Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ

НЕВРОЛОГИ, НЕЙРОХІРУРГИ, ЛІКАРІ ЗАГАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Тrauma" Том 23, №2, 2022

Back to issue

Biomechanical aspects of functional treatment of scoliotic spine deformation

Authors: Левицький А.Ф. (1) , Бур’янов О.А. (1), Омельченко Т.М. (1), Овдій М.О. (1), Летуча Н.П. (2), Суббота І.А. (3), Карпінський М.Ю. (3)
(1) — Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
(2) — Дніпровська міська поліклініка № 2, м. Дніпро, Україна
(3) — ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка НАМН України», м. Харків, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Сколіотична деформація хребта була і є об’єктом численних розробок та досліджень різних фахівців медицини. Ведення пацієнтів активно включає в свою програму такий потужний фактор, як функціональне лікування, і для пацієнтів після операції, і для хворих, яким хірургічне втручання показане. Мета. Поліпшення результатів фізіофункціонального лікування пацієнтів зі сколіотичною хворобою шляхом експериментально-клінічного обґрунтування ефективності різних фізичних вправ, що застосовуються при лікуванні хворих. Матеріали та методи. Розроблені математичні моделі хребта із C-подібною та S-подібною сколіотичними деформаціями, які використовували для аналізу напружено-деформуючого стану. Були перевірені 17 різних вправ, серед яких 12 асиметричних, 3 — симетричні та 2 — деротаційні. Із них: 6 вправ ми використовуємо при шийно-грудному типі; 8 — при грудному; 8 — при грудопоперековому; 12 — при поперековому та 10 вправ — при S-подібному типі деформації хребетного стовпа. Результати. Створення математичної моделі дозволило вивчити напруження, що виникають при деформаціях хребта за різних варіантів навантаження. Ми отримали чіткі уявлення про розподіл внутрішнього напруження в хребетних рухових сегментах. Було встановлено, що більшість вправ нашого комплексу сприяє створенню компресійних зусиль на опуклій стороні деформованого хребта та формуванню дистракційних зусиль на боці увігнутості. Аналогічні дані підтверджують показники антропометричних досліджень. Все вищесказане свідчить про доцільність враховувати локалізацію вершини викривлення хребетного стовпа при розробці комплексів функціонального лікування. Безперечно, жодне експериментальне дослідження не відбиває увесь спектр анатомо-фізіологічних процесів живого організму. Однак створення математичної моделі дозволило розробити положення диференційованого застосування кінезитерапії в конкретній клінічній ситуації, а результати розробок стали частиною клініко-біомеханічного обґрунтування функціонального лікування сколіотичної патології. Висновки. Дослідження за допомогою математичної моделі дозволило вивчити диференційовану дію методів кінезитерапії на деформацію хребта залежно від її вершини. Дане дослідження дозволило біомеханічно обґрунтувати показання та протипоказання для використання різних фізичних вправ при лікуванні сколіотичної хвороби. Проведене дослідження дало змогу удосконалити методологічний підхід до розробки комплексів лікувальної гімнастики з урахуванням топічних особливостей деформації хребта.

Introduction. Scoliotic spinal deformity has been and is the subject of numerous developments and studies by various medical professionals. Patient management actively includes in its program such a powerful factor as functional treatment for both patients after surgery and for patients who are indicated for surgery. The purpose was improving the results of physio-functional treatment of patients with scoliotic disease by experimental-clinical justification of the effectiveness of various physical exercises used in the treatment of patients. Materials and methods. Mathematical models of the spine with C-shaped and S-shaped scoliotic deformations were developed, which were used to analyze the stress-strain state. 17 different exercises were tested, including 12 asymmetric ones; 3 — symmetrical and 2 — derotation. Of these: 6 exercises we use for the cervical-thoracic type; 8 exercises for the chest; 8 exercises for thoracolumbar; 12 exercises for lumbar and 10 exercises for S-shaped deformity of the spine. Results. The creation of a mathematical model made it possible to study the stresses ari-sing from spinal deformations under different load variants. We got a clear idea of the distribution of internal stress in the vertebral motor segments. It was found that most of the exercises of our complex contribute to the creation of compression forces on the convex side of the deformed spine and the formation of distraction forces on the concave side. Similar data confirm the indicators of anthropometric research. All the above suggests the feasibility of developing complexes of functional treatment, taking into account the location of the top of the curvature of the spine. Undoubtedly, no experimental study reflects the full range of anatomical and physiological processes of a living organism. However, in general, the creation of a mathematical model allowed to develop the provisions of differentiated application of kinesitherapy in a particular clinical situation, and the results of the development became part of the clinical and biomechanical rationale for functional treatment of scoliotic patho­logy. Conclusions. The study using a mathematical model allowed us to study the differentiated effect of kinesitherapy methods on spinal deformity depending on its apex. This study allowed to biomechanically substantiate the indications and contraindications for the use of various physical exercises in the treatment of scoliosis. The study made it possible to improve the methodological approach to the development of therapeutic gymnastics complexes, taking into account the topical features of spinal deformity.


Keywords

сколіотична деформація; математичне моделювання; складні деформації хребта

scoliotic deformation; mathematical modeling; complex spinal deformations


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Корж Н.А., Мезенцев А.А. Сколиотическая болезнь. Лікування та діагностика. 2004. № 4. С. 9-16.
2. Белова А.Н., Шопетова О.Н. Руководство по реабилитации больных с двигательными нарушениями. М.: АОЗТ «Антидор», 1998. 224 с.
3. Rohozynskyi V., Levytskyi A., Dolianytskyi M., Benzar I. Treatment of Severe Spinal Deformations in Children with Idiopatic Scoliosis Using Halo-Gravity Traction. Wiadomości Le-karskie. 2020. Vol. 73. № 10. Р. 2144-2149.
4. Левицький А.Ф., Рогозинський В.О., Бензар І.М., Доляницький М.М., Карпінська О.Д. Аналіз ефективності використання системи галогравітаційної тракції як фактора, що впливає на крововтрату при хірургічній корекції складних сколіотичних деформацій у дітей. Хірургія дитячого віку. 2022. № 1 (74). С. 34-39.
5. Васюра А.С., Новиков В.В., Михайловский М.В. и др. Некоторые особенности оперативного лечения тяжелых форм идиопатического сколиоза подростков. Хирургия позвоночника. 2006. № 3. С. 29-37.
6. Епифанов В.А. Медицинская реабилитация. М.: Медпресс-Информ, 2005. 328 с.
7. Фищенко В.Я., Улещенко В.А., Вовк Н.Н. и др. Консервативное лечение сколиоза. К.: Медицинская фирма «Унити-Атлант», 1994. 187 с.
8. Чаклин В.Д., Абальмасова Е.А. Сколиозы и кифозы. М.: Медицина, 1973. 254 с.
9. Кон И.И. Эффективность асимметричной тренировки подвздошно-поясничной мышцы в комплексе лечения идиопатических и диспластических сколиозов. Ортопедия. 2003. № 4. С. 33-40.
10. Корнилов Н.В., Грязнухин Э.Г. Травматология и ортопедия. Руководство для врачей. М.: Гиппократ, 2006. Т. 4. С. 330-347.
11. Лоскутов А.Е., Летучая Н.П., Головаха М.Л. Применение лечебной физкультуры с использованием аппаратно-программного комплекса «Антропометр» при лечении сколиотической болезни. Вісник ортопедії, травматології та протезування. 2008. № 2. С. 21-27.
12. Головаха М.Л., Тяжелов А.А., Летучая Н.П., Суббота И.А., Карпинский М.Ю. Биомеханические аспекты экспериментального исследования функционального лечения S-образной сколиотической деформации позвоночника. Травма. 2018. Т. 19. № 1. С. 58-68. DOI: 10.22141/1608-1706.1.19.2018.126661.
13. Головаха M.Л., Тяжелов А.A., Летучая Н.П., Суббота И.A., Карпинский M.Ю. Биомеханические аспекты экспериментального исследования функционального лечения С-образной сколиотической деформации позвоночника. Травма. 2019. Т. 20. № 3. С. 32-41. DOI: 10.22141/1608-1706.3.20.2019.172091.
14. Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: справочник. К.: Наукова думка, 1990. 224 с.
15. Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1978. 519 с.
16. Алямовский А.А. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. М.: ДМК Пресс, 2004. 432 с.
17. Малышкина С.В. Экспериментальное моделирование в научных исследованиях Института патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко. Ортопедия, травматология и протезирование. 2007. № 4. С. 5-16.

Back to issue