Методология флоуметрии, Выпуск 4, 2000 г. стр.73-88.

Оценка микроциркуляции у больных с заболеваниями коленных суставов

Т. И. Долганова, М. В. Чепелева, Д. В. Долганов, В. Д. Макушин, О. К. Чегуров

Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г. А. Илизарова (Ген. директор – Заслуж. деятель науки РФ, проф. В. И. Шевцов), г. Курган

Патогномоничным синдромом у больных с различными формами деформирующего артроза коленного сустава являются постоянные ноющие боли в покое, которые, по мнению многих авторов [7,8,9], связаны с нарушением венозного дренажа и состоянием внутрикостной циркуляции в сочетании с воспалительными изменениями параартикулярных мягких тканей. Имеющиеся в литературе сведения посвящены исключительно вопросам нарушений внутрикостной микроциркуляции и не касаются проблем кровоснабжения параартикулярных мягких тканей.

Применение лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) для оценки микроциркуляции покровных тканей привлекает неинвазивностью, простотой исследования, оперативностью контроля за реакциями сосудистого бассейна на функциональные изменения, возможностью длительного мониторинга. Лазерная допплеровская флоуметрия является на сегодняшний день основным методом, позволяющим анализировать капиллярную гемодинамику в реальном масштабе времени. ЛДФ позволяет определить степень компенсации кровотока на микроциркуляторном уровне в зоне бассейна поврежденного сосуда [3].

В комплексном исследовании суставной патологии также успешно применяется тепловидение, сущность которого заключается в регистрации инфракрасного излучения кожных покровов человека. Интенсивность теплового излучения и его распределение на поверхности тела определяется многими факторами, среди которых ведущими являются состояние периферической гемодинамики и наличие очагов термообразования, приводящих к сегментарному изменению метаболизма тканей. В случае появления патологического очага, в области его анатомической проекции возникает участок гипо или гипертермии, по степени интенсивности, площади и другим показателям которого можно судить о характере, распространённости и течении процесса. [2].

Целью работы является сравнительная оценка данных лазерной флоуметрии и тепловизионного исследования в оценке кровоснабжения параартикулярных мягких тканей у больных с заболеваниями коленного сустава.

Материал и методы

Проведен анализ результатов исследования микроциркуляции у 43 больных с заболеваниями коленных суставов обменно-дистрофической (24 человека – I группа) и посттравматической (19 больных – II группа) этиологий. Средний возраст больных составил в первой группе 51,5 ± 8,4 года, во второй группе – 34,0 ± 5,6 лет. Лечение больных проводили в зависимости от анатомо-функциональных нарушений по методикам, разработанным в РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова [5,6].

В качестве нормы использованы средние значения капиллярного кровотока, полученные на симметричных участках интактных конечностей всех больных на разных этапах лечебно-реабилитационного процесса.

Тепловизионное исследование проведено на тепловизоре «Радуга» с помощью компьютерной диагностической системы «Tisa-96» (г. С-Петербург) посредством регистрации серии термограмм при температуре 21 – 23 градуса после двадцатиминутной адаптации пациентов к микроклимату помещения. В схему обследования входили обзорные термограммы нижних конечностей и прицельные термограммы коленных суставов, выполненные в прямой проекции, что позволяло получить информацию об общем распределении тепловых полей в проекции коленных суставов и судить о состоянии периферического кровоснабжения нижних конечностей в целом. Количественная оценка проводилась посредством регистрации температурных перепадов симметричных участков коленных суставов, нижней трети бедра и верхней трети голени (физиологический коэффициент асимметрии менее 0,5 градуса [4]).

Для оценки капиллярного кровотока нами использована лазерная допплеровская флоуметрия (BLF 21 фирмы Transonic Systems, Inc. США). По данным капиллярного кровотока (КК, мл/мин/100г) оценивалась микроциркуляция кожных покровов нижней трети бедра, верхней трети голени, медиального, латерального краев коленного сустава, области надколенника с контролем на симметричных участках здоровой конечности. Для оценки состояния механизмов, регулирующих кожный кровоток, проводили местную ишемическую пробу с пережатием сосудов бедра манжетой под давлением 230-250 мм рт.ст. в течение 3-х минут и регистрацией капиллярного кровотока в области надколенника. Производился расчет следующих показателей: исходная (базальная) перфузия (КК пок., мл/мин/100г), биологический ноль (Б0, мл/мин/100г), максимальная перфузия гиперемии (КК пик., мл/мин/100г), индекс пикового кровотока (ИПК, относительные единицы), интервал времени от снятия окклюзии до появления максимального прироста капиллярного кровотока (Т_макс., мин.), половинное время гиперемии (Т_1/2, мин.). Проведение этого теста у здоровых лиц характеризуется коротким интервалом времени от момента снятия окклюзии до появления максимального прироста перфузии на 340±50%[3].

Результаты местной ишемической пробы представлены в таблице 7.1.

Капиллярный кровоток кожных покровов области надколенника до проведения функциональной пробы (КК пок.) был выше у больных первой и второй групп как до лечения (на 10% и 25% соответственно), так и в первые 6 месяцев после лечения (на 24% и 74% соответственно). Сохраняющиеся более высокие значения капиллярного кровотока исследуемой области у больных с посттравматическими гонартрозами в первые месяцы после оперативного лечения отражают тяжесть оперативного вмешательства, когда помимо основных приемов мобилизации четырехглавой мышцы производят рассечение рубцовых сращений надколенника и частично мобилизацию поддерживающих связок последнего без отсечения от мыщелков бедренной кости.

Таблица 7.1. Показатели микроциркуляции у больных с заболеваниями коленных суставов.

Примечание: - * показано различие параметров относительно значений нормы, р<0,05.

Такой показатель как «биологический ноль» до лечения в обеих группах больных не имеел достоверных отличий от значений нормы, но после оперативного вмешательства мы регистрировали более высокие значения КК к концу 3-х минутной ишемической пробы, что является косвенным показателем усиления обменных процессов в тканях. У больных до лечения максимальные значения капиллярного кровотока после прекращения окклюзии (КК пик.) наблюдались с задержкой, по времени до 30 секунд (в зависимости от степени выраженности дефартроза), на пораженной конечности. При оценке результата лечения мы отмечали нормализацию этого показателя. Прирост капиллярного кровотока в мягких тканях коленного сустава больной конечности и половинное время гиперемии не имели достоверных различий с показателями нормы, что отражало сохраненные резервные возможности капиллярного сосудистого русла и реактивность сосудов прекапиллярного звена в коже над областью пораженного коленного сустава.

Дополнительно у всех больных было проведено исследование капиллярного кровотока методом ЛДФ мягких тканей бедра, коленного сустава и голени. Выявлено, что в 1 группе больных относительно симметричных участков интактной конечности регистрируется незначительно усиление КК в нижней трети бедра (на 2% – 5%), в верхней трети голени (на 10% – 15%). По медиальному краю коленного сустава регистрируется выраженное усиление капиллярного кровотока (на 50% – 70%), в то время как по латеральному краю значения капиллярного кровотока были даже ниже чем на симметричном участке интактной конечности (на 15% – 25%). При тепловизионом исследовании коленных суставов у больных 1 группы было выявлено отсутствие или смазанность контуров надколенника на термограмме, локальное или диффузное повышение энергетического свечения области сустава, связанное с гиперваскуляризацией сустава и наличием асептического воспаления в синовиальной оболочке и параартикулярной клетчатке [1]. У подавляющего большинства больных наблюдалось повышение уровня инфракрасного свечения передне-внутренней поверхности сустава. (Рис.7.1., 7.2.) При контрольном осмотре больных через 1 год после оперативного лечения в 32% наблюдений отсутствовала даже незначительная разница в значениях капиллярного кровотока симметричных участков кожи над областью коленного сустава. При этом на термограммах регистрировалось значительное уменьшение температурной асимметрии. В 35 % случаев наблюдалось отсутствие зон гипертермии в проекции поражённого сустава, чётко прослеживались контуры надколенника (рис.7.3.).

В группе больных с гонартрозами посттравматической этиологии в нижней трети бедра мы наблюдали небольшое снижение капиллярного кровотока (на 7% – 15%) наиболее выраженное при акинематической форме и является следствием ограничений функции четырехглавой мышцы бедра. Капиллярный кровоток кожи в области верхней трети голени, медиальной и латеральной сторон коленного сустава был незначительно усилен (на 7% – 18%). Максимальные значения капиллярного кровотока кожи регистрировались у больных II группы в области надколенника. Там его значения на поврежденной конечности были на 60% – 100% выше симметричных участков интактной конечности. При тепловизионном исследовании (рис.7.4.) также регистрируется гипертермия в проекции поражённого сустава в большинстве наблюдений распространяющаяся на область верхней трети голени. При этом наблюдается как локальное так и диффузное повышение инфракрасного свечения. В 60 % наблюдений было выявлено снижение теплового излучения в проекции приводящих мышц бедра.

В результате проведенного оперативного лечения больные отмечали уменьшение или полное отсутствие болевого симптома и увеличение амплитуды движений в коленном суставе на 30º-90º. По данным ЛДФ у этой категории пациентов длительное время (свыше 6 месяцев) наблюдаются повышенные значения капиллярного кровотока (на 20% – 80%) во всех исследуемых зонах кожи области коленного сустава и степень асимметрии зависит от объема и тяжести оперативного вмешательства. Аналогичная картина наблюдается и при тепловизионном исследовании. В течение 5 – 7 месяцев после оперативного вмешательства на термограммах коленных суставов выявляется выраженное усиление термального ответа (рис.7.5.), после чего инфракрасное излучение исследуемой области начинает снижаться (рис.7.6.), и к 10 месяцу в 50% наблюдений термоасимметрия коленных суставов практически отсутствует, в 50% выражена умеренно.

Выводы

Данные лазерной флоуметрии кожи у больных с гонартрозами различной этиологии показали наличие сохраненных резервных возможностей капиллярного сосудистого русла и реактивности сосудов прекапиллярного звена, они не отражают степень поражения костно-хрящевых структур, но являются четких индикатором сопутствующих воспалительных изменений параартикулярных тканей и коррелируют с тепловизионными исследованиями, которые широко используются в диагностике суставной патологии.

Рисунок 7.1. Больной К., 59 лет. Диагноз: обменно-дистрофический правосторонний гонартроз 2 – 3ст. До лечения. Четко определяет зона крупноочаговой гипертермии, наиболее выраженная по медиальному краю правого коленного сустава (Δt – 2,5º), что соответствует увеличению капиллярного кровотока в 2 раза относительно симметричного участка левой конечности.

Рисунок 7.2. Термографическая динамика того же больного через 2,5 мес. Определяется разлитая гипертермия в проекции правого коленного сустава (Δt – 3,5º). По данным ЛДФ капиллярный кровоток в этой области справа усилен в 2,5 – 3 раза относительно симметричного участка левой конечности.

Рисунок 7.3. Термографическая динамика того же больного через 12 мес. Термоасимметрия коленных суставов практически отсутствует (Δt – 0,4º). По данным ЛДФ асимметрия значений капиллярного кровотока составляла 0,2 – 0,4 мл/мин/100гр.

Рисунок 7.4. Больной В., 35 лет. Диагноз: посттравматический акинематический правосторонний гонартроз 2 – 3ст. До лечения. Четко определяется зона крупноочаговой сливной гипертермии, наиболее выраженная в проекции надколенника правого коленного сустава (Δt – 4,0º), что соответствует увеличению капиллярного кровотока в 3,5 раза относительно симметричных участков интактной конечности

Рисунок 7.5. Термографическая динамика того же больного через 1,5 мес. Определяется разлитая гипертермия в проекции правого коленного сустава (Δt – 5,8º), распространяющаяся на н/з бедра и в/з голени. По данным ЛДФ капиллярный кровоток усилен в проекции н/з бедра на 12%, в/з голени на 24%, в области надколенника на 115% симметричного участка левой конечности.

Рисунок 7.6. Термографическая динамика того же больного через 12 мес. Термоасимметрия коленных суставов умеренно выражена (Δt – 0,7º). По данным ЛДФ асимметрия значений капиллярного кровотока составляла 0,5 – 0,9 мл/мин/100гр.

Литература

1. Анисимов А.С., Белый К.П., Кирилич А.Г., Разумов А.С., Райгородская Т.Г., Сулейманов Э.М.. Опыт применения тепловидения.// Тепловидение в травматологии и ортопедии: Сб.научных трудов. - Горький, 1988. С,187.
2. Анисимов А.И., Сулейманов Э.М., Машков В.М. Применения тепловидения для диагностики гематом и ранних инфекционных осложнений при операциях на костях и суставах.//Методические рекомендации. Министерство здравоохранения РСФСР /Ленинградский НИИ травматологии и ортопедии им. Р.Р.Вредена. Ленинград, 1991. - С.11.
3. Алехина О.Д, Сергеева Н.К., Буточникова Н.П. Оптимизация антиангинальной терапии стабильной стенокардии напряжения//Первый Всеросийский симпозиум «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике». - Москва, 1996. -С.14-16
4. Зарецкий В.В., Выховская А.Г. Клиническая термография / М.: Медицина, 1976. – 168 стр.
5. Макушин В.Д., Чегуров О.К., Карасева Т.Ю., Солдатов Ю.П., Казанцев В.И. Лечение инвалютивного остеоартроза у лиц пожилого и старческого возраста // Современные проблемы медицины и биологии : Сб. науч. Трудов. – Курган, 1999. – С.132-134.
6. Оперативное лечение посттравматической разгибательной контрактуры коленного сустава //Метод. реком. /Состав.: Макушин В.Д.,Югай А.Е.-Х, Дьячкова Г.В. –Курган,1994. –31с.
7. Ушакова О.А. Диагностическая ценность внутрикостного давления при деформирующем артрозе // Повреждение суставов: Сб.науч. трудов. –Алма-Ата, 1982. –С.72-75.
8. Шевцов В.И., Бунов В.С., Гордиевских Н.И. Влияние артериальной недостаточности конечности, туннелизации и трепанации кости на внутрикостное давление //Гений ортопедии. –1999. - №2. – С.51-56.
9. Arnoldi C.C. Intraosseous Engrorgement-Pain Syndromes. The Pathomechanist of Pain //Bone circulation and bone necrosis. – Tulusa, 1989. –P.253-259.

Assessment of microcirculation in patients with diseases of knee

T. I. Dolganova, M. V. Chepeleva, D. V. Dolganov, V. D. Makushin, O. K. Chegurov

Russian Ilizarov Scientific Center “Restorative Traumatology and Orthopaedics”, Kurgan, Russia

43 patients with diseases of the knee were studied for the purpose of comparative assessment of laser flowmetry and thermovision data in analysis of paraarticular soft tissue blood supply. Laser Doppler flowmetry was made, using BLF-21 unit of the firm “Transonic Systems Inc.”, USA. Thermovision study was done by “Raduga” thermovisor, using computer diagnostic system “Tisa-96” (St. Petersburg).

It was established, that the data of skin laser Doppler flowmetry demonstrated maintained reserved potentials of vascular capillary bed and reactivity of vascular precapillary section in patients with gonarthroses of different etiology; the data doesn't reflect the level of involvement of osteocartilaginous structures, but it is a precise indicator of associated inflammatory changes of paraarticular tissues and correlates with thermovision studies, which are widely used for the diagnostics of articular pathology.