Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса по данным литературы 11
Глава 2. Материалы и методы исследования. 23
2.1. Характеристика клинического материала . 23
2.2 Методы исследования. 25
ГЛАВА 3. Исходы артропластики у пациентов после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра. 33
3.1. Анализ исходов артропластики тазобедренного сустава. 33
3.2 Макро- и микроструктура проксимального отдела бедра после редукционно-реконструктивных вмешательств . 42
ГЛАВА 4. Подготовка и реабилитация пациентов в периоперационном периоде 54
4.1. Предоперационное планирование артропластики тазобедренного сустава 54
4.2. Реабилитация пациентов с декомпенсированными поражениями тазобедренного сустава в периоперационном периоде 59
ГЛАВА 5. Результаты лечения 80
Заключение 98
Выводы 102
Практические рекомендации 104
Список литературы
- Характеристика клинического материала
- Макро- и микроструктура проксимального отдела бедра после редукционно-реконструктивных вмешательств
- Предоперационное планирование артропластики тазобедренного сустава
- Реабилитация пациентов с декомпенсированными поражениями тазобедренного сустава в периоперационном периоде
Введение к работе
Актуальность темы. Одна из главных проблем современного общества, которую выделяют многие социологи это способность человека вести независимую жизнь. Данная характеристика социума особенно актуальна для лиц с патологией тазобедренного сустава, где понятие «независимая жизнь» подразумевает физический компонент качества жизни, в основе чего лежит самостоятельное передвижение. В настоящее время независимая свобода определяется состоянием опорно-двигательной системы и ее наиболее значимыми сегментами, к которым относится тазовый пояс. При этом хирургическая коррекция пороков тазобедренного сустава обеспечивает наиболее раннюю адаптацию пациентов. Эффективность лечения по технологии артропластики предопределяется взаимодействием системы организм—имплантат. Важнейшим в данном взаимодействии остается особенность остеоинтеграции на границе кость-имплантат. Гармоничность взаимоотношений этого перехода с одной стороны отражает состояние кинематического баланса, с другой стороны приводит к системным нарушениям и порокам данного взаимодействия.
По мнению целого ряда специалистов 2,44 - 10,99 % всех осложнений остеосинтеза проксимального отдела бедра требуют повторных оперативных вмешательств. По результатам исследований исходов артропластики после остеосинтеза проксимального отдела бедра отмечается высокий уровень осложнений 27,78-38,10% и высокая частота ревизионных артропластик 12,34 – 15,91%, которая повышается после остеосинтеза чрезвертельных и подвертельных переломов et al.,2012).
Необходимость артропластики тазобедренного сустава возникает вследствие
декомпенсированных структурно-функциональных дисфункций, связанных с
осложнениями после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном
отделе бедра: аваскулярный некроз головки бедра, декомпенсированный
посттравматический остеоартроз, ложный сустав, несостоятельность остеосинтеза, инфекционные осложнения, хронический болевой синдром в тазобедренном суставе. Лечение этой группы пациентов по технологии эндопротезирования имеет преимущества в виде ранней активизации и адаптации. Однако проведение артропластики тазобедренного сустава имеет ряд особенностей и сложностей у пациентов перенесших редукционно-реконструктивные вмешательства на проксимальном отделе бедра, что требует детального изучения данных вопросов (Миронов С.П. 2014; Кавалерский Г.М. 2013; Волокитина Е.А. 2013).
Цель. Улучшить результаты хирургического лечения пациентов с декомпенсированными поражениями тазобедренного сустава после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра.
Задачи исследования
1. Провести сравнительный анализ исходов хирургического лечения пациентов с
поражениями тазобедренного сустава после редукционно-реконструктивных
вмешательств на проксимальном отделе бедра в сравнении с первичным остеоартрозом
тазобедренного сустава по материалам клиники травматологии и ортопедии ГБОУ ВПО
БГМУ. Провести сравнительный анализ ранних и поздних осложнений.
2. Изучить макро- и микроструктуру проксимального отдела бедра после редукционно-
реконструктивных вмешательств.
3. Разработать технологию предоперационного планирования артропластики
тазобедренного сустава на основе патомеханической оценки и объемного моделирования
сегмента.
4. Разработать комплексную периоперационную реабилитацию пациентов с
декомпенсированными деструктивно-дистрофическими поражениями тазобедренного
сустава.
5. Провести сравнительный анализ ближайших и отдаленных результатов
артропластики после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном
отделе бедра с использованием оригинальной технологии предоперационного
планирования и комплексной периоперационной реабилитации пациентов.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 14 научных работ, из них 10 в журналах, рекомендованных ВАК.
Внедрение результатов исследования
Разработанные методы диагностики, предоперационного планирования
артропластики и реабилитации пациентов с посттравматическими поражениями тазобедренного сустава по технологии артропластики внедрены в практику ортопедо-травматологических отделений ГБУЗ РБ ГКБ №13, ГБУЗ РБ ГКБ №21, ГБУЗ РБ БСМП г. Уфы. Представленные материалы включены в курс ИДПО для врачей травматологов-ортопедов, преподавателей профильных кафедр по травматологии и ортопедии, используются в программе обучения студентов, интернов, ординаторов, аспирантов и практических врачей.
Объем и структура диссертации
Характеристика клинического материала
Эффективность хирургического лечения пациентов по технологии артропластики при травматических и деструктивно-дистрофических поражениях тазобедренного сустава доказана в многочисленных исследованиях. Однако, ближайшие и отдаленные результаты лечения пациентов на основе эндопротезирования могут существенно различаться в зависимости от нозологии и исходного состояния пациента. Например, исходы артропластики ТБС при асептическом некрозе головки бедра, как правило, превосходят результаты эндопротезирования при остеоартрозе, в связи с более молодым возрастом пациентов и минимальными изменениями интра- и периартикулярных структур. Соответственно, риск неудовлетворительных результатов артропластики увеличивается с повышением возраста пациента и выраженностью анатомических изменений ТБС. Нарушения анатомии тазобедренного сустава, как правило, связаны с переломами проксимального отдела бедра, чаще всего встречающихся у лиц пожилого возраста, которым в большинстве случаев проводят оперативное лечение. [4, 7, 9, 18, 25, 44, 66, 75, 126, 211, 275]
Подходы к хирургическому лечению повреждений проксимального отдела бедра базируются на технологиях остеосинтеза и артропластики. В качестве методов фиксации переломов преимущественно используются канюлированные винты, динамический бедренный винт или цефало медуллярные имплантаты. Высокая эффективность современных фиксирующе-шунтирующих систем обеспечивает раннюю перманентную функциональную реабилитацию. Однако, использование любой хирургической технологии, влечет за собой неизбежное устойчивое количество неудовлетворительных исходов, как правило, связанных с развитием различных осложнений. При этом к наиболее трудоемким из них можно отнести те осложнения, которые требуют проведения повторных оперативных вмешательств. По данным исследований, в большинстве случаев, повторная операция проводилась по технологии артропластики тазобедренного сустава и частота ее выполнения среди всех вторичных хирургических вмешательств составляла 53,1-57,1% после остеосинтеза чрезвертельных переломов и 79,3-85,5% после остеосинтеза шейки бедра. [23, 33, 40, 55, 63, 70, 92, 104, 212, 250]
Частота вторичных эндопротезирований ТБС по отношению к общему количеству переломов проксимального отдела бедра различалась в соответствии с локализацией повреждения. По данным авторов из 3600 пациентов с чрез- и подвертельными переломами, у которых был выполнен остеосинтез, в последующем было проведено 88 вторичных эндопротезирований тазобедренного сустава в связи с осложнением первичной операции, что составило 2,44%. В работах других авторов, изучавших исходы переломов шейки бедра, частота осложнений после остеосинтеза проксимального отдела бедра, потребовавших проведение артропластики достигала 27% [13, 19, 21, 77, 98, 134, 151, 188].
В то же время, при анализе публикаций по изучению особенностей артропластики тазобедренного сустава после остеосинтеза проксимального отдела бедра исследованное количество пациентов в научных работах было относительно небольшим и варьировало от 8 до 152 человек (в среднем 44 пациента). Средний возраст был от 42,9 до 83 лет, большую долю составляли, как правило, составляли женщины – 55,7-61,9%. Средняя длительность наблюдения за пациентами, по данным изученных работ, составила 42 месяца (16,5-57 месяцев). Результаты эндопротезирования, в большинстве исследований оценивались по функциональному состоянию и качеству жизни пациентов, которые достоверно улучшались после артропластики ТБС. Например, если до операции средний балл по шкале Харриса составлял от 20,4 до 41,6, то после хирургического лечения он варьировал от 71,4 до 92,9. При этом в сравнительных исследованиях, результаты эндопротезирования ТБС у лиц с первичным ОА и АНГБ, в отличие от пациентов, у которых артропластика проводилась после остеосинтеза проксимального отдела бедра, были достоверно лучше по основным показателям (уровень боли, функциональное состояние, количество осложнений). [3, 8, 16, 21, 35, 42, 54, 62, 67, 80, 83, 90, 96, 102, 106, 219, 248]
Многие специалисты в своих работах указывают на то, что проведение эндопротезирования ТБС после остеосинтеза переломов проксимального отдела бедра, представляет собой сложную проблему для современной ортопедии. В частности, в публикациях отмечается техническая сложность проведения артропластики ТБС после остеосинтеза, что было связано с рядом факторов: анатомические нарушения вследствие перелома, ложный сустав, консолидация перелома с деформацией, отверстия и дефекты костной ткани в связи с расположением имплантатов и низкое качество костной ткани. [2, 14, 22, 29, 45, 49, 60, 73, 94,159, 189, 213, 218, 251]
Наиболее частыми причинами, требовавшими проведение эндопротезирования ТБС были АНГБ (от 23 до 78%), ложный сустав (от 27 до 74%), посттравматический ОА (3-10%), пенетрация головки бедра винтом с интраартикулярной миграцией конструкции (от 2 до 8%) и несостоятельная фиксация (от 1,5 до 5,4%) [5, 176, 187, 193, 201, 229, 241, 265]. При этом соотношение частоты развития данных осложнений в различных публикациях существенно отличается, и по-видимому зависит от типов переломов и использованных технологий остеосинтеза. [6, 20, 31, 48, 65, 74, 88, 101, 105, 239]
Макро- и микроструктура проксимального отдела бедра после редукционно-реконструктивных вмешательств
Проведен сравнительный анализ исходов артропластики тазобедренного сустава у пациентов после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра в контрольной группе (2 группа) с пациентами, которым проводилось эндопротезирование ТБС в связи с первичным остеоартрозом (3 группа). Установлено, что исходные характеристики по уровню болевого синдрома, двигательной активности, функционального состояния по шкале Харриса и качества жизни были лучше у пациентов с ОА.
Оценка функциональных возможностей пациентов по шкале Харриса, двигательной активности с помощью шагомеров, уровня боли по шкале ВАШ и качества жизни по шкале SF-36 через 3 года после артропластики выявила, что группе пациентов с ОА результат был достоверно лучше, чем у пациентов после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра (табл. 2).
Двигательная активность (количество шагов в сутки) 2849,0(Q=2458, Q3=3243;P=6,8 х 10-11) 3850,0±617,32(Q=3453, Q3=4557) Сравнительный анализ осложнений выявил, что у пациентов 2 группы чаще отмечались интраоперационные переломы, вторичное поражение других структур опорно-двигательной системы, сохранение укорочения конечностей, флеботромбоза (табл. 3).
Осложнения после артропластики тазобедренного сустава Осложнения Группа 2, n=42 абс. число (%) Группа 3, n=43 абс. число (%) Ранняя инфекция 2 (4,76) 1 (2,32) Кровотечение 3 (7,14) 1 (2,32) Гематома 4 (9,52) 3 (6,97) Вывих эндопротеза - Нестабильность эндопротеза 1 (2,38) Интраоперационный переломпроксимального отдела бедра приартропластике 12 (28,57) 1 (2,32)
Интраоперационный перелом диафиза бедра при артропластике 1 (2,38) Нейропатия седалищного нерва 2 (4,76) 1 (2,32)
Клинический пример: , 82 года, диагноз: закрытый чрезвертельный оскольчатый перелом правого бедра с отрывом малого вертела (31-А2.2); осложнения: флеботромбоз бедренно-подколенного сегмента, интраартикулярная миграция металлоконструкции; асептический некроз головки правого бедра; укорочение правой нижней конечности на 2см; смешанная контрактура правого тазобедренного сустава. После остеосинтеза системой DHS развился флеботромбоз с наличием флотирующего тромба. В связи с этим установлен кава-фильтр в нижней полой вене. Через несколько месяцев после остеосинтеза выявлена интраартикулярная миграция металлоконструкции. Произведена замена динамического бедренного винта на другой винт с меньшей длиной. Однако, выраженный болевой синдром, ограничение объема движений и нарушение опороспособности конечности сохранялись, что послужило показанием к тотальной артропластике правого тазобедренного сустава. Через 3 года после артропластики уровень боли по шкале ВАШ – 12мм, функциональное состояние по шкале Харриса – 73балла, двигательная активность 1876 шагов в сутки. IMRlJNk 1 M4SPI1AI исходная рентгенограмма; б – рентгенограмма после остеосинтеза DHS-фиксатором с вертельной накладкой; в – КТ с флотирующим тромбом; г – КТ после установки кава-фильтра; д,е – миграция металлоконструкции; ж – замена динамического бедренного винта на винт с меньшей длиной; з – состояние после артропластики правого ТБС. 2. Клинический пример: , 58 лет диагноз: ложный сустав вертельной зоны правого бедра с наличием металлоконструкции; варусная деформация проксимального отдела бедра; укорочение правой нижней конечности на 3,5см; смешанная контрактура правого тазобедренного сустава. Выполнена тотальная бесцементная артропластика правого тазобедренного сустава. Во время операции определялось разрушение зоны большого вертела, вертельной зоны. Дополнительно проведена фиксация большого вертела. а – исходная рентгенограмма; б – рентгенограмма после остеосинтеза; в – рентгенограмма через 6 месяцев после остеосинтеза, формирование ложного сустава; г – укорочение правой нижней конечности д,е – после артропластики правого ТБС; ж, з, и – через 3 года после артропластики правого ТБС;.
Через 3 года после артропластики уровень боли по шкале ВАШ – 10мм, функциональное состояние по шкале Харриса – 79 баллов, двигательная активность 3625 шагов в сутки. Рис. 12. Функциональный исход через 3 года после артропластики 3. Клинический пример: , 56 лет; диагноз: ложный сустав вертельной зоны правого бедра, состояние после остеосинтеза проксимального отдела правого бедра реконструктивным стержнем, варусная деформация проксимального отдела правого бедра; срастающийся перелом диафиза правого бедра, гнойный коксит справа; укорочение правой нижней конечности на 9см. В анамнезе: производственная травма – падение с высоты 2 этажа, находился на лечении в хирургическом отделении ЦРБ, где была выполнена иммобилизация в кокситной повязке. Через 3 месяца с момента травмы был проведен остеосинтез правого бедра реконструктивным стержнем. Во время остеосинтеза развилось осложнение в виде диафизарного перелома бедра. Однако болевой синдром, ограничение движений, нарушение опороспособности сохранялось. В связи с этим принято решение о проведении 2-этапной артропластики правого ТБС после консолидации диафизарного перелома правого бедра. Через 1 год в клинике травматологии и ортопедии проведено удаление металлоконструкции, установка цементного спейсера с антибиотиком в связи с развитием гнойного коксита, затем через 6 месяцев спейсер был заменен на тотальный эндопротез.
Предоперационное планирование артропластики тазобедренного сустава
Артропластика тазобедренного сустава относится к высокотехнологичным вмешательствам в ортопедической хирургии и требует точного соблюдения основных принципов на всех этапах ее выполнения. Одним из ключевых факторов, определяющих эффективность операции, является оптимальное позиционирование эндопротеза, которое в значительной степени зависит от проведенного предоперационного планирования. Это подчеркивает важность предоперационного планирования как этапа артропластики тазобедренного сустава и определяет необходимость проведения анализа его эффективности.
Проведен сравнительный анализ результатов предоперационного планирования с применением различных методик у пациентов основной группы. Использовались следующие технологии предоперационного планирования: 1) Традиционное планирование по рентгенограмме. 2) Планирование на основе объемного моделирования с использованием стереолитографии с изготовлением объемной модели. Оценивалась точность определения размеров имплантата в виде соответствия запланированных размеров вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза установленным во время операции. При использовании традиционной методики планирования по рентгенограмме у пациентов основной группы точность определения размеров имплантата составила 43,6% (17 чел.). При использовании планирования артропластики ТБС на основе объемного моделирования данный показатель был выше и составил 71,8% (28 чел.) при использовании 3D-планирования. Клинический пример , 45 лет, диагноз: посттравматический остеоартроз левого тазобедренного сустава 3ст., НФС 3ст.; асептический некроз головки левого бедра; состояние после остеосинтеза левого бедра (2011 г); интраартикулярная миграция динамического бедренного винта; смешанная контрактура левого тазобедренного сустава; укорочение левой нижней конечности на 9,5 см.
Оценка плотности костной ткани по шкале Хаунсфилда; а -плотность костной ткани в области вертлужной впадины с пораженной стороны (срез в горизонтальной плоскости), б - плотность костной ткани в области вертлужной впадины с пораженной стороны (срез в сагиттальной плоскости); в – плотность костной ткани на уровне малого вертела со здоровой стороны; г – плотность костной ткани на уровне малого вертела с пораженной стороны; д – плотность костной ткани на уровне дефекта от динамического бедренного винта; е – оценка плотности костной ткани в периимплантной зоне. д е
Рис. 24. а – компьютерное объемное моделирование тазобедренных суставов; б – предоперационное компьютерное моделирование тазобедренных суставов; в – объемная модель тазобедренных суставов; г – объемная модель с эндопротезом тазобедренного сустава; д,е – рентгенограммы после оперативного лечения по технологии артропластики. В связи со значительными изменениями анатомии проксимального отдела бедра и вертлужной впадины, особую значимость приобретает предоперационное планирование артропластики тазобедренного сустава. Применение традиционных способов планирования на рентгенограмме не позволяет адекватно определить опорные точки для эндопротеза. Поэтому использование объемного моделирования для предоперационного планирования с оценкой плотности костной ткани в опорных зонах по шкале Хаунсфилда у пациентов после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра позволяет не только подобрать размеры имплантата, но и рассчитать площадь опорной поверхности для компонентов эндопротеза. На основе быстрого прототипирования по технологии неинвазивной прецизионной стереолитографии с применением цифровых параметров полученных при компьютерной томографии возможно создание модели пораженного сустава, на котором проводилась имитация операции с установкой тестовых компонентов эндопротеза на объемной модели.
Затем определялся центр вращения, расчет площади опорной поверхности, распределение нагрузок заданной точки движения кинематического узла, выбор оптимального расположения компонентов эндопротеза и аутотрансплантата. Тщательное предоперационное планирование способствует оптимальному позиционированию компонентов эндопротеза, что положительно влияет на результаты лечения пациентов при артропластике ТБС. У пациентов после редукционно-реконструктивных вмешательств в области тазобедренного сустава предпочтение должно отдаваться 3D-планированию артропластики тазобедренного сустава в связи с более высокой точностью данной методики.
Реабилитация пациентов с декомпенсированными поражениями тазобедренного сустава в периоперационном периоде
Оценка функциональных возможностей пациентов по шкале Харриса, двигательной активности с помощью шагомеров, через 3 года после артропластики выявила, что в основной группе результаты были достоверно лучше, чем в контрольной группе (р 0,005). Уровень боли по шкале ВАШ и качества жизни по шкале SF-36 были лучше в основной группе, однако без статистической значимости.
Особенностями артропластики после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра были увеличение кровопотери, и как следствие повышение количества трансфузий эритроцитарной массы и плазмы – 452,33±63,94мл, увеличение длительности самой операции, которая в среднем составляла – 119,05±12,41 минут и была сопоставима как в основной, так и в контрольной группах. В группе пациентов с ОА ТБС (3 группа) средняя продолжительность артропластики была достоверно меньше – 81,43±12,38 минуты (р 0,05), а объем трансфузий эритроцитарной массы и плазмы составил 181,55±68,98мл (р 0,05). Одной из причин увеличения продолжительности операции были трудности с удалением имплантатов, при этом в 17 случаях потребовалось трепанирование кости для удаления металлоконструкции.
Ключевым механизмом патогенеза деструктивно-дистрофических поражений тазобедренного сустава является двигательный порок, предопределяющий различные сценарии клинических проявлений в виде болевого синдрома и ограничения движений в конкретном сегменте с последующим поражением смежных сегментов. Биометрия фаз опоры и ходьбы позволяет объективно определить нарушения функционального состояния, которые носят стойкий характер.
Хирургическое лечение поражений ТБС по технологии артропластики, как наиболее эффективный способ ранней функциональной реабилитации сопряжен с рядом проблем у пациентов после остеосинтеза проксимального отдела бедра, связанных с изменениями костных и мягкотканных структур ТБС. Все эти факторы негативно влияли на функциональные возможности пациентов в послеоперационном периоде.
Оценка функционального состояния опорно-двигательной системы на основе гониометрии, стабилометрии достоверно отражают степень компенсации патологии в тазобедренном суставе и изменения кинематического баланса после артропластики. При этом наиболее информативными биомеханическими параметрами являются смещение центра давления в фронтальной плоскости, увеличение диапазона девиации около среднего положения, длины, площади статокинезограммы и энергоэффективности баланса, скорость ходьбы, изменения формы кривых опорных реакций, изменения амплитуды сгибания в тазобедренных и коленных суставах.
Биометрия фаз опоры и ходьбы дает возможность объективно оценить основные характеристики кинематического баланса опорно-двигательной системы, что позволило провести оценку исходного состояния пациентов с первичными и посттравматическими поражениями ТБС и выявило улучшение данных показателей в обеих исследуемых группах после проведения артропластики. Чрезвычайно важно применение этой методики для объективного мониторинга функционального состояния в процессе реабилитации у пациентов после артропластики тазобедренного сустава.
Ограничение двигательной активности у пациентов с поражениями тазобедренного сустава предопределяет клиническую манифестацию при различной степени патологического процесса, вследствие двигательных нарушений, болевого синдрома и угнетения выносливости, что выявляется при проведении биометрии фаз опоры и ходьбы.
Проведение артропластики тазобедренного сустава у пациентов с после остеосинтеза проксимального отдела бедра позволяет улучшить биомеханические параметры и функциональное состояние по шкале Харриса в обеих группах (р 0,05). Выявлено, что показатели биометрии фаз опоры и ходьбы коррелировали с функциональным состоянием по шкале Харриса и объективно отражают состояние сегментов тазового пояса (р 0,05).
Сравнительный анализ результатов лечения пациентов по технологии артропластики тазобедренного сустава у лиц после остеосинтеза проксимального отдела бедра на основе объективной оценки кинематического баланса выявил более значимые нарушения показателей биомеханики в дооперационном периоде в контрольной группе, которые достоверно улучшались через 1 год после артропластики, однако по ряду значений (фронтальная асимметрия, амплитуда сгибания в коленном суставе с контралатеральной стороны и длительность цикла шага) не достигали показателей основной группы (р 0,05). Данные результаты связаны с грубыми функциональными и анатомическими нарушениями, последствиями травм и проведенного остеосинтеза проксимального отдела бедра, а также длительной кинематической дезадаптацией, которые негативно влияли на динамику восстановительных процессов у пациентов контрольной группы. Артропластика тазобедренного сустава у пациентов с декомпенсированными поражениями тазобедренного сустава после редукционно-реконструктивных вмешательств на проксимальном отделе бедра требует проведения предоперационной подготовки и комплексной функциональной реабилитации в послеоперационном периоде, что позволяет улучшить результаты лечения пациентов данной группы в ближайшем и отдаленном периодах.