Способ оценки суставного синдрома при остеоартрозе коленного сустава и устройство для его осуществления
Группа изобретений относится к медицине, травматологии и ортопедии и может быть использована при лечении остеоартроза коленного сустава, оценки его эффективности. Проводят тензоальгиметрию (ТА) в проекции коленного сустава, измеряют ТА показатели медиальной широкой мышцы бедра, полусухожильной мышцы, двуглавой мышцы бедра, икроножной мышцы в четырех точках больного и здорового коленных суставов пациента. Кроме того, измеряют силу сгибания и разгибания, угол сгибания и разгибания и окружность больного и здорового коленных суставов. С использованием полученных значений, согласно формуле изобретения, определяют суставной интегральный показатель (СИП), до и после лечения и рассчитывают коэффициент прироста как разницу начального и конечного значений СИП, выраженную в процентах. По значению коэффициента прироста оценивают суставной синдром. Устройство для измерения болезненности и силы в коленном суставе содержит датчик усилия с насадками для тензоальгиметрии и динамометрии, измерительный блок. Датчик усилия представляет собой цилиндр с установленным внутри тензодатчиком, на который через шток передается измеряемое усилие. Насадки имеют соответствующие областям измерения размеры. Группа изобретений обеспечивает точность оценки суставного синдрома, эффективности лечения, сокращение времени исследования, расширение технических возможностей устройства. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.
Предлагаемая группа изобретений относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована для лечения остеоартроза коленного сустава.
Известно, что гонартроз характеризуется болевым синдромом разной степени выраженности, ограничением объема движения в суставе, снижением силы разгибателей и сгибателей, а также синовитом.
Обычно в амбулаторной практике ортопеда вышеперечисленные симптомы оценивают описательно в баллах. Однако описательный метод имеет большую погрешность, что затрудняет объективную экспертную оценку суставного синдрома в процессе лечения.
Известен способ оценки функциональной гидродинамики синовиальной жидкости и суставов, характеризующийся тем, что при контрастной рентгеноскопии при движении определяют дренажную функцию каналов перемещения синовиальной жидкости и по их сужению, закупорке, деформации судят о нарушении функции сустава [патент RU 2114560, 1998 г.].
Наиболее близким аналогом способа оценки суставного синдрома является способ оценки поражения сухожильно-связочного аппарата коленного сустава, заключающийся в том, что оценивают болезненность при пальпации, продолжительность болезненности при пальпации, локализацию болезненности при пальпации, количество болевых точек коленного сустава, количество болезненных участков коленного сустава, выраженность спонтанных болей в коленном суставе, характер отечности. Проводят расчет показателей в баллах. На основании этих расчетов делают вывод о слабой степени поражения сухожильно-связочного аппарата при наличии 1-10 баллов; о средней степени поражения сухожильно-связочного аппарата при наличии 11-20 баллов и о значительной степени поражения сухожильно-связочного аппарата при наличии больше 21 балла [патент RU 2328218, 2008 г.]. Недостатками способа являются его трудоемкость и недостаточная точность в исследовании коленного сустава.
Задачей изобретения по объекту/способу является оптимизация исследования коленного сустава.
Технический результат при использовании изобретения - повышение точности оценки, сокращение продолжительности процедуры.
Предлагаемый способ оценки суставного синдрома иллюстрируется фигурами 1-2, на которых изображены четыре точки проведения тензоальгиметрии.
Предлагаемый способ оценки суставного синдрома при остеоартрозе коленного сустава осуществляется следующим образом. Проводят 1) тензоальгиметрию (ТА) в проекции коленного сустава, в относительных единицах измеряют показатель в четырех точках: точка 1 - медиальная широкая мышца бедра в области над надколенником; точка 2 - полусухожильная мышца в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости; точка 3 - двуглавая мышца бедра в области головки малоберцовой кости; точка 4 - икроножная мышца в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра (Фиг. 1-2);
2) динамометрию - сгибание и разгибание коленного сустава измеряют в относительных единицах;
3) угол сгибания и разгибания коленного сустава измеряют в градусах;
4) окружность коленного сустава измеряют в сантиметрах.
Для интерпретации полученных данных переводят полученные результаты в сопоставимые единицы (коэффициенты), сравнивая каждый показатель с соответствующими показателями на условно «здоровом» коленном суставе пациента.
СИП=КТА1+КТА2+КТA3+КТА4+КР+КС+КУМ+КОС;
где:
СИП - суставной интегральный показатель;
КТА1 - отношение ТА показателя медиальной широкой мышцы бедра в области над надколенником здорового сустава к ТА показателю медиальной широкой мышцы бедра в области над надколенником больного сустава;
КТА2 - отношение ТА показателя полусухожильной мышцы в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости здорового сустава к ТА показателю полусухожильной мышцы в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости больного сустава;
КТА3 - отношение ТА показателя двуглавой мышцы бедра в области головки малоберцовой кости здорового сустава к ТА показателю двуглавой мышцы бедра в области головки малоберцовой кости больного сустава;
КТА4 - отношение ТА показателя икроножной мышцы в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра здорового сустава к ТА показателю икроножной мышцы в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра больного сустава;
КР - отношение силы разгибателя здорового сустава к силе разгибателя больного сустава;
КС - отношение силы сгибателя здорового сустава к силе сгибателя больного сустава;
КУМ - отношение угла сгибания и разгибания здорового сустава к углу сгибания и разгибания больного сустава;
КОС - отношение окружности больного сустава к окружности здорового сустава.
СИП определяют до и после лечения, рассчитывают коэффициент прироста как разницу начального и конечного значения СИП, выраженную в процентах, при значении коэффициента прироста от 32,65 до 40,57% оценивают состояние пациента как значительное улучшение, от 29,03 до 32,64% - как умеренное улучшение, от 23,40 до 29,02% - как незначительное улучшение.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность в амбулаторной практике ортопеда быстро и объективно оценивать суставной синдром, а также позволяет определить эффективность проводимого лечения с последующей статистической обработкой.
Для лечения больных применяли нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), препараты, улучшающие микроциркуляцию, хондропротекторы, физиотерапию, ЛФК, гидрокинезиотерапию, массаж. Внутрисуставно вводили глюкокортикостероидные препараты (бетаметазона натрия фосфат, бетаметазона дипропионат) с интервалом через день. Общее количество инъекций составляло от 2 до 3 процедур. После купирования синовита еженедельно вводили внутрь сустава препараты гиалуроновой кислоты от 1 до 3 инъекций на курс лечения.
Под нашим наблюдением в МУП «Центр мануальной терапии» г. Уфы находилось 120 пациентов с остеоартрозом коленных суставов в возрасте от 28 до 91 лет, из них мужчин - 30, женщин - 90. Для оценки тяжести заболевания определяли ортопедический статус, включающий в себя клинические, биохимические, инструментальные, сонографические, рентгенографические и магнитно-резонансно-томографические исследования коленных суставов. Все пациенты разделены на 3 группы. Первую группу составили 52 пациента со значительным улучшением после лечения, вторую группу - 54 пациента с умеренным улучшением, третью группу - 14 пациентов с незначительным улучшением.
При сравнении СИП до и после лечения коэффициент прироста составил в группе со значительным улучшением от 32,65 до 40,57%, в группе с умеренным улучшением - от 29,03 до 32,64%, с незначительным улучшением от 23,40 до 29,02%.
Известно, что наиболее важными симптомами при гонартрозе являются болевой синдром, а также сила мышц сгибателей и разгибателей в коленном суставе. Значимым признаком является уменьшение сгибания и разгибания, в некоторых случаях пассивное увеличение объема суставов.
Если для измерения объема движения в суставе традиционно используется угломер и сантиметровая лента, то для определения степени болезненности используется как описательный, так и инструментальный метод с использованием тензоальгиметров разных конструкций.
Отдельно проводится динамометрия при помощи громоздких устройств. Все это не может не отразиться на трудоемкости проведения исследования коленного сустава.
Известен прибор для измерения мышечного тонуса и порога болевой чувствительности, содержащий установленный в направляющей подпружиненный щуп и средство для регистрации величины перемещения щупа, отличающийся тем, что он имеет установленный в направляющей и предназначенный для связи с регистрирующей системой реостат, ползунок которого соединен со щупом [патент RU 24785, 2002 г.].
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство для динамометрии мышц туловища, состоящее из платформы с укрепленной на ней сиденьем, динамометром, который находится в подпружиненной рамке, которая при проведении обследования растягивается, вследствие чего возникает сигнал с тензометрического датчика, который через цифровой аналоговый преобразователь передается на компьютер, где происходит его анализ [патент RU 34345, 2003 г.].
Недостатками прототипа являются громоздкость данного устройства, а также техническая сложность проведения исследования.
Задачей изобретения по объекту устройство является разработка устройства, позволяющего одновременно проводить исследование болезненности и силы сгибателей и разгибателей коленного сустава для оптимизации исследования коленного сустава.
Технический результат при использовании изобретения - расширение технических возможностей устройства, сокращение продолжительности процедуры.
Предлагаемое устройство для измерения болезненности и силы в коленном суставе иллюстрируется следующими фигурами: на фиг. 3-5 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 6 - схема подключения датчика усилия.
Предлагаемое устройство для измерения болезненности и силы в коленном суставе состоит из датчика усилия 5 с необходимыми насадками и измерительного блока 6. Датчик усилия представляет собой цилиндр с установленным внутри тензодатчиком, на который через шток передается измеряемое усилие. Далее с помощью встроенного инструментального усилителя (ИУ) для нормирования сигнала тензодатчика (ТД), усиленный сигнал по кабелю поступает в измерительный блок, состоящий из аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), выполненного на микросхеме. Преобразованный цифровой код, поступает по каналу SPI в микроконтроллер, который производит обработку, необходимое преобразование цифрового кода, а также служит для вывода на цифровой четырехсегментный индикатор. Питается прибор от четырех батареек типа AAA, стабилизированным интегральным элементом.
После подачи питания, микроконтроллер производит инициализацию АЦП для измерения нормированным сигналом с датчика усилия, определяет режим работы, путем опроса положения тумблера выбора режима. По нажатию кнопки сброса происходит обнуление датчика усилия и соответственно показания индикатора, микроконтроллер переходит в режим определения максимального усилия. После выполненного измерения, измеренное усилие сохраняется на дисплее.
Две специальные насадки 7-8 для тензоальгиметрии представляют собой наконечники из алюминиевого сплава: первый наконечник диметром 8 мм, длиной 20 мм с внутренней метрической резьбой М10, второй наконечник диаметром 18 мм, длиной 15 мм с внутренней метрической резьбой М10. S - площади соприкосновения: 1) диаметр 8=ПR2=3,14⋅16=50,24 мм2, 2) диаметр 18=ПR2=3,14⋅81=254,34 мм2.
Две специальные насадки 9-10 для динамометрии представляют собой полукруглые сегменты с внутренним радиусом 70 мм и 140 мм из алюминиевого сплава с резиновым покрытием для предотвращения травм при исследовании конечностей данным сегментом.
Площадь сегментов: 1) R=70 мм: 107×20=2140 мм2, 2) R=140 мм: 215×30=6450 мм2.
Данные насадки закрепляются на шток 11 цилиндра с помощью резьбовых втулок с внутренней метрической резьбой М10.
При помощи данного прибора можно проводить как тензоальгиметрию, так динамометрию. Для проведения тензоальгиметрии: включают прибор, положение переключателя «один» или «два» (в зависимости от чувствительности к боли), используют датчик с насадками 7-8 для тензоальгиметрии двух видов: диаметром 8 мм или диаметром 18 мм. На измерительном блоке нажимают кнопку сброса, для обнуления. Прикладывают датчик усилия в проекции коленного сустава, измерение проводят в четырех точках - медиальная широкая мышца бедра в области над надколенником; полусухожильная мышца в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости; двуглавая мышца бедра в области головки малоберцовой кости; икроножная мышца в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра. Погружают датчик в мышцу, когда чувство давления переходит в боль, регистрируют данные на цифровом индикаторе измерительного блока.
Для проведения динамометрии: включают прибор, положение переключателя измерительного блока «три» (усиленное сопротивление датчика), используют датчик, на котором есть специальные насадки 9-10 (которые позволяют фиксировать объем мышц) для динамометрии двух видов: радиусом до 70 мм и радиусом до 140 мм. На измерительном блоке нажимают кнопку сброса для обнуления, определяют силу мышц сгибателей и разгибателей голени. Регистрируют данные на цифровом индикаторе.
Использование этого прибора позволяет быстро и качественно проводить оценку суставного синдрома.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами его использования.
Пример №1.
Пациент К. 1958 г.р., обратился в МУП «ЦМТ» с жалобами на боли в правом коленном суставе, ограничение движений.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава выявлена отечность, при пальпации в проекции суставной щели болезненность. Движения ограничены. Сгибание в правом коленном суставе 180-85 градусов, отмечается хромота на правую ногу. При обследовании установлено: общий анализ крови (СОЭ 6 мм/час), магнитно-резонансная томография (По MP картине дегенеративные изменения в менисках. Гонартроз II степени, невыраженный синовит правого коленного сустава.).
Диагноз: Правосторонний гонартроз II ст. Синовит.
Проведено исследование по предлагаемому способу с использованием устройства для его осуществления.
Суставной интегральный показатель до лечения составил:
СИП=КТА1(1,87)+КТА2(1,86)+КТА3(1,85)+КТА4(1,53)+КР(1,87)+КС(1,98)+КУМ(1,52)+КОС(1,05);=13,53
где:
КТА1=391/208=1,87
КТА2=332/178=1,86
КТА3=349/188=1,85
КТА4=382/249=1,53
КР=261 / 139=1,87
КС=391/197=1,98
КУМ=130 гр/85 гр=1,52
КОС=46,0 см/42,5 см=1,05.
После проведенного амбулаторного лечения жалоб нет, суставной синдром купирован.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава отек не выявлен, при пальпации в проекции суставной щели болезненность отсутствует. Сгибание в правом коленном суставе 180-125 градусов. Шаговое время восстановлено.
Суставной интегральный показатель после лечения составил:
СИП=КТА1(1,0)+КТА2(1,0)+КТА3(1,0)+КТА4(1,0)+КР(1,0)+КС(1,01)+КУМ(1,04)+КОС(1,0)=8,05
где:
КТА1=391/389=1,0
КТА2=332/331=1,0
КТА3=349/347=1,0
КТА4=382/379=1,0
КР=261/259=1,0
КС=391/387=1,01
КУМ=130 гр/125 гр=1,04
КОС=43,7 см/43,5 см=1,0.
При сравнении коэффициентов суставного интегрального показателя до и после лечения коэффициент прироста составил 13,53-8,05/13,85*100%=40,50%.
Пример №2.
Пациентка И. 1964 г.р., обратилась в МУП «ЦМТ» с жалобами на боли в правом коленном суставе, ограничение движений.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава выявлена отечность, при пальпации в проекции суставной щели болезненность. Движения ограничены. Сгибание в правом коленном суставе 180-85 градусов, отмечается хромота на правую ногу.
При обследовании установлено: общий анализ крови (СОЭ 10 мм/час), анализ крови на ревмо-пробы (СРБ (-) отрицательно, ревмо-фактор (-) отрицательно, АСЛО (-) отрицательно), рентгенография правого коленного сустава в двух проекциях (признаки деформирующего артроза I степени).
Диагноз: Остеоартроз правого коленного сустава I ст. Синовит.
Проведено исследование по предлагаемому способу с использованием устройства для его осуществления.
Суставной интегральный показатель до лечения составил:
СИП=КТА1(1,65)+КТА2(1,65)+КТА3(1,64)+КТА4(1,38)+КР(1,84)+КС(1,94)+КУМ(1,52)+КОС(1,06);=12,68
где:
КТА1=384/232=1,65
КТА2=321/194=1,65
КТА3=349/188=1,64
КТА4=376/272=1,38
КР=257/139=1,84
КС=382/196=1,94
КУМ=130 гр/85 гр=1,52
КОС=47,0 см/44,0 см=1,06.
После проведенного амбулаторного лечения жалоб нет, суставной синдром купирован.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава отек не выявлен, при пальпации в проекции суставной щели болезненность отсутствует. Сгибание в правом коленном суставе 180-120 градусов. Шаговое время восстановлено.
Суставной интегральный показатель после лечения составил:
СИП=КТА1(1,12)+КТА2(1,12)+КТА3(1,11)+КТА4(1,09)+КР(1,07)+КС(1,06)+КУМ(1,08)+КОС(1,0)=8,65
где:
КТА1=384/342=1,12
КТА2=321/286=1,12
КТА3=349/314=1,11
КТА4=376/344=1,09
КР=257/240=1,07
КС=382/360=1,06
КУМ=130 гр/120 гр=1,08
КОС=47,0 см/47,0 см=1,0.
При сравнении коэффициентов суставного интегрального показателя до и после лечения коэффициент прироста составил 12,68-8,65/12,68*100%=31,78%.
Пример №3.
Пациентка Т. 1959 г.р., обратилась в МУП «ЦМТ» с жалобами на боли в правом коленном суставе, ограничение движений.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава выявлена отечность, при пальпации в проекции суставной щели болезненность. Движения ограничены. Сгибание в правом коленном суставе 180-80 градусов, отмечается хромота на правую ногу.
При обследовании установлено: общий анализ крови (СОЭ 40 мм/час), анализ крови на ревмо-пробы (СРБ (-) отрицательно, ревмо-фактор (-) отрицательно, АСЛО (-) отрицательно), рентгенография правого коленного сустава в двух проекциях (признаки деформирующего артроза II степени).
Диагноз: Остеоартроз правого коленного сустава II ст. Синовит.
Проведено исследование по предлагаемому способу с использованием устройства для его осуществления.
Суставной интегральный показатель до лечения составил:
СИП=КТА1(1,69)+КТА2(1,68)+КТА3(1,67)+КТА4(1,39)+КР(1,82)+КС(1,98)+КУМ(1,62)+КОС(1,03);=12,88
где:
КТА1=376/222=1,69
КТА2=335/199=1,68
КТА3=353/211=1,67
КТА4=364/261=1,39
КР=246/135=1,82
КС=371/187=1,98
КУМ=130 гр/80 гр=1,62
КОС=46,0 см/44,5 см=1,03.
После проведенного амбулаторного лечения жалоб нет, суставной синдром купирован.
Status localis: При осмотре области правого коленного сустава отек не выявлен, при пальпации в проекции суставной щели болезненность отсутствует. Сгибание в правом коленном суставе 180-110 градусов. Шаговое время восстановлено.
Суставной интегральный показатель после лечения составил:
СИП=КТА1(1,29)+КТА2(1,28)+КТА3(1,28)+КТА4(1,27)+КР(1,15)+КС(1,16)+КУМ(1,18)+КОС(1,0)=9,61
где:
КТА1=376/291=1,29
KTA2=335/261=1,28
КТА3=353/275=1,28
КТА4=364/286=1,27
КР=246/213=1,15
КС=371/319=1,16
КУМ=130 гр/110 гр=1,18
КОС=46,0 см/46,0 см=1,0.
При сравнении СИП до и после лечения коэффициент прироста составил 12,88-9,61/12,88*100%=25,38%.
1. Способ оценки суставного синдрома при остеоартрозе коленного сустава, включающий оценку болезненности, отличающийся тем, что проводят тензоальгиметрию (ТА) в проекции коленного сустава, измеряют ТА показатели медиальной широкой мышцы бедра, полусухожильной мышцы, двуглавой мышцы бедра, икроножной мышцы в четырех точках больного и здорового коленных суставов пациента, измеряют силу сгибания и разгибания больного и здорового коленных суставов, измеряют угол сгибания и разгибания больного и здорового коленных суставов, измеряют окружность больного и здорового коленных суставов, после чего определяют суставной интегральный показатель (СИП) по формуле:
СИП=КТА1+КТА2+КТА3+КТА4+КР+КС+КУМ+КОС;
где:
КТА1 - отношение ТА показателя медиальной широкой мышцы бедра в области над надколенником здорового сустава к ТА показателю медиальной широкой мышцы бедра в области над надколенником больного сустава;
КТА2 - отношение ТА показателя полусухожильной мышцы в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости здорового сустава к ТА показателю полусухожильной мышцы в области медиальной поверхности верхней части большеберцовой кости больного сустава;
КТА3 - отношение ТА показателя двуглавой мышцы бедра в области головки малоберцовой кости здорового сустава к ТА показателю двуглавой мышцы бедра в области головки малоберцовой кости больного сустава;
КТА4 - отношение ТА показателя икроножной мышцы в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра здорового сустава к ТА показателю икроножной мышцы в области медиальной головки над медиальным мыщелком бедра больного сустава;
КР - отношение силы разгибателя здорового сустава к силе разгибателя больного сустава;
КС - отношение силы сгибателя здорового сустава к силе сгибателя больного сустава;
КУМ - отношение угла сгибания и разгибания здорового сустава к углу сгибания и разгибания больного сустава;
КОС - отношение окружности больного сустава к окружности здорового сустава;
причем СИП определяют до и после лечения, рассчитывают коэффициент прироста как разницу начального и конечного значения СИП, выраженную в процентах, при значении коэффициента прироста от 32,65 до 40,57% оценивают состояние пациента как значительное улучшение, от 29,03 до 32,64% - как умеренное улучшение, от 23,40 до 29,02% - как незначительное улучшение.
2. Устройство для определения болезненности и силы в коленном суставе, содержащее датчик усилия с установленным внутри тензодатчиком, измерительный блок, включающий аналогово-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что снабжено двумя металлическими насадками для тензоальгиметрии, которые представляют собой наконечники с внутренней метрической резьбой М10, первый из которых выполнен диаметром 8 мм, длиной 20 мм, второй - диаметром 18 мм, длиной 15 мм, двумя металлическими насадками для динамометрии, которые представляют собой полукруглые сегменты с внутренним радиусом 70 мм и 140 мм, имеющие резиновое покрытие, датчик усилия выполнен в виде металлического цилиндра, имеет шток для крепления насадок, а измерительный блок снабжен микроконтроллером и цифровым четырехсегментным индикатором.
