Устройство для резекции суставного хряща

Полезная модель относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использована для резекции суставного хряща в ходе артроскопических оперативных вмешательств.
Устройство может быть полезно при резекции ограниченных участков хряща различных локализаций, например, в области остеохондрального повреждения блока таранной кости, а также удалении хряща в ходе артродезирования голеностопного и подтаранного суставов.
Остеохондральные повреждения блока таранной кости являются распространенной проблемой в когорте молодых трудоспособных пациентов: группа больных 25-45 лет составляет до 73-76% всех наблюдений. Основным симптомом является глубокая диффузная боль в голеностопном суставе [1].
Основной метод их лечения - хирургический. Наибольшее распространение получили оперативные вмешательства, направленные на хирургическую обработку области повреждения и стимуляцию костного мозга (туннелизация, микрофрактурирование), первым этапом которых является обработка дефекта с резекцией суставного хряща. Она направлена на стабилизацию кости и хряща в границах поражения и создание среды, способствующей образованию фиброзной хрящевой ткани. [2, 3].
В последние годы для выполнения этого типа вмешательств преимущественно используется артроскопическая техника, позволяющая минимизировать потенциальные повреждения мягких тканей и костных структур [1, 3]. Это способствует снижению риска осложнений, характерных для артротомии, сокращает время реабилитации и пребывания пациента в стационаре.
Несмотря на очевидные преимущества артроскопических вмешательств, ограниченный объем полости голеностопного сустава затрудняет адекватную резекцию суставного хряща таранной кости из-за лимитированной амплитуды движений инструментов.
Поэтому остеохондральные повреждения блока таранной кости являются показательным примером в отношении возможности клинического применения устройств для резекции суставного хряща различных конструкций.
Известны устройства - кольцевые, ложкообразные и D-образные кюретки [4], используемые для резекции нежизнеспособного хряща в ходе артроскопического вмешательства. Кюретки содержат окончатую рабочую часть с заостренным краем, стержень и рукоятку. Недостатком их применения является невозможность пальпаторного разграничения поврежденного и интактного хряща из-за формы рабочей части инструмента. Помимо этого, из-за изогнутой формы режущей кромки кюреток при обработке краев повреждения возможно формирование неровных фестончатых границ и неполное иссечение патологических тканей за счет образования дефектов по типу «борозды».
Также известны устройства - артроскопические ножи, применяемые для резекции хряща с последующим удалением [5]. Артроскопические ножи состоят из рукоятки и стержня, продолжающегося в рабочую часть по типу лезвия скальпеля. Недостатком указанных устройств является риск повреждения интактного хряща из-за плоскости расположения лезвия и сложности манипуляций в ограниченном пространстве голеностопного сустава (ограниченный угол обзора ввиду пространственных характеристик портов и изгиба блока таранной кости, малый объем полости сустава при проведении артроскопии).
Кроме этого, указанные устройства требуют использования дополнительного инструментария для поднятия отделенных хондральных фрагментов - элеваторов хрящевых дефектов [4].
Наиболее близким устройством, которое мы выбрали в качестве прототипа, является остеотом 014896 фирмы Smith&Nephew [6]. Он состоит из ручки, несущего стержня и рабочей части. Ручка имеет анатомичную сглаженную форму. Длина несущего стержня, круглого в поперечном сечении, позволяет свободно осуществлять манипуляции через стандартные артроскопические порты. Рабочая часть, диной 1 см, расположена под углом 30° к стержню и несет на себе режущую кромку по типу остеотома с односторонней заточкой.
Однако подобный угол изгиба затрудняет резекцию суставного хряща таранной кости: форма, размеры рабочей части инструмента и необходимость его поворота в ходе резекции округлого хондрального фрагмента затрудняют манипуляции в условиях ограниченного пространства, что было учтено при разработке предложенного устройства.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства для резекции суставного хряща, которое позволит повысить эффективность и сократить время проведения процедуры.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в обеспечении возможности полной экономной резекции суставного хряща при удобстве эксплуатации.
Технический результат заявляемой модели достигается тем, что устройство состоит из рукоятки, стержня и рабочей части с режущей кромкой, согласно полезной модели, рукоятка выполнена в форме овальной рамки; стержень начинается из центра овала рукоятки; на поверхности рукоятки и проксимальной трети стержня выполнены насечки; рабочая часть выполнена в дистальной трети стержня и имеет форму четырехгранной пирамиды, уплощенной к своей тыльной поверхности; на вершине рабочей части под углом в 90º к тыльной поверхности пирамиды выполнен клинок с односторонней заточкой внутрь; угол перехода рабочей части в клинок скруглен; клинок рабочей части по ширине и длине не превышает диаметр стержня.
Преимущества предлагаемого устройства:
1. клинок рабочей части выполнен под углом 90° к ее тыльной поверхности, что в условиях ограниченного объема, например, голеностопного сустава позволяет осуществить более тщательное и полное иссечение нежизнеспособного хряща в сравнении со стандартным артроскопическим инструментарием за счет вертикальных движений устройства;
2. односторонняя заточка, выполненная на внутренней поверхности клинка рабочей части устройства, минимизирует риск повреждения интактного хряща, окружающего область повреждения;
3. рукоятка устройства выполнена в форме вытянутой овальной рамки  (например, c двумя параллельными прямолинейными участками - длинными сторонами) с насечками по всей поверхности, что обеспечивает надежную фиксацию устройства в руке хирурга. Форма рукоятки позволяет произвести упор в ладонную поверхность кисти в ходе работы;
4. форма места перехода рукоятки в стержень образует удобный упор для пальцев, что позволяет лучше контролировать устройство и повышает контроль за глубиной и направлением резекции суставного хряща;
5. в дистальной трети стержень приобретает четырехгранное сечение и уплощается к своей тыльной поверхности, образуя рабочую часть, ширина которой не превышает диаметр стержня, тем самым позволяя сохранить оптимальную длину клинка без увеличения вертикального размера устройства (клинок по длине не превышает диаметр стержня), что имеет принципиальное значение при артроскопических манипуляциях в условиях ограниченного объема сустава;
6. диаметр стержня, длина стержня с рабочей частью на конце, а также ширина рабочей части стандартизированы по размерам и совместимости с инструментарием для артроскопии и позволяет осуществлять резекцию хряща через стандартные порты;
7. клинок устройства выполнен под углом 90° к тыльной поверхности рабочей части, что позволяет выполнить элевацию резецированных участков хряща без использования дополнительного артроскопического инструментария;
8. угол перехода рабочей части в клинок скруглен, клинок рабочей части по ширине и длине не превышает диаметр стержня, что позволяет минимизировать повреждения мягких тканей при позиционировании устройства через стандартные артроскопические порты;
9. форма клинка рабочей части устройства позволяет пальпаторно определять границу резекции по разнице плотности поврежденного и интактного хряща;
10. предложенное устройство отличается простотой в эксплуатации и многофункциональностью, позволяющей минимизировать количество используемых артроскопических инструментов, за счет чего уменьшается время оперативного вмешательства;
11. возможность стерилизации и повторного использования обусловливает экономическую целесообразность применения заявленного устройства для резекции хряща.
На иллюстрациях изображено
Фиг. 1 - общий вид устройства (схема: вид сбоку), где рукоятка - 1, стержень - 2, рабочая часть - 3, упор для пальцев - 4, клинок рабочей части - 5.
Фиг. 2 - общий вид устройства (схема: вид снизу), где рукоятка - 1, стержень - 2, рабочая часть - 3, упор для пальцев - 4, клинок рабочей части - 5.
Фиг. 3 - позиционирование устройства через стандартные артроскопические порты к голеностопному суставу, где передне-медиальный порт - 6, передне-латеральный порт - 7, голеностопный сустав - 8, позиционирование устройства через передне-латеральный порт - 9.
Фиг. 4 - вид остеохондрального повреждения до резекции хряща (артроскопическая картина на мониторе), где остеохондральное повреждение на блоке таранной кости/граница резекции - 10, отделившийся хрящевой фрагмент - 11, хрящ суставной поверхности блока таранной кости - 12.
Фиг. 5 - позиционирование устройства через стандартный передне-латеральный порт к голеностопному суставу (артроскопическая картина на мониторе), где клинок рабочей части устройства - 5, остеохондральное повреждение на блоке таранной кости/граница резекции - 10, хрящ суставной поверхности блока таранной кости - 12.
Фиг. 6 - вид остеохондрального повреждения после резекции хряща, элевации и удаления иссеченного фрагмента (артроскопическая картина на мониторе), где хрящ суставной поверхности блока таранной кости - 12, костное ложе после обработки повреждения - 13.
Фиг. 7 - рентгенограмма левого голеностопного сустава пациентки до оперативного лечения: А - прямая проекция, Б - боковая проекция.
Фиг. 8 - компьютерная томограмма левого голеностопного сустава пациентки до оперативного лечения: А - аксиальная проекция, Б - фронтальная проекция.
Фиг. 9 - вид остеохондрального повреждения (артроскопическая картина на мониторе): А - до резекции хряща, Б - после резекции хряща.
Фиг. 10 - рентгенограмма левого голеностопного сустава пациентки через 6 недель после оперативного лечения: А - прямая проекция, Б - боковая проекция.
Фиг. 11 - компьютерная томограмма левого голеностопного сустава пациентки через 6 недель после оперативного лечения: А - аксиальная проекция, Б - фронтальная проекция.
Устройство (фиг. 1, фиг. 2) выполнено из металла или металлического сплава, разрешенного для применения в травматологии и ортопедии, и содержит рукоятку 1, стержень 2, в дистальной трети которого выполнена рабочая часть 3 с режущей кромкой на конце. При этом рабочая часть 3 изогнута под прямым углом, образуя клинок 5 заточкой внутрь.
Рукоятка 1 выполнена в форме овальной рамки круглого сечения. Стержень 2 круглого сечения начинается из вершины овала рукоятки 1. Форма места перехода рукоятки 1 в стержень 2 образует упор для пальцев 4. На протяжении проксимальной трети стержня 2, а также на поверхности рукоятки 1 выполнены насечки. Диаметры стержня 2 и овала рукоятки 1 совпадают.
Рабочая часть 3 выполнена в дистальной части стержня 2 и имеет форму четырехгранной пирамиды, уплощенной к своей тыльной поверхности. На вершине рабочей части 3 под углом в 90° к тыльной поверхности пирамиды выполнен клинок 5 с односторонней заточкой внутрь.
Рабочая часть 3 и клинок 5 имеют одинаковую ширину. Клинок 5 рабочей части 3 по ширине и длине не превышает диаметр стержня 2.
Плоскость рукоятки 1 перпендикулярна плоскости тыльной поверхности рабочей части 3 и плоскости тыльной поверхности клинка 5.
Данное устройство применяется следующим образом: хирург располагает 1-2 пальцы по верхней и нижней поверхности стержня 2 в области упора для пальцев 4 с фиксацией 4-5 пальцев в рукоятке 1 или захватом рукоятки 1 ладонью для большей стабильности. Такая фиксация обеспечивает контроль глубины резекции (вертикальные движения инструмента) и облегчает пространственные манипуляции.
После доступа через стандартные артроскопические порты 6, 7 к голеностопному суставу 8 устройство заводят в порт рабочей частью 3, располагая клинок 5 книзу. Устройство позиционируют в одном из портов 9 в зависимости от локализации остеохондрального повреждения 10. Под визуальным контролем артроскопической картины на мониторе пальпаторно определяют границу резекции 10 при помощи клинка рабочей части устройства 5 по разнице плотности поврежденного и интактного хряща. Свободные внутрисуставные тела (отделившиеся хрящевые фрагменты) 11 удаляют с помощью вспомогательных устройств. Осуществляют резекцию хряща, при этом угол изгиба клинка 5 к тыльной поверхности рабочей части 3 позволяет осуществлять путем вертикальным движений резекцию хряща без необходимости значительного поворота инструмента. Это способствует формированию границ резекции 10, перпендикулярных суставной поверхности 12. Размеры рабочей части 3 позволяют выполнить адекватную резекцию, а клиновидная односторонняя заточка клинка 5 рабочей части 3 минимизирует повреждения интактного хряща.
При необходимости производят смену портов 6, 7 с целью полноценной резекции хряща в области остеохондрального повреждения 10.
Угол изгиба клинка 5 к тыльной поверхности рабочей части 3 предлагаемого устройства позволяет произвести элевацию хряща без использования дополнительных устройств. Удаление из полости сустава выполняют при помощи зажимов или других захватывающих приспособлений. Обработанное костное ложе 13 после резекции нежизнеспособного хряща подготовлено к следующим этапам оперативного вмешательства (фиг. 3-6).
Клинический пример.
Пациентка Ш., 22 лет, поступила с диагнозом: «Остеохондральное повреждение блока левой таранной кости», подтвержденным рентгенографически (фиг. 7). Выполненная в ходе предоперационного обследования компьютерная томография позволила уточнить размеры повреждения: наибольший диаметр - 9,8 мм, наибольшая глубина - 3,7 мм (фиг. 8). В ходе операции была произведена полноценная артроскопическая резекция суставного хряща на всю глубину повреждения с использованием заявленного устройства с последующей туннелизацией (фиг. 9).
Послеоперационный период протекал без осложнений. Через 6 недель после операции пациентка вернулась к привычной повседневной двигательной активности. На выполненных в указанный срок рентгенограммах остеохондральное повреждение не визуализировалось, что косвенно указывало на уменьшение его размеров (фиг. 10). Контрольная компьютерная томография достоверно продемонстрировала уменьшение размеров повреждения: наибольший диаметр - 0,3 мм, наибольшая глубина - 0,4 мм (фиг. 11).
Пациентка отмечает улучшение качества жизни: болевой синдром в голеностопном суставе отсутствует, ограничений физической нагрузки нет.
Как упомянуто выше, остеохондральные повреждения блока таранной кости являются наиболее показательным примером в отношении клинического применения заявляемого устройства, поэтому возможности его использования не должны ограничиваться указанной патологией. Вышеприведенный клинический пример был представлен в целях иллюстрации применения устройства и не является исчерпывающим: также возможно использование предложенного устройства при хирургическом лечении других патологий суставов, связанных с повреждениями хряща. Указанная нозология была выбрана в качестве примера в целях лучшего объяснения клинического применения устройства для резекции хряща, тем самым представляя возможность специалистам в данной области техники понять работу устройства при других патологиях суставов, связанных с повреждением хряща, в каждом конкретном клиническом случае.
Список используемой литературы.
1. Looze CA, Capo J, Ryan MK, Begly JP, Chapman C, Swanson D, Singh BC, Strauss EJ. Evaluation and Management of Osteochondral Lesions of the Talus. Cartilage. 2017 Jan; 8(1):19-30. doi: 10.1177/1947603516670708.
2. Hannon CP, Bayer S, Murawski CD, Canata GL, Clanton TO, Haverkamp D, Lee JW, O'Malley MJ, Yinghui H, Stone JW; International Consensus Group on Cartilage Repair of the Ankle. Debridement, Curettage, and Bone Marrow Stimulation: Proceedings of the International Consensus Meeting on Cartilage Repair of the Ankle. Foot Ankle Int. 2018 Jul; 39(1_suppl):16S-22S. doi: 10.1177/1071100718779392.
4. Polat G, Erюen A, Erdil ME, Kэzэlkurt T, Kэlэзoрlu Ц, Aюэk M. Long-term results of microfracture in the treatment of talus osteochondral lesions. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016 Apr; 24(4):1299-303. doi: 10.1007/s00167-016-3990-8.
5. https://www.arthrex.com/resources/brochures/m0H5Hj4fI0yingFvGAQUYA - с. 23-24.
6. https://www.karlstorz.com/cps/rde/xbcr/karlstorz_assets/ASSETS/3331576.pdf - с. 46.
7. https://www.smith-nephew.com/global/assets/pdf/v1-chapter_j_2006.pdf - с. 8 (J-7).