Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Характеристики полиэтилена 9
1.1.2. Результаты применения головок из оксиниума в паре с чашками из ХПЭ и обычного полиэтилена (PE) 15
1.2. Трибологические свойства керамики 16
1.3. Трибологические свойства металла 24
Глава 2. Характеристика клинического материала и методов исследования 28
2.1 Общая характеристика клинического материала 28
2.2. Методы исследования 34
2.2.1. Клиническое исследование 34
2.2.2. Рентгенологическое исследование 38
2.2.3. Биомеханический метод исследования тазобедренного cустава 49
2.2.4. Лабораторные методы исследования 51
2.2.5. Эмиссионно-спектральное исследование 51
Глава 3. Эндопротезирование тазобедренного сустава с применением пар терния керамика – полиэтилен и металл полиэтилен 55
3.1. Показания и противопоказания к оперативному вмешательству 55
3.2. Предоперационная подготовка 58
3.3. Планирование операции 59
3.4. Выбор пары керамика – полиэтилен или металл – полиэтилен 62
3.5. Техника эндопротезирования тазобедренного сустава с применением пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен 64
3.6. Реабилитация после операции эндопротезирования тазобедренного сустава 67
Глава 4. Результаты эндопротезирования тазобедренного сустава с применением пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен 68
4.1. Результаты оценки клинического исследования 68
4.2. Рентгенологическая оценка отдаленных результатов 73
4.3. Результаты оценки биомеханического исследования 80
4.4. Результаты исследования методом эмиссионной спектрометрии 86
4.5. Осложнения 89
Заключение 93
Выводы 100
Список сокращений 101
Список литературы 103
- Трибологические свойства керамики
- Показания и противопоказания к оперативному вмешательству
- Результаты оценки клинического исследования
- Результаты оценки биомеханического исследования
Введение к работе
Актуальность темы. Коксартроз – это деформирующий остеоартроз тазобедренного сустава. Данное заболевание широко распространено среди людей пожилого возраста и значительно реже встречается у молодых. В зависимости от патогенеза различают первичный или идиопатический коксартроз – когда причина развития данного заболевания не выявлена. И вторичный коксартроз, развивающийся на фоне предшествующего заболевания, травмы тазобедренного сустава, дисплазии костей скелета, нарушения развития тазобедренного сустава, что приводит к асептическому некрозу головки бедренной кости и, как следствие, выраженному болевому синдрому. Ежегодно более 25 тысяч пациентов с коксартрозом нуждаются в эндопротезировании тазобедренного сустава, 80% из которых в возрасте до 50 лет (Николенко В. К., 2009; Загородний Н. В., 2011). Основным лечением заболеваний тазобедренного сустава на поздних стадиях патологического процесса является методика эндопротезирования тазобедренного сустава (Cleves M. A. et al., 1996; Сиваш К. М. с соавт., 1978; Scott D. F. et. al., 1996). Количество операций по эндопротезированию тазобедренного сустава с каждым годом растёт во всем мире, в то же время количество альтернативных операций на тазобедренном суставе уменьшилось с 12 до 2% (Загородний Н. В., 2011). Особо следует отметить, что узел трения в эндопротезировании (ТБС) является его «золотой сердцевиной», от которой зависит срок службы эндопротеза (Загородний Н. В., 2011).
Главным аспектом проспективной службы пары трения является низкий коэффициент трения с минимальным износом трущихся поверхностей. Еще более 60 лет назад сэр J. Charnley разработал теорию низкофрикционной артропластики и предложил оптимальную пару трения в эндопротезах тазобедренного сустава. Одним из вариантов применения имплантатов, прошедших этапы усовершенствования, являются эндопротезы с парой трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен. Так, количество операций, выполняемых ежегодно с данными парами трения, достигает 47 тысяч в Великобритании, 170 тысяч в Германии (Dreinhfer K. E. et al., 2006) и 310 тысяч в США (HUPnet, 2012). Эндопротезирование тазобедренного сустава является часто используемым хирургическим вмешательством в современной ортопедии. Неоспорим тот факт, что данный метод лечения – самый эффективный способ лечения коксартроза любой этиологии, обеспечивающий раннюю бытовую, социальную и профессиональную реабилитацию, несмотря на случаи тяжелого разрушения тазобедренного сустава. Совершенствование пар трения позволило увеличить срок службы эндопротезов и уменьшить частоту осложнений, связанных с износом. Дальнейшее улучшение результатов лечения связано с совершенствованием имплантата, а также с выбором оптимальной пары трения для каждого пациента.
Цель работы – изучить отдаленные результаты использования керамических головок в паре с полиэтиленом при эндопротезировании тазобедренного сустава.
Задачи исследования:
1) определить круг пациентов, для которых пара трения керамика –
полиэтилен является наиболее оптимальной;
-
изучить биомеханические характеристики и функцию нижних конечностей после использования керамика – полиэтиленовой пары трения;
-
определить – превышают ли допустимую норму анализ тканей АЭС ионы металлов в исследуемых парах трения;
-
сравнить рентгенологические особенности тазобедренного сустава после его эндопротезирования с использованием различных пар трения (керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен).
Научная новизна работы
-
На основе изучения скорости износа полиэтилена определена группа пациентов, для которых пара трения керамика – полиэтилен в эндопротезировании тазобедренного сустава является наиболее оптимальной парой.
-
У пациентов после эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием пары трения металл – полиэтилен отмечаются незначительные следы ионов металла в крови и волосах, не превышающие допустимых норм.
-
У пациентов после эндопротезирования тазобедренного сустав с использованием пары трения керамика – полиэтилен следы ионов металла в крови и волосах не отмечаются.
Практическое значение результатов. Внедрение в клиническую
практику предложенных диагностических и лечебных методик позволяет
улучшить результаты хирургического лечения пациентов с коксартрозом.
Разработана тактика восстановительного лечения пациентов после
эндопротезирования тазобедренного сустава с применением пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен, что позволяет улучшить функциональные исходы. Даны практические рекомендации по выбору оптимальной пары трения для различных групп пациентов. В группе металл – полиэтилен в первые 6–12 месяцев после операции эндопротезирования тазобедренного сустава отмечается незначительное повышение ионов металла в волосах и крови пациентов. В группе керамика – полиэтилен следы ионов металла в крови и волосах пациентов не отмечаются.
Внедрение в практику. Предложенная схема рекомендаций по
применению пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен в
эндопротезах тазобедренного сустава, внедрена и успешно применяется ГБУЗ
ГКБ № 13, 12, 31 ДЗМ, являющихся клиническими базами кафедры
травматологии и ортопедии Российского университета дружбы народов.
Результаты исследования используются в процессе обучения врачей –
интернов, клинических ординаторов, аспирантов, а также врачей
травматологов-ортопедов г. Москвы, Московской области, различных регионов России и зарубежья. Работа выполнена на кафедре травматологии и ортопедии Российского университета дружбы народов (заведующий кафедрой, доктор медицинских наук, профессор Н. В. Загородний).
Методология и методы исследования. В данной работе выполнен анализ отдаленных результатов эндопротезирования тазобедренного сустава больных оперированных с 2005 года. Для исследования было создано две группы пациентов, у которых в эндопротезах использовались пары трения керамика – полиэтилен (158 человек) и металл – полиэтилен (187 человек). Всего было прооперированно 345 пациентов, из них прослежено 242 (115 с парой трения керамика – полиэтилен и 127 с парой трения металл – полиэтилен). Обе группы пациентов были проанализированы и сопоставлены на предмет статистически достоверных отличий.
Публикаций. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы, из них 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.
Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационного исследования доложены: на научной конференции – III Конгресс травматологов и ортопедов «Травматология и ортопедия столицы. Время перемен» (Москва, 5–6 февраля 2016 г.); на заседании кафедры травматологии и ортопедии Российского университета дружбы народов 22 июня 2016 г.
Личное участие автора в получении результатов. Автором
самостоятельно разработана программа исследования, диссертант принимал
непосредственное участие в обследовании и лечении больных с коксартрозом.
Автором лично проведена статическая обработка и описание результатов
клинических, инструментальных и лабораторных исследований,
сформулированы выводы и основные положения, выносимые на защиту.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Хирургическое вмешательство у пациентов с коксартрозом создает оптимальные условия для активной реабилитации и восстановления функции тазобедренного сустава.
-
Эндопротезирование тазобедренного сустава с применением пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен восстанавливает показатели в оперированном суставе, близком к нормальным показателям и увеличивает мобильность сустава.
-
Выбор оптимальной пары трения зависит от ИМТ, веса, пола, активности пациентов.
-
Применение керамических головок при эндопротезировании тазобедренных суставов не вызывает повышение ионов алюминия в организме. При применение металлических головок в первые 3–6 месяцев, ионы металлов в волосах повышаются, незначительно. Повышение ионов Cr держится в течении первых 2 лет после операции, далее идет снижение их концентрации до фонового значения.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных
Трибологические свойства керамики
Керамика была введена в практику эндопротезирования ТБС как альтернатива металлу. Металл в паре с полиэтиленом имеет большое количество осложнений в виде остеолиза, что сокращает сроки службы эндопротеза [129]. Поиск новых более износоустойчивых материалов привел к использованию керамики. В 1970 году французский ортопед P. Boutin первым разработал и применил в клинике эндопротез тазобедренного сустава с керамической парой трения [29]. Ниже мы приводим основные свойства керамики, которые выгодно отличают ее от металла.
Биоинертность
Еще в 1977 году Willert H.G. установил, что причиной асептической нестабильности эндопротезов является локальная реакция макрофагов на дебрис (металл, полиэтилен). Для того чтобы проследить за реакцией макрофагов в случаях, где применялась керамика, выполняли биопсию мягких тканей вокруг стабильного тазобедренного сустава. Исследования показали, что реакция макрофагов на частицы оксида алюминия повышается в незначительной степени. При нестабильности компонентов эндопротеза отмечено, что воспалительная реакция с участием керамики, в узле трения, менее агрессивна в отличие от реакции с парой трения металл – полиэтилен [76; 83; 112]. Воспалительная реакция местного характера на частицы керамики зависит от концентрации и размера частиц: чем больше размер частиц (более 2 m), тем больше разрушение макрофагоцитов [83]. Частицы керамического дебриса нерастворимы в биологических средах, в следствии чего реакция воспаления менее выражена [106; 29].
Твердость. Алюминиевая керамика весьма устойчива к высокой температуре [45; 11], а твердость ее более 2000 HB, что не скажешь даже о твердости титана и комохрома, которая менее 500 НВ. Данные характеристические свойства керамики уменьшают износ в разы. Износостойкость зависит от плотности и размера зёрен; чем меньше размер зёрен, тем ниже износ керамики. Керамика хорошо поддаётся лазерной гравировке.
Гладкость поверхности. Гладкая поверхность керамики обеспечивает хорошую смачиваемость. Угол смачиваемости равен 45. При контакте оксида алюминия с внутрисуставной жидкостью образуются вандерваальсовы силы (силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия с энергией 10–20 кДж/моль), которые обеспечивают смачиваемость поверхности и уменьшают износ, а также повышают устойчивость к коррозии [103; 117]. Начиная с 1970 года керамика, которая применялась в эндопротезах, постоянно совершенствовалась.
По анализу Таблицы 1 видно, как керамика совершенствовалась за счёт повышения микротвёрдости, прочности на изгиб и уменьшения величины зерна. Промышленно ее научились подвергать лазерной обработке.
Износ керамической головки первого поколения, по сообщениям Boutin P., Blanquaert D., составлял 9 мкм/год и 6 мкм/год для керамического вкладыша [44]. Керамики второго поколения, по данным I. A.Walter et al. [175], «износ 1,8 мкм/год для керамической головки и 2,1 мкм/год для керамического вкладыша». «За 18 лет выживаемость керамики второго поколения, составила от 45–63%» [62; 44] до 87–95% [42]. «При использовании керамики третьего поколения износ составил около 0,013 мм/год» (Philippe Hernigou et al. (2003) [94]). Износостойкость керамических эндопротезов значительно увеличилась и колебалась от 72,4% [27] до 95–99% [140; 43] до 15 лет наблюдения.
На износ керамических компонентов, влияет позиционирование чашки эндопротеза [148; 132; 138]. В последние годы часто прибегают к помощи компьютерной навигации, которая позволяет более точно позиционировать вертлужный компонент. Sugano с соавторами провели исследование, в котором изучали положение чашек в двух группах пациентов: в одной группе чашки были установлены с помощью компьютерной навигации, а во второй – без нее.
Данной диаграммой Lewinnek et al. [72] показал, что чашки эндопротезов установленные при помощи компьютерной навигации попадают в «безопасную зону». Антеверсия вертлужного компонента также влияет на износ керамики [138]. Ученые показали, что максимальный износ приходит тогда, когда антеверсия вертлужного компонента задана недостаточно. Следовательно, с углом антеверсии менее 15 средний износ керамической головки составил 1,2 мм/год, а износ – с углом антеверсии более 15 составил 0,01 мм/год. Своего рода специфическим недостатком керамического материала является риск перелома и скрип. Перелом керамики может зависеть от ее качества, «правильности установки компонентов, дизайна эндопротеза, поведения пациента после операции» [148; 69; 41; 104]. Callaway et al. [89] сообщают о переломах керамических головок второго поколения в 2,2% случаев через 5–9 месяцев после операции. Деформация и повреждение керамических головок третьего поколения колебался от 0,004% [63] до 1,7–3,2% [61; 104]. Y. K. Lee et al. (2008), наблюдая за керамикой третьего поколения (Biolox forte) в течении 10 лет, сообщают об 1% переломов [7].
Параллельно с алюминиевой керамикой появилась циркониевая керамика – TZP (Tetragonal Zirconia Polycrystals). Основные свойства циркониевой керамики заключаются в том, что она обладает более высокой прочностью и малым размером кристаллов. Вместе с тем, циркониевая керамика имеет в своем составе примеси иттрия, который при контакте с тканевой жидкостью образует гидраты с литическими свойствами по отношению к костной ткани, что может стать причиной остеолизиса. Под действием физической нагрузки форма циркониевой керамики может превращаться в более хрупкую, непрочную с более грубой шероховатой поверхностью [92; 108; 11].
Для устранения отрицательных сторон керамики немецкой компанией «CeramTec» была разработана новая композитная керамика из сплава алюминия и циркония – Biolox delta, структура которой отличается от алюминиевой керамики (Рисунок 5 А, Б, В).
Для получения более прочного материала добавляют оксид хрома, для более стойкого к трещинам – оксид циркония. В итоге Biolox delta – это композитный материал, который состоит из 75–82% алюминия, 17–25% циркония и 1% оксида хрома и стронция. Керамические головки Biolox delta обладают хорошей механической прочностью и низким износом c прогнозом на длительное выживание [178; 188]. По данным разных авторов, представленных в журнале «CeramTec» [128; 132], перелом головок эндопротеза произошел только в 0,026% случаях наблюдений. Хотя на протяжении 6-летнего наблюдения за 65 000 эндопротезами Masson B. (2009) ни разу не отметил перелома этой керамики. William G. Hamilton et al. (2010) [173] провели исследование, где за 3,2 года от момента операции перелом головок составил 1,1%.
Примерно такое же количество переломов керамических головок (1,5%) из 65000 отметили Keith R. Berend с соавторами (2010) [60]. Повышенный износ, а также перелом головок и вкладышей чаще всего происходит из-за соударения (импиджмента). С целью уменьшения случаев перелома керамических вкладышей и снижения ударной нагрузки, был разработан полиэтиленовый вкладыш имеющий керамическую суставную поверхность (вкладыш-«сендвич») для снижения ударной нагрузки на керамический вкладыш.
Показания и противопоказания к оперативному вмешательству
Определение показаний и противопоказаний к плановой операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава необходимо с целью нивелирования ряда неудач на этапе планирования оперативного вмешательства. Существует много литературы как отечественной, так и зарубежной, где подробно описаны основные показания для тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. Основными показаниями ЭПТС являются выраженный болевой синдром, неэффективность консервативного лечения, структурные изменения качества костной ткани на рентгенограммах, что клинически сопровождаются болью. Сюда также относятся показания пациентов, ограниченных в объеме движений, с вынужденным положением нижней конечности. Эти показания чаще всего имели пациенты с системными заболеваниями соединительной ткани (РА, ББ, СКВ), а также коксартрозом различного происхождения. Еще у нас была особая группа пациентов с диспластическими нарушениями тазобедренного сустава. Многие пациенты имели в анамнезе застарелые вывихи, псевдоартрозы шейки бедра, асептический некроз головки бедренной кости различного происхождения, деформации в области вертлужной впадины после травмы, гетеротопические оссификаты вокруг сустава и неуспешные результаты предыдущих операций на суставе. Вышеупомянутая патология тазобедренного сустава вызывает острую боль в самообслуживании, приводит к потере трудоспособности. ЭПТБС в 98,3% случаях позволяет избежать инвалидность, обеспечивает устранение болей, восстанавливает подвижность и стабильность сустава.
Комплексное обследование, возраст пациента, активность, наличие сопутствующих заболеваний, рентгенологическая картина – влияло на выбор имплантата и способ его фиксации. Молодые и активные пациенты возрастной группы от 45 до 55 лет и другие, ведущие активный образ жизни, были более требовательными к максимально быстрой реабилитации и возвращению в рабочий строй. Учитывая более сохранную анатомию пациентов данной группы, мы применяли у них низкофрикционную пару трения керамика – полиэтилен с бесцементной фиксацией компонентов эндопротеза. При клинических признаках выраженного остеопороза, мы применяли низкофрикционную пару трения керамика – полиэтилен с цементной фиксацией компонентов эндопротеза.
Следовательно, пара трения керамика – полиэтилен имеет прерогативу перед другими парами применяемых в эндопротезировании тазобедренного сустава. Позволительно считать, что продукты износа не будут влиять на процесс биологической остеоинтеграции с имплантатом и не повлияют на срок службы последнего [21].
Для более точного выбора в паре трения нами применялись индекс Сингха и кортико-морфологический индекс (КМИ). «Костная ткань оценивается по 7-бальной шкале:
1 – полное исчезновение арочных трабекул, частичное исчезновение трабекул в головке бедренной кости
2 – арочные трабекулы почти полностью исчезают;
3 – частичное исчезновение арочных трабекул шейки;
4 – полное исчезновение дополнительных трабекул;
5 – полное просветление треугольника Уорда, частичное исчезновение добавочных трабекул;
6 – становится видимым треугольник Уорда (разряжение трабекул головки и большого вертела);
7 – норма» [31].
Потеря костной ткани, выраженный остеопороз, остеопения с прогрессирующей потерей плотности костной ткани – являются следствием заболевания коллагенозами и в основном преобладают у женщин [21]. Кортико-морфологический индекс (КМИ) состоит из двух рентген-определяемых величин: толщины кортикального слоя и морфологии (форма) проксимального отдела костномозгового канала бедренной кости. Для его определения на фасной рентгенограмме бедра, приблизительно на 10 см ниже малого вертела, определяется суммарная толщина медиального и латерального кортикальных слоев и делится на размер поперечного диаметра бедра; полученная величина умножается на 100. При значении КМИ меньше 46% диагностируется остеопороз [19].
Имеются два противопоказания к оперативному вмешательству, это абсолютные и относительные противопоказания. К абсолютным противопоказаниям относятся: заболевания в стадии декомпенсации сердечно сосудистой системы, бронхо-легочной системы, гнойно-воспалительные процессы в организме (тонзиллиты, хронические гаймориты и отиты, гнойные заболевания кожи и ротовой полости). Психические расстройства с выраженными изменениями структуры и функции головного или нейромышечные расстройства (боковой амиотрофический склероз, миопатия Дюшена, полиомиелит, наследственные нейропатии), которые повышают риск различных нарушений в послеоперационном периоде, так же являются противопоказанием к оперативному лечению. Абсолютными противопоказаниями являются: несовершенный остеогенез, болезнь Лобштей-на-Вролика, незрелость опрно-двигательного аппарата, активная или латентная инфекция в области тазобедренного сустава давностью до 3 месяцев. К относительным противопоказаниям относятся: ожирение II-III степени, онкологические проблемы и другие.
Результаты оценки клинического исследования
За 10-летний период наблюдения с 2005 года нами прослежено 242 пациента, которым выполнено ЭПТБС с использованием металл – полиэтиленовой и керамика – полиэтиленовой пары трения. Эффективность отдаленных результатов оценивали по функционально показательной шкале Harris W. H. Данная шкала полностью охватывает весь спектр оценки прооперированного тазобедренного сустава, что даёт нам право оценить результаты операции и оценить качество жизни пациентов.
Анализ 242 прослеженных пациентов, после операции эндопротезирования тазобедренного сустава с парами трения керамика- полиэтилен и металл – полиэтилен, позволяет судить о положительном результате отдаленных исследований.
Прибегая к системной оценке отдаленных результатов 242 пациентов видно, что пациенты с парой трения керамика – полиэтилен имели положительный результат в 99,1% наблюдениях, а с парой трения металл – полиэтилен – в 97,7% наблюдениях. Мы достигли стойкий эффект анальгезии, отсутствия хромоты, перехода на самостоятельную ходьбу без дополнительной опоры на костыли, увеличения ходьбы на длительные расстояния. Следовательно, пара трения керамика – полиэтилен в отдаленных сроках наблюдения более устойчивая к нагрузкам и показывает наиболее убедительные положительные результаты в плане стабильности функции имплантата. Удовлетворительный результат по причине незначительной боли, с разницей в длине конечностей, незначительной контрактурой и ограничением объёма движений, имел место у одного (0,9%) пациента в группе с керамической парой трения и у троих (2,3%) пациентов с парой трения металл – полиэтилен (набравших 71-78 баллов). И только у четырёх пациентов (один с парой керамика – полиэтилен и трое с парой металл – полиэтилен) результат был неудовлетворительный, что требовало ревизионного вмешательства.
По шкале Harris самая большая оценка отводится болевому синдрому (44 балла), так как именно болевой синдром является прямым показанием к оперативному вмешательству. Как показали наши исследования, болевой синдром с парой трения керамика – полиэтилен отсутствовал у 112 (97,4%) пациентов, незначительным он был у троих (2,6%). В группе с парой металл – полиэтилен отсутствие боли отметили у 122 (96,1%) пациентов, а присутствие незначительной боли было у пяти (3,9%). Из 8 пациентов у 4 пациентов отмечалась боль по наружной поверхности бедра и у 4 иррадиация боли была в паховую область.
Отсутствие хромоты, является результатом успешно выполненной операции. Выраженность хромоты после операции зависит от наличия болевого синдрома, разницы в длине конечностей, восстановления объёма движений. Клинически хромота после операции ещё некоторое время присутствует, но при адекватном восстановлении длины конечности при восстановлении объёма движений хромота проходит. Средний срок, когда хромота после операции полностью исчезает, составляет 3,5–4,5 месяцев.
Для сравнения обратимся к диаграммам. В группе с парой трения керамика – полиэтилен 11 баллов набрали 87,2% пациентов, 8 баллов набрали 10,4% и 5 баллов –2,4%.
Опора на костыли после операции также является одним из показателем эффективно выполненной артропластики тазобедренного сустава. Использование дополнительной опоры (два костыля) отметили почти у всех пациентов сразу после операции. Через три месяца после операции некоторые пациенты в качестве дополнительной опоры использовали трость. Таких у нас было 8 пациентов: 3 с парой трения керамика – полиэтилен и 5 – металл – полиэтилен. Использование трости объяснялось сохранением незначительного болевого синдрома в отдаленные сроки наблюдения, что составило 3,3% пациентов.
Результат применения дополнительной опоры после операции напрямую связан с увеличением двигательной активности. А именно, в десятилетний отдаленный срок наблюдения из 242 пациентов 232 (96,7%) могли передвигаться без ограничения. Однако 8 пациентов (5 с парой керамика – полиэтилен и 3 с парой металл – полиэтилен) имели ограничения двигательной активности, ходьба на расстояние более 500 метров сопровождалась утомлением, незначительной слабостью и чувством дискомфорта в оперированном тазобедренном суставе.
Большой разницы амплитуды движения в двух группах исследования, отмечено не было. Средние показатели амплитуды движения в группе пары трения керамика – полиэтилен были следующими: внутренняя ротация 18–23 отмечена у 95% пациентов, наружная ротация 30–33 отмечена у 98% , а у 95,4% больных сгибание в суставе превышало 90 и отведение 30–35 наблюдали у 98,4% из числа обследованных. Средние показатели амплитуды движения в группе металл – полиэтилен были следующие: внутренняя ротация 18–23 отмечена у 92% пациентов, наружная ротация 30–33 отмечена у 94% , а у 91,4% больных сгибание в суставе превышало 90; отведение 30–35 наблюдали у 93,4% из числа обследованных.
Другие параметры шкалы Harris такие как ходьба по лестнице, пользование общественным транспортом, способность сидеть, одевание носков и обуви, отведение и приведение, скованность в суставе, являются менее приоритетными перед такими параметрами как боль, хромота, применение дополнительной опоры, разница в длине конечностей – не набирали высоких баллов. Анализ данных шкалы WOMAC оперированных больных в отдаленные сроки после эндопротезирования ТБС позволяет судить о положительном результате.
Из Таблицы 18 видно, что такие показатели шкалы WOMAC как боль, скованность и функция после операции снизились, что говорит о положительном результате хирургического лечения.
Чтобы получить достоверные результаты лечения пациентов, сравнили две различные шкалы с общими параметрами (боль, скованность, функция). В результате сравнения установили: что после ЭПТБС с применением пар трения металл – полиэтилен и керамика – полиэтилен, у больных улучшилась клиническая симптоматика, а именно, снизился болевой синдром, уменьшились функциональные нарушения, исчезло чувство скованности оперированной нижней конечности. При этом анализируемые показатели повысились в среднем в 5,5–6 раз.
Результаты оценки биомеханического исследования
Тазобедренный сустав имеет свойство движения в трех плоскостях и обладает тремя степенями свободы, движения производятся в переднезаднем направлении, отведение в сторону (перпендикулярно первому направлению) и вращение вокруг вертикальной оси, обеспечивающее поворот всей ноги. Движения ограничиваются мощными связками. При каждом шаге нога, на которую опирается человек, поворачивается относительно таза примерно на 1 радиан (57). При этом головка бедра, скользит по поверхности вертлужной впадины и проходит путь, равный своему радиусу (примерно 2 см). В соответствии с формой тазобедренного сустава и состоянием окружающих его тканей, максимальная общая амплитуда сгибательно-разгибательных движений составляет 140, приведение-отведение – 75 и ротация – 90. По мере прогрессирования коксартроза изменяется походка больного: замедляется темп ходьбы, увеличиваются фазы шага, что позволяет уменьшить боль в пораженном суставе при опоре на ногу. По мере нарастания болевого синдрома уменьшается нагрузка сначала на больную ногу, а затем и на здоровую, что приводит к атрофии мышц, уменьшению мышечной массы с развитием асимметрии расчетных показателей цикла шага.
У пациентов с коксартрозом 3-4-й стадии преобладает нагрузка на стопу противоположную от пораженной коксартрозом стороне. Считается нормой симметричное распределение биомеханической нагрузки между обеими стопами. Нагрузка на противоположную ногу сопровождается увеличением давления на стопу, а именно на область пятки и носка, и увеличением длительности цикла шага за счет снижения темпа ходьбы более чем на 20% относительно нормы.
Изучая биомеханику ТБС после операции эндопротезирования, нами исследованы распределения нагрузки (асимметрия), темп ходьбы и её ритмичность, амплитуда вертикальной и горизонтальной опоры. С 2013 по 2015 года, исследовали 25 случая, 13 пациентов в группе с применением пары трения Ме-ПЭ из них с головкой 28 мм шесть человек и с головкой 32 мм семь человек и 12 пациентов в группе Ке-ПЭ, где 6 человек были с головкой диаметром 28 мм и шесть – с диаметром 32 мм. Возраст пациентов составил 56–79 лет (мужчин – 10, женщин – 15). Пациенты были обследованы на предмет оценки опорной реакции стоп по данным подографии перед оперативным вмешательством и повторно через 2 года после операции эндопротезирования ТБС. Измерение статических и динамических параметров ходьбы на 10 метровое расстояние до и после операции производили с помощью комплекса «ДиаСлед-Скан», г. Москва. Полученные значения заносились в программу «Microsoft Excel», для статистической обработки полученных данных использовалась программа «SPSS for Windows» и проведена оценка достоверности различия (р 0,05).
Приводим клинические примеры.
Клинический пример № 1. Пациент И. 1954 г.р., поступил в ГКБ № 13 в ортопедическое отделение с жалобами на боли обоих тазобедренных суставов с иррадиацией в паховую область. Боли беспокоят с 2007 года. При обзорной рентгенографии обоих тазобедренных суставов был установлен диагноз: двусторонний коксартроз слева 3-й ст., справа 3-4-й ст. Больному выполнено биомеханическое исследование тазобедренных суставов.
На Рисунке 64 точка восьмиобразного перекреста общего ЦД на плоскости системы координат не дифференцируется. Отмечается плавность графика суммарной нагрузки на правую и левую стопу, увеличение периода длительности шага на обеих конечностях. Так же справа отмечено увеличение вариабельности шага. Для определения асимметрии нагрузки на стопы до и после эндопротезирования тазобедренного сустава с применением головок диаметра 28 мм и 32 мм и пар трения Ме-ПЭ и Ке-ПЭ, нами произведен подсчет, различных параметров шага. Клинический пример № 2. Пациент К. 54 года, поступил в ГКБ № 13 в ортопедическое отделение с жалобами на боли в правом тазобедренном суставе с иррадиацией в паховую область. Боли беспокоят с 2011 года. При обзорной рентгенографии обоих тазобедренных суставов установлен диагноз: двусторонний коксартроз, справа 3-4-й ст., слева - 3-й ст. АНГБК справа 2-3-й ст. В 2013 году проведено оперативное лечение: эндопротезирование правого ТБС с применением головки диаметром 28 мм. Пациент отмечает улучшения качества жизни и функции оперированной конечности. Из Таблицы 23 с применением пар терния Ме-ПЭ и Ке-ПЭ с головкой диаметром 28 мм, можно сделать следующий вывод, что из 12 пациентов шесть (50%) пациентов имели I тип приспособительных опорных реакций стоп при ходьбе, четыре (33,3%) - II тип и два (16,7%) имели III тип.
Клинический пример № 3. Пациентка А., 68 лет, поступила в ГКБ № 13 в ортопедическое отделение с жалобами на боли в правом тазобедренном суставе с иррадиацией в паховую область. Боли беспокоят с 2010 года. При обзорной рентгенографии обоих тазобедренных суставов был установлен диагноз: двусторонний коксартроз, справа 3-й ст., слева 2-й ст. После проведенного оперативного лечения: эндопротезирования ТБС от 2013 года с применением головки диаметром 32 мм, пациентка отмечает улучшения качества жизни и функции оперированной конечности.
Следовательно, из таблицы с применением пар терния Ме-ПЭ и Ке-ПЭ с головкой диаметром 32 мм, можно сделать следующий вывод, что из 13 пациентов семь (53,8%) пациентов имели I тип приспособительных опорных реакций стоп при ходьбе, пять (38,5%) - II тип и 1 (7,7%) имел III тип.
Анализ данных подографии после операции эндопротезирования ТБС дает право выделить три типа опорных реакций стоп при ходьбе.
I тип: ходьба без дополнительной опоры, у пациентов отсутствует асимметрия временных параметров цикла шага; асимметрия максимальной нагрузки на стопу в статике и в динамике не превышает 10%; период двухопорного шага увеличен до 10%; траектория общего ЦД на горизонтальную плоскость имеет четкого рисунка «бабочки».
II тип: ходьба без дополнительной опоры, асимметрия временных параметров цикла шага составила не более 20%; асимметрия максимальной нагрузки на стопу в статике и в динамике не превышает 20%; период двухопорного шага увеличен до 20%; траектория общего ЦД на горизонтальную плоскость имеет асимметричный рисунок «бабочки».
III тип: ходьба при помощи дополнительной опоры (костыли либо трость), асимметрия временных параметров цикла шага превышает 20%; асимметрия максимальной нагрузки на стопу в статике и в динамике увеличена до 50%; период двухопорного шага увеличен до 30%; траектория общего ЦД на горизонтальную плоскость не имеет четкий рисунок «бабочки».
Таким образом, из полученных подограмм можно сделать заключение, что тотальное ЭПТБС с применением пар трения керамика – полиэтилен и металл – полиэтилен восстанавливает показатели в оперированном суставе, близким к нормальным показателям и увеличивает мобильность сустава. Биомеханические показатели функции тазобедренного сустава, исследуемых групп, существенных отличий не имела. Следует отметить, что применение эндопротезов с головками диаметром 32 мм ближе к нормальным показателям биомеханики тазобедренного сустава и показали лучшие результаты по сравнению с наблюдениями, где диаметр головки был 28 мм.