.Ф., Рагозин А.О. Оценка результатов эндопротезирования тазобедренного сустава // Эндопротезирование крупных суставов - М., 2000. - С.78 и 79). Поэтому диагностическая эффективность рентгенографии далека от совершенства. Применение ее в динамике требует времени, тогда как целесообразна ранняя диагностика нестабильности. Именно в ранние сроки возможна как консервативная профилактика ее прогрессирования за счет уменьшения потери костной массы, щадящего режима нагрузок (Родионова С. С. с соавт. Профилактика нестабильности при эндопротезировании на фоне остеопороза // Эндопротезирование крупных суставов. - М., 2000. - С. 97 и 98), так и проведение реэндопротезирования до развития необратимой деструкции кости и декомпенсации механизмов саногенеза (Балберкин А.В. Реконструктивные операции по замещению пострезекционных дефектов суставных концов длинных трубчатых костей... // Дис... д-ра мед. наук. - М., 1999). Поэтому актуальна разработка новых дополнительных подходов к диагностике нестабильности эндопротезов крупных суставов (Mjoberg, В., Hansson, L.I. & Selvik, G. Instability, migration and laxity of total hip prostheses. A roentgen stereophotogrammetric study //Acta Orthop. Scand. 1984. - 55, 141-145; Ryd L. et al. Roentgen stereophotogrammetric analysis as a predictor of mechanical loosening of knee prostheses // J Bone Joint Surg VOL.77 - B.No3. MAY 1995).

За прототип способа диагностики асептической нестабильности эндопротезов принят способ, описанный К. М.Шерепо (Асептическая нестабильность при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава // Дис... д-ра мед. наук. - М. , 1990), основанный на аппаратном рентген-исследовании больных. Однако способ диагностики по прототипу не является высокоспецифичным, т.е. может давать положительный результат при отсутствии нестабильности. Применение ее в динамике требует времени, тогда как целесообразна ранняя диагностика нестабильности. Поэтому диагностическая эффективность рентгенографии далека от совершенства.

Нами предложен и применен способ термографической диагностики нестабильности эндопротезов с оценкой сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР). Подобные исследования в доступной литературе не обнаружены.

Для выявления нестабильности эндопротезов суставов нижних конечностей больному производят термографию нижних конечностей с помощью тепловизора AGA-780 (Швеция) с компьютерной приставкой для обработки термоизображений ТС-800. Исследование проводят в стандартном вертикальном положении больного после 15-минутной адаптации к окружающей среде. Шкалу прибора устанавливают в пределах 26,8^oС-29,4^oС. Референтную температуру (Т_реф) оценивают в подложечной области. Для оценки амплитуды ССВР на обеих конечностях вычисляют дифференциальные температуры T₁=Т_реф-Т_ст, где Т_ст - усредненная температура передней проекции стопы, Т₂=Т_реф-Т_гол, где Т_гол - усредненная температура передней проекции голени, Т₃=Т_реф-Т_бедр, где Т_бедр - усредненная температура передней проекции бедра, а также аналогичные показатели для задней проекции нижней конечности (T₁', Т₂', Т₃'). Для оценки объема иррадиации ССВР вычисляют градиенты усредненных температур (ΔT) между интактной (Т_инт) и эндопротезированной (Т) конечностью в виде показателей ΔT₁=T₁-T_1инт для стоп, ΔT₂=Т₂-Т_2инт для голеней, ΔТ₃=Т₃-Т_3инт для бедер по передней проекции нижней конечности; ΔТ₁', ΔТ₂', ΔТ₃' - по задней проекции, а также площадь зоны нарушения термотопографии (S, %). Показатель S определяют в виде разницы с противоположной конечностью как по передней проекции стопы (S₁), голени (S₂), бедра (S₃), так и по задней проекции (соответственно S₁', S₂', S₃'). Далее полученные результаты сверяют со справочной таблицей, где приведены эффективные параметры для диагностики нестабильности эндопротеза. Нами вычислены параметры диагностической эффективности (чувствительность, специфичность, прогностичность положительного и прогностичность отрицательного результатов) каждого из показателей для выявления нестабильности эндопротеза (Власов В. В. Эффективность диагностических исследований. - М.: Медицина, 1988. - 256 с.). Это позволяет выделить абсолютные и относительные термографические критерии нестабильности эндопротеза. Абсолютные критерии обладают 100%-ной специфичностью и выявление даже одного из них позволяет дифференцировать нестабильный эндопротез от стабильного. Относительные критерии обладают специфичностью менее 100% и их диагностическая эффективность ниже. Среди относительных признаков следует выделить показатель S₂'≥50%, обладающий как высокой специфичностью, так и чувствительностью. Для достоверной диагностики нестабильности эндопротеза достаточно не менее 2 из признаков, указанных в справочной таблице.

На основании данных литературы (Крыжановский Г.Д. Общая патофизиология нервной системы. - М.: Медицина, 1997) считаем - наличие эндопротеза в конечности является источником несвойственной афферентной импульсации от сохранившихся рецепторных полей (прежде всего внутри костно-мозгового канала), что требует ответной адаптации организма. Нестабильность эндопротеза, сопровождаясь нарушением естественных биомеханических деформаций костной ткани, еще больше увеличивает дополнительную патологическую афферентацию. С другой стороны, резекция обширных участков мягких тканей и костей приводит к функциональной деафферентации нейронов, иннервировавших эти ткани до операции, повышению их возбудимости и нарушению тормозных механизмов. Возможны два пути иррадиации возбуждения под влиянием афферентной импульсации после эндопротезирования - горизонтально-сегментарный с преобладанием распространения ССВР на сосуды противоположной интактной конечности и вертикальный полисегментарный с генерализацией возбуждения соседних сегментов на стороне эндопротезированной конечности. В случае преобладания горизонтально-сегментарного пути ведущее диагностическое значение приобретают амплитудные показатели (например, в ряде случаев нестабильности бедренного компонента коленного сустава), а при доминировании вертикального полисегментарного пути - показатели ΔТ и S. При нестабильности эндопротезов чаще встречается именно второй вариант, в связи с чем специфичность показателей амплитуды рефлекса на интактной конечности ниже, чем в других группах.

Нами обследованы 42 пациента, которым проводилась замена тазобедренного (12 больных) и коленного (30 больных) суставов одной из конечностей эндопротезом К. М. Сиваша. С помощью термографической диагностики у 21 пациента из 42 обследованных выявлена нестабильность эндопротезов коленного (16 больных) и тазобедренного (5 больных) суставов, впоследствии подтвержденная при ревизионном вмешательстве.

Таким образом, термографическая оценка амплитуды и объема сомато-симпатического вазомоторного рефлекса является высокоэффективным методом диагностики нестабильности суставных эндопротезов, дополняющим клинический и рентгенологический контроль (см. таблицу).

Формула изобретения

Способ диагностики нестабильности эндопротезов тазобедренного и коленного суставов, включающий их инструментальное исследование, отличающийся тем, что проводят термографическое исследование в стандартном вертикальном положении больного после 15-минутной адаптации к окружающей среде, оценивают амплитуду и объем сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР) конечностей, определяют референтную температуру (Т_реф) в подложечной области, вычисляют дифференциальные температуры в передних проекциях обеих конечностей T₁= Т_реф-Т_ст, Т₂=Т_реф-Т_гол, Т₃=Т_реф-Т_бедр, где Т_ст - усредненная температура передней проекции стопы, Т_гол - голени, Т_бедр - бедра и аналогичные дифференциальные температуры для задней проекции нижней конечности T'₁, Т'₂, Т'₃, затем для оценки объема иррадиации ССВР вычисляют градиенты температур (ΔT) между интактной (Т_инт) и эндопротезированной (Т) конечностью в виде показателей ΔT₁=T₁-Т_1инт для стоп, ΔТ₂=Т₂-Т_2инт для голени, ΔТ₃=Т₃-Т_3инт для бедер по передней проекции нижней конечности, после чего рассчитывают показатель S (площадь зоны нарушения термотопографии, %), который определяют в виде разницы с интактной конечностью по передней проекции стопы (S₁), голени (S₂), бедра (S₃), а также и по задней проекции соответственно S'₁, S'₂, S'₃, далее полученные показатели сравнивают с термографическими критериями нестабильности эндопротеза: T₁≥1,4^oС, Т'₃≥1^oC, Т'₂≥1^oС, Т'_{1 инт}≥0,9^oС, Т₂'_инт≥0,7^oC, ΔT₁≥1^oC, ΔТ₃≥0,25^oC, Δ'Т₂≥0,3^oC, S₃≥50%, S₂≥75%, S'₂≥50%, полученными при вычислении диагностической эффективности и при наличие не менее двух из этих критериев диагностируют нестабильность эндопротезов.

РИСУНКИ

Рисунок 1