Реовазография — один из основных методов исследования периферического кровообращения. Это бескровный метод, принцип которого состоит в регистрации колебаний электрического сопротивления живых тканей, обусловленных изменениями кровенаполнения их при каждой пульсовой волне. Для преодоления большого поляризационного сопротивления, а также электрического сопротивления кожных покровов при реовазографии используют токи высокой частоты. Реовазография — один из методов функционального исследования, обладающий многими достоинствами прямых и косвенных способов регистрации гемодинамических параметров. Кровь характеризуется более высокой электропроводностью, чем остальные ткани, поэтому увеличение кровенаполнения приводит к уменьшению электрического сопротивления на данном участке тела, уменьшение кровенаполнения — к увеличению сопротивления. Таким образом, величина реовазографических волн определяется пульсовыми объемными изменениями артерий: при изменении просвета артерий изменяется вид реографической кривой. Запись реограмм проводят на трех- и шестиканальном электрокардиографе аппарата «Галилео» (Италия) с реографическими блоками. Для регистрации продольной реографической кривой используют свинцовые циркуляторные электроды. Их покрывают одним слоем марли, смоченной изотоническим раствором хлорида натрия, кожу предварительно обрабатывают спиртом.

Электронейромиография. ЭНМГ — комплексный метод исследования, включающий:
1) регистрацию и анализ параметров ВП мышцы (М-ответ, J-волна, Н-рефлекс) и нерва (ПД нерва) — латентный период, форма, амплитуда и длительность;
2) определение количества функционирующих двигательных единиц;
3) определение скорости проведения импульса (СПИ) по двигательным и чувствительным волокнам периферических нервов;
4) подсчет и анализ ряда коэффициентов — краниокаудального и мотосенсорного, коэффициента асимметрии, коэффициента отклонения от исходной величины показателя;
5) определение характера изменения мышечного ответа под влиянием ритмической стимуляции одиночными, спаренными или серийными стимулами с целью установления нервно-мышечной синаптической передачи.
В деятельности ортопедо-травматологических служб наиболее широко применяют методики изучения параметров М-ответа, Н-рефлекса, ПД нерва, количества функционирующих ДЕ, СПИ по двигательным и чувствительным нервным волокнам. В основе метода определения СПИ лежит стимуляция нерва в двух точках, находящихся на определенном расстоянии друг от друга, что позволяет определить период времени, в течение которого волна возбуждения проходит между точками стимуляции, а затем и СПИ. Указанный метод определения СПИ применим для исследования практически любого доступного нерва, но в клинической практике чаще исследуют на руке — срединный, локтевой, лучевой нервы, на ноге — большеберцовый, малоберцовый, седалищный. Стимуляция некоторых нервов конечностей возможна в трех—четырех точках от проксимального до дистального отдела, поэтому можно определить СПИ в двух—трех сегментах нерва, например срединного и локтевого. Топография других нервных стволов позволяет стимулировать их лишь в двух точках. В тех случаях, когда электрическое раздражение нерва возможно только в одной точке, о СПИ косвенно судят по длительности латентного периода ВП.

Локальная ЭМГ. Игольчатый электрод погружают в мышцу в точке проекции двигательной зоны, и при слабом сокращении мышечных волокон он отводит потенциалы действия двигательных единиц (ПДДЕ). Они являются результатом суммирования потенциалов действия находящихся около электродов мышечных волокон, входящих в эту двигательную единицу (ДЕ). ДЕ является функциональной единицей нервно-мышечной системы, состоит из одного мотонейрона, его аксона и иннервируемых им мышечных волокон. У человека 420 000 ДЕ. Их количество широко варьирует в разных мышцах, причем их больше в мелких мышцах. Благодаря созданию новой аппаратуры для ЭМГ, а также разработке новых модификаций игольчатых электродов появилась возможность записывать потенциалы даже отдельных мышечных волокон, в результате чего значительно увеличилась диагностическая значимость метода. ПДДЕ характеризуется такими параметрами, как амплитуда, длительность, количество фаз. Длительность отражает количество мышечных волокон, входящих в состав данной ДЕ, амплитуда — плотность мышечных волокон около электрода, форма — пространственное расположение мышечных волокон в ДЕ. В норме в разных мышцах длительность ПДДЕ находится в диапазоне от 7 до 15 мс, амплитуда — от 300—400 мкВ до 1 мВ; ПДДЕ имеет не более 4 фаз.

Проблема объективной оценки функционального состояния опорно-двигательной системы человека является одной из центральных в современной травматологии и ортопедии. В решении этой проблемы особое место занимает изучение работы нейромоторного аппарата больных с помощью таких адекватных информативных физиологических методов, как электромиография (ЭМГ) и электронейромиография (ЭНМГ). ЭМГ — метод, основанный на регистрации и анализе биоэлектрической активности мышечных волокон, как спонтанной, отражающей их состояние в покое, так и регистрируемой при мышечно напряжении (произвольном и синергетическом). ЭНМГ — комплексный метод, позволяющий определять и изучать параметры вызванных потенциалов (ВП) мышцы и нерва, полученных в результате их электрической стимуляции. Истоки ЭМГ и ЭНМГ относятся к XVIII в., однако всестороннее развитие и широкое клиническое применение эти методы получили в последние десятилетия, что обусловлено не только их несомненной диагностической значимостью, но и бурным развитием электронной аппаратуры, что позволило автоматизировать обработку параметров ЭМГ и ЭНМГ. В зависимости от применяемой методики различают глобальную (запись миопотенциалов с помощью накожных электродов) и локальную (отведение миопотенциалов игольчатыми электродами) ЭМГ. Глобальная ЭМГ. Поверхностные накожные электроды располагают над двигательной точкой исследуемой мышцы. Такой метод отведения мышечных потенциалов позволяет регистрировать суммарну электрическую активность группы мышечных волокон, расположенных непосредственно под электродом. Исследование проводят при различных состояниях мышц — расслаблении рефлекторных изменениях тонуса (констрикция других мышц, эмоциональное напряжение, глубокий вдох и т. д.) и произвольных сокращениях. При патологии опорно-двигательной системы особое значение придают изучению биоэлектрической активности мышц в режиме максимального произвольного сокращения.

Широкое распространение получил метод регистрации опорных реакций. Реакция опоры, возникающая при ходьбе человека, — наиболее информативный параметр динамики локомоций, поэтому интерес к изучению опорных реакций возник давно. В опорной платформе, позволяющей зарегистрировать реакцию опоры человека, чаще всего используют тензометрические датчики, с помощью которых регистрируют три проекции вектора реакции опоры (вертикальная, продольная и поперечная). Помимо трех проекций вектора, современные приборы позволяют зарегистрировать две координаты точки приложения вектора к платформе. Наиболее совершенным прибором, предназначенным для регистрации опорных реакций, является опорная платформа «Кистлер» (Швейцария). Это пьезоэлектрический прибор, характеризующийся очень высокими точностными показателями, рассчитанный на широкий диапазон измеряемых усилий и позволяющий, кроме всех перечисленных выше параметров, регистрировать крутящий момент в горизонтальной плоскости. В последнее время для исследования опорной функции стоп начали применять динамометрическую систему «ЭМЕД» (Германия), которая позволяет получать информацию о величине нагружения дискретных участков стопы. Система «ЭМЕД» состоит из измерительной платформы (с 2 или 4 сенсорами в 1 см2), электронного блока для обработки информации и специализированного вычислительного комплекса. В систему входят также сенсорные стельки разных размеров, которые можно вставлять в обувь практически любого вида.

Для изучения кинематики таза и позвоночника применяют гироскопию [Беленький В. Е., 1970]. Метод основан на использовании гироскопа—прибора, сохраняющего в пространстве направление оси вращения ротора. С помощью фиксирующего устройства гироскоп прикрепляют в области крестца или на любом уровне грудного и поясничного отделов позвоночника. В случае необходимости не снимая прибора, изменяют его рабочее положение в пространстве. Ориентацию оси отсчета прибора относительно горизонтальной или вертикальной оси производят по уровню, вмонтированному в его корпус. Вращения, которые совершает таз или сегмент позвоночника, последовательно записывают в трех плоскостях — фронтальной, сагиттальной и горизонтальной. Применив несколько гироскопов, можно одновременно следить за вращениями таза и различных участков позвоночника. Гироско- пию рекомендуется использовать при обследовании больных с различными заболеваниями и повреждениями позвоночника. Заметим, что для изучения кинематики ходьбы, а также бытовых и рабочих движений рук за рубежом применяют системы, основанные на оптоэлектронной технике. Эта техника позволяет следить за перемещением в пространстве маркеров, фиксированных к определенным точкам тела. К указанным системам относятся установки «Виконт» (Англия), «Костел» (Италия), «Селспот» (Швеция), «Кодак » (Германия). Достоинства этих систем очевидны: они позволяют производить полное измерение с необходимой точностью и достоверностью. Каждая из этих систем снабжена специализированным вычислительным комплексом.

Значительно больше методов предназначено для описания ходьбы, ее кинематических, динамических и электрофизиологических характеристик. Широкое распространение получила подография — метод определения длительности отдельных периодов шага,основанный на использовании дорожки с металлическим покрытием и обуви, снабженной электрическими контактами. Обычно применяют две контактные пластины — пяточную и носочную, при этом, кроме общей продолжительности опоры на ноги, можно зарегистрироватотдельные фазы шага — перекат через пятку, перекат через носок. Некоторые исследователи для получения более детальной информации о временной структуре шага увеличивают количество контактов в пяточной и носочной частях обуви. Иногда для регистрации подограммы используют вмонтированные в обувь контактные элементы, замыкающиеся при давлении подошвы на опору. При этом, естественно, отпадает необходимость в применении подографической дорожки. Исследование временной структуры шага можно провести на электроихнографе [Янсон X. Я., 1975]. Электроихнографическая дорожка представляет собой набор металлических струн, последовательн соединенных резисторами. Помимо обычных подографиче- ских показателей, на электроихнографе последней модификации регистрируются угол разворота стопы, ширина шага, прямолинейность походки.

Для описания и оценки функционального состояния опорно-двигательного аппарата у больных с ортопедическими и посттравматическими заболеваниями применяют разнообразные методы исследования. Они подробно описаны в специальной литературе, поэтому в данной главе рассмотрены наиболее часто применяемые методы, имеющие диагностическую ценность. Методы биомеханических исследований верхней конечности долгое время были представлены лишь гониометрией и динамометрией. В настоящее время установлено, что необходимые для клиники данные можно получить лишь с помощью комплекса методов, позволяющих регистрировать пространственные, временные, кинематические, динамические и регуляторные параметры. Для определения амплитуды движений в суставе применяют гониометрию. Для проведения измерений чаще всего применяют обычный транспортир. Использование же с этой целью потенцио- метрических датчиков (их описание приведено далее) позволяет измерить амплитуду, рассчитать темп движения, зарегистрировать его угловую скорость и угловое ускорение. Широкое распространение получила динамометрия. Этот метод основан на использовании серийно выпускаемых обычных динамометров или тензодинамометров. При работе с тензометрическими датчиками исследователь имеет возможность зарегистрировать не только величину силы, но и сам процесс изменения усилия. Эти традиционные методы исследования в последнее время применяют в комплексе с новыми методами, позволяющими измерять линейные ускорения маятникообразных движений в суставе (акселография), находить зависимость микродвижений периферического сегмента сустава от величины угла в суставе (треморогониография) и статической силы мышц (тремородинамография). Разработка этих новых методов исследований [Ефимов А. Н. и др., 1985] стала возможной благодаря использованию пьезоакселорометра, созданного в Институте прикладной физики РАН.

Контрастные методы исследования (артрография, артропневмография суставов, миелография позвоночника) в некоторых случаях позволяют получить ценную информацию (например, выявление внутрисуставных тел, изменений при пигментно-ворсинчатом синовите, грыжевых выпячиваний межпозвоночных дисков). В некоторых случаях, например при травмах позвоночника у детей, весьма эффективна зонография. Термин «зонография» принят в 1962 г. Международной комиссией по рентгенологической аппаратуре для обозначения томографии с небольшим углом качания трубки (до 10°). Зонография значительно более информативна, чем обзорная, прицельная рентгенография, особенно при исследовании позвоночника: устраняется суперпозиция ребер, лопаток, верхнего плечевого пояса, легочного рисунка. Большое значение имеет информация, получаемая при контрастном исследовании сосудов — ангиографии. Область применения этого высокоинформативного метода исследования широка и продолжает увеличиваться. Ангиография позволяет не только уточнить диагноз, но и в некоторых случаях выбрать патогенетически обоснованную лечебную тактику.

Измерение роста. У детей с заболеваниями и деформациями позвоночника определение роста имеет важное значение при установлении диагноза и прогнозировании исхода патологии. Рост человека измеряют в положении лежа и стоя. В положении стоя у больного определяют общий рост, в положении сидя — длину туловища. У больных с прогрессирующим сколиозом и кифозом рост в положении сидя увеличивается меньше, чем в положении стоя. У здоровых лиц любого возраста в зависимости от мобильности позвоночника рост в положении лежа увеличивается по сравнению с ростом в вертикальном положении вследствие уменьшения высоты физиологического кифоза и глубины лордоза. Рост в положении больного стоя и сидя измеряют с помощью ростомера или угольника и сантиметровой линейки. При этом обследуемый стоит в непринужденной позе. Перемещающаяся по вертикальной шкале ростомера планка или обычный чертежный угольник упирается в вершину темени. При измерении угольником на этом уровне делают отметку на стене или двери, а затем сантиметровой линейкой определяют расстояние от отметки до пола. При использовании ростомера рост определяют по его шкале. Затем обследуемый садится на сидение ростомера, и таким же способом измеряют его рост в положении сидя. Измеряя рост обследуемого, врач выявляет диспропорцию туловища и нижних конечностей. У больных хондродистрофией (ахондроплазия) при нормальной длине туловища значительно уменьшена длина конечностей. У детей с прогрессирующим сколиозом общий рост увеличивается в основном вследствие увеличения длины конечностей.