Эволюция тотального эндопротезирования височно-нижнечелюстного сустава

Епифанов С.А., Скуредин В.Д.

ЭВОЛЮЦИЯ ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА

ЭВОЛЮЦИЯ ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА

Епифанов С.А., Скуредин В.Д. УДК: 616.724-089.28/.29 «71»

Национальный медико-хирургический Центр им. Н.И. Пирогова, Москва

THE EVOLUTION OF TOTAL ENDOPROSTHESIS OF THE TEMPORO-MANDIBULAR JOINT

Epifanov S.A., Skuredin V.D.

Анализ истории хирургии сустава - это первый шаг к понятию современных аспектов эндопротезирования. Эволюция эндопротезирования - это не только развитие и совершенствование методик, это период «проб и ошибок» использования различных материалов в хирургии. И именно данные литературы свидетельствуют о том, как большинство хирургов в мире пришли к необходимости применения аллопластических материалов в реконструктивной хирургии височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) в различных клинических ситуациях. Несмотря на значительный опыт, накопленный к настоящему времени, эта проблема до сих пор дискутабельна и требует дальнейшего детального изучения.

Нарушение подвижности суставов (в том числе ВНЧС) беспокоит человечество с давних времен. Так, L. Schwartz в своем труде о заболеваниях ВНЧС отмечает, что в древних рукописях, датированных пятым тысячелетием до нашей эры, присутствуют первые упоминания этой патологии. В манускриптах древнего Египта, найденных при раскопках в устье реки Нил, есть свидетельства осведомленности врачей той эпохи о многих заболеваниях, называемых сейчас техногенными (врожденная расщелина губы, неба, патология ВНЧС). Первые достоверные и развернутые тезисы, описывающие заболевания суставов, датированы XVI веком и принадлежат перу известного французского хирурга Ambroise Paré. Он же первый разработал методику хирургического вмешательства, заключающуюся в резекции пораженного сустава, которую он с успехом применил по поводу инфекционного артрита локтевого сустава в 1536 г. Этот способ лечения стал очень популярен в Европе вплоть до XIX века, как единственный вариант медицинской помощи при воспалительных заболеваниях суставов. В начале XVIII века J. Barton предложил концепцию создания ложного сустава, а в 1840 г. J. Camochan, выдвинул идею использовать искусственный материал в качестве прокладки между остеотомированными поверхностями. Он представил клиническое наблюдение хирургического лечения пациента с анкилозом ВНЧС, где в качестве интерпозиционного материала использован кусок древесины. T. Gluck в 1891 г. доложил об артропла-стике ВНЧС, использовав обработанную слоновую кость.

Клиническое использование различных аллоимплантатов при анкилозе, последствиях травм, устранении функциональных нарушений, а также дегенативно-дистрофиче-ских заболеваниях ВНЧС набирало популярность среди хирургов. Данные литературы свидетельствуют о том, что период до 1980-х гг., можно охарактеризовать как «эра материалов в хирургии».

Появление силиконовых полимеров на медицинском рынке позволило сделать первые успешные шаги в лечении пациентов с заболеваниями ВНЧС. Высокая термическая стабильность, биосовместимость, гидрофобность - эти свойства обеспечили силикону распространение в хирургии. «Silastic» - торговое название медицинского силикона, запатентованное компанией «Dow Coming» в 1948 г. Использование силикона как материала для разобщения суставных поверхностей при заболеваниях суставов впервые описано в 1966 г. в сборнике «Использование искусственных материалов в хирургии» под редакцией S.A. Wesolowski, A. Martinez, где делается акцент на биологическую инертность силикона при фиксации его между суставными поверхностями. В 1968 г. этот материал был официально представлен медицинскому сообществу как «эндопротез для суставов». Широкое распространение и применение силикона как «материала выбора» при лечении патологии ВНЧС вызвало ложную эйфорию у хирургов, так как послеоперационные результаты были в начале действительно впечатляющие. Однако отдаленный период наблюдения за пациентами, перенесшими подобные хирургические вмешательства, разочаровывал, что было связано с разрушением силикона под действием нагрузки трущихся поверхностей сустава, в итоге это вызывало необратимую реакцию макроорганизма в виде развития гиперчувствительности с формированием гигантских клеток инородных тел в очаге разрушения.

С 1983 г. начинают появляться статьи, в которых описывается выраженный воспалительный ответ на материал «Silastic», имплантированный в область сустава, как в клинических исследованиях, так и в экспериментах на животных. Мелкие фрагменты силикона определялись в лимфатических узлах на стороне имплантации вместе с гигантскими клетками инородных тел. L. Eriksson, P.L. Westesson в 1992 г. публикуют статью о пятилетнем

Епифанов С.А., Скуредин В.Д.

ЭВОЛЮЦИЯ ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА

наблюдении за группой пациентов, перенесших операцию дискэктомии с установкой вкладыша из силикона. Все пациенты имели неудовлетворительные клинические результаты, что послужило причиной для заключения, что использование силикона в хирургии ВНЧС находится под большим вопросом.

Простота использования силикона, его «доступность» способствовали продолжению применения этого материала в качестве имплантатов при патологии ВНЧС, в связи с чем некоторыми исследователями было предложено удалять силикон через 1 год после его имплантации [4]. За этот период формируется фиброзная капсула вокруг имплантата, которая выполняет барьерно-защитную функцию. Однако долгосрочные результаты свидетельствуют о рецидивах заболеваний.

В январе 1993 г. Dow Coming прекращает выпуск полимера «Silastic» для хирургии. Несмотря на это, многие специалисты продолжают использование силикона при дисэктомии ВНЧС и в настоящее время.

Другим полимером, нашедшим свое применение в хирургии ВНЧС, является тефлон. В 1972 г. H.P. Cook опубликовал два исследования на животных с периодом наблюдения до 1 года, в которых указал, что использование тефлона при установке между резецированным мыщелковым отростком и телом челюсти вызывает незначительные воспалительные изменения в окружающих мягких тканях и приводит к стойкому формированию ложного сустава без реанкилозирования. Эти публикации подверглись критике со стороны современников автора, которые утверждали, что тефлон фрагментируется под действием нагрузки подобно силикону, однако Н.Р. Cook настаивал, что ВНЧС не является зоной повышенных нагрузок в организме.

В конце 70 -х гг. компанией Vitek предложен «Proplast» - пористая форма тефлона, созданная для обеспечения врастания мягких тканей в структуру имплантата. Разработан и рекомендован к использованию двухкомпо-нентный протез ВНЧС, состоящий из суставной поверхности, которая была изготовлена из материала «Proplast» и плотно фиксировалась на суставную впадину височной кости и гладкого листка тефлона, предназначенного для фиксации на суставную головку мыщелка. Пожалуй этот момент в истории можно отметить как начальную точку отсчета в изготовлении двух модульных протезов ВНЧС. Несмотря на продолжающие поступать сообщения от практикующих хирургов об осложнениях, связанных с применением тефлона, аналогичных как и при использовании силикона, ряд авторов публикует позитивные отклики на данное изобретение.

В 1989 г. D.E. Ryan публикует свой опыт использования материала «Proplast» и тефлона в хирургии анкилозов ВНЧС. Несмотря на положительные отзывы со стороны пациентов и их удовлетворенность выполненным лечением, автор отмечает развитие переднего открытого прикуса в 20% случаев. Данные изменения связаны с увеличением остеокластической активности и резорбцией мыщелко-

вого отростка в местах контакта с тефлоном, что впоследствии так же было отмечено рядом авторов [5].

S.L. Bronstein в 1987 г. публикует ретроспективное исследование, в котором отмечает, что значительные костные изменения чаще ассоциированы с имплантацией материала «Proplast», чем «Silastic». Эти изменения проявляются в виде уплощения суставной впадины, остеосклероза и мыщелковой резорбции.

B.L. Florine с соавт. в 1988 г. публикуют данные рентгенологических исследований о деструктивных изменениях костных структур сустава у пациентов, перенесших гемиартропластику с использованием тефлона в период наблюдения до 4-х лет. Авторы делают вывод, что фрагментированные части тефлонового протеза слишком велики и превышают возможность лимфатической системы для их резорбции или выведения.

Основываясь на неутешительных данных об использовании тефлона в хирургии ВНЧС, в 1990 г. проводится заседание профильной комиссии FDA вместе с представителями американского общества челюстно-лицевых хирургов, на котором принимается решение об обязательном повторном осмотре всех пациентов с имплантатами из материала тефлон/Proplast.

Появляется огромное количество сообщений от разных хирургов, свидетельствующих о том, что отмечается значительное утяжеление формы артроза у более чем половины оперированных пациентов [11]. Помимо деструктивных изменений, обнаруживаются так же и продуктивные изменения [8]. На фоне классической реакции клеток инородных тел при исследовании операционного материала обнаруживаются атипичные очаги костной пролиферации, что свидетельствует об аномальной осте-огенной активности [8]. Результаты данных исследований позволили сделать заключение, что вероятность развития осложнений увеличивается со временем, прошедшим после операции.

В октябре 1992 г. D. Spagnoli и J.N. Kent публикуют результаты ретроспективного исследования 465 пациентов с тефлоновыми имплантатами после проведения дискэктомии. Период наблюдения составил более 6-ти лет. В заключении авторы отметили, что в трехлетний период только 54% имплантатов имели рентгенологические признаки «сохранности», в дальнейшем этот процент стремился к нулю.

По данным C.H. Henry и L.M. Wolford в период наблюдения более 5 лет только 12% оперированных суставов не имели каких-либо ренгенологических изменений. В группах сравнения были проведены как классические вмешательства на ВНЧС (свободный височный лоскут, костно-хрящевой трансплантат, ключичный трансплантат, дермальный графт, ушной хрящ), так и относительно инновационные, такие как использование тотального CAD/CAM протеза ВНЧС.

Окончательная точка в использовании материала «Proplast» при хирургии ВНЧС была поставлена на заседании профильной комиссии американских челюст-

Епифанов С.А., Скуредин В.Д.

ЭВОЛЮЦИЯ ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА

но-лицевых хирургов в 1996 г., а так же был сделан ряд важных выводов, среди которых можно выделить главный - вероятность развития осложнений значительно увеличивается с каждым последующим хирургическим вмешательством в области ВНЧС.

Параллельно с использованием тефлона некоторые хирурги начали внедрять использование «тотальных» или двухкомпонентных протезов ВНЧС. Часть суставной впадины изготавливалась из металлического сплава кобальт-хром-молибден, а суставная головка была представлена полиметилметакрилатом [16]. Однако в конце 1990-х гг. производство этих протезов было приостановлено в связи с быстрым износом под функциональной нагрузкой.

В поисках способа уменьшения послеоперационных осложнений, таких как фрагментация синтетического имплантата, многие хирурги начали использовать сплавы металлов при гемиартропластике, когда одна из суставных поверхностей (суставная впадина или головка мыщелкого отростка) заменялись аллопластическим материалом. Кобальт-хром-молибденовый сплав, хирургическая сталь и даже цирконий были использованы для изготовления подобных имплантатов. В 1970-х гг. появляются гибридные протезы суставной ямки, состоящие из металлического основания с наплавленной на него силиконовой суставной поверхностью. В 1983 г. J.N. Kent с соавт. публикует десятилетнее наблюдение, включающее 80 пациентов, которым выполнено 109 гемиартропластик с использованием металлических сплавов. Эффективность использования этих протезов авторы оценили в 87,3% случаев.

Оценивая результаты гемиартропластического замещения суставной ямки, рядом авторов сделано заключение, что длительная функциональная нагрузка приводит к необратимым изменениям в области мы-щелкого отростка [9]. Данные изменения влекут за собой уменьшение высоты ветви нижней челюсти, изменения прикуса, что приводит к ухудшению качества жизни данной категории пациентов.

Гемиартропластика с аллопластическим компонентом в области головки мыщелкого отростка оставалась длительное время наиболее популярной хирургической методикой, особенно при опухолевой патологии, прямо или косвенно поражающей сустав. R.E. Marx с соавт. наблюдали 131 пациента (132 оперированных сустава) более 7 лет и отметили минимальное количество осложнений (10,6%), среди которых не было прободения имплантатов в среднюю черепную ямку. Следует отметить, что авторы использовали суставной диск или соединительнотканный трансплантат как естественную «прокладку» между искусственным мыщелком и суставной поверхностью височной кости [19].

A. Westermark с соавт. в 2006 году отметили, что замена только мыщелкого компонента на аллопластический протез не достаточна для обеспечения полноценного функционирования ВНЧС. Подобные операции совме-

щены с риском прободения протеза в среднюю черепную ямку, что является очень серьезным осложнением. Кроме того, при гемиартропластике мыщелкого отростка существует риск образования гетеротопической костной ткани вокруг имплантата [20].

Говоря о тотальном протезировании ВНЧС (с использованием искусственной суставной поверхности и аллопластического имплантата мыщелкого отростка), нельзя не отметить вклад R.W. Christensen, хотя его выбор материалов не оправдался в долгосрочной перспективе, но основы тотального эндопротезирования были заложены именно им.

Со временем стало очевидно, что ВНЧС несет такую же функциональную нагрузку как тазобедренный или коленный суставы [23]. Распространение жевательного давления на крайне малой площади приводит к необходимости поиска максимально износостойких материалов с наименьшим коэффициентом трения.

J.N. Kent в начале 1980-х гг. при поддержке компании Vitek разрабатывает тотальный протез ВНЧС, отвечающий требованиям износостойкости. Компонент суставной впадины изготавливается из «Proplast/Teflon» или политетрафторэтилена. Мыщелковый отросток был выполнен из никель-хрома или стандартного титанового имплантата фирмы «Synthes». Положительные результаты автор получил в 91,5% случаев, из осложнений отмечена ранняя инфекция в области протеза, эрозия суставной ямки, передняя дислокация суставной головки [18].

S. Schonnenburg с соавт. (1985 и 1990) публикуют опыт использования тотального протеза ВНЧС состоящего из мыщелка, изготовленного из сплава хром-кобальт-молибден и суставной впадины из полиэтилена ультравысокой плотности. Данный химический состав был позаимствован с протезов, используемых травматологами-ортопедами в хирургии тазобедренного и коленного сустава.

В 1995 г. L.G. Mercury с соавт. сообщил о первых результатах использования индивидуально-изготовленного тотального протеза ВНЧС по CAD/CAM технологии. Основываясь на исследованиях L.G. Mercury, компания «TMJ Concepts» получила одобрение FDA на выпуск инид-видуально-изготовленных протезов ВНЧС с 1999 г.

В 2000 г. P.D. Quinn представил вниманию хирургической общественности свои исследования с использованием стандартного тотального протеза ВНЧС производства «Biomet Microfixation». Данный тип протеза так же одобрен FDA.

Таким образом, несмотря на свой «юный» возраст, хирургические вмешательства в области ВНЧС прошли целую эволюцию от простейших дискэктомий до тотального протезирования. Инновационные материалы и технические разработки в значительной степени определяли развитие этого направления медицины. Несмотря на накопленный опыт, многие вопросы, связанные с биомеханикой сустава, до сих пор остаются открытыми и требуют дальнейшего изучения.

Епифанов С.А., Скуредин В.Д.

ЭВОЛЮЦИЯ ТОТАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ВИСОЧНО-НИЖНЕЧЕЛЮСТНОГО СУСТАВА

Литература

1. Schwartz, L. Disorders of the temporomandibular joint. Philadelphia: WB Saunders; 1959.

2. Barton, R. Cited in Verneuil A: Arch Gen Med. 1860; 15: 174.

3. Wesolowski, S.A., Martinez, A., McMahon, J.D. Use of artifi cial materials in surgery. In: Ghidoni JJ, Hall CW, editors, Clinical problems in surgery. Chicago: Yearbook Medical Publishers; 1966.

4. Brown, J.B., Fryer, M.P., Kollias, P., et al. Silicone and Tefl on prostheses, including full jaw substitution: laboratory and clinical studies of Etheron. Ann Surg. 1963; 157: 932-43.

5. Timmis, D.P., Aragon, S.B., Van Sickels, J.E. Masticatory dysfunction with rigid and nonrigid osteosynthesis of sagittal split osteotomies. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1986 Aug; 62(2): 119-23.

6. Eriksson, L., Westesson, P.L. Deterioration of temporary silicone implant in the temporomandibular joint: a clinical and arthroscopic follow-up study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1986; 62: 2-6.

7. Cook, H.P. Teflon implantation in temporomandibular arthroplasty. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1972; 33: 706-16.

8. Berman, D.N., Bronstein, S.L. Osteophytic reaction to a polytetrafluoroethylene temporomandibular joint implant. Report of a case. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1990 Jan;69(1): 20-3.

9. Saeed, N., Hensher, R., McLeod, N., Kent, J. Reconstruction of the temporomandibular joint autogenous compared with alloplastic. Br J Oral Maxillofac Surg. 2002 Aug; 40(4): 296-9.

10. Homsy, C.A., Cain, T.E., Kessler, F.B., et al. Porous implant systems for prosthesis stabilization. Clin Orthoped. 1972; 89: 22-35.

11. Vitek, Inc. (Houston, TX). Presentation to the US food and drug administration dental advisory panel, Washington, DC; 1989.

12. Morgan, D.H. Evaluation of alloplastic TMJ implants. J Craniomandib Pract. 1988; 6: 224-38.

13. Florine, B.L., Gatto, D.J., Wade, M.L., Waite, D.E. Tomographic evaluation of temporomandibular joints following discoplasty or placement of polyfl uoroethylene implants. J Oral Maxillofac Surg. 1988; 48: 183-8.

14. Berman, D.N., Bronstein, S.L. Osteophytic reaction to a polytetrafl uoroethylene temporomandibular joint implant. Oral Surg. 1990; 69: 20-3.

15. Sapgnoli, D., Kent, J.N. Multicenter evaluation of temporomandibular joint Propl-ast-Tefl on disk implant. Oral Surg. 1992; 74: 411-21.

16. Henry, C.H., Wolford, L.M. Treatment outcomes for temporomandibular joint reconstruction after Proplast-Tefl on implant failure. J Oral Maxillofac Surg. 1993; 51: 352-8.

17. Christensen, R.W. The correction of mandibular ankylosis by arthroplasty and insertion of a cast vitallium glenoid fossa. Am J Orthop. 1963; 48: 16-24.

18. Kent, J.N., Misiek, D.J., Akin, R.K., Hinds, E.C., Homsy, C.A. Temporomandibular joint reconstruction II. An 8 year clinical report on PTFE-Graphite metallic prosthesis for condyle replacement. First World Biomaterials Congress, Baden near Vienna, Austria, 8-12 Apr 1980.

19. Marx, R.E., Cillo Jr, J.E., Broumand, V., et al. Outcome analysis of mandibular condylar replacements in tumor and trauma reconstruction: a prospective analysis of 131 cases with long-term follow-up. J Oral Maxillofac Surg. 2008; 66: 2515-23.

20. Westermark, A., Koppel, D., Leiggener, C. Condylar replacement alone is not suffi cient for prosthetic reconstruction of the temporomandibular joint. Int J Oral Maxillofac Surg. 2006; 35: 488-92.

21. Kiehn, C.L., DesPrez, J.D., Converse, C.F. Total prosthetic replacement of the temporomandibular joint. Ann Plast Surg. 1979; 2: 5-15.

22. Sonnenburg, S., Sonnenburg, M. Total condylar prosthesis for alloplastic jaw articulation replacement. J Craniomaxillofac Surg. 1985; 13: 131-5.

23. Mercuri, L.G., Wolford, L.M., Sanders, B., White, R.D., Hurder, A., Henderson, W. Custom CAD / CAM total temporomandibular joint reconstruction system: preliminary multicenter report. J Oral Maxillofac Surg. 1995; 53: 106-15.

24. Quinn, P.D. Lorenz prosthesis. In: Donlon WC, Donlon WC, editors. Oral and maxillofacial surgery clinics of North America, Vol. 12. Philadelphia: W.B. Saunders; 2000. P. 93-104.

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

105203, г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, 70 e-mail: nmhc@mail.ru