Ортопедия коленного сустава.

Казанский институт травматологии и ортопедии имеет богатый опыт в лечении коленного сустава различными способами. В данной статье мы постараемся рассмотреть различные заболевания с последующим лечением.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Ортопедическое пособие при артрозе коленного сустава.

2. Остеоартроз коленного сустава.

3. Ортопедическое лечение.

4. Конструкции стелек с пронатором.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Knee Adduction Moment and Medial Contact Force – Facts about Their Correlation during Gait. 1 PLoS One. 2013; 8(12).

Kutzner I, Trepczynski A, Heller M O., Bergmann G.

2. The effect of the knee adduction moment on tibial cartilage volume and bone size in healthy women. Rheumatology 2004, Volume 43, Issue 3, March, Pages 311–314. Jackson B. D., Teichtahl A. J., Morris M. E., Wluka A. E., Davis S. R., Cicuttini F. M.

3. Kinetic and kinematic changes with the use of valgus knee brace and lateral wedge insoles in patients with medial knee osteoarthritis. Journal of Orthopaedic Research, 2012, V 30, I 7,1125-1132 Fantini Pagani C H., Brüggemann H M.

4. Knee joint forces: prediction, measurement, and significance. Proc Inst Mech Eng H. 2012 Feb; 226 (2): 95–102. D’Lima D D., Fregly B J., Patil S, Steklov N, Colwell C W.

5. Adduction Moment Increases with Age in Healthy Obese Individuals. J Orthop Res 31:1414–1422, 2013. Blazek K, Asay J L., Erhart-Hledik J, Andriacchi T.

1. ОРТОПЕДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПРИ АРТРОЗЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА.

В коленном суставе приводящий момент.

При применении ортопедических консервативных средств или обосновать эффект снижения нагрузки после хирургического вмешательства и сделать опосредованное заключение о нагрузке в медиальном компартменте коленного сустава позволяет величина НПМ– /Наружний Приводящий Момент/. В тибиофеморальном медиальном компартменте косвенным показателем силы считается НПМ.

Вызывая в медиальном отсеке повышение давления, силу приведения в бедренно-большеберцовом суставе создает приводящий момент. К конечности от центра сустава, к вектору реакции опоры, который представляет перпендикуляр от центра коленного сустава на плечо этой силы проходящей медиальнее во время ходьбы, таким образом, создается произведение реакции опоры на момент приведения колена.

На медиальный отсек сустава увеличивает нагрузку момент приведения, который создает вектор силы, проходящий медиальный центр сустава. Соотношение сегментов конечности и кинематика сустава, влияет мышечная сила и распределение сил на нагрузки в суставе. Плечом рычага и силой ее реакции опоры определяется НПМ.

Величиной наружного приводящего момента в колене /НПМ/ и с варусом колена связаны в медиальном компартменте коленного сустава, при которых возникают нагрузки.

Рис.№1. /Pazit Levenger/. Большое плечо силы и варусный большой угол в коленном суставе имеется справа. Слева ровные конечности во время ходьбы, приводящий момент коленного сустава /НПМ/.

Угол скоса носка на 15-20 градусов, по сравнению с обувью во время окончания опорного периода значительно уменьшает момент приведения колена, по сравнению с 20 градусами опорного периода в течении от 0 до 50% уменьшая момент приведения колена и угол скоса носочной части подошвы в 10 градусов.

По сравнению с каблуком в 5,5 см., на протяжении периода опоры от 50% до 100% момент приведения колена значительно уменьшает обувь с высотой каблука в 1,5 см. На медиальную часть коленного сустава ведут к снижению нагрузки уменьшение угла скоса носка и уменьшение высоты каблука.

В разных отсеках коленного сустава изменению нагрузки способствует конструкция обуви. Не может быть распространена на всю ходьбу прогностическая ценность момента приведения, на это указывает высокие межиндивидуальные и умеренные корреляции вариаций.

В фазе отталкивания, высоких межиндивидуальных различий из-за слабой корреляции она ограничена и не является информативной во второй половине переката стопы, это данная прогностическая ценность НПМ. Медиальной силы в начале опоры или на протяжении всего периода опоры для прогнозирования соотношения сил хорошо подходит момент приведения, который является показателем.

На протяжении переднего толчка реакции опоры для прогнозирования распределения силы в коленном суставе, подходящий показатель позволяет рассматривать НПМ, особенно в фазу переднего толчка, образуя хорошую корреляцию между медиальной силой и моментом.

В латеральном и медиальном компартментах соотношение сил не влияют на величину медиальной силы, которая может увеличиваться за счет изменения работы мышц. Важнейшей механической переменной является медиально-латеральное распределение силы в суставе. Действующую в медиальном компартменте, не как реальную силу, а как показатель в латеральном и медиальном отсеках распределения силы, так это рассматривал I.Kutzner.

С соответствующими значениями НПМ, между средними и пиковыми силами на протяжении периода опоры общую корреляцию между НПМ, автор подтвердил. Уменьшение первого пика медиальной силы на 53% не соответствует уменьшению первого пика НПМ, что и было обнаружено опытным путем.

Во время периода опоры существует умеренная корреляция между медальной силой и НПМ, что также установил автор. Благодаря коррекции варусной деформации уменьшается величина НПМ. После полной замены коленного сустава эндопротезом, с помощью телеметрического имплантата коленного сустава, в суставе во время ходьбы между контактной силой и наружным моментом приведения колена существует количественная взаимосвязь, которую подробно исследовал I.Kutzner.

Субъективные ощущения в суставе можно регулировать с помощью уменьшения НПМ, особенно в фазе заднего толчка к снижению силы может приводить одно и тоже снижение НПМ, это показывают данные различия. Снижение в фазе заднего толчка от 2,7% до 7,6% и в фазе переднего толчка от 3,6% до 5,5% соответственно снижает медиальную силу, это соответствует снижению на 10% НПМ.

О нагрузке на медиальную часть коленного сустава для получения большей информации, делаю упор на импульс НПМ или отдельно в ранней и поздней фазах анализируя пиковое значение НПМ, в то время в зависимости от фаз реакции опоры другие исследователи рассматривают пиковое значение НПМ. Уменьшается на 7% приводящий момент коленного сустава при увеличении вальгуса на 8%.

С положением отдельных сегментов и всей конечности установлено соотношение НПМ. В коленном суставе связано положение большеберцовой и бедренной костей с моментом приведения. С размером медиального плато большеберцовой кости имеет положительную связь момента приведения.

С возрастом у полных людей приводит к увеличению НПМ и способствует деформации коленного сустава за счет большого веса и ожирения, в отличии от людей с нормальным весом. На объем суставного хряща почти не влияет момент приведения у здоровых женщин, такие данные приводит B.D.Jackson.

Не изменяется по мере роста с возрастом, если все находится в физиологических пределах, так как остается неизменной при увеличении веса тела величина приводящего момента. Как следует интерпретировать НПМ в клинике, существуют разногласия того, что между моментом приведения и силой в суставе, существуют противоречивые данные о корреляции между ними.

Рис.№2. Приводящий момент и ротация в суставе во время отталкивания от опоры, распределение сил в коленном суставе.

2. ОСТЕОАРТРОЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА.

Происходит увеличение приводящего момента, по мере сужения суставной щели при прогрессировании медиального остеоартроза. По B.D.Jackson не установлена связь между объемом и нагрузкой хряща, вызывает адаптацию губчатого вещества кости и кортикального слоя повышенная механическая нагрузка.

Остается до конца невыясненной взаимосвязь между состоянием кости больных и здоровых коленных суставах и объемом хряща при механических факторах, при этом одним из факторов в патогенезе артроза коленного сустава является повышенная нагрузка на составной хрящ. Высокой нагрузки в этой области сустава, является результат повышенной ОА медиального отсека.

При ходьбе людей с артрозом коленного сустава присущ большой приводящий момент коленного сустава. Латеральную локализацию дегенерации сустава имеет от 10% до 16% процесс поражает медиальный компартмент сустава остеоартрозом коленного сустава у 67% пациентов. На прогрессирование ОА влияет, одним из факторов которого, является нагрузка на сустав. Напряжением в структурах сустава вызывает занятие бегом и силовыми видами спорта, большая нагрузка способствует болям в коленном суставе.

Синдром синовиальной складки, рассекающий остеохондрит, синдром илио-тибиального тракта, болезнь Осгуда-Шлаттера, теидинит, растяжение и разрыв сухожилий, разрыв и растяжение крестообразных связок, разрыв мениска, хондромаляция надколенника, пателлофеморальный бурсит, эти и другие патологические состояния являются причинами боли в коленном суставе и артроза, а также могут стать причиной инвалидности.

Стоит отметить, что нарушением подвижности, которое сопровождается болями, является распространенное заболевание ОА. Дегенеративно дистрофическое поражение сустава называется болезнь/ОА/ остеоартроз коленного сустава.

Рис.№3. Варусная деформация коленного сустава и тяжелый артроз.

/B.D.Jackson/ Причину истирания медиального хряща и большой размер медиального плато большеберцовой кости во время ходьбы может объяснить относительно избыточный момент приведения. Со временем теряет значительную часть хряща, по сравнению с нормальными субъектами, объем суставного хряща снижен у людей с тибиофеморальным ОА.

Пиковый момент приведения коленного сустава, чем обычно, демонстрируют при ходьбе более высокий, пациенты с ОА коленного сустава. По сравнению с пациентами, у которых диагностирован артроз коленного сустава, такой эффект предположил B.D.Jackson.

Окончательно не установлена количественная связь между наружным моментом приведения и реакции опоры, регистрируется снижение силы в фазе отталкивания от опоры, согласно исследованиям I.Kutzner.

Особенно при отталкивании, на протяжении всего периода переката, между средней силы и приводящим моментом при ходьбе есть умеренная корреляция, по подсчетам B.D.Jackson. Скорость ходьбы в начале фазы переднего толчка влияет на пиковый НПМ, поэтому мышечная сила и реакция опоры является основным фактором нагрузки на сустав, по утверждению I.Kutzner.

Показателем величины медиальной силы является НПМ, то есть высокая линейная корреляция имеется в фазу переднего толчка, в начале переката. На протяжении периода переката стопы существенно различаются корреляция медиальной силы и НПМ. В медиальной части коленного сустава риск артроза увеличивается, что к большей нагрузке медиального отсека коленного сустава предрасполагает увеличение момента приведения, такое наблюдение сделал K.Blazek.

С рентгенологической картинкой артроза меньше коррелируют с деформацией коленного сустава у пациентов с ОА приводящий момент. Имеют более высокий НПМ, как правило, медиального отсека сустава пациенты с ОА по приведенным данным B.D.Jackson.

Прогрессирование артроза коленного сустава являются предикторами тяжести, импульсом и пиком приводящего момента. Попыткой снизить интенсивность боли может быть вызвано уменьшение силы при отталкивании у больного артрозом.

В направлении к средней линии тела и движением бедра при ходьбе объясняется приводящим моментом колена при сильных болях. Отрицательную связь между моментом и болью в коленях демонстрируют пациенты с ОА 4 степени, а между болью в колене и моментом нет связи у пациентов с ОА коленного сустава 2 степени.

Положительную связь между моментом и болью показывает пациенты с артрозом 3 и 4 степени, в то время как отрицательную связь между болью и моментом демонстрируют пациенты с ОА коленного сустава 2 степени.

Таким образом, от тяжести артроза коленного сустава зависит связь между связанными с НПМ, симптомами артроза и нагрузкой. Имеют деформацию или тяжелую варусную ОА коленного сустава данные пациенты. По сравнению со здоровыми людьми, с более выраженным артрозом чаще встречаются у пациентов с более высоким значением НПМ, со степенью артроза считается связанным с НПМ.

Демонстрируют обратную связь некоторые работы, между болью в коленях и НПМ, в других же работах описана положительная корреляция. Остается не ясной связь между симптомами ОА коленного сустава и НПМ, однако взаимосвязь между всеми факторами, положением ног и таза, говорят нам о том, что НПМ связаны с симптомами артроза коленного сустава и болью.

Увеличивая инвалидность у пациентов с ОА коленного сустава, мешает в повседневной деятельности снижая физическую активность, проявляя болевую реакцию, по сколько боль характерна для артроза коленного сустава.

3. ОРТОПЕДИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ.

Уменьшает приводящий момент и создает в колене момент отведения, пронирует стопу и увеличивает высоту латерального края, клин под латеральным краем подошвы. Уменьшает боль и изменяет механику колена стельки с боковым клином. Под латеральным, наружным краем подошвы расположенный клин, который представляет собой пронатор, с помощью которого достигается статическая пронация.

Создавая пронационный динамический или статический эффект, распределение сил в коленном суставе изменяют ортопедические стельки. Боль, связанную с артрозом медиального отсека коленного сустава, могут уменьшить стельки или ортопедическая обувь. В медиальном компартменте имеется сила, которую коррелирует уменьшение НПМ переднего толчка. Для механического выравнивания колена, с целью уменьшения НПМ колена и нагрузки на сустав используются ортезы и стельки, обувные носки и другие ортопедические средства, которые уменьшают риск прогрессирования артроза.

Брейсы или наколенники на коленный сустав, а также обувь или стельки с ассиметричной клиновидной подошвой включает в себя консервативное лечение ОА. Направленные на снижение НПМ методы лечения артроза, которые, не вызывая дополнительного сокращения мышц, чтобы сместить силу в сторону, которая действует на конечность, для этого целесообразно уменьшать общую силу либо медиальную силу.

Таким образом, во время ходьбы на коленный сустав в медиальном компартменте на распределение нагрузки, которая влияет на уменьшение НПМ колена, это и есть основная цель ортопедического лечения ОА.

Рис.№4. Смещение давления в колене изнутри наружу для установки голени в вальгусное положение пронирующий латеральный клин под наружную часть стопы в обуви или стельки.

Применяемых для терапии артроза использование препаратов уменьшают пациенты, которые используют стельки с пронатором, другие публикации свидетельствуют о том, что значительного влияния на прогрессирование или на симптомы остеоартроза не оказывают стельки с латеральным клином, такие работы можно найти в сети.

Относительно эффективности стелек с боковым клином дают противоречивые результаты разные исследования. У пациентов с ОА коленного сустава замедлить прогрессирование заболевания и уменьшить симптомы артроза может изменение нагрузки. В латеральном направлении от медиального компартмента смещают нагрузку и помогают корректировать соотношение суставных концов стельки с боковым клином.

Приводит к прогрессированию артроза коленного сустава и увеличивает нагрузку на коленный сустав варусный момент, помогают уменьшить этот эффект стельки с боковым клином. Для каждого пациента делают индивидуально угол наклона стельки с боковым клином. На наружном крае стопы клин толще, который в виде клина сходит на нет в центральной части, а в переднем отделе с высоким латеральным краем делают данные стельки.

Совершает пронацию своим внутренним краем в результате чего стопа опускается, твердый наружный край сжимается медленно, чем во время ходьбы мягкий внутренний, который сильно проминается сжимаясь. Из более мягкого материала изготовлен внутренний край, а из более плотного материала сделан наружный край, внешне обычную форму имеет стелька или подошва.

Сделанные из разных материалов стельки или обувные подошвы, достигается динамическая пронация. Положительного результата при применении стелечных ортезов достигает 83% в среднем, дискомфорт отмечен у 1% до 46%, а сама эффективность стелек колеблется в диапазоне от 56% до 87%, таких результатов достигли Hsien Ru-Lan.

В результатах их применения сообщается о различиях у пациентов с варусом коленного сустава в отношении применения стелек с боковым клином в 5 градусов. Уменьшение боли дает то, что в литеральном отсеке коленного сустава, из медиального отсека переходит часть нагрузки, то есть пронатор перераспределяет нагрузку.

Во время ходьбы сбалансировать голеностоп и стопу помогают путем увеличения пронации стопы и уменьшают супинацию стопы стельки с пронатором. Действующей в медиальном отсеке, латеральное смещение центра давления на 1 мм. приводит к уменьшению на 1% силы, что в свою очередь уменьшает момент приведения колена на 2%.

Смещение центра давления вызывает угол наклона клина во фронтальной плоскости, которое возникает в коленном суставе и определяет разгрузочное усилие. Положение вышерасположенных сегментов нижней конечности изменяют и устанавливают положение стопы под углом в 5-10 градусов, меняя эти данные с помощью пронирующих стелек. С помощью поддержки свода и с латеральным клином в 5 градусов в индивидуальных стельках у больных артрозом наблюдается эффект разгрузки медиального отсека, об этом сообщает Hsieh R.

В величине силы в бедренно-большеберцовом суставе и о больших межиндивидуальных различиях предупреждал I/Kutzner применяя обувь с разной конструкцией подошвы и оценивая данные результаты. Низким или плоским пронатором и каблуком, низкой жесткостью, большой эластичностью считается обувь, которая является оптимальной конструкцией для больных ОА.

Способен облегчить симптомы артроза пронатор, однако не в состоянии замедлить прогрессирование заболевания, по мнению D.D. D*Lima. При заднем толчке на 22% и при переднем толчке на 13% уменьшается величина пиков момента приведения в суставе, это обнаружено при использовании обуви с большой жесткостью латерального края подошвы. В обуви без подошвы переменной жесткости наблюдается контактная сила в медиальном отсеке сустава и повышена по сравнению с вышеуказанными.

Таким образом, с изменением силы в медиальном отсеке коррелирует изменение момента приведения, и это значит, что у пациентов с артрозом коленного сустава в медиальном отсеке снижается наружный приводящий момент колена, благодаря обуви с ассиметричной жесткостью подошвы. Уменьшение нагрузки на внутреннем компартменте колена у пациентов с ОА дает возможность увеличить скорость ходьбы и уменьшить НПМ колена в начале периода опоры стельки с выкладкой продольного свода с латеральным клином, позволяющие людям ходить естественным образом.

Чтобы оптимизировать положение стопы, в стельках делают выкладку продольного свода, во время бега и ходьбы способность к амортизации ударов для того, чтобы стопа сохраняла данную возможность. В конце периода опоры наблюдается большой крутящий момент при использовании стелек. Изменения в крутящем моменте коленного сустава отсутствует, когда стопа опирается на пятку во время ходьбы без супинаторов в начале периода опоры.

Латеральный клин усугубляет пронацию, если у пациента изначально имеется пронированная стопа. В пределах нормальной, имеет амплитуду пронация стопы с артрозом у большинства пациентов. В обувном ортезе используют дополнительные клиновидные элементы или путем регулирования высоты супинатора, таким образом подтаранный сустав поддерживают в нейтральном положении, на медальный отдел коленного сустава для того, чтобы предотвратить супинацию стопы или чрезмерную пронацию и уменьшение компрессионной нагрузки.

Усугубить симптомы ОА к неправильному расположению сегментов нижней конечности может привести к деформации стопы и голеностопного сустава в заднем или среднем отделах. Несколько сочленений нижних конечностей может захватывать и наносить распространенный характер процесс при дегенеративно-дистрофическом поражении суставов.

Рис.№5. В подтаранном и голеностопном суставах с изменением соотношения берцовых и бедренных костей артроз коленных суставов и компенсаторной установкой.

Наружный вынос подошвы делают в обуви для увеличения пронации стопы. С появлением дискомфорта в ходьбе связан угол вальгуса более 7 градусов, при этом, большее снижение момента приведения колена может обеспечить большой угол клина. Приводит к снижению момента на 1-7% медиальной нагрузки в коленном суставе использование обуви с латеральным клином в 5 мм.

На 7% дает уменьшение внешнего момента приведения колена при использовании стелек с пронатором. К изменению кинематики конечности приводит вальгирующий наколенник, который не дает значительного снижения первого пика силы приведения колена. Показателем нагрузки на сустав является момент приведения, который уменьшает момент приведения на задний толчок реакции опоры, что и является ортопедической коррекцией.

Использование стелек с латеральным клином воздействует меньше, чем снижение НПМ, по расчетам C.H.Fantini Pagani. Уменьшение момента приведения колена по сравнению с пронатором в 4 градуса приводит к увеличению вальгусного момента колена, при коррекции оси конечности ортезом на 8 градусов, так считает автор.

Момент приведения колена надежно уменьшает сочетание ортеза коленного сустава с пронирующей стелькой. Сложному и дорогостоящему оперативному лечению артроза, противостоит простая альтернатива изготовленной стельки на заказ, к такому мнению пришел Hsieh. Обязательную замену деформированных стелек производят при появлении дискомфорта и износа.

По сравнению с новыми, стельки делают менее эффективными и приводят к нарушению положения стопы во фронтальной плоскости, деформация стельки с пронатором, которая может возникать со временем. Пациенты с артрозом, которые не используют стельки демонстрируют более низкие показатели активности, чем пациенты, которые используют данные инструменты.

Фиксируется у пациентов с ОА коленного сустава рост физической активности, уменьшение неприятных ощущений в колене, обеспечивает поддержку свода ношение стелек с латеральным клином в 5 градусов изготовленных индивидуально на заказ. Также, улучшает баланс тела индивидуально изготовленные стельки. В правильном положении и улучшению поддержания тела, а также к уменьшению нагрузки на мускулатуру ноги во время ходьбы, приводит к уменьшению момента приведения создает постоянное использование стелек с латеральным клином, так как на силу мышц голени и бедра влияют стельки с пронатором.

Рис.№6. В конструкции которой, есть подъем латерального края в обуви со стелькой пронатором.

4. КОНСТРУКЦИЯ СТЕЛЬКИ С ПРОНАТОРОМ.

Эффект при использовании ортеза коленного сустава выше, чем при использовании стелек с клином в 4 градуса внешнего момента приведения. Нагрузка на сустав и момент приведения колена во фронтальной плоскости плеча рычага коленного сустава уменьшается при эффективном сочетании стелек ч боковым клином под углом в 4 градуса и ортеза коленного сустава.

Ротация голеностопного сустава происходит при увеличении пикового момента в обуви с боковым клином. По сравнению с ходьбой без ортеза, при использовании стелек с латеральным клином, увеличение среднего момента ротации голеностопного сустава наблюдал C.H.Fantini Pagani.

Наблюдаемое во второй половине периода опоры, за уменьшение плеча рычага колена в медиальном направлении ответственны другие изменения кинематики в сочетании с меньшим наклоном вектора реакции опоры и изменение угла наклона колена во фронтальной плоскости. Направленные в латеральную и медиальную стороны, в которых не наблюдается существенного различия в соотношении сил во второй половине периода опоры.

Разворот нижней конечности наружу и изменение положения ОЦМ, увеличение колебания туловища вызваны сочетанием изменения в плече рычага. С помощью стелек происходит уменьшение рычага на 6%, а с помощью коленного брейса уменьшение рычага происходит на 19%.

Таким образом, во второй половине периода опоры более заметно изменение момента приведения коленного сустава и длины рычага. К уменьшению приводящего момента создает уменьшение плеча рычага коленного сустава и приближает его к вектору реакции опоры. Боковое смещение ОЦМ, а также вальгусный момент подтаранного сустава и плеча рычага увеличивают стельки и на подошве латеральные клинья.