Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДВУХЭТАПНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА ПРИ ВРОЖДЕННОМ ВЫВИХЕ БЕДРА

Изобретение относится к медицине, а именно ортопедии. Данное техническое решение предназначено для проведения двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава при лечении врожденного вывиха бедра.

Остаточные дефекты развития элементов тазобедренного сустава, несвоевременное выявление патологии, а подчас и неквалифицированное лечение приводят к тому, что уже в подростковом возрасте развивается диспластический коксартроз, сопровождающийся укорочением конечности, хромотой, болью, вторичными деформациями смежных суставов и позвоночника, нарушением их функций. Основным методом лечения пациентов с данной патологией остается тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава. Наибольшую сложность для оперативного лечения представляют больные с тяжелой степенью дисплазии - высоким вывихом бедра, требующим осуществления низведения бедра при вправлении. Избыточная мобилизация проксимального отдела бедра при выполнении данной манипуляции может стать причиной мышечной недостаточности в послеоперационном периоде, а выраженное натяжение мягких тканей чревато тракционным повреждением бедренного и седалищного нерва, не говоря уже о том, что сложности при вправлении могут стать причиной смещения вертлужного компонента. В настоящее время для исключения данных осложнений используют двухэтапную методику эндопротезирования тазобедренного сустава с промежуточным низведением бедра посредством различных конструкций дистракционных устройств.

Известны способы двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава при врожденном вывихе бедра [патенты RU на изобретения №2171643, 2406459], заключающиеся в проведении на первом этапе - установки дистракционного аппарата, с помощью которого в течение последующих недель производят дистракцию бедренной кости с обеспечением низведения проксимального отдела бедра до уровня вертлужной впадины; на втором этапе - имплантирование всех элементов эндопротеза тазобедренного сустава.

Однако использование вышеописанных способов двухэтапного эндопротезирования сопряжено с трансоссальным проведением чрескостных элементов (спиц), что повышает риск возникновения гнойно-инфекционных осложнений, увеличивает срок лечения и реабилитации.

Известен также способ двухэтапного оперативного лечения с высоким застарелым вывихом бедра [Ортопедия, травматология и протезирование, 1997, N 7, стр. 1-4]. При выполнении данного способа первым этапом производят мобилизацию проксимального конца бедра и скелетирование крыла подвздошной кости с последующим скелетным вытяжением, что само по себе является травматичным хирургическим вмешательством и, кроме того, проведение через дистальный конец бедра выше надколенника спицы для скелетного вытяжения на фоне остеопороза может привести к прорезыванию метаэпифиза. На втором этапе хирургического лечения осуществляют установку всех компонентов эндопротеза тазобедренного сустава. При использовании данного способа лечения больной обречен на длительную неподвижность.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава при врожденном вывихе бедра [Baumgart R., Horn J., W. Репозиция высокого вывиха тазобедренного сустава перед артропластикой с помощью дистракционного гвоздя // Материалы научно-практической конференции с международным участием «Илизаровские чтения» - Курган, 2016. С. 426-427]. На первом этапе хирургического лечения осуществляют резекцию головки и шейки бедра, интрамедуллярный остеосинтез дистракционного гвоздя Fitbone и установку чашки вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава в анатомическом положении с укреплением или без него, совмещая их между собой. В период между двумя хирургическими вмешательствами производят удлинение конечности (низведение бедра) посредством раздвигающегося дистракционного гвоздя Fitbone с темпом 2-4 мм в сутки. Величину темпа удлинения уменьшают в зависимости от наличия и характера боли. На втором этапе хирургического лечения дистракционный гвоздь удаляют и устанавливают ножку с шейкой эндопротеза тазобедренного сустава, собирая всю конструкцию воедино.

Однако использование данного способа сопряжено с применением дорогостоящей конструкции, эксплуатация которой осложнена в связи с ее принципом действия, основанным на работе электродвигателя, расположенного в гвозде и управляемого посредством программного обеспечения, установленного на удаленном компьютере. В связи с этим, во-первых, больной должен находиться в период проведения удлинения конечности в непосредственной близости от лечебного центра, где находится компьютер с заданной программой, во-вторых, высок риск возникновения сбоев в программе, в-третьих, обслуживание данного устройства требует наличия дополнительного квалифицированного персонала. Необходимость установки интрамедуллярного дистракционного гвоздя с предшествующей его введению обработкой костномозгового канала приводит к дополнительной потере костной массы, а следовательно, к осложнению процесса установки в последующем ножки эндопротеза тазобедренного сустава и повышает риск возникновения ее нестабильности. Применяемый в данном способе дистракционный гвоздь предназначен для удлинения конечности и адаптирован под проведение низведения бедра, в связи с чем при его использовании высок риск поломки самой конструкции. При низведении бедра происходит натяжение ягодичных мышц, что сопровождается большими противоусилиями ходу гвоздя, рассчитанному всего на нагрузку до 20 кг. При превышении данной силы и в случае, если пациент в дополнении к этому случайно наступит на конечность, может не хватить прочности гвоздя для выполнения полноценного низведения бедра или произойдет перегорание электродвигателя. При этом возникнет необходимость в проведении дополнительного хирургического вмешательства по перемонтажу устройства, а все достигнутые результаты сведутся к минимуму.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение полноценного низведения вывиха бедра во время выполнения двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава при минимальной потере костной массы и повышении качества жизни больного в период лечения.

Сущность заявляемого изобретения характеризуется тем, что в способе двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава при врожденном вывихе бедра во время выполнения первого хирургического вмешательства осуществляют остеотомию шейки с удалением головки, производят установку тела модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава, выполняют тракцию бедренной кости в направлении истинной вертлужной впадины до натяжения мышц и фиксируют бедренную кость в достигнутом положении, над крылом подвздошной кости производят разрез мягких тканей, накладывают опорную пластину на гребень подвздошной кости, в мышцах формируют тоннель по направлению к опилу бедренной кости; через сформированный тоннель устанавливают дистракционное устройство, состоящее из шарнирно соединенных крепежного узла, имеющего сквозные отверстия под блокировочные винты и прямоугольнообразный выступ, и цилиндрообразного тела, включающего стержневой элемент с резьбовым участком на свободном конце, выдвигающийся за пределы его торцевой поверхности со стороны проксимального конца под воздействием жидкости, нагнетаемой во внутреннюю полость цилиндрообразного тела через подключенный к нему гидравлический насос; резьбовой участок стержневого элемента соединяют с опорной пластиной, установленной на гребне подвздошной кости, а выступ крепежного узла вводят в паз в теле монолитной ножки эндопротеза, дополнительно фиксируя положение устройства посредством блокировочных винтов, установленных через сквозные отверстия в опил бедренной кости; гибкую трубку, соединяющую цилиндрообразное тело с гидравлическим насосом, выводят наружу через дополнительный прокол вне операционной раны; в послеоперационном периоде выполняют дискретно во времени низведение бедра с помощью установленного устройства, увеличивая его протяженность на 1-2 мм в сутки; по достижении низведения проксимальной части бедра уровня истинной вертлужной впадины осуществляют второе хирургическое вмешательство, во время которого удаляют дистракционное устройство и устанавливают вертлужный компонент эндопротеза тазобедренного сустава с головкой и шейкой, собирая конструкцию воедино.

Технический результат заявляемого изобретения.

Такой технический прием, как осуществление установки тела модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава во время выполнения первого хирургического вмешательства, позволяет вывести бедренную кость в анатомически правильное положение и уже в заданных условиях начать проведение низведения бедра, использовав установленный бедренный компонент эндопротеза в качестве одного из узлов дистракционной системы. Это, в свою очередь, позволяет достигнуть полноценного низведения проксимальной части бедра до уровня истинной вертлужной впадины без необходимости выполнения конечной корректировки во время установки вертлужного компонента эндопротеза, исключив возможность травматизации фасций и мышц бедра. Одновременно с этим выполнение установки эндопротеза на первом этапе хирургического лечения исключает возможность дополнительного травмирования бедренной кости, а следовательно, и потери костной массы, что значительно снижает риск возникновения нестабильности имплантированной конструкции эндопротеза. Использование в данном способе устройства, шарнирно соединенного посредством крепежного узла с телом модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава и, следовательно, бедренной костью, позволяет обеспечить сохранение движений в суставе в период проведения низведения бедра, повысив качество жизни пациента на этапе выполнения хирургического лечения.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью чертежа, на котором схематично изображена методика выполнения способа двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава.

Способ двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава осуществляют следующим образом.

Во время выполнения первого хирургического вмешательства больного укладывают на здоровый бок. Обрабатывают операционное поле антисептиками. Осуществляют хирургический доступ к тазобедренному суставу - заднелатеральный или переднелатеральный. Мобилизуют проксимальную часть бедренной кости. Головку вывихивают и производят остеотомию шейки бедренной кости. Затем головку и шейку удаляют. Бедренную кость смещают кпереди или кзади в зависимости от доступа и выводят в операционную рану. Обрабатывают костномозговой канал бедренной кости с помощью развертки. Формируют вход в костномозговой канал окончатым долотом, затем - рашпилем до необходимого размера модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава. Производят установку модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава. Выполняют тракцию бедренной кости в направлении истинной вертлужной впадины до натяжения мышц и фиксируют бедренную кость в достигнутом положении. Над крылом подвздошной кости производят разрез мягких тканей. Накладывают опорную пластину на гребень подвздошной кости, фиксируя ее положение посредством винтов. В мышцах формируют тоннель по направлению к опилу бедренной кости. Подбирают дистракционное устройство, состоящее из шарнирно соединенных крепежного узла, имеющего сквозные отверстия под блокировочные винты и прямоугольнообразный выступ, и цилиндрообразного тела. Внутри цилиндрообразного полого тела расположен поршень, разделяющий его внутреннюю полость на две - верхнюю и нижнюю. Последняя полость имеет вывод для соединения с гидравлическим насосом, обеспечивающим возвратно-поступательные движения поршня вдоль цилиндрообразного тела за счет введения и выведения жидкости в его нижнюю полость, внутри верхней полости в ее центральной части размещены полый цилиндр и выполненный внутри него центральный стержневой элемент, жестко закрепленные со стороны дистального конца на поршне с обеспечением их выхода за пределы торцевой поверхности цилиндрообразного тела во время перемещения поршня в ее направлении, со стороны проксимального конца стержневого элемента выполнен резьбовой участок для внедрения в костную ткань. Размеры выступа крепежного узла устройства должны соответствовать размерам паза в теле установленной модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава. Через сформированный тоннель устанавливают дистракционное устройство, для чего резьбовой участок стержневого элемента соединяют с опорной пластиной, установленной на гребне подвздошной кости, посредством крепления резьбового участка стержневого элемента в одном из отверстий опорной пластины. Выступ крепежного узла вводят в паз в теле монолитной ножки эндопротеза, дополнительно фиксируя положение устройства посредством блокировочных винтов, установленных через сквозные отверстия в опил бедренной кости. Гибкую трубку, соединяющую цилиндрообразное тело с гидравлическим насосом, выводят наружу через дополнительный прокол вне операционной раны, фиксируя на кожном покрове. В послеоперационном периоде выполняют дискретно во времени низведение бедра с помощью установленного устройства, увеличивая его протяженность на 1-2 мм в сутки, дробностью 4-6 раз. Для этого к выведенной гибкой трубке подсоединяют гидравлический насос, например гидропомпу, посредством которой нагнетают в нижнюю полость цилиндроообразного тела жидкость - 1% раствор хлоргексидина или 0,9% раствор хлорида натрия. При этом под воздействием жидкости поршень перемещается вверх, выдвигая внутренний полый цилиндр со стержневым элементом за пределы цилиндрообразного тела со стороны проксимального его конца, увеличивая общую длину устройства. По достижении низведения проксимальной части бедра уровня истинной вертлужной впадины осуществляют второе хирургическое вмешательство, во время которого удаляют дистракционное устройство и устанавливают вертлужный компонент эндопротеза тазобедренного сустава с головкой и шейкой, собирая конструкцию воедино.

Пример.

Заявляемый способ апробирован методом математического моделирования, в рамках которого были созданы реалистичные трехмерные модели бедренной и тазовой костей, мышечного аппарата, дистракционного устройства для низведения бедра, опорной пластины и тела модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава. Материалы костей и металлических конструкций считались идеально-упругими изотропными, при моделировании учитывались конечные (большие) деформации. Строилась трехмерная нерегулярная тетраэдрическая вычислительная сетка. Расчеты осуществляли в системе конечно-элементного моделирования ANSYS 15. Трехмерное моделирование объектов исследования проводилось в системе автоматизированного проектирования. Результаты численных расчетов позволили оценить напряженно-деформированное состояние системы кость - металлическая конструкция под действием нагрузок. Рассчитывалось два типа нагружения: фиксация коленного сустава и приложение нагрузки величиной 400 Н к тазовой кости, фиксация тазовой кости и приложение нагрузки величиной 500 H к дистальной концу бедренной кости. Расчеты производились после установки металлических конструкций (опорной пластины, дистракционного устройства, тело модульной ножки эндопротеза тазобедренного сустава) и после достижения низведения проксимальной части бедра до уровня истинной вертлужной впадины. Полученные значения напряжений были не выше критических для материала металлических конструкций и костей. Это свидетельствовало о том, что при таких нагрузках система кость - металлическая конструкция будет работать без разрушения, а с помощью заявляемого способа достигается полноценное низведение бедра без возникновения каких-либо осложнений.