Введение к работе
Актуальность исследования
Идиопатический сколиоз относится к числу самых распространенных деформаций позвоночного столба у детей. И если клинико-рентгенологическая картина заболевания всесторонне изучена и подробно описана, то в вопросах его возникновения и развития пока еще нет единого мнения. В конечном результате это приводит к отсутствию действительно эффективных методов его лечения и профилактики.
Еще 150 лет тому назад выдающийся ученый, основоположник клеточной теории Р.Вирхов писал: «Болезнь начинается с недостаточности регуляторного аппарата» (цит. по Г.Н. Крыжановскому, 1997). А сам академик Г.Н. Крыжа-новский (2002), крупнейший патофизиолог современности, уже на своем фактическом материале делает вывод: «Весьма обширный класс заболеваний возникает не вследствие первичного повреждения органа, а в результате первичных нарушений в аппарате его регуляции». Это значит, что причины клинически значимой патологической симптоматики в исполнительских органах и тканях надо искать в системах их управления и контроля, среди которых одной из главных считается нервная.
Вместе с этим, несмотря на то, что большинство процессов протекающих в организме человека, контролируются структурами головного и спинного мозга, далеко не всегда установлено - являются ли эти изменения в указанных структурах нервной системы причиной или следствием конкретного заболевания.
В детской ортопедии достаточно большой перечень заболеваний и нарушений в полной мере можно отнести к условной группе пограничной патологии - с этими заболеваниями работают как классические ортопеды, так и неврологи. В качестве примера можно назвать большую группу миопатий (Яхно Н.Н. с соавт., 1997; Гринио Л.П., 2004), все варианты детских церебральных параличей (Семенова К.А, Махмудова Н.М., 1979; Бадалян Л.О., 1984), артрогри-поз (Петрова Е.В. 2008) и др. Эти наблюдения даже привели ряд ведущих специалистов в области ортопедии и неврологии к идее о необходимости выделения в отдельную область медицины такого направления, как детская нейроор-топедия (Чаклин В.Д., Абальмасова Е.А., 1973; Ратнер А.Ю., 1985, 1990). Практика детской ортопедии показывает, что рассмотрение большого ряда заболеваний опорно-двигательного аппарата с неврологических позиций позволяет не только иначе взглянуть на их патогенез, но и совершено по-новому подходить к вопросам тактики лечения.
В этот ряд в полной мере могут быть отнесены сколиотические деформации, среди которых наиболее загадочный - идиопатический сколиоз. Это аргументируется хотя бы тем, что позвоночный столб является сложнейшим анато-мо-физиологическим комплексом, в котором самым тесным образом костно-связочно-мышечный сегмент опорно-двигательного аппарата связан со спинным мозгом, неотъемлемым отделом нервной системы.
Распространенность этого сколиоза, по результатам исследования различных авторов, в среднем колеблется от 1% до 9% среди детского населения
(Мовшович И.А., 1963; Закревский Л.К., 1966; Цивьян Я.Л., Зайдман A.M., 1978; Шувчинская В.В., 1981; Андрианов В.Л. с соавт., 1985; Михайловский М.В., Фомичев Н.Г., 2002; Садовой М.А. с соавт., 2004, Садовая Т.Н., 2010 и др.). Таким образом, подавляющее число авторов сходятся во мнении - идиопа-тический сколиоз является самой распространенной, клинически значимой патологической деформацией позвоночного столба у детей и подростков.
Несмотря на многовековую историю изучения этого заболевания, краеугольные вопросы этиологии, патогенеза и лечения идиопатического сколиоза до сих пор продолжают привлекать внимание исследователей самых разных специальностей. Об этом свидетельствует огромное количество публикаций мультидисциплинарного характера, относящиеся к поиску решения «старой и вечно юной проблемы» (Чаклин В.Д., Абальмасова Е.А., 1973). Сегодня можно утверждать: данная проблема перестала быть прерогативой ортопедов.
Пристальное внимание ко всем видам сколиоза в целом и сколиозу идио-патическому в частности обусловлено не только широкой его распространенностью среди детского населения, но и отсутствием по-настоящему эффективного лечения. Идиопатический сколиоз - единственное заболевание в детской ортопедической практике, лечение которого является весьма неблагодарным трудом. «Пожалуй, ни одно заболевание в ортопедо-травмато-логической клинике не доставляет столько забот врачу, не приносит столько разочарования и больному, и врачу, как сколиотическая болезнь» (Цивьян Я.Л., 1972).
Таким образом, решение задач по разработке эффективных методов лечения идиопатического сколиоза требует предварительного получения ответов на вопросы, связанные с патогенезом данного заболевания.
Среди множества характеристик идиопатического сколиоза самым бесспорным и общепризнанным фактом остается связь его возникновения и развития с процессом роста ребенка (Duval-Beaupere G. et al., 1970).
Работы В.И. Осташко (1964), А.И. Казьмина, В.Я.Фищенко (1974), Е.Н. Бахтиной (1990) и М.Г. Дудина (1993) убедительно показали роль эндокринной системы в патогенезе идиопатического сколиоза за счет влияния остеотропных гормонов на процессы роста костной ткани. При этом М.Г. Дудин (1993) делает предположение, что суть причины трехшгоскостной деформации позвоночного столба в функциональном «конфликте» между эндокринной и нервной системами. Эта мысль прослеживается и в его последующих работах (Дудин М.Г. с соавт., 2006; Дудин М.Г., Пинчук Д.Ю., 2009).
О некоторых особенностях состояния нервной системы у детей с идиопатический сколиозом, как втором участнике указанного «конфликта», писали многие авторы (Скрыгин В.П., 1953; Абальмасова Е.А., 1965; Цивьян Я.Л., Лившиц Д.Н., 1972; Рябкова Е.Г. с соавт., 1981; Шевченко С.Д., Веселова И.В., 1981; Ратнер А.Ю., 1990; Яновский A.M., 1995 и др.). Однако приведенные в этих работах сведения касались в основном дисфункций со стороны спинного мозга, вегетативных отделов и периферического звена нервной системы. Изучению же функционального состояния головного мозга у пациентов с идиопа-тическим сколиозом посвящены буквально единичные публикации (Мальцева
E.B., Воронович И.Р., 1967; Соболев СТ., 1991; Бутуханов В.В. с соавт., 2002; Lukeschitsch G. et. al., 1980; Robb J.E. et. al., 1986; Dretakis E.K. et. al., 1988; Goldberg C.J. et al., 1995; Manzoni D., Miele F., 2002). При этом в поле внимания авторов находились, как правило, либо отдельные зоны головного мозга, либо отдельные его функции. Объяснение этому видится в отсутствии в распоряжении исследователей соответствующей методологии, обеспеченной необходимым аппаратно-инструментальным комплексом.
Между тем, технические разработки в этом направлении, возможность широкого использования компьютерных и математических технологий (Сороко СИ., Бекшаев С.С., 1984) сегодня позволяют осуществить изучение особенностей функционального состояния головного мозга и их роли в патогенезе идиопатического сколиоза.
Исходя из этого, в настоящей работе была предпринята попытка углубленного исследования наименее изученного у данной категории больных отдела регуляции - головного мозга. Такой подход позволил более полно взглянуть на этиологию и патогенез идиопатического сколиоза, а также предложить новые направления в его лечении и прогнозировании. Последнее крайне важно, так как непредсказуемость течения идиопатических сколиозов представляет собой очень актуальную проблему, поскольку вынуждает проводить длительные (многолетние) дорогостоящие реабилитационные мероприятия всем детям с признаками начинающегося сколиоза. И это несмотря на то, что статистически установлено - «бурнопрогрессирующие» формы составляют лишь 5% детей (а в 45% случаев только до средних степеней тяжести) от общего количества зарегистрированных сколиозов.
В качестве основного метода для исследования функционального состояния головного мозга у данной категории больных была выбрана методика электроэнцефалографии. Однако наряду со стандартной визуальной оценкой электроэнцефалограммы, нами впервые у пациентов с идиопатическим сколиозом был применен метод оценки её временной структуры, для изучения функционального состояния головного мозга при данном заболевании. При использовании данного метода, в отличие от традиционных способов анализа, математической обработке подлежат не количественные характеристики электроэнцефалограммы (такие как частота, амплитуда, спектры мощности ритмов и т.д.), а достоверно отличающиеся от случайного вероятности взаимных переходов друг в друга волн различных энцефалографических диапазонов. Под термином «вероятность переходов» понимается достоверно отличная от случайного, т.е. закономерная, вероятность смены волны одного электроэнцефалографического диапазона волной другого в их непрерывной временной последовательности. Такой способ анализа позволяет выявить тонкие различия во временной структуре связей между основными электроэнцефалографическими диапазонами (а, Р, 0, 5).
Цель исследования: изучить особенности функционального состояния головного мозга у пациентов с идиопатическим сколиозом, установить их роль в
патогенезе заболевания и прогностическую значимость, а также предложить направления их лечебной коррекции.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Выявить особенности функциональной организации головного мозга у здоровых детей (не имеющих ортопедической и неврологической патологии) и у детей с идиопатическим сколиозом, используя метод стандартной электроэнцефалографии.
-
Обосновать и разработать для ортопедической практики методику электроэнцефалографической диагностики с обработкой данных по методу «вероятностей переходов», позволяющей оценивать временную организацию функционирования головного мозга.
-
Провести сравнительный анализ результатов обработки стандартных электроэнцефалограмм, полученных на основе метода «вероятностей переходов» при обследовании детей с идиопатическим сколиозом и у детей контрольной группы.
-
Провести сравнительный анализ данных полученных при обследовании детей с идиопатическим сколиозом внутри группы и их корреляцию с клиническими характеристиками заболевания (форма, степень тяжести, течение ско-лиотической деформации, возраст и др.).
-
Определить роль выявленных особенностей функционального состояния головного мозга в патогенезе идиопатического сколиоза и их прогностическую значимость.
-
Обосновать направления коррекции функционального состояния головного мозга с целью включения их в систему комплексного лечения идиопатического сколиоза.
Научная новизна результатов работы
Впервые получены сведения об особенностях функционального состояния диэнцефальных и стволовых структур головного мозга у пациентов с идиопатическим сколиозом.
Впервые установлены достоверные отличия во временной организации электроэнцефалограммы детей с идиопатическим сколиозом от здоровых детей того же возраста. Установлена корреляционная связь между показателями электроэнцефалографического обследования и клинико-рентгенологическими характеристиками идиопатического сколиоза (величина деформации и темпы её прогрессирования).
Впервые установлены основные характеристики электроэнцефалографической картины у пациентов с различным характером течения идиопатического сколиоза, что позволяет с высокой степенью вероятности прогнозировать течение заболевания.
Впервые научно обосновывается применение метода транскраниальных микрополяризаций головного мозга в системе комплексного лечения больных с идиопатическим сколиозом.
Подтверждены имеющиеся в литературе единичные сведения о возрастных особенностях электроэнцефалограммы подростков в период полового созревания.
Практическая значимость работы
В распоряжение практических врачей-ортопедов поступает неин-вазивный, высокоинформативный, доступный для широкой практики метод диагностики функционального состояния структур головного мозга, позволяющий достаточно достоверно прогнозировать характер течения идиопатического сколиоза.
Фундаментальное значение для практики имеют новые сведения о роли функционального состояния структур головного мозга в патогенезе идиопатического сколиоза, расширяющие результативный поиск новых эффективных методик лечения и профилактики данного заболевания.
Обосновано практическое применение методов коррекции выявленных отклонений в функциональном состоянии структур головного мозга у детей с идиопатическим сколиозом. Последнее обстоятельство расширяет на практике возможности системы комплексного лечения данной категории пациентов.
Основные положения, выносимые на защиту
-
В функциональном состоянии структур головного мозга у детей с идиопатическим сколиозом в сравнении с детьми того же возраста без ортопедической патологии имеются достоверные отличия.
-
Выявленные изменения в электроэнцефалограммах у пациентов с идиопатическим сколиозом достоверно коррелируют с тяжестью деформации и характером течения заболевания.
-
Установленные особенности функционального состояния структур головного мозга у пациентов с идиопатическим сколиозом позволяют прогнозировать развитие патологической деформации позвоночного столба.
Объём и структура работы
Материалы диссертации представлены на 148 страницах машинописного текста и содержит следующие разделы: введение, четыре главы (обзор литературы, материалы и методы исследования, собственные результаты, обсуждение полученных результатов), заключение, выводы, практические рекомендации, библиографический список использованной литературы. Работа содержит 11 рисунков, 18 таблиц и два приложения. Список литературы содержит 243 источника, из них 154 отечественных и 89 зарубежных.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании нейрофизиологического общества (Санкт-Петербург, май 2008); на Всероссий-
ской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротера-пия» (апрель 2009), на VII-ой ежегодной городской научно-практической конференции педиатров «Современные проблемы педиатрии» СПб МАЛО (октябрь 2009), на научно-практических конференциях в ВЦЦОиТ «Огонек» «Особенности диагностики и тактики ведения пациентов с неврологическими расстройствами при идиопатическом сколиозе» (март 2007, февраль 2009).
Публикации и внедрение результатов исследования
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 2 — в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ. По материалам работы написано три главы в монографиях.
Результаты исследования внедрены в практику лечебных учреждений Санкт-Петербурга: Восстановительного Центра детской ортопедии и травматологии «Огонек» и городского Восстановительного центра лечения детей с психоневрологической патологией. По результатам исследования проводятся лекционные и практические занятия на кафедре детской травматологии и ортопедии СПб МАЛО.
