Устройство для подготовки костных опилов к цементной фиксации при эндопротезировании коленного сустава

Полезная модель относится к области медицины, а именно к ортопедии, и может быть использована в ходе выполнения эндопротезирования коленного сустава с целью подготовки опилов большеберцовой и бедренной костей к цементной фиксации.
Эндопротезирование коленного сустава (ЭКС) является эффективным способом хирургического лечения при выраженной деструкции суставных поверхностей, позволяющим улучшить качество жизни, купировать болевой синдром и восстановить функцию сустава [Волченко Д.В., Ахтямов И.Ф., Величко М.Н., Шпиз Е.Я., Гильмутдинов И.Ш. / Результаты эндопротезирования коленного сустава при вальгусных деформациях // IV международный конгресс ассоциации ревмоортопедов, Москва, 18-19 сентября, 2020, С. 20.]. Хирургическое вмешательство заключается в резекции измененных суставных поверхностей бедренной и большеберцовых костей с последующей установкой компонентов эндопротеза. На современном этапе, в подавляющем большинстве случаев, фиксация компонентов эндопротеза коленного сустава осуществляется при помощи костного цемента (полиметиметакрилата). Цементная мантия позволяет перераспределять механические нагрузки и увеличивать площадь контакта за счет заполнения трабекул губчатой кости. Наличие выраженного остеосклероза в области костных опилов препятствует проникновению костного цемента на достаточную глубину, необходимую для надежной фиксации компонентов эндопротеза.
Сохранение стабильности имплантатов, а, следовательно, и длительность полноценного функционирования эндопротеза напрямую зависит от техники цементирования и качества цементной мантии [Куропаткин Г.В., Ахтямов И.Ф. Костный цемент в травматологии и ортопедии: 2-е изд. доп. и перераб. Казань: Издательство «ТаГраф», 2014. 188 с.]. Развитие асептической нестабильности компонентов эндопротеза является наиболее частым показанием для выполнения ревизионного эндопротезирования. Улучшение качества цементной фиксации обеспечит снижение количества ревизионных вмешательств и увеличит сроки функционирования искусственных суставов.
В ходе выполнения ЭКС, для создания полноценного контакта цемента с губчатой костью, производится обработка разрушенных суставных поверхностей, костный цемент в жидком состоянии наносится на поверхность компонентов и имплантаты устанавливаются на подготовленные костные опилы.
Техника цементирования имплантатов предполагает временную тампонаду опилов бедренной и большеберцовой костей сухими салфетками или салфетками, смоченными раствором перекиси водорода, с целью остановки кровотечения и подготовки поверхности к цементированию. Для улучшения цементной фиксации компонентов в поверхности губчатой кости хирургом создаются слепые анкерные отверстия. В области выраженного остеосклероза с этой целью производится засверливание. Стандартная техника предусматривает применение для этой манипуляции сверла. К недостаткам данной методики можно отнести:
сложность контролирования глубины отверстий;
увеличение длительности хирургического вмешательства;
Известен «Инструмент для выполнения якорных отверстий в крыше вертлужной впадины при тотальном цементном замещении тазобедренного сустава» (Патент RU №2413473 С2, МПК A61B 17/56, A61B 17/16 - 10.03.2011 г., Бюл. №7), в котором устройство представляет собой пробойник для выполнения видоизмененных якорных отверстий, инструмент состоит из 3 частей: рабочей, рукоятки и воротка. Рабочая часть представляет собой цилиндр длиной 7 мм и диаметром 5 мм. На концевой части цилиндра есть приспособление в виде шпонки, имеющее форму столбика с сечением прямоугольного треугольника. Рукоятка имеет вид цилиндра диаметром 17 мм и длиной 25 мм. В области перехода рукоятки в рабочую часть есть метка, по направлению совпадающая с расположением шпонки, имеющая ширину 2,5 мм. Над воротком, расположенным на рукоятке противоположно рабочей части, предусмотрена ударная площадка в виде 1/3 сферы. Она необходима для того, чтобы при работе молотком ударная нагрузка на рабочую часть пробойника передавалась строго по его оси. Предложенное устройство предполагает повышение надежности фиксации чаши эндопротеза в вертлужной впадине и снижение риска развития асептической нестабильности вертлужного компонента.
К недостаткам устройства можно отнести:
слишком большой диаметр формируемых отверстий для ЭКС;
сложность применения в области склерозированной твердой кости;
невозможность одномоментного формирования нескольких анкерных отверстий;
необходимость удаления костной ткани из анкерных отверстий;
Также известен «Способ подготовки опилов бедренной и большеберцовой костей при цементной фиксации компонентов эндопротеза коленного сустава» (Патент RU №2682483 C9, МПК A21C 1/06 - 19.03.2019, Бюл. №8), который заключается в том, что во время установки компонентов эндопротеза коленного сустава после выполнения опилов суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей, в середину боковой поверхности медиального и латерального мыщелков бедренной кости на 8,0-10,0 мм выше опила суставной поверхности и на глубину 10,0-15,0 мм и в переднелатеральную и переднемедиальную поверхности большеберцовой кости на 8,0-10,0 мм ниже опила суставной поверхности и на глубину 10,0-15,0 мм вводят костные иглы, к которым подсоединяют электроаспиратор, за счет чего в губчатой кости создают отрицательное давление 80-120 мм рт.ст. до остановки кровотечения, поверхность опилов отмывают и подсушивают, после чего наносят костный цемент, иглы удаляют после его полимеризации. Техническим результатом данного способа является улучшение проникающей способности цемента в поры губчатой кости и качества фиксации.
К недостаткам способа можно отнести:
сложность применения при выраженном остеосклерозе в области опилов большеберцовой и бедренной костей;
невозможность создания дополнительных анкерных отверстий, улучшающих цементную фиксацию;
Также известен «Импактор для костной пластики проксимального отдела большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава» (Патент RU №93256 U1, МПК A61B 17/92 - 27.04.2010, Бюл. №12), в котором инструмент для костной пластики проксимального отдела большеберцовой кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава, состоит из рабочей части в виде плоской металлической пластины толщиной 3-5 мм, повторяющей с одной стороны форму переднебокового отдела мыщелка большеберцовой кости, а с другой стороны форму края основания большеберцового компонента. В центре пластины имеется сквозное отверстие диаметром 10 мм с резьбой, в которое перпендикулярно плоскости пластины вкручивается цилиндрическая рукоятка. Рукоятка может вкручиваться с обеих сторон пластины (в зависимости от расположения пораженного мыщелка). Техническим результатом инструмента является создание равномерного плоского ложа для большеберцового компонента с отверстием под основание большеберцового компонента.
Недостатками устройства являются:
невозможность создания дополнительных отверстий для улучшения цементной фиксации;
возможность создания только плоского ложа для установки компонентов;
Задачей заявляемой полезной модели является усовершенствование инструментов с целью устранения, выявленных недостатков.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели для подготовки костных опилов к цементной фиксации при эндопротезировании коленного сустава является улучшение качества цементной фиксации, упрощение выполнения отверстий, формирование отверстий оптимального размера, сохранение костной ткани, увеличение длительности полноценного функционирования имплантата.
Технический результат достигается тем, что заявленное устройство для подготовки костных опилов к цементной фиксации при эндопротезировании коленного сустава содержит следующие элементы: ручку, ударную площадку и рабочую часть с шипами, особенность заключается в том, что рабочая часть представляет собой полукруглую металлическую пластину, на поверхности рабочей части расположены заостренные шипы в виде пирамидок, а между ними сквозные каналы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено заявляемое устройство:
на фиг. 1 - вид сбоку;
на фиг. 2 - вид сверху.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:
1 - цилиндрическая рукоятка, 2 - рабочая часть, 3 - заостренные шипы в виде пирамидок для формирования слепых отверстий, 4 - сквозные каналы, 5 - ударная площадка.
Осуществление полезной модели.
Предлагаемое Устройство для подготовки костных опилов к цементной фиксации при эндопротезировании коленного сустава (Фиг. 1-2) состоит из цилиндрической рукоятки 1, на одном конце которой расположена рабочая часть 2, представляющая собой пластину полукруглой формы, противоположно рабочей части расположена ударная площадка 5, на поверхности рабочей части в виде пирамидок выполнены заостренные шипы 3 для формирования слепых отверстий, дополнительно в рабочей части выполнены сквозные каналы 4.
В ходе проведения операции ЭКС подготовка поверхности костных опилов бедренной и большеберцовой костей к цементированию, с помощью предлагаемого устройства, осуществляется следующим образом: выполняется стандартный хирургический доступ к коленному суставу, по направителям производится остеотомия и резекция суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей. Предлагаемый инструмент рабочей частью 2 устанавливают на поверхность опила с расположением шипов 3 в местах предполагаемых слепых отверстий. Ударом молотка по площадке 5 по направлению вдоль оси рукоятки 1 инструмента производят перфорацию костной ткани шипами 3 с формированием слепых анкерных отверстий. При наличии склерозированной плотной костной ткани через сквозные каналы 4 в рабочей части 2, сверлом с ограничителем формируют слепые анкерные отверстия. Устройство удаляют, поверхность опилов промывают растворами антисептиков, осушают, на поверхность имплантатов наносят жидкий полиметилметакрилат (костный цемент), устанавливают компоненты эндопротеза коленного сустава. Данный способ подготовки костных опилов позволяет формировать слепые анкерные отверстия заданного размера, сохранять костную ткань в области отверстий и выполнять отверстия при наличии остеосклероза, что улучшает качество цементной мантии и фиксации.
Клинический пример.
Пациент 69 лет, поступил в травматолого-ортопедическое отделение с диагнозом: Двусторонний гонартрит III стадии. ФНС 2 ст. Комбинированная контрактура коленных суставов. На рентгенограммах правого коленного сустава - сужение суставной щели, узурация суставных поверхностей бедренной и большеберцовой костей, экзостозы в области мыщелков и суставной поверхности надколенника. В связи с неэффективностью консервативной терапии, выраженными анатомо-функциональными нарушениями пациенту показано выполнение ЭКС. После проведения предоперационной подготовки, под спинальной анестезией в операционной выполнен передне-медиальный доступ к правому коленному суставу, иссечены дегенеративно измененные мениски, передняя крестообразная связка. С использованием стандартных направителей произведена резекция суставных концов бедренной и большеберцовых костей. Устройство для подготовки костных опилов к цементированию при эндопротезировании коленного сустава установлено на поверхность опилов, выполнены анкерные слепые отверстия. Поверхность кости обильно промыта физиологическим раствором, осушена. На костном цементе установлены бедренный и большеберцовый компоненты коленного сустава. После полимеризации цемента произведено тестирование объема движений в коленном суставе. Рана промыта растворами антисептиков. Произведено послойное ушивание раны, наложена асептическая повязка.
На контрольных рентгенограммах коленного сустава - положение компонентов эндопротеза правильное, цементная мантия равномерная, анатомические взаимоотношения восстановлены. На первые сутки после операции пациенту разрешена ходьба с опорой на оперированную конечность с использованием дополнительных средств опоры. Послеоперационная рана зажила первичным натяжением, пациент выписан из стационара.
При контрольном осмотре через 12 месяцев состояние пациента удовлетворительное, передвигается самостоятельно без дополнительных средств опоры. На контрольных рентгенограммах - положение компонентов эндопротеза коленного сустава правильное, остеолиза на границе цемент-кость, цемент-металл и признаков нестабильности не выявлено.