УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ГЛУБОКОЙ ПЕРИПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ, СОПРОВОЖДАЮЩЕЙСЯ ОБШИРНЫМИ ПОСТРЕЗЕКЦИОННЫМИ ДЕФЕКТАМИ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ

Область техники.
Полезная модель относится к медицине, к имплантируемым устройствам для временной замены костно-суставного дефекта, возникшего по причине септического процесса, с сохранением пространства между костями и обеспечением опороспособности конечности на период излечения инфекционного процесса.
Уровень техники.
Эндопротезирование является методом выбора органосохраняющего лечения злокачественных опухолей крупных костей и суставов. В настоящее время расширение показаний к органосохраняющим операциям и увеличение их объема существенно повысило частоту такого осложнения как инфицирование. Перипротезная инфекция является одним из основных осложнений в ортопедической хирургии. В ортопедии частота инфекции эндопротеза составляет 1,5-2,5% [W. Harris, 2006], у онкологических больных она существенно выше и колеблется от 10 до 66% [J. Crockarell, 2007; A. Hansenn, 2007; J. Eckardt, 2007]. При лечении глубокой перипротезной инфекции, сопровождающейся обширным пострезекционным дефектом суставных концов длинных трубчатых костей у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями, после удаления онкологического эндопротеза коленного сустава хирурги сталкиваются с потребностью в устройстве, временном имплантате в область дефект-диастаза, для полной и безопасной замены эндопротеза на срок до 6 месяцев и более.
Известен спейсер ([1], http://tecres.com.ua/ru/cpeyser), который является приспособлением, изготовленным из костного цемента полиметилметакрилата (РММА) с антибиотиком, напоминающим форму протеза. Целью данного приспособления является временная замена костно-суставного дефекта с сохранением пространства между костями и обеспечением частичной/ограниченной подвижности в суставе на период излечения инфекционного процесса. Данное устройство соответствует конфигурации постоянного протеза на краткосрочный период (в среднем до 6 месяцев).
Спейсер [1] из костного цемента не может гарантировать достаточную механическую прочность устройства. Промышленно выпускаемые спейсеры (временный цементный имплантат (спейсер) коленного сустава vancogenx, http://tecres.com.ua/ru/speyser-kolennogo-sustava-vancogenx) устанавливаются на место эндодопротеза и имеют соответствующие размеры. Они не приспособлены для лечения больных со злокачественными опухолями и опухолеподобными заболеваниями, с глубокими гнойными осложнениями после эндопротезирования, сопровождающимися обширными пострезекционными дефектами суставных концов длинных трубчатых костей, при которых осуществляют резекцию суставных концов большеберцовой и бедренной кости на значительную длину.
Известен способ лечения гнойного артрита, развившегося после тотального эндопротезирования коленного сустава ([2], RU 2317022). После удаления элементов эндопротеза и тщательного дебридмента имплантируют артикулирующий спейсер, состоящий из простерилизованного бедренного компонента эндопротеза и большеберцового компонента, изготовленного интраоперационно из костного цемента с добавлением 4-6 г гентамицина и 1-2 г ванкомицина на 40 г цементной массы. Устанавливают оба компонента эндопротеза с использованием костного цемента, содержащего те же антибиотики и в той же концентрации, что при приготовлении большеберцового компонента.
Использование в аналоге [2] простерилизованного бедренного компонента эндопротеза и большеберцового компонента может вызвать осложнения. Имеется целый ряд микробных сообществ различной сложности, бактерии и одноклеточные грибы, которые при размножении образуют сообщества, они способны эффективно колонизировать поверхность эндопротеза, изготовленную из металла или пластика, на поверхности образуется биопленка. Результатом образования сообществ и биопленок является выживание бактерий и грибов в присутствии антибиотиков в количествах, в 10-100 раз больших, чем минимальная подавляющая концентрация. Использованный эндопротез может быть очагом инфекции даже после стерилизации. При изготовлении спейсера во время операции примесь порошка антибиотика отрицательно влияет на механические характеристики костного цемента. Интраоперационно изготовленный спейсер не может гарантировать достаточную механическую прочность устройства. Конструкция ограничивает осевую нагрузку на конечность. Повторное использование эндопротеза в качестве спейсера увеличивает длительность оперативного вмешательства, т.к. требуется значительное время для обработки и стерилизации компонентов эндопротеза.
Известна система временного протезирования сустава при двухстадийном способе лечения гнойных осложнений PROSTALAC ([3]. Hofmann А., Kane К., Tkach Т. et al. Treatment of infected total knee arthroplasty using an articulating spacer // Clin. Orthop.- 1995 - V. 321 - P. 45-54). Изготавливается интраоперационно с помощью специальных отливочных форм, состоит из металлических бедренных полусфер-салазок и пластиковых болшеберцовых вкладышей, замуровываемых в цемент, содержащий высокую концентрацию антибиотиков.
Использование аналога [3] неудобно, он изготавливается интраоперационно, также необходимо большое количество различных типоразмеров бедренных металлических полусфер и большеберцовых пластиковых вкладышей, специальных отливочных форм, что ограничивает ее для широкой клинической практики.
Известен эндопротез ЦИТО - МАТИ для замещения дефектов проксимальной части большеберцовой кости ([4], А.В. Балберкин, Д.А. Шавырин. Органосохраняющие реконструктивные операции замещения дефектов костей, образующих коленный сустав. 2011 - 3 (61) Травматология и ортопедия России). Состоит из бедренного метафизирарного модуля (2 типоразмера), бедренной интрамедуллярной ножки (стержень), большеберцового метафизарного модуля, большеберцовой интрамедуллярной ножки (стержень), соединительных элементов (соединительная муфта).
Аналог [4] устанавливается для замещения дефектов проксимальной части большеберцовой кости на постоянной основе. Он не приспособлен для использования в качестве временного имплантата, на период лечения инфекции, для лечения больных с гнойной перипротезной инфекцией со злокачественными опухолями и опухолеподобными заболеваниями, с глубокими гнойными осложнениями после эндопротезирования. Установка данного аналога сразу после резекции суставных концов, до полного устранения инфекции, с последующей анитибиотикотерапией, допускает образование микроорганизмами биопленки на поверхности эндопротеза, которая, впоследствии, может быть очагом развития инфекции. Использование эндопротеза в качестве временного имплантата на период лечения инфекции или опухоли экономически нецелесообразно, так как данный аналог представляет собой технологически сложное устройство, обеспечивающее функцию коленного сустава и имеющее соответствующие конструктивные элементы.
Сущность технического решения.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение при лечение глубоких гнойных осложнений после эндопротезирования коленного сустава при обширных пострезекционных дефектах суставных концов длинных трубчатых костей у больных с гнойной перипротезной инфекцией, опухолями и опухолеподобными заболеваниями, временной фиксации положения большеберцовой и бедренной кости конструктивно простым имплантируемым устройством, что позволит в кратчайшие сроки купировать гнойно-воспалительный процесс и создать благоприятные условия для повторного эндопротезирования.
Технический результат заключается в обеспечении изначальной длины и опороспособности нижней конечности.
Технический результат достигается тем, что устройство для лечения больных с глубокой перипротезной инфекцией, сопровождающейся обширными пострезекционными дефектами длинных трубчатых костей, содержит два связанных между собой металлических стержня, расположенных соосно и последовательно. Стержни связаны соединительной муфтой, оснащенной каналом для установки стержней и фиксирующим элементом. Каждый стержень оснащен упорной площадкой, выполненной в виде шайбы с тангенсальным зажимом. На стержнях нанесены метки в виде шкалы.
Вышеуказанная сущность обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Предусмотрено, что фиксирующий элемент соединительной муфты выполнен в виде стопорных винтов. Участок каждого стержня, удаленный от соединительной муфты, имеет форму трехгранника в поперечном сечении, а на противоположном конце стержней имеется поперечное отверстие для удобства захвата стержня, также поперечное отверстие в теле стержня может быть использовано для блокировки стержня в кости шурупами. Предпочтительно стержни выполнены из сплава на основе титана диаметром 8 мм, длиной от 200 до 350 мм, наружный диаметр шайбы от 30 до 36 мм, высота 15 мм. Предусмотрено, что на стержнях нанесены метки в виде шкалы. Соединительная муфта имеет длину от 40 до 60 мм и в поперечном сечении имеет форму прямоугольника со скругленными краями.
Полезная модель поясняется графическими материалами.
Фиг. 1 - фотография, общий вид устройства.
Фиг. 2 - фотография, видны три стержня разной длины, три упорные площадки, две соединительные муфты разной длины.
Фиг. 3 - фотография, соединительная муфта с фиксирующими винтами.
Фиг. 4 - фотография, упорная площадка в виде шайбы с тангенсальным зажимом.
Фиг. 5 - рентгенограмма конечности, с установленным устройством.
Осуществление полезной модели.
Устройство для лечения больных с глубокой перипротезной инфекцией сопровождающейся обширными пострезекционными дефектами длинных трубчатых костей, содержит два металлических стержня 1 (Фиг. 1; 2). Стержни 1 расположены соосно и последовательно и связаны соединительной муфтой 2 (Фиг. 1; 2; 3). Каждый стержень 1 оснащен упорной площадкой 3 (Фиг. 1; 2; 4). Соединительная муфта 2 оснащена каналом 4 (Фиг. 2; 3) для установки стержней 1 и фиксирующими элементами 5 (Фиг. 3) в виде стопорных винтов. Соединительная муфта 2 надежно фиксирует стержни 1 в единую жесткую конструкцию с установленной длиной стержней 1. Дистальный участок каждого стержня 1 (участок, удаленный от соединительной муфты 2) в поперечном сечении имеет форму трехгранника 6 (Фиг. 2). На противоположном конце стержней 1 имеется поперечное отверстие 7 (Фиг. 2). Упорная площадка 3 выполнена в виде шайбы с тангенсальным зажимом, содержащим винт 8 (Фиг. 4), который имеет возможность сжимать края прорези 9 (Фиг. 4) при вкручивании в отверстие 10 (Фиг. 4). Стержни 1 выполнены из сплава на основе титана, например ВТ-6, диаметром 8 мм. На фиг. 2 показаны три типоразмера стержня 1 длиной 200, 300, 350 мм, три типоразмера упорных площадок 3 диаметром 30, 32, 36 мм, высотой 15 мм, два типоразмера соединительных муфт 2 длиной 40 и 60 мм. На стержнях 1 нанесены метки в виде шкалы, для обеспечения визуального контроля уровня введения стрежня в костномозговой канал и в соединительную муфту 2.
Использование полезной модели.
Устройство для лечения больных с глубокой перипротезной инфекцией, сопровождающейся обширными пострезекционными дефектами длинных трубчатых костей, изготавливают различных типоразмеров. Перед оперативным вмешательством подбирают нужные по длине стержни 1 в зависимости от размера дефект-диастаза в области коленного сустава. Производят разрез мягких тканей. Удаляют онкологический эндопротез, проводят дебридмент (санация очага). В положении сгибания голени по отношению к бедру под углом 90 градусов первый стержень 1 вводятся в костномозговой канал, вдоль оси бедренной кости на нужную длину, второй стержень 1 вводятся в костномозговой канал, вдоль оси большеберцовой кости на нужную длину. На стержнях 1 нанесены метки в виде шкалы для обеспечения визуального контроля уровня введения стрежня в костномозговой канал. Стержни 1 жестко устанавливаются в костномозговом канале, участок каждого стержня 1, удаленный от соединительной муфты, имеет форму трехгранника в поперечном сечении, что предотвращает ротацию в костномозговом канале. При необходимости для фиксации стержней 1 используют костный цемент. Затем на стержни 1 устанавливаются упорные площадки 3 нужного диаметра. Упорную площадку 3 проводят вдоль стрежня 1 до плотного контакта с торцом спила большеберцовой и бедренной кости. Используя тангенсальный зажим, упорные площадки фиксируют, для этого винт 8 вкручивают в отверстие 10 и сжимают края прорези 9. Упорные площадки 3 предотвращают миграцию стержней 1 вдоль костномозговых каналов бедренной и большеберцовой кости и позволяют осуществлять умеренную осевую нагрузку. Надевают на один из стержней 1, например, установленный в бедренной кости, соединительную муфту 2. Если использовался костный цемент, соединительную муфту надевают после его полимеризации. Голень разгибают и соединительную муфту 2 со стержня 1, установленного в бедренной кости, передвигают на стержень 1, установленный в большеберцовой кости. На стержнях 1 нанесены метки в виде шкалы для обеспечения визуального контроля уровня введения стрежня в соединительную муфту 2. Стержни 1 фиксируют в соединительной муфте 2 с учетом обеспечения изначальной длины конечности. Фиксирующим элементом 5 зажимают, затягивая стопорные винты, стержни 1 в соединительной муфте 2. Рану ушивают. Устройство обеспечивает опороспособность нижней конечности, позволяет осуществлять умеренную осевую нагрузку, заниматься ЛФК, что является профилактикой развития остеопороза и гипотрофии мышц. Удаление эндопротеза и установка устройства позволяет в кратчайшие сроки купировать гнойно-воспалительный процесс и создает благоприятные условия для повторного эндопротезирования. Затем перед установкой нового эндопротеза устройство удаляют. Ослабляют фиксирующий элемент 5 соединительной муфты 2 и снимают ее со стержней 1. Снимают упорные площадки 3, ослабив винт 8. Извлекают стержни 1 из кости, используя поперечное отверстие 7 для захвата инструментом.
Промышленная применимость - устройство может быть изготовлено на современном промышленном оборудовании и может быть использовано по назначению в профильных отделениях медицинских учреждений.