Попытки разобраться в сложных вопросах этиологии и патогенеза врожденных сколиотических деформаций привели к созданию различных классификаций, основанных на морфогенетическом и клинико-рентгенологическом принципах [3–6]. В настоящее время наибольшее признание в клинической практике получила клинико-рентгенологическая классификация, предложенная Научным обществом по изучению сколиозов – SRS (Scoliosis Research Society, США).
В соответствии с этой классификацией сколиотические деформации позвоночника (в том числе и врожденные) различаются по локализации вершины искривления. Выделяются грудные, грудопоясничные, поясничные и пояснично-крестцовые сколиозы, что необходимо для определения тактики лечения [4, 6].
Появление в клинической практике новых высокоинформативных методов исследования [1, 2, 7] создает предпосылки для изучения и оценки врожденных деформаций позвоночника с помощью количественных методов клинической биомеханики.
Нами предпринята попытка с помощью оценить однотипность формы и ориентации позвоночника во фронтальной плоскости при врожденной сколиотической деформации в соответствии с классификацией SRS.
При этом мы выявили существенные различия не только формы и ориентации позвоночника во фронтальной плоскости, но и протяженности первичной и компенсаторных дуг.
Для ликвидации этого несоответствия мы прибегли к более подробному разделению деформаций. Все имевшиеся в нашем распоряжении 33 наблюдения врожденного сколиоза были разделены на шесть групп в зависимости от локализации аномального позвонка, который являлся вершиной деформации (рис. 1).
Форма и ориентация позвоночника во фронтальной плоскости в зависимости от локализации аномалии
| 1 – верхнегрудная Th1–Th4; 3 – нижнегрудная Th8–Th10; 5 – поясничная L1–L5; |
2 – среднегрудная Th5–Th7; 4 – грудопоясничная Th11–Th12; 6 – пояснично-крестцовая L5–S1 |
Таблица 1 Усредненные параметры формы, ориентации и протяженности деформации во фронтальной плоскости при различной локализации аномалий позвоночника (M ± m) |
|||||||
| Параметры | Локализация | ||||||
| Th1–Th4 | Th5–Th7 | Th8–Th10 | Th11–Th12 | L1–L5 | L5–S1 | ||
| Количество позвонков в первичной дуге | 5 | 6 | 9 | 6 | 5 | 4 | |
| Протяженность | |||||||
| верхней противодуги | — | Th1–Th3 | Th1–Th4 | Th1–Th8 | Th5–Th11 | Th1–L1 | |
| первичной дуги | Th1–Th5 | Th4–Th9 | Th5–L1 | Th9–L2 | Th12–L9 | L2–L5 | |
| нижней противодуги | Th6–L3 | Th10–L4 | L2–L5 | L3–L5 | – | – | |
| Центральный угол, град. | |||||||
| верхней противодуги | – | –33,0 ± 31,2 | –26,7 ± 31,0 | –66,0 ± 32,8 | –21,3 | –156,0 | |
| первичной дуги | 107,0 | 124,8 ± 22,4 | 120,6 ± 19,0 | 120,7 ± 35,3 | 87,5 | 44,2 | |
| нижней противодуги | –45,8 | –75,8 ± 19,6 | –38,9 ± 10,7 | –50,7 ± 11,5 | – | – | |
| Угол наклона хорды, град. | |||||||
| верхней противодуги | – | 15,6 ± 14,9 | 20,6 ± 19,7 | 19,0 ± 16,4 | 9,9 | 4,0 | |
| первичной дуги | 13,2 | –3,2 ± 9,8 – | –5,6 ± 7,4 | –12,1 ± 8,6 | –18,9 | 50,0 | |
| нижней противодуги | –7,0 | –3,4± 4,7 | –5,6 ± 7,4 | –17,4 ± 14,9 | – | – | |
| Угол наклона общей оси позвоночника, град. | 2,7 | 0,7 ± 1,7 | –0,7 ± 3,0 | –3,3 ± 0,7 | –6,5 | 21,8 | |
| Количество наблюдений | 1 | 6 | 14 | 9 | 2 | 1 | |
| Знак «минус» отражает величину угла наклона по ходу часовой стрелки и величину центрального угла дуги, открытой влево. | |||||||
Проведенная статистическая обработка данных позволила получить усредненные параметры, характеризующие форму и ориентацию позвоночника во фронтальной плоскости (табл. 1).
Количество позвонков в первичной дуге деформации изменялось в зависимости от ее локализации. Таким образом, утверждение о том, что врожденная сколиотическая деформация всегда характеризуется очень короткой первичной дугой, может быть поставлено под сомнение, поскольку при грудопоясничной локализации первичной дуги она имеет значительную протяженность.
Анализ параметров, представленных в табл.1, выявил принципиальные различия формы и ориентации позвоночника во фронтальной плоскости в зависимости от локализации аномалии.
Верхнегрудная Th1–Th4 локализация аномального позвонка характеризуется образованием первичной дуги протяженностью от Th1 до Th4 позвонка, отсутствием верхней компенсаторной дуги и наличием пологой нижней дуги противоискривления, включающей Th6–L3 позвонки.
Первичная и компенсаторная дуги расположены сторонах от вертикальной линии, восстановленной из основания позвоночника. Наклон хорды дуги нижнего противоискривления составил –7,0°.
Среднегрудная Th5–Th7 локализация аномалии характеризуется образованием первичной дуги на протяжении от Th4 до Th9 позвонка и двух дуг противоискривления: верхней – от Th1 до Th3 и нижней – от Th10 до L4 позвонков. В 60 % клинических наблюдений верхним концевым позвонком первичной дуги являлся позвонок Th4, в остальных 40 % случаев Th5 и Th6 позвонки. Нижним концевым позвонком первичной дуги в 50 % случаев был позвонок Th9, в остальных 50 % случаев – Th7 и Th11 позвонки. При этом наклон хорды нижней дуги противоискривления колеблется в пределах от –12,0° до 2,2°, что в среднем составляет –3,4° ± 4,7°, т. е. меньше, чем в предыдущей группе. Расположение первичной и нижней компенсаторной дуги на противоположных сторонах от вертикали сохраняется. Величина центрального угла первичной дуги колеблется в пределах от 93,2° до 150,0°, что в среднем составляет 124,8° ± 22,4°. Центральный угол дуги нижнего противоискривления колеблется в пределах от –54,0° до –93,0° и в среднем составляет –75,8° ± 19,6°.
Нижнегрудная Th8–Th10 локализация аномального позвонка приводит к образованию первичной дуги на протяжении от Th5 до L1 позвонков и двух дуг противоискривления: верхней – от Th1 до Th4 и нижней – от Th2 до L5 позвонков. В 78 % наблюдений верхним концевым позвонком первичной дуги являлся позвонок Th5, в остальных 22 % случаев – Th7 и Th8 позвонки. Нижним концевым позвонком первичной дуги в 57 % случаев был позвонок L1, в остальных 43 % случаев – Th11 и Th12 позвонки Величина центрального угла первичной дуги колеблется в пределах от 67,2° до 149,0°, что в среднем составляет 120,6° ± 19,0°. Центральный угол нижнего противоискривления колеблется в пределах от –38,0° до –89,0°, что в среднем составляет –38,9° ± 10,7°. Нижняя противодуга и первичная дуга располагаются по одну сторону от вертикали. Наклон хорды нижней дуги противоискривления колебался в пределах от –3,4° до –19,0°, что в среднем составило –5,6° ± 7,4°. Различия с аналогичными параметрами в третьей группе статистически достоверны (р < 0,05).
Грудопоясничная Th11–Th12 локализация аномального позвонка характеризуется образованием первичной дуги на протяжении от Th9 до L2 позвонка и двух дуг противоискривления: верхней – от Th1 до Th8 и нижней – от L3 до L5 позвонка. В 55 % клинических наблюдений верхним концевым позвонком первичной дуги являлся позвонок Th9, в остальных 45 % случаев верхним концевым позвонком первичной дуги были Th8 и Th7 позвонки. Нижним концевым позвонком первичной дуги в 56 % случаев был позвонок L2, в остальных 44 % случаев нижним концевым позвонком первичной дуги были Th12 и L1 позвонки. Расположение нижней противодуги и первичной дуги по одну сторону от вертикали сохраняется. Наклон хорды нижней дуги противоискривления колеблется в пределах от –61,8° до 18,1°, что в среднем составило –17,4° ± 14,9°. Значение центрального угла первичной дуги колеблется в пределах от 59,0° до 171,5°, что в среднем составляет 120,7° ± 35,3°. Центральный угол нижнего противоискривления колеблется в пределах от –98,0° до –19,8°, что в среднем составляет –50,7° ± 11,5°. Различия с аналогичными параметрами в третьей группе статистически достоверны (р < 0,05).
Поясничная L1–L5 локализация аномального позвонка характеризуется образованием первичной дуги на протяжении от Th12 до L4 позвонков и отсутствием нижней компенсаторной дуги противоискривления.
Позвонки, расположенные выше первичной дуги на протяжении Th5–Th11, сохраняли свое прямолинейное положение, но их ориентация во фронтальной плоскости не соответствовала норме. Весь позвоночник находится по одну сторону от вертикали. При этом наклон хорды слабовыраженной верхней дуги противоискривления колебался в пределах от 1,9° до 18,4° (среднее значение 9,9° ± 8,5°).
Пояснично-крестцовая L5–S1 локализация аномального позвонка характеризуется образованием первичной сколиотической дуги от L2 до L5 позвонков и формированием на протяжении от Th1 до L1 позвонков выраженной дуги верхнего компенсаторного противоискривления. При этом наклон ее хорды составил 4,0°. Весь позвоночник находится по одну сторону от вертикали, но уже на противоположной от стороны аномалии. Таким образом, было выявлено, что по мере снижения уровня аномального позвонка положение общей оси позвоночника во фронтальной плоскости прогрессивно отклоняется в сторону аномалии, а при локализации на уровне L5–S1 оно меняется на противоположное.
Для оценки состояния поясничного отдела позвоночника наиболее информативным является отрезок L2–L4 позвонков, т. к. в этой зоне у большинства больных отсутствуют аномалии развития и этот отдел позвоночника может полноценно участвовать в процессе компенсации первичной деформации. Результаты исследования, представленные в табл.2, позволяют утверждать, что по мере перемещения вершины первичной дуги в каудальном направлении наблюдаются возрастающие изменения всех биомеханических характеристик указанного отрезка поясничного отдела позвоночника, и выключение поясничных сегментов из механизма компенсации приводит к более значительному нарушению баланса туловища.
Наряду с представленными наблюдениями, нами проанализирована форма позвоночника пациентов, имеющих, помимо среднегрудной и нижнегрудной локализации первичной дуги, еще и дополнительную аномалию сегментации позвоночника в нижележащих отделах. Форма и ориентация позвоночника во фронтальной плоскости в этих случаях значительно отличалась от типичной картины (табл.3; рис. 2,3).
|
Таблица 2 Усредненные биомеханические параметры поясничного отдела позвоночника при различной локализации |
||||||
| Параметры | Локализация | |||||
| Th1–Th4 | Th5–Th7 | Th8–Th10 | Th11–Th12 | L1–L5 | L5–S1 | |
| Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Центральный угол дуги L2–L4, град. | 15,2 | –23,0 ± 5,0 | –35,4 ± 5,7 | –40,9 ± 6,1 | –45,0 | –44,2 |
| Угол наклона хорды дуги L2–L4, град. | 7,0 | 14,3 ± 6,2 | –15,7 ± 7,2 | –34,0 ± 6,4 | –39,1 | –50,0 |
| Наклон L4 позвонка, град. | 2,7 | 18,0 ± 5,2 | –4,2 ± 4,0 – | –20,7 ± 7,1 | –41,7 | 48,2 |
| Количество наблюдений | 1 | 6 | 14 | 9 | 2 | 1 |
Таблица 3 Биомеханические параметры типичных и атипичных форм деформаций позвоночника при врожденном сколиозе (M ± m) |
||||||
| Параметр | Среднегрудная деформация | Нижнегрудная деформация | ||||
| типичная | атипичная | типичная | атипичная | |||
| Локализация первичной дуги | Th5–L1 | Th4 –Th11 | Th9–L2 | Th4 –Th12 | ||
| Центральный угол первичной дуги, град. | 120,6 ± 19,0 | 154,4 ± 21,8 | 120,7 ± 35,3 | 138,8 ± 17,6 | ||
| Центральный угол нижней противодуги, град. | –38,9 ± 10,7 | 90,5 ± 65,2 – | –50,7 ± 11,5 | –90,5 ± 65,2 | ||
| Наклон хорды нижней противодуги, град. | –5,6 ± 7,4 | –26,5 ± 5,9 | –17,4 ± 14,9 | –28,0 ± 20,9 | ||
| Количество наблюдений | 14 | 3 | 9 | 3 | ||
 |
Рис. 2 Форма и ориентация позвоночника во фронтальной плоскости при среднегрудной локализации деформации: а – типичный вариант; б – атипичный вариант |
 |
Рис. 3 Форма и ориентация позвоночника во фронтальной плоскости при нижнегрудной локализации деформаций: а – типичный вариант; б – атипичный вариант |
При атипичном варианте значение центрального угла первичной дуги, центральный угол нижнего протвоискривления и наклон хорды нижней дуги противоискривления были более значительными. По нашему мнению, данная ситуация исключает ряд сегментов из участия в компенсаторной реакции, и эта функция осуществляется за счет меньшего количества сегментов, что получает отражение в их биомеханических характеристиках.
Выделение атипичных форм мы считаем целесообразным, поскольку в этих случаях план оперативного пособия может (должен) отличаться от общих положений.
Выводы
- Форма и ориентация позвоночника во фронтальной плоскости при врожденной сколиотической деформации определяются уровнем расположения аномального позвонка и величиной центрального угла первичной дуги.
- Наличие двойной локализации аномалии значительно изменяет форму и ориентацию позвоночника во фронтальной плоскости.
- Существующая классификация, предложенная SRS, неадекватно отражает возможные варианты формы и ориентации позвоночника во фронтальной плоскости при различной локализации аномальных позвонков.
- Наименьшие нарушения биомеханических показателей формы и ориентации позвоночника возникают при верхнегрудной локализации аномального позвонка.
- Основное количество позвонков первичной дуги деформации располагается по одну сторону от вертикали, количество не является постоянным и прогрессивно увеличивается от 4 до 9 по мере приближения вершины деформации к грудопоясничной локализации, где достигает своего максимума.
- Для сохранения вертикального положения общей оси позвоночника формируются две дуги противоискривления – верхняя и нижняя, причем величина центрального угла верхней компенсаторной дуги всегда меньше нижней. Наличие компенсаторных дуг, их протяженность и ориентация зависят от локализации аномального позвонка.
- При верхнегрудной и среднегрудной локализации первичной дуги нижняя компенсаторная дуга располагается на противоположной стороне от средней линии.
При локализации вершины первичной дуги ниже позвонка Th7 происходит дислокация обеих дуг деформации по одну сторону от вертикали, что можно рассматривать как исчерпание компенсаторных возможностей поясничного отдела позвоночника, направленных на поддержание баланса туловища во фронтальной плоскости.