A device for prosthesis length correction

Full Text

Восстановление локомоции после ампутаций нижних конечностей осуществляется посредством их протезирования. Чем качественнее адаптированы относительно друг друга культя и приемная гильза, а также чем выше соматическое здоровье, тем выше возможная степень активности пациента. Наиболее значительные трансформации культи происходят в течение первого года после усечения конечности, но и в последующем происходят различные процессы, результатом которых является в том числе изменение объема культи и, следовательно, высоты «посадки» протеза. Возможно увеличение объема культи, особенно при прогрессировании воспалительных и сосудистых заболеваний, но значительно чаще происходит ее уменьшение. В результате культя «не садится полностью» или «проваливается» в приемную гильзу протеза, за счет чего изменяется расстояние «большой вертел – пол», то есть происходит «изменение длины» протезированной конечности, вслед за которыми вынужденно меняется структура ходьбы и создаются условия для развития множества заболеваний, в первую очередь деформирующих артрозов суставов нижних конечностей, плоскостопия, дорсопатий и развития статического сколиоза позвоночника [1, 8, 10]. Изменения параметров культи требуют замены культеприемной гильзы протеза и/или модуля несущего протеза. Нужно отметить, что при изготовлении протезов несущие модули устанавливаются жестко, без возможности коррекции их длины в связи с крайне высокими осевыми, угловыми и ротационными нагрузками при ходьбе пациента, особенно с большой массой тела.

В рамках действия Федерального закона № 181-ФЗ предусмотрен следующий механизм бесплатного для пациента осуществления ремонтных работ: проведение медико-технической комиссии для установления причины несоответствия протезно-ортопедического изделия требуемым функциям и путей его изменения, проведения дообследования для составления направления на медико-социальную экспертизу организацией, оказывающей лечебно-профилактическую помощь, проведения медико-социальной экспертизы филиалом Бюро медико-социальной экспертизы с внесением дополнений в индивидуальную программу реабилитации или абилитации инвалида, обращения в территориальный Фонд социального страхования для получения направления на протезно-ортопедическое предприятие и только после этого смена деталей в используемом изделии со снятием и установкой косметической оболочки протеза [11]. Стоит отметить, что в соответствии с регламентирующими документами, плановая замена протеза у взрослых осуществляется не чаще одного раза в 2 года, в том числе и при первичном протезировании [7]. Ряд инвалидов, пользующихся протезами, даже при появлении веских оснований для проведения ремонтных работ, зачастую ориентируются на этот срок, тем самым усугубляя имеющиеся и формируя множество новых вторичных нарушений. Одним из основных пусковых механизмов появления патологических изменений является связанная с изменением длины опорных конечностей асинхронно-асимметричная функция паравертебральной мускулатуры, несвоевременное устранение которой может явиться первопричиной появления заболеваний и дисфункций опорно-двигательного аппарата, в том числе симптомокомплекса «боль в спине». Учитывая, что даже функциональное укорочение конечностей может явиться первопричиной появления значимого количества хронических рецидивирующих заболеваний опорно-двигательной системы [10, 12] при сохранности анатомической структуры, колебания длины опорных конечностей в условиях нарушения биомеханики походки при ампутационных дефектах приводят к еще более быстрому прогрессированию патологий [1, 6, 8, 9].

Максимально допустимое укорочение конечности, не нарушающее походку, определено как 2 см, которое, по мнению множества авторов, обусловлено возможностью полноценного включения компенсаторных механизмов организма, таких как коленная и голеностопная стратегии, перекос таза и т. д. Однако, как показали исследования С.Л. Щербина, изменение длины конечности всего на 1 мм от оптимальной существенно (в 2–4 раза) нарушает синхронность функционирования паравертебральных мышечных групп, по данным клинического теста, электромиографии и стабилометрии [3, 4, 5, 12], вызывая целый каскад вначале функциональных, а в дальнейшем и анатомических расстройств, в том числе статической деформации позвоночника, что подтверждается нашими данными обследования пациентов с ампутационными дефектами нижних конечностей травматического генеза [1]. Широкий спектр дисфункций опорно-двигательной системы при несоответствии длины конечностей у пациентов, передвигающихся на протезе, выявлен и другими авторами с обоснованием ими необходимости, как следствие, проведения регулярных коррекционных программ [8].

Задача периодического изменения длины составляющих частей протеза, конечно же, ставилась перед разработчиками протезно-ортопедических изделий. Например, был разработан вариант несущего технологического модуля 8А 018-3К для взрослых с возможностью коррекции длины, регулируемого по высоте от 125 до 380 мм, трех модификаций (изготовитель «Ортопедическая индустрия Москва Энергия»), применяемого временно на этапе протезирования бедра и требующего последующей его замены на постоянный, уже без возможности коррекции длины в связи с ограничением по жесткости фиксации. Существуют несущие детские раздвижные модули 8А 005D, 8A 011D, 8A 011D-01 также производства Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева. Модуль представляет из себя алюминиевую трубку, вставленную в стальную втулку, имеющую прорезь и стяжной винт для фиксации алюминиевой трубки на различной высоте, но в диапазоне обхвата обжимной части втулки. Недостатком данных изделий является возможность использования их у пациентов массой до 45 кг и ограничение регулировки по длине до 3 см [2].

На наш взгляд, задача периодического изменения длины протеза может быть решена за счет простой в изготовлении и применении коррекционной вставки в стандартный несущий модуль, позволяющей точно и надежно изменять длину протеза вне зависимости от роста и веса пациента с культей нижней конечности на практически любом уровне (за исключением избыточно длинных). Конструкция позволяет дозированно, с шагом по 1 мм, изменять длину несущего модуля, а после коррекции длины жестко закрепить составные части устройства и обеспечить нагрузки большой выраженности. Более точная коррекция длины протеза также возможна, но для достижения клинической задачи этого не требуется. Оригинальная трехсоставная конструкция устройства в совокупности с применением технологического отверстия на косметической оболочке протеза позволяет производить многократную коррекцию длины протеза с высокой степенью быстроты и технической легкости, не прибегая к ремонту со сниманием косметической оболочки и заменой деталей модульной системы протеза (рис. 1–3).

 

Рис. 1. Набор деталей для сборки устройства

Fig. 1. A set of parts for assembling the device

 

Рис. 2. Устройство в собранном виде c одной плоской шайбой жесткости

Fig. 2. Assembled device with one flat stiff washer

 

Рис. 3. Устройство в собранном виде установлено в несущий модуль протеза

Fig. 3. The assembled device is installed in the bearing module

 

Устройство интегрируется в виде вставки в стандартную трубку несущего модуля, то есть в уже установленный на протез несущий модуль с предварительным его (части модуля) сегментарным удалением в центральной части, с учетом тенденции к изменению параметров культи и предполагаемого в связи с этим изменения длины протеза, и с возможностью последующей коррекции как для удлинения, так и укорочения. При этом масса изделия не претерпевает принципиального увеличения.

При выкрученных фиксирующих элементах и удаленных шайбах жесткости центральная часть устройства имеет возможность вращаться по стержню внутри втулок, причем при повороте на 360° (один полный поворот) против часовой стрелки между ним и втулкой образуется зазор, равный 1 мм, а при повороте на 360° по часовой стрелке — уменьшается также ровно на 1 мм. Изменение длины несущего модуля осуществляется на основании клинических признаков методики теста больших пальцев по Щербину – Piedalu или другим способом. Жесткость системы по окончании коррекции длины обеспечивается за счет введения шайб жесткости в сформировавшийся зазор и фиксирующими элементами.

Проведена апробация применения данного изделия у 3 пациентов с культями бедра и голени в возрасте от 57 до 66 лет при первичном протезировании. Вес пациентов не превышал 85 кг (рис. 4–6). Во всех случаях причиной формирования ампутационного дефекта были посттравматические отчленения конечностей с наличием рубцовых изменений, в связи с чем параметры культи имели тенденцию к периодическому изменению, особенно после избыточной нагрузки. Применение устройства позволило дозированно, с точностью в 1 мм, многократно изменять длину протеза в ту или иную сторону. Необходимую длину протеза определяли с помощью теста больших пальцев по Щербину – Piedalu. За счет быстрого изменения длины протеза нагрузка при ходьбе проводилась в комфортных для пациента условиях, исключались связанные с разновысокостью длин опор негативные перегрузки отдельных мышечных групп, изначально создавались условия для формирования правильного стереотипа ходьбы.

 

Рис. 4. Вид протеза голени без косметической отделки в прямой (а) и боковой проекции (b), в несущий модуль которого установлено устройство для коррекции длины протеза

Fig. 4. View of the lower leg prosthesis without cosmetic finishing in frontal (a) and lateral projections (b); a device for length correction is installed in the bearing module

 

Рис. 5. Вид протеза бедра без косметической отделки в прямой (а) и боковой проекции (b), в несущий модуль которого установлено устройство для коррекции длины протеза

Fig. 5. View of the hip prosthesis without cosmetic finishing in frontal (a) and lateral projections (b); a device for length correction is installed in the bearing module

 

Рис. 6. Внешний вид пациента с ампутационной культей бедра в прямой (a) и боковой (b) проекции на протезе с возможностью дозированного увеличения и уменьшения его длины

Fig. 6. Patient with an amputated femoral stump (frontal (a) and lateral (b) projections) using the prosthesis with calculated length correction

 

About the authors

Denis D. Bolotov

Russian Medical Academy of Continuing Professional Education; Federal bureu of medical and social expertise

Author for correspondence.
Email: bolotov_d@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1320-0960
SPIN-code: 8846-6802

MD, associate professor of the Department of Traumatology and Orthopedics; Deputy Head of the National Medical Center for Physical and Medical Rehabilitation

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files