Результат интеллектуальной деятельности: Способ установки артикулирующего спейсера коленного сустава при краевом дефекте дистального метаэпифиза бедренной кости

Предлагаемый способ относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использован при лечении перипротезной инфекции коленного сустава после тотального эндопротезирования.

Одним из осложненений после эндопротезирования коленного сустава является перипротезная инфекция. При выявлении инфекционного процесса на первом этапе лечения проводится хирургическая санация очага с замещением полученного дефекта с помощью спейсера, изготавливаемого из костного цемента с антибиотиками, и, в случае успеха, выполняется замена спейсера на постоянный ревизионный эндопротез при выполнении второго этапа. В настоящий момент тактика двухэтапного реэндопротезирования признана «золотым стандартом» для лечения перипротезной инфекции. Эффективность таких оперативных вмешательств составляет до 94,2%. В хирургической практике наиболее актуально использование артикулирующего спейсера, который помимо основной своей задачи купирования инфекционного процесса, за счет сохранения функций сгибания/разгибания позволяет восстановить или сохранить объём движений в суставе, вернуть опороспособность конечности и, как следствие, существенно повысить эффективность выполняемых двухэтапных ревизионных операций на коленном суставе. (Применение спейсеров в лечении инфекционных осложнений тотального эндопротезирования коленного сустава/ Шпиняк С.П., Барабаш А.П., Лясникова А.В.// Современные проблемы науки и образования. - 2015. -№5).

Движения в артикулирующем спейсере осуществляются за счет бедренного и тибиального компонентов (устанавливаемых на костный цемент).

Однако установка данного вида спейсера невозможна при наличии значительных костных дефектов, с которыми приходится сталкиваться в следствии нестабильности и дислокации элементов эндопротеза в совокупности с воспалительным процессом. Наиболее объёмные костные дефекты возникают в дистальном отделе бедренной кости во время оперативного вмешательства в ходе удаления стабильных ревизионных металлоконструкций. Попытка имплантации артикулирующего спейсера при наличии таких дефектов приводит к нестабильности компонентов и рецидиву нагноения с дальнейшей потерей функции в коленном суставе.

В научной литературе описаны различные варианты восполнения костных дефектов (Способы компенсации костных дефектов при ревизионном эндопротезировании коленного сустава / Куляба Т.А., Корнилов Н.Н., Селин А.В., Разорёнов В.Л., Кроитору И.И., А.И. Петухов А.И., Каземирский А.В., Засульский Ф.Ю., Игнатенко В.Л., Сараев А.В.// Травматология и ортопедия России. - 2011г. – №3. – с.5 - 12).

Однако, использование ауто- или аллотрансплантатов, а также различных ревизионных систем на фоне инфекционного процесса связаны с увеличением риска развития рецидива и многократным увеличением стоимости самого лечения.

Известен способ лечения гнойного артрита, развившегося после тотального эндопротезирования коленного сустава (патент №2317022), который достигается тем, что удалив имплантат и проведя тщательный дебридмент, используют артикулирующий спейсер, состоящий из стерильного стандартного бедренного компонента и интраоперационно изготовленного из костного цемента большеберцового компонента, насыщенного 4-6 г гентамицина и 1-2 г ванкомицина на 40 г цементной массы, устанавливаемых с использованием костного цемента, содержащего вышеперечисленные антибиотики в той же концентрации.

Однако предложенный способ не учитывает состояние костных структур дистального метаэпифиза бедренной кости. При первичном эндопротезировании коленного сустава, выполняется опил бедренной кости, после чего устанавливается на костный цемент бедренный компонент повторяющий форму опила. Толщина цементной мантии из костного цемента, по инструкции, между компонентом и костью должна составлять 1-3 мм. Установка компонента посредством «прессуализации» (надавливания), создает условие компрессии на костный цемент для его глубокого проникновения в губчатую кость мыщелков. При ревизионных вмешательствах и наличии выраженных костных дефектов – нарушена форма и целостность опорной поверхности первичного опила бедренной кости, поэтому толщина цементной мантии в местах дефектов будет больше допустимой, в результате чего костный цемент в мягком состоянии, при условии компрессии, будет распространяться в направлениях меньшего сопротивления (вдоль компонента и кости, а не в ячеистую структуру губчатой ткани), при этом снизится его адгезивная способность. Также краевые дефекты дистального отдела бедренной кости приводят к потере опорных точек для последующей установки официнального компонента спейсера, что повлечет за собой неправильные осевую ориентацию конструкции и неравномерное распределение нагрузок. В таких случаях появляется риск для развития фиксационной нестабильности компонента, что потребует повторного оперативного вмешательства.

Задача предлагаемого изобретения - разработка способа ревизионного протезирования коленного сустава при краевых дефектах бедренной кости.

Технический результат – обеспечение фиксационной стабильности бедренного компонента спейсера при дефиците костных структур дистального отдела бедренной кости, купирование инфекционного процесса, обеспечение хорошего функционального результата.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе установки артикулирующего спейсера коленного сустава при краевом дефекте дистального метаэпифиза бедренной кости, включающем удаление эндопротеза и дебридмент, используют спейсер состоящий из официнальных компонентов эндопротеза, в ходе предоперационного планирования выполняют рентгенологические исследования, в том числе компьютерную томографию с 3D-моделированием, с целью определения дефекта бедренной кости определяют длину винтов для создания точек опоры для официнального бедренного компонента эндопротеза, интраоперационно после удаления эндопротеза выполняют примерку шаблонов официнальных компонентов эндопротеза, коррекцию дефицита проводят путем введения спонгиозных винтов в губчатую кость не менее чем на 50% от своей длины до ощущения стабильного крепления, которое проверяют тестами «покачивания», угловой нагрузки на шляпку винта отверткой, причем введение спонгиозных винтов осуществляют таким образом, чтобы шляпка винта была параллельна внутренней поверхности компонента эндопротеза, затем снова осуществляют примерку шаблона официнального бедренного компонента, при необходимости выполняют коррекцию высоты введения винтов до тех пор, пока зазор между введенными винтами и шаблоном в контактирующих точках не будет составлять 1 мм, после констатации отсутствия дислокации и наличия правильной осевой ориентации шаблона на официнальный бедренный компонент спейсера наносят костный цемент, импрегнированный антибиотиками, подбирая количество цемента таким образом, чтобы полностью заполнить дефицит костной ткани вокруг винтов, затем устанавливают бедренный и большеберцовый компоненты эндопротеза, выполняют подбор высоты официнального вкладыша эндопротеза с учетом определения боковой стабильности и отсутствия рекурвации в суставе, вкладыш имплантируют в пазы тибиальной площадки.

Способ осуществляют следующим образом.

В ходе предоперационного планирования выполняют рентгенологическое исследование, в том числе компьютерную томографию с 3D-моделированием с целью определения дефекта бедренной кости. На основании исследований определяют длину винтов, которые могут потребоваться во время выполнения хирургического вмешательства (несколько вариантов длин винтов с полной резьбой, диаметром 6.5 mm) для создания точек опоры для официнального бедренного компонента эндопротеза.

Интраоперационно после удаления эндопротеза выполняют примерку шаблонов для определения размеров имплантируемых официнальных компонентов. Шаблоны находятся в наборе для установки официнальных эндопротезов и поставляются фирмой-изготовителем. Введение спонгиозных винтов должно осуществляться таким образом, чтобы шляпка винта была параллельна внутренней поверхности компонента. Видимый дефицит костных структур определяет высоту винтов, которую подбирают с помощью предоперационного планирования на 3D – модели и интраоперационного измерения дефекта миллиметровой линейкой. Коррекцию дефицита проводят в различных плоскостях. Преимущественно осуществляется восстановление переднезаднего размера (в горизонтальной плоскости) и/или восстановление высоты (в сагитальной плоскости). Винты вводятся в губчатую кость не менее чем на 50% от своей длины, до ощущения стабильного крепления, которое проверяют тестами «покачивания», угловой нагрузки на шляпку винта отверткой. Затем снова осуществляют примерку шаблона официнального бедренного компонента. Коррекцию введения винтов осуществляют до тех пор, пока зазор между контактирующими точками (введенными винтами и шаблоном) не будет составлять 1 мм. Коррекцию при недостаточном или избыточном зазоре проводят с помощью отвертки, регулируя высоту погружения установленных винтов. Отсутствие дислокации и правильная осевая ориентация шаблона служат критериями для дальнейшей установки спейсера. На официнальный бедренный компонент наносят костный цемент, импрегнированный антибиотиками. Количество цемента подбирают так, чтобы полностью заполнить дефицит костной ткани вокруг винтов. Дальнейшая имплантация включает в себя: установку бедренного и большеберцового компонентов с условием прессуализации (излишки цемента удаляются с помощью медицинского шпателя). На заключительном этапе выполняют подбор высоты официнального вкладыша эндопротеза с учетом определения боковой стабильности и отсутствия рекурвации в суставе. Вкладыш имплантируют в пазы тибиальной площадки. Установленные винты увеличивают несущую способность конструкции путем армирования, что позволяет удержать компонент в правильном положении. После установки всех составляющих спейсера – выполняют тесты определяющие фиксационную стабильность: полное сгибание/разгибание, боковая нагрузка.

Клинический пример:

Пациентка Т., 74 лет, поступила в отделение гнойной хирургии (остеологии) ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России с диагнозом: Глубокое нагноение после тотального эндопротезирования левого коленного сустава. Из анамнеза: в мае 2017 года по поводу гонартроза 3 ст. и выраженного болевого синдрома по месту жительства выполнено тотальное эндопротезирование левого коленного сустава. Ранний послеоперационный период осложнился нагноением. Проведенное консервативное лечение (антибиотикотерапия, местное использование препаратов) - без эффекта. Поступила в плановом порядке для оперативного лечения в отделение гнойной хирургии (остеологии) ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России. В ходе предоперационного планирования было выполнено рентгенологическое исследование, в том числе компьютерная томография с 3D-моделированием, которая позволила визуализировать краевой дефект бедренной кости и составить схему предоперационного планирования (рис. 1), где 1 – введенные винты для восстановления переднезаднего размера, 2 – введенный винт для восстановления заднего края наружного мыщелка, 3 – форма первичного опила бедренной кости, 4 – официнальный бедренный компонент, 5 – официнальный вкладыш, 6 – официнальный большеберцовый компонент.

Интраоперационно, после удаления компонентов эндопротеза, подтвержден обширный краевой дефект дистального отдела бедренной кости. Для воссоздания опорных точек опила и дальнейшего заполнения дефицита костной ткани цементом с антибиотиками - установлены 4 винта, 3 из которых длиной по 40 mm введены на глубину 30 mm для коррекции переднезаднего размера в направлении спереди-кзади (рис. 1, поз. 1) и 1 винт размером 35 mm на глубину 25 mm для коррекции заднего края наружного мыщелка в косо-восходящем направлении сзади-кпереди (рис. 1, поз.2). На фигуре 1 Введение винтов на большую глубину, более чем 70% от длины, обусловлено сниженной прочностью костной ткани пациента (состоянием системного остеопороза). После коррекции высоты винтов отверткой до тех пор, пока зазор между контактирующими точками (введенными винтами и шаблоном) не стал составлять 1 мм, контрольная примерка шаблона показала правильную осевую ориентацию компонента и отсутствие дислокации. Официнальные компоненты спейсера установлены с использованием костного цемента, импрегнированного антибиотиками, в соответствии с стандартной методикой. После полимеризации цемента, установлен официнальный вкладыш эндопротеза. Выполнено тестовое сгибание/разгибание и проверка боковой стабильности. Послеоперационный период протекал без осложнений, выполнен трехкратный бактериологический посев с отрицательными результатами, функция коленного сустава 0/0/90 по нулевому методу.

На рис. 2 показана прямая проекция рентгенологического исследования после установки артикулирующего спейсера, а на рис. 3 - боковая проекция рентгенологического исследования после установки артикулирующего спейсера.

Через 5 месяцев выполнен второй этап ревизионного эндопротезирования коленного сустава с хорошим функциональным результатом, объём движений в послеоперационном периоде 0/0/110.

Срок наблюдения пациентки после выполнения реэндопротезирования составляет 6 месяцев. В послеоперационном периоде не отмечено рецидива инфекционного процесса, сохраняется хороший функциональный результат.

Таким образом, обеспечение фиксационной стабильности бедренного компонента спейсера при дефиците костных структур дистального отдела бедренной кости позволяет выполнить имплантацию артикулирующего спейсера, купировать инфекционный процесс, а также обеспечить более успешное выполнение этапа ревизионного эндопротезирования с лучшим функциональным результатом.