Результат интеллектуальной деятельности: Способ подбора метафизарного фиксатора для замещения обширных дефектов большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава

Изобретение относится к области травматологии и ортопедии. Данное техническое решение может быть применено при выполнении ревизионного эндопротезирования коленного сустава при наличии обширных дефектов большеберцовой кости типа II-III по классификации, разработанной G.A. Engh в Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI).

Ревизионное эндопротезирование коленного сустава является наиболее сложным хирургическим вмешательством, в частности в плане технических особенностей его выполнения [Engh GA, Rorabeck CH. Revision total knee arthroplasty. Lippincott-Raven Philadelphia; 1997. 459 р.]. Одной из основных причин этого является дефицит костной массы, формирующийся из-за развития остеолиза вокруг компонентов имплантата под воздействием продуктов износа полиэтиленового вкладыша, остеонекроза, миграции нестабильных компонентов, удаления компонентов вместе с костью, возникновения инфекционного процесса в области искусственного сустава [Qiu Y.Y., Yan C.H., Chiu K.Y., Ng F.Y. Treatment for bone loss in revision total knee arthroplasty. J Orthop Surg (Hong Kong). 2012; 20(1):78-86].

Известны различные методики замещения костных дефектов при ревизионном эндопротезировании, однако исходя из клинической практики проведения таких хирургических вмешательств, хорошие послеоперационные результаты могут быть достигнуты только при обеспечении систематизированного, взвешенного подхода к выбору технологии выполнения операции и используемых при этом средств для компенсации дефицита костной массы – ауто/аллотрансплантатов, клиньев, блоков, аугментов, метафизарных фиксаторов [Taylor M., Wood G. Revision Total Hip and Total Knee Arthroplasty for Massive Bone Loss and Periprosthetic Fracture Using a Total Femur Prosthesis: A Case Report. // Orthop Muscul Syst. 2014. №3. Р. 179].

Для компенсации обширных дефектов метафиза проксимального отдела большеберцовой кости типа II-III по классификации, разработанной G.A. Engh в Anderson Orthopaedic Research Institute (AORI), используют металлические модульные втулки и конусы, имеющие значительные отличия в особенностях хирургической техники при их установке [Clatworthy M.G., Ballance J., Brick G.W., Chandler H.P., Gross A.E. The use of structural allograft for uncontained defects in revision total knee arthroplasty. A minimum fiveyear review // J Bone Joint Surg Am. 2001. №83(3). Р. 404-411].

Известны способы подбора конусоообразных аугментов для замещения костных дефектов при ревизионном эндопротезировании [патент RU на изобретение №2730985], основанные на предоперационном планировании, включающем определение формы корпуса фиксатора путем построения посредством данных мультиспиральной томографии трехмерной модели проксимального отдела большеберцовой кости с дефектом. Затем производят на основе полученных данных 3D-печать аугмента из порошкового титана.

Однако, при установке данных конусоообразных аугментов в процессее хирургического вмешательства требуется подгонка суставных концов костей пациента под посадку компонентов эндопротеза, так как интраоперационная подгонка самих аугментов невозможна вследствие изготовления их из порошкового титана путем 3D-печати на дооперационном этапе, основываясь только на сведениях, полученных при проведении лучевого исследования. Подгонка кости под форму аугментов путем ее дополнительной резекции травматична для оперируемого и затруднена из-за существующего дефицита костной массы.

Известен также способ подбора формы и размера конусовидных аугментов с центральным отверстием под ножку эндопротеза коленного сустава [патент RU на изобретение №2622608], при котором аугмент выбирают с небольшим запасом, учитывая существующий по данным предоперационной рентгенографии дефект костной массы. При этом используют аугмент из углеродного композиционного материала с возможностью окончательной интраоперационной подгонки его формы и размера к аналогичным характеристикам остаточных костных дефектов путем подрезки краев аугментов фрезой либо скусыванием костными кусачками.

Однако, выполнение интраоперационной подрезки аугментов без измерительных средств, основываясь только на визуальном восприятиии соответствия размера и формы костного дефекта и имплантирующей конструкции, с применением предназначенных для работы с костным материалом инструментов, не позволяет обеспечить точного взаимного позиционирования аугмента в кости с плотным по всей поверхности прилеганием.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ подбора метафизарного фиксатора для замещения обширных дефектов большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава [Бовкис Г.Ю., Куляба Т.А., Корнилов Н.Н. Компенсация дефектов метаэпифизов бедренной и большеберцовой костей при ревизионном эндопротезировании коленного сустава – способы и результаты их применения (обзор литературы) // Травматология и ортопедия России. Т. 22, №2. 2016. С. 101-113]. Он характеризуется тем,что втулки используют при центральных дефектах с сохранением периферической кости, конусы – при нарушении целостности последней. При этом конусы устанавливают с интрамедуллярными ножками эндопротеза для обеспечения большей стабильности компонентов.

Однако, данный способ не учитывает состояние остаточной костной ткани и костно-мозгового канала после удаления первично установленных компонентов эндопротеза, что не обеспечивает должную корректировку принятия врачебного решения по выбору фиксатора и приводит к возникновению интраоперационных осложнений в виде переломов и нестабильности.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение правильности подбора метафизарных фиксаторов с учетом технологий их имплантации и используемого для нее инструментария при снижении риска возникновения интраоперационных осложнений, связанных с техникой выполнения оперативных приемов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе подбора метафизарного фиксатора для замещения обширных дефектов большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава, включающем интраоперационное определение расположения костного дефекта относительно кортикального края, дополнительно оценивают наличие/отсутствие деформации костно-мозгового канала и остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости с определением показаний для имплантации втулки, при этом последнюю устанавливают: при наличии деформации костно-мозгового канала большеберцовой кости; при её отсутствии, сочетающемся с интактностью периферического кортикального края без остеосклероза; в остальных случаях имплантируют конус, при этом конус из титана устанавливают при нарушении целостности периферического кортикального края или его интактности, сочетающихся с остеосклерозом; конус из трабекулярного металла – при нарушении целостности периферического кортикального края без остеосклероза.

Технический результат заявляемого изобретения.

Использование наряду с расположением костного дефекта относительно периферического кортикального края дополнительной совокупности интраоперационно определяемых признаков, характеризующих состояние остаточной костной массы, а также широту анатомической дозволенности выполнения оперативных приемов и соответствующего им инструментария, позволяет осуществить правильный подбор замещающего имплантата для обеспечения стабильной ротационной и аксиальной фиксации с учетом значительных отличий в особенностях хирургической техники установки втулок и конусов. Например, при наличии деформации костно-мозгового канала большеберцовой кости, создающей потенциальные сложности для установки интрамедуллярного стержня, требуется имплантация ревизионной системы без него. В связи с этим, замещение костного дефекта выполняют посредством втулки, соединяющейся с большеберцовым компонентом эндопротеза и не требующей обязательного использования интрамедуллярного стержня в отличие от конуса. Существующий на рынке инструментарий для установки конусов из титана представляет собой рашпиль, который постепенно погружают в метафиз с каждым ударом молотка, что при наличии остеосклероза может привести к возникновению перелома при обработке кости. В данной клинической ситуации альтернативой является применение конуса из трабекулярного металла, ложе под который формируют с помощью специальной конической фрезы, позволяющей погрузиться на необходимую глубину без риска перелома. Поэтому рассмотрение дополняющих друг друга признаков позволяет четко разграничить показания к использованию втулок и конусов для исключения интраоперационных осложнений, создавая для врача стандарт для принятия решений.

Способ подбора метафизарного фиксатора для замещения обширных дефектов большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава осуществляют следующим образом.

При ревизионном эндопротезировании коленного сустава после удаления первично установленных компонентов интраоперационно оценивают расположение костного дефекта относительно кортикального края, наличие/отсутствие деформации костно-мозгового канала и остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости с определением показаний для имплантации втулки: при наличии деформации костно-мозгового канала большеберцовой кости; при её отсутствии, сочетающемся с интактностью периферического кортикального края – ограниченный дефект, без остеосклероза. В случае невозможности установки втулки определяются показания к имплантации определенного вида конуса: конус из титана используют при нарушении целостности периферического кортикального края – неограниченный дефект или его интактности – ограниченный дефект, сочетающихся с остеосклерозом; конус из трабекулярного металла – при нарушении целостности периферического кортикального края – неограниченный дефект, без остеосклероза.

Пример 1.

Пациент К., 45 лет поступил в травматолого-ортопедическое отделение НИИТОН СГМУ с диагнозом: Состояние после тотального эндопротезирования правого коленного сустава. Нестабильность компонентов эндопротеза. Недостаточность функции 2.

На рентгенограмме отмечали наличие ограниченного костного дефекта II-A типа по классификации AORI.

Интраоперационно было определено наличие деформации костно-мозгового канала.

Выполнено одноэтапное ревизионное эндопротезирование правого коленного сустава с замещением дефекта путем установки метафизарной втулки.

Через 3 месяца при контрольной рентгенографии правого коленного сустава установлено: пространственное положение компонентов эндопротеза анатомически верное, вторичного смещения не выявляется.

Пример 2.

Пациент О., 52 лет поступил в травматолого-ортопедическое отделение НИИТОН СГМУ с диагнозом: Состояние после тотального эндопротезирования правого коленного сустава. Неправильно сросшийся перелом проксимального отдела правой большеберцовой кости. Нестабильность компонентов эндопротеза. Недостаточность функции 2.

На рентгенограмме отмечали наличие ограниченного костного дефекта II-A типа по AORI.

Интраоперационно были определены следующие признаки: ограниченный дефект медиального края большеберцовой кости, отсутствие деформации костно-мозгового канала большеберцовой кости, отсутствие остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости.

Выполнено одноэтапное ревизионное эндопротезирование правого коленного сустава с замещением костного дефекта путем установки метафизарной втулки.

Через 3 месяца при контрольной рентгенографии правого коленного сустава установлено: пространственное положение компонентов эндопротеза анатомически верное, вторичного смещения не выявляется.

Пример 3.

Пациент М., 59 лет поступил в травматолого-ортопедическое отделение НИИТОН СГМУ с диагнозом: Состояние после неоднократного оперативного лечения левого коленного сустава. Состояние после тотального эндопротезирования левого коленного сустава спейсером. Костный дефект проксимального отдела большеберцовой кости. Недостаточность функции 2.

На рентгенограмме отмечали наличие неограниченного костного дефекта III типа по AORI.

Интраоперационно были определены следующие признаки: отсутствие деформации костно-мозгового канала, неограниченный дефект плато большеберцовой кости, наличие остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости.

Выполнено ревизионное эндопротезирование левого коленного сустава с установкой метафизарного конуса из титана.

Через 3 месяца при контрольной рентгенографии левого коленного сустава установлено: пространственное положение компонентов эндопротеза анатомически верное, стабильное, вторичного смещения не выявляется.

Пример 4.

Пациент А., 49 лет поступил в травматолого-ортопедическое отделение НИИТОН СГМУ с диагнозом: Состояние после тотального эндопротезирования левого коленного сустава. Нестабильность компонентов эндопротеза. Недостатьчность функции 2.

На рентгенограмме отмечали наличие ограниченного костного дефекта IIа типа по AORI.

Интраоперационно были определены следующие признаки: ограниченный центральный дефект, отсутствие деформации костно-мозгового канала, наличие остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости.

Выполнено одноэтапное ревизионное эндопротезирование левого коленного сустава с замещением дефекта путем установки метафизарного конуса из титана.

Через 3 месяца при контрольной рентгенографии левого коленного сустава установлено: пространственное положение компонентов эндопротеза анатомически верное, стабильное, вторичного смещения не выявляется.

Пример 5.

Пациент Р., 69 лет поступил в травматолого-ортопедическое отделение НИИТОН СГМУ с диагнозом: Состояние после тотального эндопротезирования правого коленного сустава спейсером. Недостаточность функции 2.

На рентгенограмме отмечали наличие неограниченного костного дефекта II-В типа по AORI.

Интраоперационно были определены следующие признаки: отсутствие деформации костно-мозгового канала, наличие неограниченного костного дефекта, отсутствие остеосклероза проксимального отдела большеберцовой кости.

Выполнено ревизионное эндопротезирование правого коленного сустава с установкой конуса из трабекулярного металла.

Через 3 месяца при контрольной рентгенографии правого коленного сустава установлено: пространственное положение компонентов эндопротеза анатомически верное, стабильное, вторичного смещения не выявляется.