СПЕЙСЕР КОЛЕННОГО СУСТАВА

Полезная модель относится к области медицины, в частности к медицинской технике, используемой в травматологии и ортопедии, и предназначена для выполнения хирургических вмешательств в ходе лечения больных с инфекционными осложнениями после эндопротезирования коленного сустава, включающего установку «временного» имплантата.
Эндопротезирование крупных суставов является методом выбора тяжелых заболеваний суставов, особенно у людей пожилого и старческого возраста. В последние годы наблюдается тенденция к выполнению эндопротезирования и у людей среднего возраста. Указанная операция позволяет активизировать пациента и улучшить качество жизни. Вместе с тем, наблюдаемое повышение числа артропластик привело к увеличению различных осложнений. Наиболее тяжелым и трудноизлечимым из них является глубокое нагноение области оперативного вмешательства, которое встречается до 3-4% [ЛюБо, Тихилов P.M., Шубняков И.И., Божкова С.А., Артюх В.А., Денисов А.О. Анализ эффективности санирующих операций при перипротезной инфекции. Травматология и ортопедия России 2014; (2): 22-29].
Золотым стандартом лечения глубокой перипротезной инфекции является двухэтапное реэндопротезирование. Первым этапом выполняют санирующую операцию - удаление эндопротеза, хирургическую обработку гнойного очага и установку спейсера. Вторым этапом выполняют повторную имплантацию эндопротеза.
Важным моментом первого санирующего этапа лечения является правильный подбор артикулирующего спейсера, обеспечивающего сохранение костной ткани, костей образующих сустав, функцию сустава, снижение рецидивов инфекции, профилактику нестабильности спейсера и контрактуры коленного сустава, позволяющие облегчить повторную установку эндопротеза.
Известен «Артикулирующий спейсер коленного сустава» [RU 88532 U1, 2009], содержащий бедренную и большеберцовую составляющие, при этом бедренная составляющая снабжена тонкостенным вкладышем из нанокерамического пористого биосовместимого материала, повторяющим геометрию сочленения с большеберцовой составляющей. Большеберцовая составляющая имеет заглубления до 12 мм, соответствующие толщине вкладыша.
Недостатком полезной модели является использование дорогостоящих материалов в изготовлении преформированных спейсеров, что ограничивает этот способ для широкой клинической практики. Отсутствие армирующего компонента большеберцовой составляющей спейсера может привести к дестабилизации последнего.
Известен «Артикулирующий спейсер коленного сустава с интрамедуллярной фиксацией» [RU 95254 U1, 2010], содержащий бедренную и большеберцовую составляющие, отличающийся тем, что каждая составляющая снабжена цилиндрическим интрамедуллярным элементом длиной 12 см и 10 см соответственно, армированным тремя спицами типа «Киршнера» и жестко связанным с артикулирующей поверхностью и повторяющим диаметр костномозгового канала. Недостатком спейсера является:
- образование спаек между бедренной костью и мягкими тканями, что может приводить к контрактурам в суставе;
- нестабильность спейсера и сустава.
Известен «Спейсер коленного сустава» [RU 136702 U1 2014], выполненный из костного цемента, имеющего в составе антибиотик, в виде двух пространственных фигур, по форме и размерам, соответствующим удаленным элементам эндопротеза, отличающийся тем, что элемент, покрывающий дистальный отдел бедренной кости, в виде двух сопряженных фрагментов сферических чаш, перфорирован радиально в передних и задних отделах, контактирующий с ним элемент грибообразной формы, покрывающий тибиальное плато большой берцовой кости, выполнен с горизонтальной перфорацией шляпки, а его ножка - с продольной перфорацией, при этом оба элемента перфорированы многократно и насквозь, а их взаимоконтактные поверхности остаются интактными.
Недостатки полезной модели заключаются в низкой стабильности компонентов спейсера, а наличие перфораций приводит к снижению прочности спейсера, что может стать причиной механического повреждения, фрагментации компонентов как при нагрузке, так и в процессе извлечения спейсера во время реэндопротезирования.
В качестве прототипа заявляемой полезной модели выбран спейсер коленного сустава [RU 160123, 2016].
Сущность заявляемого устройства состоит в том, что спейсер состоит из бедренного компонента удаляемого эндопротеза, а также большеберцового компонента, который представляет собой армированную ножку из костного цемента и фигурную пластину, являющуюся по сути плато, повторяющее форму и размеры удаленного тибиального, то есть большеберцового компонента эндопротеза коленного сустава, с дистальной стороны которой имеется посадочное гнездо и изготовленной из костного цемента, имеющего в составе антибиотик. Причем ножка состоит из резьбового осевого стержня и наборных блоков, выполненных из костного цемента с шероховатой поверхностью и резьбой по внутренней оси. Внешняя оболочка ножки спейсера изготавливается из костного цемента с антибиотиком.
Недостатками прототипа являются:
Ножка спейсера в виде осевого стержня не препятствует ее ротации, что может явиться причиной нестабильности большеберцового компонента.
Риск образования спаек между бедренной костью и мягкими тканями, что может приводить к контрактурам в суставе.
Риск подвывиха спейсера и голени, вследствие отсутствия взаимосвязанных элементов, обеспечивающих стабильность в суставе.
Повторное использование удаленного бедренного компонента может приводить к рецидиву инфекции сустава.
Отсутствие армирования плато большеберцового компонента спейсера является риском его перелома во время разработки сустава и движения в нем.
Задачей, поставленной для создания полезной модели, является:
снижение рисков:
- послеоперационного подвывиха спейсера и голени; - образования спаек и контрактуры коленного сустава, что упростит выполнение второго этапа реэндопротезирования; - рецидивов инфекции сустава;
повышение стабильности и прочности спейсера.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой полезной модели, является:
снижение ротации ножки спейсера;
исключения избыточной подвижности между бедренным и большеберцовым компонентами спейсера;
исключение повторного использования удаленного бедренного компонента.
Технический результат достигается тем, что спейсер коленного сустава, изготовленный из костного цемента с антибиотиком, включает в себя бедренный компонент в виде 2-х сопряженных по передней верхней поверхности полусфер и большеберцовый, представляющий собой армированную резьбовым, осевым стержнем ножку. Бедренный компонент армирован и изготовлен по размерам удаленного бедренного компонента эндопротеза путем заливки цемента в отливочные формы. Передневерхняя часть бедренного компонента продлена на 1,0 см. В ножке большеберцового компонента сформированы антиротационные ребра, соответствующие размерам оставшихся после удаленного большеберцового компонента эндопротеза выемок в проксимальном отделе большеберцовой кости. Резьбовой осевой стержень выполнен в виде винта и выступает над проксимальной поверхностью плато на 1,5 см, образуя выступ, который покрыт цементом. Между задними отделами бедренного компонента сформирована армированная перемычка, образуя отверстие, диаметр которого на 1,0 см больше диаметра вышеуказанного выступа над проксимальной поверхностью армированного плато.
Отличительные существенные признаки и причинно-следственная связь между ними и достигаемым результатом:
Бедренный компонент спейсера армирован, что повышает его прочность.
Бедренный компонент спейсера изготовлен по размерам удаленного бедренного компонента эндопротеза путем заливки цемента в отливочные формы, что позволяет сохранить размеры удаленного бедренного компонента эндопротеза.
Передневерхняя часть бедренного компонента продлена на 1,0 см, что препятствует образованию спаек и, следовательно, препятствует развитию контрактуры коленного сустава и облегчает выполнение второго этапа реэндопротезирования.
Плато большеберцового компонента армировано, что повышает прочность и стабильность спейсера коленного сустава.
В ножке большеберцового компонента сформированы антиротационные ребра, соответствующие размерам оставшихся после удаленного большеберцового компонента эндопротеза выемок в проксимальном отделе большеберцовой кости, что препятствует ротации большеберцового компонента и обеспечивает его стабильность.
Резьбовой осевой стержень, выполненный в виде винта, выступает над проксимальной поверхностью плато на 1,5 см, образуя выступ, что предотвращает избыточную подвижность между бедренным и большеберцовым компонентами спейсера, тем самым способствуя стабилизации компонентов спейсера и препятствуя подвывиху голени.
Выступ над проксимальной поверхностью плато покрыт цементом, что препятствует повреждению цементного бедренного компонента спейсера.
Между задними отделами бедренного компонента выполнена армированная перемычка, образуя отверстие, диаметр которого на 1,0 см больше диаметра выступа над плато болыиеберцового компонента для возможности свободного движения голени в коленном суставе, что позволяет прочно соединить оба компонента и сохранить стабильность и подвижность в суставе.
Выполнение резьбового осевого стержня в виде винта облегчает удаление болыиеберцового компонента при выполнении реэндопротезирования.
Совокупность существенных отличительных признаков является новой и обеспечивает достижение технического результата и выполнение задачи изобретения.
Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1 - Общий вид спейсера, Фиг. 2 - Вид проксимального отдела большеберцовой кости в горизонтальной плоскости и Фиг. 3 - Вид спейсера во фронтальной плоскости, где:
1. бедренный компонент;
2. две сопряженные полусферы;
3. спица для формирования перемычки;
4. перемычка;
5. отверстие в бедренном компоненте;
6. изогнутая спица, введенная в полусферы бедренного компонента;
7. передневерхняя часть бедренного компонента;
8. большеберцовый компонент;
9. изогнутая спица, помещенная в плато;
10. плато большеберцового компонента;
11. резьбовой осевой стержень, выполненный в виде винта;
12. ножка большеберцового компонента;
13. антиротационные ребра большеберцового компонента;
14. выемки большеберцового компонента;
15. выступ.
Предлагаемая полезная модель может быть использована следующим образом:
Срединным разрезом производят разрез кожи по передней поверхности коленного сустава. С медиальной стороны от надколенника производят артротомию. Удаляют бедренный компонент эндопротеза коленного сустава. Производят механическую и медикаментозную обработку полости сустава. Подбирают по размерам форму, соответствующую размерам удаленного бедренного компонента, в которую заливают костный цемент с антибиотиком для изготовления бедренного компонента (1), представляющего собой две сопряженные полусферы (2). До окончательной полимеризации костного цемента в него вводят в задненижний отдел двух сопряженных полусфер (2) спицу (3), формируя перемычку (4), образуя при этом отверстие (5). В сопряженные полусферы (2) вводят изогнутую спицу (6), с целью их армирования и продлевают передневерхнюю часть (7) бедренного компонента (1) на 1,0 см.
Удаляют большеберцовый компонент эндопротеза. Производят механическую и медикаментозную обработку полости сустава. Из костного цемента с антибиотиком формируют большеберцовый компонент (8), включающий армированную изогнутой спицей (9) плато (10) и армированную резьбовым, осевым стержнем (11), выполненным в виде винта ножку (12), содержащую антиротационные ребра (13), соответствующие размерам оставшихся после удаленного большеберцового компонента эндопротеза выемок (14) в проксимальном отделе большеберцовой кости В костномозговой канал большеберцовой кости вводят резьбовой осевой стержень, выполненный в виде винта (11), проксимальная часть которого выступает над поверхностью плато (10) на 1,5 см, формируя тем самым выступ (15), который покрыт цементом. Высота плато соответствует высоте и форме удаленного полиэтиленового вкладыша эндопротеза. В горизонтальном направлении в процессе полимеризации цемента в плато с целью армирования помещают изогнутую спицу (9) внутрь цемент. До окончания полимеризации при максимально согнутом коленном суставе ножку спейсера на цементе с антибиотиком устанавливают сформированные большеберцовый (8) и бедренный компоненты (1) спейсера.
Коленный сустав разгибают так, чтобы выступ (15) над проксимальной поверхностью плато (10) большеберцового компонента спейсера вошел в отверстие (5) бедренного компонента (1) спейсера, затем снова сгибают 2 раза, что придает артикулирующим поверхностям большеберцового (8) и бедренного (1) компонентов максимальное соответствие, что не ограничивает движения в суставе. Удаляют излишки цемента, коленный сустав разгибают и держат в растянутом положении до полной полимеризации цемента.
После окончания полимеризации проверяют стабильность фиксации компонентов, амплитуду движений в суставе, при необходимости удаляют избыточные фрагменты выдавленного цемента. Осуществляют гемостаз, рану обильно промывают растворами антисептиков с применением пульс-лаважа. Устанавливают низковакуумную дренажную систему. Рану ушивают послойно. Сустав иммобилизируют.
Предложенная полезная модель апробирована у 18 пациентов на отделении гнойной хирургии клиники травматологии и ортопедии СЗГМУ им. И.И. Мечникова.
Приводим клинический пример:
Больная А. 62 лет находилась на лечении в клинике СЗГМУ им. И.И. Мечникова с диагнозом Правосторонний гонартроз 3-4 стадии. В 2015 году выполнено эндопротезирование правого коленного сустава. Послеоперационное течение без осложнений. Через 2 года после травмы (падение на правый коленный сустав) появился отек, локальное повышение температуры, гиперемия в области коленного сустава. С 18.04.2017 г. больная находилась на лечении в клинике травматологии на отделении гнойной остеологии, где на основании данных клинико-лабораторного, рентгенологического и микробиологического (st. aureus) исследования установлен диагноз «Глубокая перипротезная инфекция правого коленного сустава». 26.04.2017 г. операция - Ревизия правого коленного сустава. Удаление компонентов эндопротеза, субтотальная синовэктомия. Имплантация двухкомпонентного спейсера правого коленного сустава.
Ход операции: под спинномозговой анестезией в положении больного на спине, с согнутым коленным суставом. В свищевой ход введен 0,1% водный раствор бриллиантового зеленого. Выполнен разрез по передней поверхности правого коленного сустава по старому послеоперационному рубцу длиной 20 см с иссечением последнего и фистулы. Рассечены кожа, клетчатка, фасция. Медиа-парапателярным доступом визуализирован коленный сустав, из полости сустава значительное количество окрашенной красителем жидкости. Ревизия: выявлено тотальное прокрашивание синовиальной оболочки и костной ткани 0,1% водным раствором бриллиантового зеленого, гнойные грануляции.
После максимального выделения синовиальной оболочки тупым путем и при помощи электрокоагулятора выполнена субтотальная синовэктомия. Удаленные мягкие ткани отправлены на гистологическое и бактериологическое исследование.
Выявлены признаки нестабильности компонентов эндопротеза. Поэтапно удалены вкладыш (Zimmer, размер E-F/10 mm), бедренный (Zimmer, размер F) и большеберцовый (Zimmer, размер 5) компоненты эндопротеза. Ревизия подпротезных поверхностей костей коленного сустава: выявлена деструкция на протяжении 1 см передневерхнего отдела бедренной кости. Произведена хирургическая обработка очагов нежизнеспособной костной ткани, удалены остатки костного цемента. Рубцовые ткани, гнойные грануляции иссечены. Полость сустава обильно промыта раствором антисептиков с применением пульс-лаважа. Тщательный гемостаз.
Для изготовления бедренного компонента спейсера подобрана по размерам отливочная форма, соответствующая размерам удаленного бедренного компонента эндопротеза, в которую был залит костный цемент с антибиотиком. При этом, передневерхняя часть бедренного компонента была удлинена на 1,0 см, по сравнению с удаленным бедренным компонентом эндопротеза. В период полимеризации костного цемента в сопряженные полусферы сформированного спейсера была введена изогнутая спица. Между задними отделами полусфер сформированного цементного спейсера введена вторая спица, образуя армированную перемычку, которую покрыли цементом. При этом в бедренном компоненте спейсера образовалось отверстие между полусферами и перемычкой. При максимально согнутом коленном суставе до окончания полимеризации на цементе с антибиотиком был установлен бедренный компонент спейсера.
Из костного цемента с антибиотиком сформировано плато и ножка большеберцового компонента спейсера по форме и размерам, удаленного большеберцового компонента эндопротеза. В горизонтальном направлении в процессе полимеризации цемента в плато с целью его армирования поместили изогнутую спицу. До окончательной полимеризации цемента в ножку большеберцового компонента со стороны проксимальной части плато вкрутили резьбовой осевой стержень в виде винта, выступающего над поверхностью плато на 1,5 см, образуя выступ, который покрыт цементом. Высота плато соответствовала высоте удаленного полиэтиленового вкладыша эндопротеза.
При максимально согнутом коленном суставе до окончания полимеризации на цементе с антибиотиком установлен большеберцовый компонент спейсера.
Коленный сустав был разогнут так, чтобы проксимальная часть винта, выступающая над поверхностью плато, вошла в отверстие бедренного компонента спейсера. Затем коленный сустав согнули 2 раза, что придало артикулирующим поверхностям большеберцового и бедренного компонентов максимальное соответствие и позволило не ограничить движения в суставе. Удалены излишки цемента, коленный сустав был разогнут и его держали в таком положении до полной полимеризации цемента.
После окончания полимеризации проверили стабильность фиксации компонентов и амплитуду движений в суставе. Удалены избыточные фрагменты выдавленного цемента.
Произведен гемостаз, рану обильно промыли растворами антисептиков с применением пульс-лаважа. Установили низковакуумную дренажную систему. Рану ушили послойно. Дренажную трубку установили через контрапертуру. Сустав иммобилизировали.
В послеоперационном периоде больная получала антибиотикотерапию в соответствие с данными антибиотикограммы. Операционная рана зажила первичным натяжением. Больная стала ходить с дозированной нагрузкой на оперированную ногу. Через пять месяцев выполнен окончательный (второй) этап ревизионного эндопротезирования правого коленного сустава. Через 4 года отдаленный результат оценен как хороший.
По данной методике прооперировано 18 больных с хорошим результатом. У всех больных отсутствовал перелом спейсера и его нестабильность. Осложнений в виде послеоперационного подвывиха спейсера и голени, образования спаек и контрактуры коленного сустава, а также рецидива инфекции сустава не наблюдалось.