RU2729935C1 - Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella - Google Patents

Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella Download PDF

Info

Publication number
RU2729935C1
RU2729935C1 RU2019131063A RU2019131063A RU2729935C1 RU 2729935 C1 RU2729935 C1 RU 2729935C1 RU 2019131063 A RU2019131063 A RU 2019131063A RU 2019131063 A RU2019131063 A RU 2019131063A RU 2729935 C1 RU2729935 C1 RU 2729935C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
patella
dislocation
quadriceps muscle
muscle
knee joint
Prior art date
Application number
RU2019131063A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Валерьевна Королева
Мадина Ганикызы Рашова
Иван Владимирович Кирпичев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий"
Priority to RU2019131063A priority Critical patent/RU2729935C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729935C1 publication Critical patent/RU2729935C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/389Electromyography [EMG]

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to traumatology and orthopaedics, and can be used for diagnosing dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh as a result of lateral dislocation of a patella. Performing surface electroneuromyography is performed. ENMG-examination is related to phase of the step. In determining additional reduction m. vastus medialis of quadriceps muscle in range of 60–80 % of step cycle is diagnosed by imbalance m. vastus medialis of quadriceps muscle of thigh as a result of lateral position patella.
EFFECT: method enables improving the therapy on the basis of objective criteria by determining in real time the occurrence of a modified walking stereotype.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при диагностике острого и хронического повреждения коленного сустава связанного с дислокацией надколенника для целенаправленного контролируемого лечения и полной функциональной реабилитации на основе объективных критериев. Медико-социальная и экономическая значимость патологии коленного сустава связана с ее высокой долей (31,2%) в составе причин первичной инвалидности [Харченко А.П. Клинические и организационные перспективы развития малоинвазивной хирургии коленного сустава (на примере крупного административного центра Ставропольского края): автореф. дис.… канд. мед. наук / А.П. Харченко. - Новосибирск, 2006. - 22 с.]. Острое повреждение коленного сустава занимает четвертую часть (10-25%) в общей структуре детского травматизма в России. Вывих надколенника является одним из наиболее частых повреждений коленного сустава у детей и подростков: каждый пятый (15-20%) из всех госпитализированных больных с травмой колена поступает с данным диагнозом. Промежуточный ретроспективный анализ данных за 20-летний период указывает на увеличение первичного вывиха надколенника в 2 раза Архипов С.В. с соавт. 1985-1988 гг. - 0,6-11,8% против 15-20% Быков В.М., Тимофеев И.В., 2004 [Архипов С.В. Клиника, диагностика и лечение вывихов надколенника у взрослых: автореф. дис.… канд. мед. наук / С.В. Архипов. - М., 1985. - С. 3-15; Быков В.М. Диагностика и лечение травматических вывихов надколенника у детей: Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук: 14.00.35 - детская хирургия - СПб., 2006. - С. 13. Тимофеев И.В. Клиника, диагностика и эндоскопические методы лечения острого вывиха надколенника: автореф. дис.…канд. мед. наук: 14.00.35 - детская хирургия - М., 2004. - 15 с.].The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used in the diagnosis of acute and chronic damage to the knee joint associated with dislocation of the patella for targeted controlled treatment and complete functional rehabilitation based on objective criteria. The medical, social and economic significance of the knee joint pathology is associated with its high proportion (31.2%) in the composition of the causes of primary disability [Kharchenko A.P. Clinical and organizational prospects for the development of minimally invasive surgery of the knee joint (on the example of a large administrative center of the Stavropol Territory): author. dis. ... cand. honey. Sciences / A.P. Kharchenko. - Novosibirsk, 2006. - 22 p.]. Acute injury to the knee joint occupies a fourth (10-25%) in the overall structure of childhood injuries in Russia. Dislocation of the patella is one of the most common injuries of the knee joint in children and adolescents: every fifth (15-20%) of all hospitalized patients with knee injury comes with this diagnosis. Intermediate retrospective analysis of data for a 20-year period indicates an increase in the primary dislocation of the patella by 2 times S.V. Arkhipov et al. 1985-1988 - 0.6-11.8% versus 15-20% Bykov VM, Timofeev IV, 2004 [Arkhipov S.V. Clinical picture, diagnosis and treatment of patellar dislocations in adults: author. dis. ... cand. honey. sciences / S.V. Arkhipov. - M., 1985. - S. 3-15; Bykov V.M. Diagnostics and treatment of traumatic dislocations of the patella in children: Dissertation for the degree of candidate of medical sciences: 14.00.35 - children's surgery - St. Petersburg, 2006. - P. 13. Timofeev I.V. Clinical picture, diagnostics and endoscopic methods of treatment of acute patellar dislocation: author. dis. ... cand. honey. Sciences: 14.00.35 - children's surgery - M., 2004. - 15 p.].

По результатам мониторинговых исследований И.Г. Клименко (2009), рецидивирующий привычный вывих надколенника, частота которого составляет от 3 до 5% всех патологических состояний КС, приводит к тяжелым нарушениям функции нижних конечностей [Клименко И.Г. Хирургическая коррекция диспластического, рецидивирующего вывиха надколенника // Сибирский медицинский журнал. - 2009. - Т. 89, №6. - С. 181-184]. Ряд авторов отмечают, что несовершенство и несвоевременность диагностики повреждений структур коленного сустава и, соответственно, неэффективное лечение, - в 47-60% случаев приводят к развитию различных форм и степеней нестабильности сустава, стойкой инвалидизации пациентов [Волоховский Н.Н., Кузнецов И.А. Хондромаляция при нестабильности надколенника // Сб. мат. Третьего Конгр. Рос. Артроскоп. о-ва. М., 2000. - С. 5-12, Bodne D., Quinn S.F., Murray W.T. et al. Magnetic resonance images of chronic patellar tendinitis // Sceletal. Radiol. 1988. - Vol.17. - P.24-28, Брюханов A.B. Магнитно-резонансная томография в диагностике и оценке эффективности лечения гемофилических артропатий: Автореф. дис. канд. мед. наук. Барнаул, 1996. - 28 с.]. При этом не только ранняя диагностика дислокации надколенника, (возникшая как до возникновения вывиха надколенника, так и вследствие данного повреждения) но и исправление ее в ходе операции - значимая составляющая эффективного лечения.According to the results of monitoring studies I.G. Klimenko (2009), recurrent habitual patellar dislocation, the frequency of which ranges from 3 to 5% of all pathological conditions of the knee joint, leads to severe dysfunction of the lower extremities [Klimenko I.G. Surgical correction of dysplastic, recurrent patellar dislocation // Siberian Medical Journal. - 2009. - T. 89, No. 6. - S. 181-184]. A number of authors note that the imperfection and untimely diagnosis of damage to the structures of the knee joint and, accordingly, ineffective treatment - in 47-60% of cases lead to the development of various forms and degrees of joint instability, persistent disability of patients [Volokhovsky N.N., Kuznetsov I. AND. Chondromalacia with patellar instability // Coll. mat. Third Congr. Grew up. Arthroscope. islands. M., 2000. - S. 5-12, Bodne D., Quinn S.F., Murray W.T. et al. Magnetic resonance images of chronic patellar tendinitis // Sceletal. Radiol. 1988. - Vol.17. - P.24-28, Bryukhanov A.B. Magnetic resonance imaging in the diagnosis and evaluation of the effectiveness of treatment of hemophilic arthropathy: Author's abstract. dis. Cand. honey. sciences. Barnaul, 1996. - 28 p.]. At the same time, not only early diagnosis of patellar dislocation, (which arose both before the onset of patellar dislocation, and as a result of this injury), but also its correction during the operation is a significant component of effective treatment.

Из анализа доступной литературы известно, что чаще всего в практическом здравоохранении для диагностики латеролокации надколенника используется физикальное исследование. Так, возникновение резкой болезненности в переднем отделе коленного сустава после непрямой травмы колена в сочетании с латеральной дислокацией надколенника является основанием для установки диагноза. Однако, в ряде случаев, при самопроизвольном вправлении вывиха на основании только клинической картины нельзя точно установить сам факт вывиха в анамнезе. В подобных ситуациях на первый план в 62,8-90% случаев выступает картина внутрисуставного кровоизлияния [Тимофеев И.В. Клиника, диагностика и эндоскопические методы лечения острого вывиха надколенника: автореф. дис.… канд. мед. наук: 14.00.35 - детская хирургия - М., 2004. - 15 с.], что не является строго специфической картиной вывиха, а наблюдается при большинстве травм коленного устава, вследствие чего возникают диагностические трудности в определении характера повреждения, и как следствие, ошибки в тактике ведения больного.It is known from the analysis of the available literature that physical examination is most often used in practical health care to diagnose patellar lateolocation. Thus, the occurrence of severe pain in the anterior part of the knee joint after an indirect knee injury in combination with lateral dislocation of the patella is the basis for a diagnosis. However, in some cases, with spontaneous reduction of dislocation on the basis of only the clinical picture, it is impossible to accurately establish the very fact of dislocation in the anamnesis. In such situations, the picture of intra-articular hemorrhage comes to the fore in 62.8-90% of cases [Timofeev I.V. Clinical picture, diagnostics and endoscopic methods of treatment of acute patellar dislocation: author. dis. ... cand. honey. sciences: 14.00.35 - children's surgery - M., 2004. - 15 p.], which is not a strictly specific picture of dislocation, but is observed with most injuries of the knee charter, as a result of which diagnostic difficulties arise in determining the nature of the damage, and as a result, mistakes in patient management tactics.

При анализе анамнеза травмы менее половины пациентов описывают сам факт смещения надколенника, особенно если это касается детей и подростков. Детский контингент больных не может точно изложить сам момент получения и характер травмы [Выборное Д.Ю. Артроскопия при травме и заболеваниях коленного сустава у детей/ Д.Ю. Выборнов, М.А. Петров, И.Н. Исаев // Детская хирургия. - 2012. - №5. - С. 29-34].When analyzing the history of trauma, less than half of patients describe the very fact of patellar displacement, especially when it concerns children and adolescents. The children's contingent of patients cannot accurately state the very moment of receipt and the nature of the injury [Vybornoe D.Yu. Arthroscopy in trauma and diseases of the knee joint in children / D.Yu. Vybornov, M.A. Petrov, I.N. Isaev // Pediatric surgery. - 2012. - No. 5. - S. 29-34].

Также из-за частого самовправления вывиха при форсированном выпрямлении ноги еще на месте получения травмы в совокупности с некоторыми свойствами детского организма: отек проявляется сильнее, чем у взрослых, массивный гемартроз, болевая контрактура - все это затрудняет клинический осмотр пациента, а сам факт смещения не доказывает.Also, due to the frequent self-regulation of dislocation during forced straightening of the leg still at the site of injury, together with some properties of the child's body: edema is more pronounced than in adults, massive hemarthrosis, pain contracture - all this complicates the clinical examination of the patient, and the very fact of displacement does not proves.

Стандартное рентгенологическое обследование при своей объективности, доступности инеинвазивности, возможности диагностики сопутствующих повреждений костных структур позволяет диагностировать «зафиксированный» вывих надколенника, однако не позволяет указать на вывих при самопроизвольном его вправлении, так как не учитывает «функциональный» компонент травмы. При сочетанном повреждении надколенника и мыщелков бедра рентгенологическое обследование позволяет визуализировать только нарушение костных структур, однако при перихондральных повреждениях оно остается малоинформативным, что в 66% оставляет данные повреждения не диагностированными [Клинические проявления и дифференциальная диагностика внутрисуставной патологии коленного сустава в детском возрасте / М. А. Герасименко // Военная медицина. - 2014. - №3 (32). - С. 108-112]. К недостаткам рентгенологического обследования следует отнести и невозможность диагностики самопроизвольно вправившихся вывихов надколенника, дополнительную лучевую нагрузку на пациента, невозможность диагностики сопутствующих мягкотканых и перихондральных повреждений, невозможность оценки восстановления коленного сустава в процессе реабилитации.Standard X-ray examination, with its objectivity, accessibility and availability of non-invasiveness, the possibility of diagnosing concomitant injuries of bone structures, makes it possible to diagnose a “fixed” patellar dislocation, but does not allow indicating a dislocation in the event of its spontaneous reduction, since it does not take into account the “functional” component of the injury. With combined damage to the patella and femoral condyles, X-ray examination allows visualizing only the violation of bone structures, however, with perichondral injuries, it remains uninformative, which in 66% leaves these injuries undetected [Clinical manifestations and differential diagnosis of intra-articular pathology of the knee joint in childhood / M. A Gerasimenko // Military medicine. - 2014. - No. 3 (32). - S. 108-112]. The disadvantages of X-ray examination include the impossibility of diagnosing spontaneously set dislocations of the patella, additional radiation exposure to the patient, the impossibility of diagnosing concomitant soft tissue and perichondral injuries, and the impossibility of assessing the recovery of the knee joint during rehabilitation.

Из уровня техники известно применение ультразвукового исследования для оценки коленного сустава при подобном повреждении. Это доступный, не инвазивный способ визуализации повреждений, не приводящий к дополнительной лучевой нагрузке на исследуемого. Однако, как и у предыдущего метода, ультразвуковое исследование позволяет лишь выявить косвенные признаки самопроизвольно вправившегося вывиха надколенника, такие как повреждения медиальных стабилизаторов надколенника в виде диффузного утолщения мягких тканей, неравномерного повышения эхогенности с утратой четкости дифференцировки структур медиального отдела сустава, утолщения синовиальной оболочки, причем указанные признаки можно было выявить лишь в остром периоде травмы.It is known in the art to use ultrasound to assess the knee joint in such a lesion. This is an affordable, non-invasive way to visualize lesions, which does not lead to additional radiation exposure to the subject. However, as with the previous method, ultrasound can only reveal indirect signs of a spontaneously retracted patellar dislocation, such as damage to the medial stabilizers of the patella in the form of diffuse thickening of soft tissues, an uneven increase in echogenicity with a loss of clarity in differentiation of the structures of the medial part of the joint, thickening of the synovial membrane, and these signs could be detected only in the acute period of the injury.

Кроме того, УЗВ-метод не позволяет провести функциональную оценку состояния коленного сустава в процессе реабилитации, во многом остается субъективным.In addition, the USV method does not allow for a functional assessment of the state of the knee joint during the rehabilitation process, it remains largely subjective.

Одним из наиболее информативных способов визуализации повреждения мягких тканей коленного сустава является магнитно-резонансная томография (МРТ), чувствительность и специфичность которой для повреждений менисков и крестообразных связок выше 80%, а в некоторых исследованиях 90% и выше, что ставит МРТ на первое место в диагностическом плане. Еще одним из преимуществ МРТ является пространственное изображение, что дает в полной мере оценить все структуры [Пицын И.А. Использование артроскопии и принципа обратной связи специалистов для оценки истинной эффективности ультразвукового исследования в дифференциальной диагностике патологии внутрисуставных структур коленного сустава: автореф. дис.… канд. мед. наук. - Ярославль, 2016. - 18 с.].One of the most informative ways to visualize damage to the soft tissues of the knee joint is magnetic resonance imaging (MRI), the sensitivity and specificity of which for injuries of the menisci and cruciate ligaments is higher than 80%, and in some studies 90% and higher, which puts MRI in the first place in diagnostic plan. Another of the advantages of MRI is the spatial image, which makes it possible to fully assess all structures [Pitsyn I.A. The use of arthroscopy and the principle of specialists' feedback to assess the true effectiveness of ultrasound in the differential diagnosis of pathology of the intra-articular structures of the knee joint: author. dis. ... cand. honey. sciences. - Yaroslavl, 2016. - 18 p.].

В качестве недостатков МРТ - его субъективность, дороговизна; сохраняющийся отек в остром периоде может искажать картину внутрисуставных повреждений, не позволяет оценить функциональное состояние мышц, принимающих участие в движении и кинематической стабилизации коленного сустава. Данные обстоятельства ограничивают применение МРТ в клинической практике в остром периоде и при оценке эффективности лечения и реабилитации у пациентов с латеролокацией надколенника.The disadvantages of MRI are its subjectivity, high cost; persistent edema in the acute period can distort the picture of intra-articular injuries, does not allow assessing the functional state of the muscles involved in the movement and kinematic stabilization of the knee joint. These circumstances limit the use of MRI in clinical practice in the acute period and in assessing the effectiveness of treatment and rehabilitation in patients with patellar laterolocation.

По данным патентно-информационного поиска известны способы диагностики и лечения вывиха надколенника - по патенту №2674918 от 27.12.17 г. «Способ хирургического лечения рецидивирующего вывиха надколенника у детей», при котором методом многослойной спиральной компьютерной томографии производят пространственную визуализацию костных структур коленного сустава, определяют степень повреждения хряща надколенника и бедренной кости. Методом магнитно-резонансной томографии оценивают степень повреждения медиальной поддерживающей связки надколенника, транс- и остеохондральные повреждения бедренной поверхности надколенника и наружного мыщелка бедренной кости и состояние окружающих мягких тканей, в том числе состояние их сосудистой сети. По патенту №2343862 от 06.12.06 г. «Способ аутопластики собственной связки надколенника после эндопротезирования коленного сустава» одним из технических решений указана возможность латеропозиции надколенника, при котором фиксацию аутотрансплантата производят с медиальным смещением его сухожильной части. Общими недостатками указанных способов является их исключительно анатомическая составляющая, при которой не оценивается функциональная эффективность новых структур.According to the data of the patent information search, methods for the diagnosis and treatment of patellar dislocation are known - according to patent No. 2674918 dated December 27, 17, "Method for the surgical treatment of recurrent patellar dislocation in children", in which the method of multilayer spiral computed tomography produces spatial visualization of the bone structures of the knee joint, determine the degree of damage to the cartilage of the patella and femur. Magnetic resonance imaging is used to assess the degree of damage to the medial patellar ligament, trans- and osteochondral damage to the femoral surface of the patella and the external condyle of the femur, and the condition of the surrounding soft tissues, including the state of their vasculature. According to patent No. 2343862 dated 06.12.06, "Method for autoplasty of the patella's own ligament after knee arthroplasty," one of the technical solutions indicates the possibility of the patellar lateroposition, in which the autograft is fixed with a medial displacement of its tendon part. The general disadvantages of these methods is their exclusively anatomical component, which does not assess the functional efficiency of new structures.

Применение артроскопии коленного сустава является наиболее информативным методом диагностики вывиха надколенника и сопутствующих повреждений. Данный способ позволяет не только визуализировать повреждения, но и провести раннюю хирургическую коррекцию. К недостаткам метода следует отнести высокую инвазивность, по сравнению с предыдущими методами, необходимость высокой квалификации хирурга, наличия оборудования, необходимость госпитализации пациента, невозможность оценить состояние мышц, стабилизирующих коленный сустав, невозможность использования метода для оценки лечения и реабилитации пациентов.The use of arthroscopy of the knee joint is the most informative method for diagnosing patellar dislocation and associated injuries. This method allows not only to visualize the damage, but also to carry out early surgical correction. The disadvantages of the method include high invasiveness, in comparison with previous methods, the need for a highly qualified surgeon, the availability of equipment, the need for hospitalization of the patient, the inability to assess the condition of the muscles stabilizing the knee joint, the inability to use the method to assess the treatment and rehabilitation of patients.

Наиболее близким к предлагаемому способу является использование электронейромиографии (ЭНМГ) у больных с вывихом надколенника [Электронеймиография в диагностике патологии пателлофеморального сустава у пациентов молодого возраста / М.А. Герасименко, О.И. Шалатонина, Е.В. Жук, С.И. Третьяк // Казан. мед. журн. - 2011. - №4. - С. 503-508]. Применение данного способа предполагает проведение ЭНМГ в покое (контроль) и при сгибании и разгибании коленного сустава, что приводило к возникновению изменения возбудимости в дуге моносимпатического рефлекса как в моторном, так и сенсорном его звене, по сравнению с неповрежденной конечностью. Дисфункция нервно-мышечного аппарата проявлялась на обеих конечностях (генерализация нарушений) с доминированием на стороне травмы. Была проведена оценка соотношения амплитуд латеральной и медиальной широких мышц бедра, двуглавой и латеральной широкой мышц бедра, а также мышц голени, выполняющих антагонистические моторные функции в норме и на пораженной конечности. Так, отношение амплитуды ЭНМГ медиальной широкой мышцы к амплитуде латеральной составляло 0,86 у здоровых лиц, на стороне пораженного сустава ниже 0,75; для двуглавой мышцы бедра и латеральной головки - 0,84 и 1,3, соответственно; двуглавой и медиальной широкой - 0,97 и 1,7, соответственно; для икроножной и латеральной широкой мышцы - 0,9 (N) и 1,5, икроножной и медиальной широкой мышцы - 1,1 (N) и 2,0 соответственно. Полученные результаты указывали на изменение физиологического баланса между широкими мышцами с преобладанием активности латеральной головки четырехглавой мышцы, двуглавой мышцы бедра и икроножной мышцы голени. Такое соотношение активности латеральной и медиальной порций четырехглавой мышцы бедра и других мышц не является строго стабильным - оно может изменяться после повторных травм коленного сустава, хирургического лечения и в процессе реабилитации. Наблюдаемая более высокая активность латеральной широкой и икроножной мышцы на стороне синдрома латеральной гиперпрессии надколенника позволяет предположить возможность участия их в избыточном гомолатеральном натяжении надколенника. К недостаткам метода следует отнести его трудоемкость и невозможность применения в движении, что значительно снижает чувствительность самого способа. Данный способ принят в качестве прототипа.Closest to the proposed method is the use of electroneuromyography (ENMG) in patients with dislocation of the patella [Electroneimiography in the diagnosis of pathology of the patellofemoral joint in young patients / M.A. Gerasimenko, O. I. Shalatonina, E.V. Zhuk, S.I. Tretyak // Kazan. honey. zhurn. - 2011. - No. 4. - S. 503-508]. The use of this method involves ENMG at rest (control) and during flexion and extension of the knee joint, which led to a change in excitability in the arc of the monosympathetic reflex, both in the motor and sensory part, in comparison with the intact limb. Dysfunction of the neuromuscular apparatus manifested itself on both limbs (generalization of disorders) with predominance on the side of the injury. An assessment was made of the ratio of the amplitudes of the lateral and medial vastus muscles, the biceps and lateral vastus muscles, as well as the muscles of the lower leg that perform antagonistic motor functions in normal conditions and on the affected limb. Thus, the ratio of the amplitude of ENMG of the broad medial muscle to the amplitude of the lateral was 0.86 in healthy individuals, on the side of the affected joint below 0.75; for the biceps femoris and lateral head - 0.84 and 1.3, respectively; biceps and medial wide - 0.97 and 1.7, respectively; for the gastrocnemius and broad lateral muscle - 0.9 (N) and 1.5, for the gastrocnemius and broad medial muscle - 1.1 (N) and 2.0, respectively. The results obtained indicated a change in the physiological balance between the vastus muscles with a predominance of the activity of the lateral head of the quadriceps muscle, biceps femoris muscle and calf muscle. This ratio of the activity of the lateral and medial portions of the quadriceps muscle of the thigh and other muscles is not strictly stable - it can change after repeated injuries of the knee joint, surgical treatment, and in the process of rehabilitation. The observed higher activity of the lateral vastus and gastrocnemius muscles on the side of the syndrome of lateral patellar hypertension suggests the possibility of their participation in excessive homolateral tension of the patella. The disadvantages of the method include its laboriousness and the impossibility of using it in motion, which significantly reduces the sensitivity of the method itself. This method is adopted as a prototype.

Технический результат предлагаемого способа диагностики динамического дисбаланса четырехглавой мышцы бедра вследствие латеродислокации надколенника достигается тем, что наш способ использовал аппарат исследования ходьбы (в данном случае - компьютерный комплекс «Стэдис» ООО «Нейрософт», г. Иваново), позволяющий регистрировать ЭНМГ в динамике ходьбы, сопоставляя огибающие ЭНМГ с циклом шага, и при появлении дополнительной волны сокращения m. vastus medialis четырехглавой мышцы бедра в интервале 60-80% цикла шага - диагностируется динамический дисбаланс четырехглавой мышцы бедра вследствие латеродислокации надколенника.The technical result of the proposed method for diagnosing the dynamic imbalance of the quadriceps femoris muscle due to laterodislocation of the patella is achieved by the fact that our method used a gait research apparatus (in this case, the computer complex "Stadis" LLC "Neurosoft", Ivanovo), which allows registering ENMG in the dynamics of walking, comparing the ENMG envelopes with the step cycle, and when an additional contraction wave m appears. vastus medialis of the quadriceps femoris muscle in the interval 60-80% of the stride cycle - a dynamic imbalance of the quadriceps femoris muscle is diagnosed due to laterodislocation of the patella.

Патогенетической основой предлагаемого способа является биомеханическая иерархия двигательных актов опорно-двигательной системы, и при изменении анатомических соотношений компенсация происходит за счет мышечно-связочного аппарата ипсилатеральной конечности.The pathogenetic basis of the proposed method is the biomechanical hierarchy of motor acts of the musculoskeletal system, and when anatomical relationships change, compensation occurs due to the musculo-ligamentous apparatus of the ipsilateral limb.

Предлагаемый нами способ выполняют следующим образом:Our proposed method is performed as follows:

Для регистрации параметров ходьбы устанавливают 2 беспроводных биометрических сенсора «Нейросенс» на голени пациента выше лодыжек и один датчик на поясницу. Каждый биометрический сенсор позволяет регистрировать до двух дифференциальных каналов поверхностной ЭМГ.To register walking parameters, 2 wireless biometric sensors "Neurosens" are installed on the patient's lower leg above the ankles and one sensor on the lower back. Each biometric sensor allows registration of up to two differential channels of surface EMG.

Главной мышцей передней группы является m. quadriceps femoris. Из четырех головок этой мышцы для исследования с помощью поверхностной ЭМГ доступны только три: m. rectus femoris, m. restus lateralis, m.vastus medialis, при этом М. vastus lateralis и m. vastusmedialis синергисты и могут оказывать действие только на коленный сустав. Накожные электроды устанавливают на двигательные точки вдоль мышечных волокон по стандартной методике The SENIAM project (Surface ElectroMyoGraphy for the Non-Invasive Assessment of Muscles) is a European concerted action in the Biomedical Health and Research Program (BIOMED II) of the European Union [Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.seniam.org/].The main muscle of the anterior group is m. quadriceps femoris. Of the four heads of this muscle, only three are available for examination by surface EMG: m. rectus femoris, m. restus lateralis, m. vastus medialis, while M. vastus lateralis and m. vastusmedialis is synergistic and can only affect the knee joint. Cutaneous electrodes are placed on motor points along muscle fibers according to the standard technique The SENIAM project (Surface ElectroMyoGraphy for the Non-Invasive Assessment of Muscles) is a European concerted action in the Biomedical Health and Research Program (BIOMED II) of the European Union [Electronic resource ... Access mode: http://www.seniam.org/].

Пациент ходит по ровной поверхности без средств опоры, в удобной обуви (без каблуков, плотно прилегающая к стопе) в комфортном для себя темпе в течение двух минут. Программа в автоматическом режиме регистрирует временные, фазные и кинематические параметры ходьбы, сопоставляя их с огибающей ЭНМГ мышц. Для каждой ЭНМГ рассчитывается два количественных параметра:The patient walks on a flat surface without means of support, in comfortable shoes (without heels, tight to the foot) at a comfortable pace for two minutes. The program automatically registers temporal, phase and kinematic parameters of walking, comparing them with the ENMG envelope of the muscles. For each ENMG, two quantitative parameters are calculated:

1) амплитуда (мкВ) - наибольшее значение огибающей ЭНМГ за цикл шага (ЦШ), используется для оценки силы сокращения мышцы;1) amplitude (μV) - the highest value of the ENMG envelope per step cycle (CS), used to assess the strength of muscle contraction;

2) фаза (% ЦШ) - момент ЦШ, на который приходится максимальное значение огибающей ЭНМГ, для оценки своевременности включения мышцы в ЦШ.2) phase (% TS) - the moment of the TS, which corresponds to the maximum value of the ENMG envelope, to assess the timeliness of the inclusion of the muscle in the TS.

Исследование проведено на базе ОБУЗ «Ивановский областной госпиталь для ветеранов войн» в феврале - мае 2019 г. Обследовано 40 человек, в возрасте с 10 до 17 лет (средний возраст 13,5±2,3 лет) с травматическими вывихами надколенника как после консервативного (20 чел.), так и после оперативного (20 чел.) лечения. Группу контроля составили практически здоровые 40 добровольцев (студенты I курса ФГБОУ ВО Ивановской государственной медицинской академии МЗ РФ и ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России). Критериями включения были: лица до 18 лет включительно, проживающие в ЦФО, с индексом массы тела от 21 до 24, без вредных привычек, с основной группой по физкультуре, без патологии и травмы коленного сустава в анамнезе, без переломов костей таза, бедра, голени, стопы.The study was conducted on the basis of the Ivanovo Regional Hospital for War Veterans in February - May 2019. 40 people were examined, aged from 10 to 17 years (average age 13.5 ± 2.3 years) with traumatic dislocations of the patella as after conservative (20 people) and after surgery (20 people) treatment. The control group consisted of almost healthy 40 volunteers (1st year students of the Ivanovo State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation and the Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergencies of Russia). Inclusion criteria were: persons under 18 years of age inclusive, living in the Central Federal District, with a body mass index from 21 to 24, no bad habits, with the main group in physical education, no pathology and a history of knee injury, no fractures of the pelvic bones, hip, lower leg , feet.

В норме максимум для m. vastus medialis имеет место в 12% ЦШ. (фиг. 1). В ходе исследования у подростков с вывихом надколенника как после оперативного, так и консервативного лечения выявлен дисбаланс биоэлектрической активности m. vastus medialis в цикле шага со стороны вывиха, заключающийся в ее дополнительном напряжении в периоде переноса (60%-80% ЦШ), по сравнению с респондентами контрольной группы.Normally the maximum for m. vastus medialis occurs in 12% of the CN. (Fig. 1). In the course of the study, in adolescents with patellar dislocation, both after surgical and conservative treatment, an imbalance in the bioelectric activity of m. vastus medialis in the step cycle on the side of the dislocation, which consists in its additional stress during the period of transfer (60% -80% of the CV), compared with the respondents in the control group.

Формируется новый динамический стереотип ходьбы, при котором наблюдается дополнительное, имеющее компенсаторный характер, сокращение m. vastus medialis в тот период ходьбы, когда происходит потеря контакта с опорой - в момент отрыва носка от опоры в периоде переноса, что является компенсацией стабилизации КС во время сгибания, когда имеется «тенденция» надколенника к вывиху.A new dynamic walking stereotype is being formed, in which an additional, compensatory contraction of m is observed. vastus medialis during the period of walking, when there is a loss of contact with the support - at the moment of separation of the toe from the support during the period of transfer, which compensates for the stabilization of the knee joint during flexion, when there is a "tendency" of the patella to dislocate.

Примеры скрин-шот экранов ЭНМГ клинического применения разработанного способа представлены на фиг. 2-4.Examples of screen shots of ENMG screens of clinical application of the developed method are shown in Fig. 2-4.

Фиг. 2. ЭНМГ m. vastus medialis в цикле шага в экспериментальной группе. Подросток Б., 17 лет с вывихом надколенника слева после консервативного лечения через 1,5 мес. после травмы: наблюдается сильное дополнительное сокращение мышцы, необходимое для стабилизации надколенника с мах=68,5% в периоде переноса.FIG. 2. ENMG m. vastus medialis in the step cycle in the experimental group. Teenager B., 17 years old with dislocation of the patella on the left after conservative treatment in 1.5 months. after injury: a strong additional muscle contraction is observed, which is necessary to stabilize the patella with max = 68.5% during the transfer period.

Фиг. 3. ЭНМГ m. vastus medialis в цикле шага в экспериментальной группе. Подросток 17,5 лет с вывихом надколенника слева в анамнезе после консервативного лечения через 2 года после травмы. Имеется вторая волна сокращения медиальной головки четырехглавой мышцы бедра с началом в 45% ЦШ в конце периода опоры и с максимумом в начале периода переноса в 60% ЦШ.FIG. 3. ENMG m. vastus medialis in the step cycle in the experimental group. A 17.5-year-old teenager with a history of dislocation of the patella on the left after conservative treatment 2 years after the injury. There is a second wave of contraction of the medial head of the quadriceps femoris muscle with an onset at 45% of the CV at the end of the support period and with a maximum at the beginning of the transfer period in 60% of the CV.

Фиг. 4. ЭНМГ m. vastus medialis в цикле шага в экспериментальной группе. Девушка 16 лет с вывихом надколенника справа после оперативного лечения через год после травмы: наблюдается дополнительное сокращение мышцы в периоде переноса с максимумом в начале периода переноса в 60% ЦШ, необходимое для стабилизации надколенника.FIG. 4. ENMG m. vastus medialis in the step cycle in the experimental group. A 16-year-old girl with dislocation of the patella on the right after surgical treatment one year after the injury: there is an additional muscle contraction during the transfer period with a maximum at the beginning of the transfer period in 60% of the CP, necessary to stabilize the patella.

Таким образом, у подростков с вывихом надколенника выявлено изменение биоэлектрической активности m. vastus medialis по сравнению с контрольной группой, которое заключается в дополнительном ее сокращении в период переноса, в момент, когда необходима стабилизация надколенника.Thus, in adolescents with patellar dislocation, changes in the bioelectric activity of m. vastus medialis compared with the control group, which consists in its additional contraction during the transfer period, at the moment when the patella stabilization is necessary.

Claims (1)

Способ диагностики динамического дисбаланса четырехглавой мышцы бедра вследствие латеродислокации надколенника, включающий выполнение поверхностной электронейромиографии, отличающийся тем, что ЭНМГ-исследование соотносится с фазами шага, и при определении дополнительного сокращения m. vastus medialis четырехглавой мышцы бедра в диапазоне 60-80% цикла шага диагностируется дисбаланс m. vastus medialis четырехглавой мышцы бедра вследствие латеропозиции надколенника.A method for diagnosing a dynamic imbalance of the quadriceps femoris muscle due to laterodislocation of the patella, including performing surface electroneuromyography, characterized in that the ENMG study correlates with the phases of the step, and in determining the additional contraction of m. vastus medialis of the quadriceps femoris muscle in the range of 60-80% of the stride cycle, an imbalance of m. vastus medialis of the quadriceps femoris muscle due to the lateroposition of the patella.
RU2019131063A 2019-09-30 2019-09-30 Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella RU2729935C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131063A RU2729935C1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131063A RU2729935C1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729935C1 true RU2729935C1 (en) 2020-08-13

Family

ID=72086440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131063A RU2729935C1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729935C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59811239D1 (en) * 1997-01-21 2004-05-27 Albert Gollhofer MEASURING ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE DRAWER SHIFT
KR20050121049A (en) * 2004-06-21 2005-12-26 산재의료관리원 A power-driven walking did which is controlled by sipenals of electromyofram
RU2533837C1 (en) * 2014-01-09 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр травматологии, ортопедии и эндопротезирования" Министерства здравоохранения РФ (г. Чебоксары) Method for ultrasonic evaluation of lateral patellar dislocation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59811239D1 (en) * 1997-01-21 2004-05-27 Albert Gollhofer MEASURING ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE DRAWER SHIFT
KR20050121049A (en) * 2004-06-21 2005-12-26 산재의료관리원 A power-driven walking did which is controlled by sipenals of electromyofram
RU2533837C1 (en) * 2014-01-09 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр травматологии, ортопедии и эндопротезирования" Министерства здравоохранения РФ (г. Чебоксары) Method for ultrasonic evaluation of lateral patellar dislocation

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOHR K. J. et al. Electromyography of the Quadriceps in Patellofemoral Pain with Patellar Subluxation. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2003, Number 415, pp. 261-271. *
SHEEHY P. et al. An Electromyographic Study of Vastus Medialis Oblique and Vastus Lateralis Activity While Ascending and Descending Steps. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1998, Volume 27, Issue 6, pp. 423-429. *
ТЕНИЛИН Н. А. и др. Обоснование преимуществ раннего хирургического лечения врожденного вывиха надколенника. Травматология и ортопедия России. 2012, номер 4, стр. 76-81. *
ТЕНИЛИН Н. А. и др. Обоснование преимуществ раннего хирургического лечения врожденного вывиха надколенника. Травматология и ортопедия России. 2012, номер 4, стр. 76-81. ШЕИН А. П. и др. ЭМГ-характеристики функционального состояния мышц нижних конечностей у больных с латеральным вывихом надколенника до и в различные сроки после оперативного лечения. Гений ортопедии. 2003, номер 1, стр. 31-35. MOHR K. J. et al. Electromyography of the Quadriceps in Patellofemoral Pain with Patellar Subluxation. Clinical Orthopaedics and Related Research. 2003, Number 415, pp. 261-271. SHEEHY P. et al. An Electromyographic Study of Vastus Medialis Oblique and Vastus Lateralis Activity While Ascending and Descending Steps. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1998, Volume 27, Issue 6, pp. 423-429. *
ШЕИН А. П. и др. ЭМГ-характеристики функционального состояния мышц нижних конечностей у больных с латеральным вывихом надколенника до и в различные сроки после оперативного лечения. Гений ортопедии. 2003, номер 1, стр. 31-35. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Song et al. The role of patellar alignment and tracking in vivo: the potential mechanism of patellofemoral pain syndrome
Botanlioglu et al. Shear wave elastography properties of vastus lateralis and vastus medialis obliquus muscles in normal subjects and female patients with patellofemoral pain syndrome
Witvrouw et al. Clinical classification of patellofemoral pain syndrome: guidelines for non-operative treatment
Davis et al. Patellofemoral pain syndrome: proximal, distal, and local factors—international research retreat, April 30–may 2, 2009, Baltimore, Maryland
Serpell et al. Medial and lateral hamstrings and quadriceps co-activation affects knee joint kinematics and ACL elongation: a pilot study
Seijas et al. Gluteus maximus impairment in femoroacetabular impingement: a tensiomyographic evaluation of a clinical fact
Coleman Sports injuries
Yagi et al. Relationship between individual forces of each quadriceps head during low-load knee extension and cartilage thickness and knee pain in women with knee osteoarthritis
Lazaro et al. Patellar mobility and lower limb kinematics during functional activities in individuals with and without patellar tendinopathy
Harput et al. Comparison of muscle activation levels and knee valgus between individuals with medial patellofemoral ligament reconstruction and healthy individuals during fatiguing step down task
RU2729935C1 (en) Diagnostic technique of dynamic imbalance of quadriceps muscle of thigh due to lateral dislocation of patella
Krause et al. Snapping popliteal tendon in a 21-year-old female
Gurney et al. Differential diagnosis of a femoral neck/head stress fracture
Girts et al. Sex differences in muscle-quality recovery following one week of knee joint immobilization and subsequent retraining
Wink Correlates and consequences of varus knee thrust in osteoarthritis
Sanchis-Alfonso Atlas of the patellofemoral joint
Francio Chiropractic care for foot drop due to peroneal nerve neuropathy
Kiran et al. Characterization of knee joint injuries in traumatic patients using magnetic resonance imaging
Reichert Is change in muscle strength and range of motion predictive of change in quality of life in patients with femoroacetabular impingement syndrome?: A retrospective cohort study
Bisciotti et al. Return to Training and Return to Play Following Iliopsoas Injury
Huguenin Paediatric sports injuries
Bartsch et al. Dynamic versus static medial patellofemoral ligament reconstruction technique in the treatment of recurrent patellar dislocation: a randomized clinical trial protocol
Marcus Comparing Different Brands of Kinesiology Tape for Subjects with Patellofemoral Pain Syndrome
Gallinger Muscle length adaptations to high-velocity training in young adults with Cerebral Palsy
Alhusseini et al. Comparing MRI Diagnostic Accuracy for ACL and PCL Knee Injuries: Evidence from Arthroscopy-Confirmed Cases