Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Реэндопротезирование вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава (обзор литературы) 12
Глава 2. Материалы и методы обследования
2.1 Характеристика клинического материала 33
2.2 Методы исследования 34
2.2.1 Функциональное исследование 35
2.2.2 Рентгенологическое исследование 37
2.2.3 Компьютерная томография 42
2.2.4 Лабораторные и дополнительные исследования 44
2.2.5 Статистический метод исследования 45
Глава 3. Особенности подготовки и проведения ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава
3.1 Предоперационное планирование 46
3.2 Классификация костных дефектов вертлужной впадины 48
3.3 Оперативное и восстановительное лечение
3.3.1 Удаление нестабильного вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава 55
3.3.2 Реконструкция вертлужной впадины и создание модульной ревизионной системы с использованием металлоконструкций и стандартных костно-пластических материалов 57
3.3.3 Реконструкция вертлужной впадины и создание модульной ревизионной системы с использованием металлоконструкций и применением кальций-фосфатной керамики и натурального коралла 79
3.3.4 Послеоперационное ведение 85
3.3.5 Принципы восстановительного лечения 86
Глава 4. Анализ ближайших и отдаленных результатов ревизионного эндопротезирования. Ошибки и осложнения
4.1 Анализ ближайших результатов 89
4.2 Анализ отдаленных результатов 93
4.3 Анализ ошибок и осложнений после ревизионного эндопротезирования 98
Заключение 108
Выводы 121
Практические рекомендации 122
Список литературы 124
- Характеристика клинического материала
- Компьютерная томография
- Удаление нестабильного вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава
- Анализ отдаленных результатов
Характеристика клинического материала
Вопросы о выборе метода оперативного лечения для стабилизации вертлужного компонента и восстановления дефекта костной ткани вертлужной впадины до настоящего времени не нашли однозначного ответа. В многочисленных публикациях продолжаются обсуждения преимуществ и недостатков различных видов оперативного лечения наряду с индивидуальностью ревизионной операции практически для каждого пациента. Тем не менее, все авторы сходятся во мнении, что объем ревизионной операции зависит от типа предыдущего протеза, состояния костного ложа, выбранного имплантата, размера и локализации костных дефектов, методики их замещения и используемых костно – пластических материалов [23,35,46,47, 50,55,63,79,84,107,136,143,154,178,181].
Наиболее часто применяемыми костно-пластическими материалами считаются ауто- и аллотрансплантаты, хотя и они не лишены недостатков. Так аллотрансплантаты отличаются медленной остеоинтеграцией, подвергаются риску инфицирования и рассасывания, а аутотрансплантаты быстро резорбируются, их взятие сопровождается дополнительным травмированием анатомической зоны, потерей крови и ограничено объемом забираемой кости [34,36,66,95,120,187]. В последние время разрабатывается теория регенерации костной ткани, которая базируется на результатах исследований процессов биоминерализации. Согласно данной теории кристаллы синтетических матричных биополимеров в биологической системе поддаются влиянию метаболизма клеток организма, распадаются на ионы кальция и фосфата и участвуют в дальнейшем в формировании структуры регенерирующей костной ткани [15,64,96], а организм способен сам восстановить костное повреждение, если поместить в область повреждения (дефекта) биодеградируемый биосовместимый костно - пластический материал необходимой архитектуры и создать условия для пролиферации остеообразующих клеток и неоваскуляризации [19,38,40,79, 91,109,186]. Оптимальным материалом, максимально соответствующим минеральным свойствам костной ткани, является кальций-фосфатная керамика, представляющая собой биополимер на основе ортофосфата кальция [61,77,106,141,174].
Наиболее перспективными ортофосфатами кальция для изготовления кальций-фосфатной керамики являются гидроксиапатит, трикальцийфосфат и карбонатсодержащий гидроксиапатит [13,41,73,155].
По данным А.Н. Гурина с соавт. (2008) и В.С. Комлева с соавт. (2009) кальций - фосфатная керамика на основе карбонатсодержащего гидроксиапатита по сравнению с гидроксиапатитом и трикальцийфосфатом обладает более высокой прочностью, а также остеокондуктивным потенциалом и регулируемой кинетикой биодеградации, что обеспечивает лучшие возможности для восстановления костной ткани.
Остеокондуктивными свойствами обладают не только синтетические, но и материалы природного происхождения, в частности, карбонат кальция на основе натурального коралла [51,99,129,164].
В литературе имеются отдельные сообщения об эффективном применении синтетических остеопластических материалов на основе гидроксиапатита и трикальцийфосфата для замещения дефектов костной ткани при проведении ревизионных операций у пациентов с нестабильностью эндопротеза тазобедренного сустава [27,46,79,86,155]. Однако мы не встретили публикаций о применении кальций - фосфатной керамики на основе карбонатсодержащего гидроксиапатита и карбоната кальция на основе натурального коралла в качестве пластических материалов при проведении ревизии нестабильного вертлужного компонента эндопротеза и реконструкции вертлужной впадины.
Отсутствие единого подхода хирургов к механической стабилизации вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава и восстановлению костных дефектов вертлужной впадины при ревизионном эндопротезировании, поиск новых остеопластических материалов свидетельствуют об актуальности исследования. Цель исследования: Улучшение результатов лечения больных с нестабильностью вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава путем разработки и внедрения в клиническую практику системного подхода к применению современных технологий замещения дефектов кости вертлужной впадины при ревизионном эндопротезировании.
Задачи исследования: 1. Изучить клинико-рентгенологическую семиотику и информативность современных лучевых методов исследования в диагностике нестабильности вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава. 2. Разработать алгоритм обследования и лечения пациента при подозрении на наличие у него расшатывания вертлужного компонента эндопротеза. 3. Сформулировать показания к реконструкции вертлужной впадины с использованием различных имплантатов и пластических материалов для замещения дефектов кости у пациентов с нестабильностью вертлужного компонента эндопротеза. 4. Оценить результаты лечения пациентов после реконструкции вертлужной впадины различными методами фиксации ацетабулярного компонента с замещением дефекта впадины биосовместимыми остеокондуктивнымим материалами — кальций - фосфатной керамикой и натуральным кораллом.
Компьютерная томография
Карбонат кальция на основе натурального коралла представляет собой пористый материал, имеющий размер пор от 100 до 200 микрон, что сравнимо с порами губчатой кости, при этом кораллы на фоне такой же пористости обладают в 4-5 раз большей механической прочностью. Скорость биорезорбции коралла соответствует скорости образования остеоида и способствует восстановлению естественной костной ткани, при этом имплантат из коралла не требует трансформации собственной поверхности в карбонатную фазу, как это происходит с костными трансплантатами, поэтому формирование кости происходит более быстро.
Материал «Силориф» – биоматериал природного происхождения, представляет собой скелет натуральных герматипных (рифообразующих) кораллов (химический состав – кальцит (СаСО3), кристаллическая решетка арагонит), прошедший специальную механическую, предстерилизационную и стерилизационную обработку. Выпускается в виде гранул диаметром: 300-500 мкм; 500 – 800 мкм; 800 – 1000 мкм; 1000 – 5000 мкм, поставляется стерильным и расфасованным в стеклянные флаконы по 1г или 5г, а также в виде прямоугольных или цилиндрических блоков различных размеров.
Материал «Силориф» – это инвазивный препарат однократного применения для стимуляции остеогенеза, предназначенный для реконструкции костной ткани. Количество необходимого для имплантации материала определяется размером дефекта костной ткани. Материал «Силориф» не содержит активных компонентов, не вступает в химические реакции и не вызывает реакции отторжения. Так И.В. Мыслевцев (2011) приводит данные о положительном исходе лечения и реконструкции костных структур у 10 больных с доброкачественными новообразованиями костной ткани и рекомендует применение натуральных кораллов в качестве остеопластических материалов как в гранулированном виде, так и в виде цельных блоков в зависимости от места и объема имеющегося дефекта кости.
Таким образом, в настоящее время имеется достаточно много методик и конструкций для выполнения ревизионного эндопротезирования по поводу асептической нестабильности вертлужного компонента, однако данные мировой литературы о результатах ревизионных вмешательств достаточно разноречивы. По нашему мнению, основным фактором, определяющим выбор той или иной конструкции, должна быть адекватная оценка степени разрушения вертлужной впадины, а основной задачей при выполнении ревизии является получение максимально стабильной фиксации вертлужного компонента при максимальном сохранении кости вертлужной впадины и создании условий для ремоделирования костной ткани. Известно, что материалы для замещения костных дефектов должны быть малотоксичными и способными медленно резорбироваться с замещением на костную ткань. Многие из этих материалов не обладают всеми положительными свойствами. В последние годы для замещения костных дефектов и восстановления костной ткани вертлужной впадины при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава находят применение биосовместимые остеокондуктивные материалы на основе ортофосфатов кальция, о чем свидетельствуют появляющиеся сообщения в литературе. Поиску костнопластических материалов синтетического и природного происхождения направленной остеопластической регенерации и методам восстановления дефектов кости впадины при ревизионном эндопротезировании вертлужного компонента посвящено настоящее исследование. ГЛАВА 2
Характеристика клинического материала Настоящая работа основана на комплексном клинико инструментальном исследовании 133 пациентов в возрасте от 29 до 81 года, находившихся на лечении в отделении эндопротезирования крупных суставов (заведующий отделением, профессор Н.В. Загородний) по поводу нестабильного вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава и в отделении лучевой диагностики (заведующий отделением, профессор А.К. Морозов) Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова» в период с января 2003 по декабрь 2013 гг. Сбор и обработка данных производились по выборке историй болезни больных, находившихся на лечении в отделении эндопротезирования крупных суставов и на основании данных результатов обследования амбулаторных и стационарных больных в отделении лучевой диагностики.
Характеристика методов исследования Методика обследования пациентов включала комплексное клиническое и инструментальное исследования.
Основу клинического метода исследования составляли: сбор анамнеза с уточнением времени появления болевого синдрома, его характера, степени интенсивности и локализации, использование средств дополнительной опоры, объем движений в тазобедренном суставе. Учитывались также данные протокола предыдущего эндопротезирования, в том числе, тип имплантата, особенности течения послеоперационного периода и возникших осложнений, сопутствующие заболевания, которые могли бы повлиять на исход ревизионной операции.
Характерным симптомом расшатывания вертлужного компонента эндопротеза являлась боль в паховой или ягодичной области на стороне поражения, усиливающаяся при подъеме пациента из положения лежа или сидя, ходьбе, а также при попытке поднять прямую ногу (положительный тест Stinchfield).
При осмотре пациента обращали внимание на состояние кожных покровов в области тазобедренного сустава и послеоперационного рубца, на наличие укорочения конечности, а также неврологических и сосудистых расстройств нижних конечностей. При необходимости выполняли ультразвуковое доплерографическое исследование сосудов. С помощью угломера измеряли объем движений в тазобедренных суставах. Обязательным являлось рентгенологическое обследование.
Удаление нестабильного вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава
С 2012 года биосовместимые кальциевые соединения были использованы для замещения дефекта кости впадины у 11 пациентов (18,3%) из 60 пациентов при ревизии нестабильного вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава.
Количество использованного костно-пластического материала было обусловлено размером дефекта кости и для керамики или коралла составляло от 10 до 50 грамм.
Техника реконструкции вертлужной впадины с использованием кальций – фосфатной керамики и натурального коралла была близкой к технике оперативного вмешательства при замещении дефекта стандартными костно - пластическими материалами.
После удаления нестабильного вертлужного компонента иссекали все некротизированные ткани, находящиеся во впадине. Вертлужную впадину осторожно обрабатывали фрезами, по – возможности, до живой кости, т.е. до появления кровоточивости кости по типу «капельки росы», после чего оценивали истинный дефект костной ткани, его локализацию, размеры и восполняли дефект впадины методом импакционной пластики.
Гранулы керамики или коралла размерами 1.0 – 5.0 мм предварительно смешивали с кровью пациента, взятой из операционной раны, а образовавшуюся массу укладывали в костный дефект, начиная от дна с постепенным плотным заполнением дефекта вертлужной впадины. Количество использованных гранул было обусловлено размером дефекта кости. Заместив костный дефект, во впадину имплантировали бесцементную чашку BICON-PLUS по стандартной методике.
В случаях использования чашки цементной фиксации имевшийся дефект костной ткани впадины также постепенно и плотно заполняли гранулами кальций - фосфатной керамики или материала «Силориф». Формировали пространство впадины таким образом, чтобы диаметр впадины соответствовал или несколько превышал наружный диаметр цементной чашки. Под давлением вводили костный цемент с созданием круговой равномерной мантии, обеспечивающей фиксацию полиэтиленовой чашки ЭСИ в нормальном центре вращения сустава.
В случаях реконструкции впадины и создания модульной ревизионной системы с использованием антипротрузионного кольца импакционную пластику стенок и дна впадины выполняли путем укладки гранул кальций -фосфатной керамики или коралла начиная от дна с постепенным плотным заполнением дефекта и формированием ложа для антипротрузионного кольца. Кольцо укладывали на подготовленное ложе с опорой на подвздошную и на седалищную кости и прочно фиксировали к подвздошной кости не менее чем 5 длинными спонгиозными винтами. Под давлением вводили костный цемент, создавали цементную мантию, в которой устанавливали полиэтиленовую чашку ЭСИ в нормальном центре вращения сустава.
У пациентов группы 1 остеокондуктивные материалы на основе карбоната кальция синтетического и природного происхождения не применяли.
В группе 2 оперировано 2 пациента, у которых при создании модульной ревизионной системы использованы бесцементная чашка BICON-PLUS и цементная чашка ЭСИ, а имевшийся дефицит костной ткани впадины восполнен гранулами карбонатсодержащей кальций - фосфатной керамики.
В группе 3 оперировано 2 пациента, у которых при замещении дефекта впадины применена керамика, из них у 1 пациента использована бесцементная чашка BICON-PLUS, у другого – цементная чашка ЭСИ.
В группе 4 оперировано 3 пациента, у которых использована цементная чашка ЭСИ и импакционная пластика костного дефекта кальций-фосфатной керамикой.
В группе 5 оперировано 3 пациента, из них у 2 пациентов при создании модульной ревизионной системы использовали антипротрузионное кольцо ЭСИ и у 1 пациента - кольцо Contour (фирмы Смит-Нефью). Объем импакционной пластики костного дефекта зависел от распространенности и локализации дефекта. У 2 пациентов при замещении костного дефекта использована кальций-фосфатная керамика, у 1 пациента-материал «Силориф».
В группе 6 оперирован 1 пациент. Реконструкция вертлужной впадины и создание модульной ревизионной системы выполнены с использованием кольца ЭСИ, цементной чашки ЭСИ и замещением костного дефекта материалом «Силориф». Данный пластический материал в сравнении с керамикой оказался более предпочтительным из-за размера гранул для восполнения значительных костных дефектов.
В качестве клинических примеров приводим следующие наблюдения: 1) Пациентке К., 47 лет, и/б 1285, по поводу двустороннего диспластического коксартроза в 1999 году проведено тотальное эндопротезирование тазобедренных суставов протезами фирмы DePuy. Через 12 лет выявлена нестабильность вертлужного компонента эндопротеза слева, рентгенологически выявлен дефект вертлужной впадины IIВ типа, степень покрытия чашки костью впадины от 70 до 80%. Проведено изолированное ревизионное протезирование с использованием чашки BICON-PLUS с импакционной пластикой дефекта дна впадины гранулами карбонатсодержащей кальций – фосфатной керамики общей массой 15 грамм (Рис. 32).
Анализ отдаленных результатов
В среднем процент удовлетворительных результатов у данной группы пациентов составил 87,1% (p 0,05). Вместе с тем, у 9 пациентов, у которых были использованы кальций - фосфатная керамика или коралл для замещения дефекта впадины, в 100% случаев получен положительный результат (p 0,05).
В группе пациентов, у которых использовали антипротрузионные конструкции, прослежены отдаленные результаты 53 операций у 53 пациентов, среди которых у 39 пациентов выполняли замещение костного дефекта впадины, в том числе, в 35 случаях - аллотрансплантатами, а в 4 случаях – гранулами кальций – фосфатной керамики или натурального коралла. В среднем процент удовлетворительных результатов у данной группы пациентов составил 82,2% (p 0,05).
В группе пациентов, где в качестве имплантатов использовались бесцементные чашки BICON-PLUS, прослежены отдаленные результаты 21 операций у 21 пациента, среди которых у 8 пациентов выполняли замещение костного дефекта впадины, в том числе, в 6 случаях - аллотрансплантатами, а в 2 – гранулами кальций – фосфатной керамики. В среднем процент удовлетворительных исходов у пациентов данной группы составил 85,7% (p 0,05), что сравнимо с группой пациентов, у которых для создания модульной ревизионной системы применены полиэтиленовые чашки цементной фиксации.
Наилучшие результаты в отдаленные сроки выявлены у пациентов групп 1, 2 и 3, у которых до операции выявляли незначительные изменения вертлужной впадины с сохранностью её стенок и дна. Использование чашек бесцементной фиксации обеспечило достижение удовлетворительного результата лечения у 92,4% и у 89,0% пациентов при применении чашки цементной фиксации, что приближалось к результатам первичного эндопротезирования (p 0,05).
Наихудшие отдаленные результаты лечения выявлены у пациентов 119 группы 6, у которых для компенсации массивной потери костной ткани использовали аллотрансплантаты и чашки цементной фиксации, а также у пациентов группы 4 с умеренной потерей костной ткани впадины, компенсацию которой осуществляли за счет применения чашки бесцементной фиксации. Высокий процент неудовлетворительных результатов, составивший 25% у пациентов групп 4 и 6, обусловлен недооценкой степени тяжести дефекта кости впадины и недостаточной первичной фиксацией имплантатов, что приводило к ранней дестабилизации вертлужного компонента и возникновению хронического болевого синдрома.
Удовлетворительные отдаленные результаты реэндопротезирования вертлужного компонента получены у 109 (82%) из 133 пациентов, среди которых отличная функция тазобедренного сустава по шкале Merle d Aubigne и Postel выявлена у 6 (5,5%) пациентов – 18 баллов, хорошая - у 20 (18,4%) – 15 баллов и удовлетворительная - у 83 (76,1%) пациентов – 13 баллов (p 0,05). Неудовлетворительные результаты лечения отмечены у 24 (18%) пациентов и связаны с развитием глубокого нагноения, повлекшее удаление эндопротеза и формирование частично-опорного неоартроза у 5 (3,7%) пациентов, у 14 (10,5%) – ранней нестабильности вертлужного компонента и у 5 (3,7%) – хроническим болевым синдромом (p 0,05).
Различные виды осложнений выявлены у 38 пациентов, или 28,5% от общего числа пациентов, из них интраоперационные осложнения в виде перелома бедренной кости выявлены у 1 (0,7%) пациента; ранние послеоперационные - у 13 (9,8%) пациентов, среди которых наиболее частым осложнением было образование гематомы, отмеченное у 5 (3,7%) пациентов; поздние послеоперационные осложнения - у 24 (18%) пациентов, большую часть которых составили нестабильность эндопротеза – у 14 (10,5%) пациентов, хронический болевой синдром - у 5 (3,7%) пациентов и глубокие нагноения - у 5 (3,7%) пациентов (p 0,05).
Применение биосовместимых костно-пластических материалов искусственного (кальций – фосфатная керамика на основе карбонатсодержащего гидроксиапатита) и природного (карбонат кальция на основе натурального коралла) происхождения позволили избежать возникновения побочных явлений и осложнений, уменьшить применение методов костной ауто- и аллотрансплантации, а также обеспечить стабильность вертлужного компонента в нормальном центре вращения тазобедренного сустава, восстановление структуры костной ткани впадины и достижение долгосрочных положительных отдаленных результатов.
Возможности использования остеокондуктивных материалов в послеоперационном периоде наблюдения до 2 лет оказались многообещающими, хотя и требуют более длительного наблюдения для лучшей оценки результатов, а сам метод, по нашему мнению, является методом выбора в замещении значительных дефектов кости вертлужной впадины.
