The effectiveness of controlled growth in correcting the inequality of the length of the lower extremities in the framework of multi-level simultaneous orthopedic interventions in children with hemiparetic forms of cerebral palsy

全文:

ОБОСНОВАНИЕ

Частота встречаемости гемипаретических форм церебрального паралича у детей доходит до 15,3% [1, 2]. Возникающие глобальные двигательные нарушения, как правило, относятся к уровням I–II по классификации Gross Motor Function Classification System (GMFCS) [3]: 87,8% — уровень I, 7,1% — уровень II по GMFCS [2].

Многоуровневые одномоментные ортопедические вмешательства при гемипаретических формах детского церебрального паралича (ДЦП) подразумевают не только коррекцию ортопедических осложнений на вовлечённой конечности, но и уравнивание или уменьшение неравенства длины конечностей [4–6].

Необходимость коррекции неравенства длины нижних конечностей при спастических гемипарезах у детей обусловлена зависимыми нарушениями походки: при величине укорочения 1 см и более при ходьбе босиком обнаружили снижение скорости ходьбы и длины шага [7], разница в длине 1 см и более предрасполагает к рецидиву эквинусной контрактуры после первичного её устранения [8]. Кроме того, до настоящего времени неизвестен эффект одновременной многоуровневой коррекции ортопедических осложнений ДЦП (контрактур, деформаций) и, соответственно, улучшения функции вовлечённой конечности на параметры уравнивания длины конечностей при одновременном использовании методики управляемого роста.

Цель исследования — анализ параметров коррекции неравенства длины сегментов нижних конечностей методом управляемого роста у детей со спастической гемиплегией в рамках многоуровневых ортопедических вмешательств.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Работа построена на основании анализа лечения 24 пациентов, которым выполнялось оперативное лечение в период с 2017 по 2022 г.

Критерии соответствия

Критерием включения в данное исследование являлся диагноз церебрального паралича (G80.2) по Международной классификации болезней [9] у детей в возрасте менее 15 лет, когда рентгенологически определялись открытыми зоны роста области коленного сустава контралатеральной (здоровой) конечности.

Обязательным условием являлась возможность стандартной рентгеновской оценки длины сегментов нижних конечностей перед операцией, а также после завершения применения пластин управляемого роста (их удаления), когда рентген-телеметрия выполнялась с расстояния не менее 250 см у детей в вертикальной позе и при возможности полного разгибания коленных суставов [10].

Соответственно, из исследования исключены дети с иными диагнозами, случаи, когда не производились вмешательства на вовлечённой конечности, дети старше 15 лет либо случаи, когда было невозможно выполнение рентгеновского исследования по вышеуказанным критериям.

Условия проведения

Все оперативные вмешательства проводились в НМИЦ ТО им. Г.А. Илизарова. Для выполнения данного исследования и лечения необходимо наличие в стационаре возможности осуществления обзорной рентгенографии конечностей для оценки разницы их длины и наличие в операционной электронного оптического преобразователя.

Описание медицинского вмешательства

Выполненные оперативные вмешательства подра-зумевали коррекцию контрактур и деформаций на вовлечённой конечности за счёт многоуровневых ортопедических вмешательств и одновременное выполнение методики временного торможения роста на здоровой конечности. Через два доступа с медиальной и латеральной сторон накладывалась 8-образная пластина и фиксировалась соответственно к эпифизу и метафизу кости под многоуровневой рентгеноскопией.

При анализе эффективности методики управляемого роста исследовали:

• изменения длины сегментов (здорового с торможением роста и контралатерального) в период наблюдения;
• скорость торможения роста оперированного сегмента здоровой конечности (мм/мес) [11];
• сопоставление скорости торможения роста в зависимости от возраста (выраженного в месяцах) выполнения операции;
• достижение планируемой коррекции неравенства длины конечностей.

Для оценки результатов лечения данная публикация учитывает критерии оценки по шкале Gillette [12]. Более детальный анализ параметров движений и объективной оценки походки, включая компьютерный анализ, требует широкого представления материала, что выходит за рамки данной работы и требований формата статьи.

Оперативное вмешательство выполнялось по методике экстрафизарного временного блокирования роста [13] с использованием отечественных титановых пластин (разработчик — ООО «Метис», г. Томск).

Отметим, что ввиду обратимости процедуры управляемого роста, а также целесообразности выполнения её совместно с ортопедическими элементами операции на вовлечённой конечности (под единственной анестезией) изучение костного возраста для определения оптимального момента эпифизиодеза не проводилось.

Статистический анализ

Для статистической обработки данных применяли программу AtteStat 12.0.5. Количественные характеристики выборочных совокупностей представлены в таблицах в виде медианы с уровнем распределения процентилей 25÷75%.

Этическая экспертиза

На проведение исследований было получено разрешение комитета по этике. Исследования проводились в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками от 2000 года, «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утверждёнными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003 года. Пациенты или родители пациентов, уполномоченные сотрудники социальных учреждений подтверждали согласие на проведение исследования и публикацию результатов без идентификации личности.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Из серии 54 пациентов детского возраста с ДЦП, прооперированных в период 2017–2022 гг. с применением метода управляемого роста, удалось выделить 24 пациента, соответствующих критериям включения. По уровню нарушения двигательных функций все пациенты были классифицированы как соответствующие уровню I по GMFCS.

В 8 случаях метод управляемого роста применялся на бедре (группа 1), в 15 — на большеберцовой кости (группа 2). В одном случае экстрафизарный эпифизиодез использовали как на бедре, так и на голени, и для анализа сегменты были отнесены к соответствующим группам.

В табл. 1 представлена общая характеристика групп.

 

Таблица 1. Демографические характеристики групп, длительность применения пластин управляемого роста

Table 1. Demographic characteristics of groups, duration of use of controlled growth plates

Группа	Возраст момента операции, мес	Пол (ж/м)	Длительность эпифизиодеза, мес
1-я (бедро)	142 (109÷156)	2/7	18 (17÷23)
2-я (голень)	144 (107÷154,8)	5/11	18,5 (12,8÷25,5)

 

В табл. 2 приведены параметры эффективности управляемого роста в сравнении с вовлечённой бедренной костью.

 

Таблица 2. Параметры действия управляемого роста на бедре

Table 2. Controlled growth action parameters on the hip

Разница в длине, мм		Величина коррекции, мм	Скорость коррекции, мм/мес
до операции	на момент удаления пластин
10,0 (5÷14)	–5,0 (–15,0÷0,0)	20,0 (15÷23)	1,17 (0,88÷1,23)

 

В табл. 3 приведены параметры действия управляемого роста на голени.

 

Таблица 3. Параметры действия управляемого роста на голени

Table 3. Parameters of controlled growth action on the lower leg

Разница в длине, мм		Величина коррекции, мм	Скорость коррекции, мм/мес
до операции	на момент удаления пластин
10,5 (6÷13,3)	–1,5 (–5,25÷1,25)	16,0 (8÷17,5)	0,67 (0,32÷0,85)

 

Рис. 1 и 2 дают представление о зависимости от возраста выполнения операции как скорости торможения роста здорового сегмента (бедра или голени), так и достигнутой величины коррекции.

 

Рис. 1. Зависимость параметров эффективности управляемого роста на бедре: a — возраст–скорость торможения; b — возраст–величина коррекции.

 

Рис. 2. Зависимость параметров эффективности управляемого роста для большеберцовой кости: a — возраст–скорость торможения; b — возраст–величина коррекции.

 

Очевидно, что по мере увеличения возраста в момент вмешательства (особенно во второй половине пубертатного периода) эффективность методики управляемого роста снижается. Отметим, что во всех случаях, когда величина коррекции составила в итоге менее 1 см, возраст пациентов превышал 144 месяца (12 лет).

В целом, учитывая длину сегментов и бедра, и голени, достигнутая коррекция была вполне удовлетворительной. До операции разница в суммарной длине бедра и голени составляла 18 (11÷23) мм, а после периода коррекции — 4 (–4,5÷5,75) мм. Интересно отметить, что при выполнении эпифизиодеза до достижения возраста 11 лет присутствует тенденция гиперкоррекции укорочения вовлечённой конечности при учёте разницы в длине сегмента «бедро–голень» (рис. 3).

 

Рис. 3. Суммарная разница в длине сегментов «бедро–голень» здоровой и вовлечённой конечности к моменту удаления пластин управляемого роста.

 

Клинический пример

Пациент, 11 лет и 8 месяцев, с диагнозом «ДЦП, левосторонний гемипарез» поступил в Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии с жалобами на укорочение левой нижней конечности, хромоту и ограничение движений в левом коленном и голеностопном суставах. На обзорной телерентгенограмме нижних конечностей стоя в прямой проекции было установлено анатомическое укорочение левой нижней конечности на 15 мм (бедро — 5 мм, голень — 10 мм) (рис. 4a). За одну операционную сессию было проведено вмешательство на обеих нижних конечностях. Справа выполнен временный экстрафизарный эпифизиодез проксимального отдела правой большеберцовой кости 8-образными пластинами. Слева — тенотомия полусухожильной мышцы, апоневротомия полумембранозной, икроножных мышц по Strayer, укорочение сухожилия задней большеберцовой мышцы за счёт её дублирования. Гипсовая иммобилизация левой нижней конечности составила 4 недели. Пациенту проводились контрольные измерения на телерентгенограмме нижних конечностей в сроки 6 и 10 месяцев после операции. На 10-й месяц установлена одинаковая длина конечностей, (рис. 4b), металлоконструкции с проксимального отдела правой большеберцовой кости были удалены.

 

Рис. 4. Телерентгенограмма стоя в прямой проекции: a — до операции, b — перед удалением металлоконструкции, скорость коррекции составила 10 мес.

 

В дополнение к аспектам роста сегментов табл. 4 даёт представление об объёме оперативного вмешательства на вовлечённом сегменте в совокупности в каждой группе.

 

Таблица 4. Элементы (количество) оперативного вмешательства на вовлечённой конечности

Table 4. Elements (quantity) of surgical intervention on the involved limb

Группа	Удлинение аддукторов бедра	Удлинение сгибателей голени	Удлинение m. triceps	Укорочение m. tibialis posterior	Таранно- ладьевидный артродез	Подтаранный артроэрез	Деторсионная остеотомия	Реконструкция стопы по Evans
1-я	3	3	9	1	1	1	–	1
2-я	4	4	15	3	1	–	1	3

 

Исходы ортопедических операций на вовлечённой конечности к моменту завершения коррекции неравенства длины соответствовали поставленным задачам у всех пациентов. Суммарно результат многоуровневых вмешательств отражён в улучшении параметров ходьбы. При анализе результатов лечения в данной работе были учтены исходы по шкале Gillette (табл. 5).

 

Таблица 5. Оценка двигательных возможностей по шкале Gillette (указано количество пациентов, двигательные возможности которых соответствовали определённому уровню)

Table 5. Assessment of motor abilities according to the Gillette scale (the number of patients whose motor abilities corresponded to a certain level is indicated)

Период	Уровень Gillette
	V	VI	VII	VIII
До операции	5	14	4	1
Через 2 года	–	6	13	5

 

Отметим, что благодаря проведённому лечению улучшение функциональных возможностей отмечено у 22 из 24 пациентов (в 91,7% случаев).

ОБСУЖДЕНИЕ

Целью коррекции неравенства длины нижних конечностей при спастических гемипарезах являются профилактика рецидива эквинусной установки стопы [8], улучшение параметров ходьбы [7, 14], предотвращение вторичных деформаций позвоночника [15] и стопы здоровой конечности [6, 7, 16].

Способы устранения неравенства длины различны: управляемый рост или удлинение конечности, и в настоящее время нет однозначных рекомендаций по выбору метода коррекции [6, 7, 15–17]. Тем более, что круг работ по коррекции неравенства длины нижних конечностей у неврологических пациентов весьма ограничен, изучаемые серии невелики [6, 15, 18]. И невозможно считать научно обоснованным подходом экстраполяцию результатов применения метода управляемого роста у лиц с врождёнными или посттравматическими укорочениями с прогнозируемым ростом [19, 20] на группу пациентов, у которых разница в длине ног возникает на фоне неврологических заболеваний.

Тем не менее управляемый рост выглядит предпочтительнее с точки зрения меньшего объёма операции и исключения воздействия диафиксирующих элементов аппарата внешней фиксации на вовлечённую конечность. М. Corradin и соавт. [6], применяя управляемый рост, при исходной средней разнице в длине 3–4 см достигли финальной разницы 1–2 см, при этом не наблюдался рецидив увеличения неравенства нижних конечностей в среднем периоде наблюдения 6–7 лет. Коррекция неравенства длины сопровождалась исчезновением компенсаторных чрезмерных сгибательных установок в коленном и тазобедренном суставах и избыточной тыльной флексии стопы на здоровой конечности.

Величина остаточного неравенства при спастической гемиплегии остаётся нерешённым вопросом. Учитывая низкий селективный контроль и слабость тыльных флексоров стопы, М. Corradin и соавт. [6] рекомендуют остаточное неравенство 0,5–1,5 см. С другой стороны, даже неравенство длины 1 см негативно влияет на кинематику таза и позвоночника при ходьбе [15, 18] и по-прежнему имеет показания к компенсации [7, 15]. В нашей серии средняя суммарная разница сегментов бедра–голени к моменту удаления пластин составляла 4 мм, что указывает на управляемость и возможность хорошего контроля за процессом моделирования роста. Тем не менее отметим, что темпы коррекции неравенства длины не линейны, и их значения выше для детей в период до предпубертатного толчка роста.

С этой точки зрения вычисленные среднестатистические темпы коррекции в нашей серии носят ориентировочный характер (для бедра — 1,17 мм/ мес, для голени — 0,67 мм/мес) и не рекомендуются как единственный критерий планирования длительности процедуры управляемого роста. В литературе мы нашли немногочисленные источники, указывающие на среднестатистические темпы коррекции при использовании экстрафизарного эпифизиодеза [21] со значениями темпов коррекции длины 0,55 мм/мес для бедра и 0,54 мм/мес для голени [22].

Учитывая обратимый характер экстрафизарного эпифизиодеза [11, 12], вопрос об определении костного возраста в период до предпубертатного скачка роста для выбора оптимального момента расположения имплантатов не имеет решающего значения. Важно избежать позднего выполнения операции торможения роста, чтобы в процессе остаточного роста успеть компенсировать разницу в длине. Наши данные показывают, что риски недостаточной коррекции серьёзно возрастают после возраста 12–13 лет. Это относится ко второй половине пубертатного ускорения роста на нижних конечностях, когда ускорение продольного роста сменяется его замедлением [23].

Сложностей добавляет и факт, что методология интерпретации костного возраста у детей с односторонними формами спастического паралича противоречива: Т. Erickson и соавт. [24] не определяют влияния стороны гемипареза на установление костного возраста по рентгенограммам кисти, а J.S. Lee и соавт. [25] указывают на отставание значений костного возраста на стороне гемипареза в сравнении с интактной рукой.

Как правило, показания к оперативной коррекции вторичных осложнений ДЦП возникают после возраста 8–10 лет [26, 27]. И именно этот возраст является оптимальным для коррекции неравенства длины за счёт торможения роста [11, 28]. Объединение этих двух элементов выглядит логичным и соответствующим принципам многоуровневого одновременного вмешательства при ДЦП. Наши результаты подтверждают обоснованность такого подхода, находя подтверждение в улучшении двигательных возможностей в период наблюдения не менее 2 лет.

Конечно, одно только устранение неравенства длины конечностей не носит решающего характера в улучшении кинематики движений у ребёнка со спастической гемиплегией, однако является важным элементом, улучшающим параметры движений при ходьбе со стороны как вовлечённой, так и здоровой конечности. Инструментальное исследование данной когорты детей позволит количественно оценить изменения кинематики и кинетики походки. Большое значение имеет и определение неравенства длины на момент закрытия зон роста бедра и голени, что также является задачей продолжения данного исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учитывая преимущества многоуровневых вмешательств при ДЦП, выполнение управляемого роста в рамках единой операции с реконструктивными элементами на вовлечённой конечности является предпочтительным.

Контролируемый и обратимый характер экстрафизарного временного эпифизиодеза позволяет достичь требуемой коррекции без высоких рисков избыточного торможения роста.

Выполнение операции управляемого роста предпочтительнее в возрасте не позднее 12–13 лет, учитывая остаточный потенциал роста.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие пациентов на публикацию медицинских данных и фотографий.

ADDITIONAL INFO

Author contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

作者简介

Ulvi Mamedov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

编辑信件的主要联系方式.
Email: ulvi.mamedof@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-0266-6515
俄罗斯联邦, Kurgan

Ahmed Tomov

Priorov Central Institute for Trauma and Orthopedics

Email: doc0645@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-2981-7722
SPIN 代码: 2949-6153

MD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Moscow

Orkhan Gatamov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics

Email: or-gatamov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-4244-5774
SPIN 代码: 9647-8748

MD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Kurgan

Dmitry Popkov

Ilizarov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; Priorov Central Institute for Trauma and Orthopedics

Email: dpopkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8996-867X
SPIN 代码: 6387-0545

MD, Dr. Sci. (Med.), professor of the Russian Academy of Sciences

俄罗斯联邦, Kurgan; Moscow

参考

补充文件