АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГРУДНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА ДЕВОЧЕК В НОРМЕ И ПРИ СКОЛИОЗЕ
АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГРУДНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА ДЕВОЧЕК В НОРМЕ И ПРИ СКОЛИОЗЕ
Аннотация
Целью исследования явилось изучение анатомических особенностей грудного отдела позвоночного столба в норме и при сколиозе у девочек. Изучены 136 рентгенограмм грудного отдела позвоночного столба девочек в возрасте от 5 до 17 лет, из которых 69 рентгенограммы с диагнозом «Сколиоз», 67 – без признаков патологии. Рентгенограмметрически определены абсолютные размеры позвонков – высота тела, продольный и поперечный диаметры и относительные показатели – поперечно-продольный, высотно-продольный и высотно-поперечный указатели (индексы). В результате проведенных рентгенограмметрических исследований установлены статистически значимые отличия абсолютных размеров грудных позвонков девочек. Определено, что относительные показатели грудных позвонков достигают максимальных значений к подростковому и юношескому возрастам. Выявлено, что величина абсолютных показателей грудных позвонков статистически достоверно больше при сколиозе во всех изученных возрастных периодах. Результаты исследования дополняют имеющиеся теоретические данные о рентгенограмметрии позвоночного столба детей, позволяют оценить анатомическую изменчивость, интенсивность роста грудных позвонков в различные возрастные периоды и могут быть использованы для раннего выявления сколиоза.
1. Введение
В настоящее время в возрастной морфологии разрабатывается целостный подход к комплексной характеристике при оценке состояния здоровья детей, а также осуществляется переход от анализа средних показателей физического развития к выявлению конституциональных особенностей роста и развития детского организма , .
Ряд публикаций посвящен анатомической и топографической изменчивости различных отделов позвоночного столба взрослого человека , , , что обусловлено широким использованием в клинической практике рентгенографии, компьютерной томографии . Ряд работ посвящен изучению корреляционных взаимоотношений абсолютных размеров грудных позвонков с длиной позвоночного столба взрослых людей , . Также в литературе имеются работы, отражающие рост и развитие позвоночного столба в плодном периоде онтогенеза человека , . Работ, отражающих результаты научных исследований морфометрических характеристик позвонков у детей и подростков явно недостаточно, что имеет объективные причины, обусловленные особенностями показаний к проведению рентгенографии у детей. Вместе с тем именно в детском возрасте есть возможность провести донозологическую диагностику, выявить группы риска по формированию патологии позвоночного столба, разработать комплекс профилактических и, при необходимости, реабилитационных мероприятий. Для каждого этапа онтогенеза характерны свои специфические анатомо-физиологические особенности. Отличия между возрастными периодами определяются не только количественными, но и качественными особенностями структур, функциональными признаками отдельных органов, систем и всего организма в целом .
Работы ростовских морфологов в последние десятилетия посвящены исследованию различных количественных и качественных антропометрических параметров с учетом типа телосложения в различные возрастные периоды как у детей, так и у взрослых , , , . Изучена интенсивность роста основных ростовых компонентов в различные возрастные периоды с выделением периодов повышения интенсивности роста детей, наличия соматотипологических закономерностей интенсивности роста , .
Наиболее частым ортопедическим заболеванием детского и подросткового возраста является сколиотическая болезнь (сколиоз) , , . Сколиоз – это сложная трехмерная деформация позвоночника по типу скручивания , .
Несмотря на значительное количество работ, посвященных вопросам формирования сколиоза у детей, данные литературы о распространенности сколиоза весьма противоречивы: у разных авторов показатели колеблются в больших пределах от 1 до 53%. . Распространенность сколиоза на территории России соответствует мировой тенденций и составляет по данным разных исследователей 1,3% . Маклакова О.А. с соавт. (2022) отмечают сходство клинических проявлений начальных степеней структурального сколиоза и нарушения осанки во фронтальной плоскости, а также трудности их дифференциальной диагностики. Патология осанки и сколиоз у детей старшего школьного возраста, по мнению авторов, составляет более 51%. При этом, доля деформаций позвоночного столба школьников с возрастом увеличивается . Одновременно с этим увеличивается количество детей с тяжелыми формами сколиоза вызывающих инвалидизацию . Прогрессирование болезни приводит к вторичной деформации грудной клетки и таза, нарушению функции легких, сердца и тазовых органов . Таким образом, сколиоз – заболевание, которое остается важной медико-социальной проблемой, что подтверждает актуальность настоящего исследования.
Имеются отечественные популяционные исследования по описываемой нозологии, посвящены взаимосвязи сколиоза и соматотипом , но при этом отсутствует сравнительная характеристика морфометрических параметров грудных позвонков в норме и при сколиозе у детей в различные возрастные периоды.
Все вышеизложенное послужило основанием для проведения исследования, целью которого явилось изучение анатомических особенностей грудного отдела позвоночного столба в норме и при сколиозе у девочек.
2. Методы и принципы исследования
Материалом для исследования послужили 136 рентгенограмм грудного отдела позвоночного столба девочек в возрасте от 5 до 17 лет из них 69 рентгенограмм с диагнозом «Сколиоз» I, II степени и 67 рентгенограмм позвоночного столба без признаков патологии.
Материал был разделен на 4 возрастных периода согласно возрастной классификации АПН СССР (1965):
1) первое детство, 4-7 лет: 12 девочек – норма, 8 – со сколиозом;
2) второе детство, 8-11 лет;
3) подростковый возраст, 12-15 лет;
4) юношеский возраст, 16-20 лет: первый период детства; второй период детства – 17 девочек – норма, 15 – со сколиозом; подростковый период – 23 – норма, 28 – со сколиозом; юношеский возраст – 15 девушек – норма, 18 – со сколиозом.
Исследование проводилось на базе рентгенологического отделения ГБУ РО «Детская городская поликлиника Железнодорожного района» г. Ростова-на-Дону на рентгеновском диагностическом телеуправляемом комплексе «Диаком» (ООО «Севкаврентген-Д», Россия) в комплекте с комплексом программ для визуализации, обработки, архивирования и экспорта медицинских изображений и данных «ЛИНС Махаон Рабочая станция врача».
Согласно данным литературы, у девочек 5-17 лет чаще встречается сколиоз I или II степени , . В периоде первого детства в 78% случаев встречается сколиоз I степени, а в юношеском возрасте 52% – сколиоз II. Этот факт послужил основанием для исследования в настоящей работе рентгенограмм сколиоза I или II степени.
Интерпретация результатов рентгенографического исследования с целью подтверждения диагноза сколиотической болезни проводилась по общепринятой в классической рентгенологии методике Кобба J.R. .
На первом этапе были проведены исследования рентгенограмм без выявленных признаков патологии – 67 человек, на втором этапе – исследовали 69 рентгенограмм девочек со сколиозом. И в первой, и во второй группах рентгенограмметрически определяли абсолютные размеры позвонков – высоту тела, продольный и поперечный диаметры, относительные параметры – поперечно-продольный, высотно-продольный и высотно-поперечный указатели (индексы). Высоту тела позвонка определяли на передней поверхности как расстояние от его верхней до нижней точек; продольный диаметр – расстояние от передней поверхности тела позвонка до наиболее удаленной точки остистого отростка этого позвонка (в сагиттальной плоскости); поперечный диаметр – расстояние между наиболее удаленными точками поперечных отростков позвонка (во фронтальной плоскости). Относительные показатели вычисляли нахождением частного соответствующих абсолютных величин (Е.А.Анисимова с соавт.,2022) .
Статистический анализ проводили с помощью компьютерной программы Statistica 12.0. Определяли среднюю выборочную величину (о), ошибку средней величины (m), стандартное отклонение (s), медиану (Me), межквартильный диапазон (Q25%-Q75%). Нормальность распределения показателей определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. При сравнении показателей в нескольких группах использовали дисперсионный анализ с применением критерия Краскела-Уоллиса. Попарное сравнение между величинами проводили с помощью критерия Манна-Уитни. Статистическую значимость различий независимых переменных определяли при 95% пороге вероятности (p<0,05).
Распределение исследуемого материала по возрасту было произведено с учетом того, что полностью все физиологические изгибы формируются у ребенка к 4-5 годам и связано это с окончанием формирования стереотипа ходьбы, а рост позвоночного столба полностью завершается у девочек в 14-17 лет .
3. Основные результаты
Рисунок 1 - Поперечный диаметр грудных позвонков девочек в норме (а) и при сколиозе (б) в возрастном аспекте
При сколиозе не выявлено значительного изменения поперечного диаметра грудных позвонков от периода первого детства до подросткового возраста (от 25,38 мм до 22,94 мм соответственно). Отмечено последующее увеличение этого параметра до 38,13 мм у девушек (Рис.1б).
Анализируя изменчивость величины продольного диаметра грудных позвонков девочек выявлено неравномерное изменение этого параметра, как в норме, так и при сколиозе. Так, в норме продольный диаметр незначительно, но достоверно (p<0,05), увеличивается от периода первого детства (36,86 мм [34,50-39,65 мм]) к юношескому возрасту (37,93 мм [35,60-41,00 мм]) с выраженным увеличением у подростков до 48,27 мм ([43,30-54,55мм]) (Рис.2а).
При сколиозе выявлена тенденция к увеличению продольного диаметра с возрастом от 37,83 мм [33,85-43,20 мм] в периоде первого детства до 59,90 мм [47,55-70,70 мм] – у девушек (Рис.2б).
Рисунок 2 - Продольный диаметр грудных позвонков девочек в норме (а) и при сколиозе (б) в возрастном аспекте
Рисунок 3 - Высота тел грудных позвонков девочек в норме (а) и при сколиозе (б) в возрастном аспекте
При сколиозе, при наличии аналогичной тенденции к увеличению с возрастом высоты тел грудных позвонков, также наблюдается максимальное его значение в подростковом возрасте. В периоде первого детства этот параметр составил 13,68 мм [11,90-15,70 мм], затем, в периоде второго детства он увеличился – 18,71 мм [16,15-20,70 мм], достиг максимального значения в подростковом возрасте – 21,65 мм [18,05-25,70 мм], а у девушек составил 18,27 мм [15,00-20,95 мм] (Рис.3б).
В настоящей работе были изучены изменения относительных параметров грудных позвонков, что, по мнению многих авторов, обуславливает форму грудного отдела позвоночника и является отражением биомеханических свойств позвоночного столба в целом , .
Рисунок 4 - Поперечно-продольный (а), высотно-продольный (б), высотно-поперечный (в) указатели грудных позвонков девочек в норме
Рисунок 5 - Поперечно-продольный (а), высотно-продольный (б), высотно-поперечный (в) указатели грудных позвонков девочек при сколиозе
Величина высотно-поперечного указателя грудных позвонков достоверно увеличивается с возрастом у девочек от периода первого детства до подросткового периода как в норме (от 0,54 мм до 0,65 мм), так и при сколиозе (от 0,54 мм до 0,94 мм), а затем, у девушек соответствует 0,76 мм в норме и 0,70 мм при сколиозе (Рис. 4, 5).
4. Заключение
В результате проведенного рентгенограмметрического исследования установлены статистически значимые отличия некоторых абсолютных размеров грудных позвонков у девочек в возрасте от 4 до 17 лет. Поперечный диаметр линейно равномерно увеличивается в норме от периода первого детства до юношеского возраста. Продольный диаметр, как и высота тел грудных позвонков, при общей тенденции к увеличению с возрастом, скачкообразно увеличивается в подростковом периоде, что, очевидно связано с особенностями неравномерного физического развития девочек в этом возрасте в норме. При сколиозе выявлено, что абсолютные показатели величины грудных позвонков (поперечный диаметр, продольный диаметр, высота тел позвонков) статистически достоверно больше таковых в условиях нормы во всех изученных возрастных периодах.
При исследовании относительных показателей грудных позвонков в норме и при сколиозе установлено, что поперечно-продольный, высотно-продольный и высотно-поперечный указатели достигают максимальных значений к подростковому и юношескому возрастам, что, очевидно, влияет на формообразование и биомеханику грудного отдела позвоночного столба.
Полученные в ходе настоящего исследования данные дополняют имеющиеся сведения о возрастных особенностях позвоночного столба у детей, что позволяет оценить анатомическую изменчивость, интенсивность роста грудных позвонков в изучаемые возрастные периоды с учетом пола и выявить наиболее уязвимые с точки зрения формирования сколиоза, возрастные периоды с целью организации профилактических и диагностических мероприятий. Согласно полученным в ходе настоящего исследования данным к таковым следует отнести подростковый и юношеский возрастные периоды.