СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА ПРИ УСТАНОВКЕ ЦЕМЕНТНОГО АРТИКУЛИРУЮЩЕГО СПЕЙСЕРА В УСЛОВИЯХ ДЕФЕКТА КРАЯ ВЕРТЛУЖНОЙ ВПАДИНЫ
METHOD FOR COXOFEMORAL JOINT STABILISATION DURING INSTALLATION OF CEMENT ARTICULATING SPACER UNDER CONDITIONS OF ACETABULAR RIM DEFECT

Область техники
Изобретение относится к области медицины, а именно, к травматологии и ортопедии. Изобретение может быть использовано при двухэтапном эндопротезировании тазобедренного сустава в условиях бактериального коксита или при наличии перипротезной инфекции, когда в ходе воспалительного инфекционного процесса в суставе или в зоне установленного эндопротеза за счет остеолиза формируется дефект верхнего края вертлужной впадины. Установка цементного артикулирующего цементного спейсера, насыщенного антибиотиками, который чаще всего используется в виде однополюсного эндопротеза, на первом этапе хирургического лечения при этом может осложняться вывихом головки спейсера. Создание стабильного тазобедренного сустава при установке спейсера является крайне важным условием для достижения положительного результата при двухэтапном эндопротезировании.
Уровень техники
.
В условиях инфекции тазобедренного сустава при бактериальном коксите или при глубокой перипротезной инфекции возникает проблема эндопротезирования или реэндопротезирования сустава. Для существенного снижения риска реактивации инфекции вокруг искусственного сустава существует способ двухэтапного эндопротезирования с использованием спейсеров тазобедренного сустава из цемента, насыщенного антибиотиками. Более ранние идеи принадлежат лечению глубокой перипротезной инфекции, когда на первом этапе цементный спейсер с антибиотиками устанавливается на место удаленного инфицированного эндопротеза [Pattin C., De Geest, Ackerman P.,Audenaert EPreformed gentamicin spacers in two-stage revision hip arthroplasty: fuctional results and complications. Int. Orthop. 2011; 35(10): 1471-1476; Kent M.,Rahha R.,Sood M.Technique for the fabrication of a reinforced moulded articulating cement spacer in two-stage revision hip arthroplasty. Int.Orthop. 2010; 34(7): 949-953; Yamamoto K., Miyagawa N.,Masoaka T.,Katori Y.,ShisidoT.,Imakiire A. Cement spacer loaded with antibiotic for infected implants of the hip joint. JArthroplasty 2009;24:83-89].
В дальнейшем двухэтапный способ эндопротезирования тазобедренного сустава стал применяться и при лечении коксита, как неспецифического, так и туберкулезного. В этих случаях спейсер устанавливался после санирующей резекции тазобедренного сустава [Huang T. W., Huang K. S., Lee P. S., Tai S. L., Hsiech P. N. Encouraging outcomes of staged, uncemented arthroplasty with short-term antibiotic therapy for treatment of recalcitrant septic arthritis of the native hip // J. Trauma. 2010. Vol. 68, № 4. Р. 965-969; Kelm J., Bohrer P., Shmitt E., Anagnostacos K. Treatment of proximal femur infections with antibiotic-loaded sement spacer // Int. J. Med. Sci. 2009. Vol. 6, № 5. Р. 258-264; Romano C. L., Romano D., Meani E., Logoluso N., Drago L. Two stage revision surgery with preformed spacers and cementless implants for ceptic hip arthritis: a prospective, non-randomized cohort study // BMC Infect. Dis. 2011. Vol. 16, № 11. Р. 129-136; Shen H., Wang Q. G., Zhang X. L, Jiang Y. Novel articulating medullary-sparing spacer for the treatment of infectious hip arthritis // Orthopedics. 2013. Vol. 36, № 4. Р. 404-408.].
В целом ряде случаев, развитие инфекции в тазобедренном суставе сопровождается явлениями костной деструкции и остеолиза края вертлужной впадины. При этом возникает проблема удержания головки цементного артикулирующего спейсера во впадине и предотвращения ее вывихивания. Применение костной аутоплапстики или специальных металлических аугментов для замещения костных дефектов вертлужной впадины, что используется при эндопротезировании тазобедренного сустава, нежелательно на первом (санирующем) этапе хирургического лечения, когда устанавливается спейсер с антибиотиками. В условиях не окончательно подавленной местной инфекции применение костной пластики и металлических имплантов чревато осложнениями.
Известен способ эндопротезирования тазобедренного сустава при костном дефекте края вертлужной впадины. Сущность способа заключается в формировании костного аутотрансплантата на питающей сосудисто-мышечной ножке из гребня подвздошной кости на стороне операции, трансплантат смещают дистально и восполняют дефект вертлужной впадины, фиксируя спонгиозными винтами к подвздошной кости около чашки эндопротеза (RU2128018, 27.03.99).
Еще известен способ эндопротезирования тазобедренного сустава при врожденных и приобретенных деформациях вертлужной впадины, заключающийся в доступе к суставу, продольной капсулотомии, остеотомии шейки бедра и извлечении головки вместе с шейкой из сустава. Далее проводят ревизию вертлужной впадины. Фрезой формируют ее полость. Обрабатывают резецированную головку бедра с удалением хряща и субхондральной пластинки. После этого обработанную головку располагают в обработанной вертлужной впадине с перекрытием зоны дефекта. Моделируют имплантационное ложе тазового компонента. Трансплантат фиксируют спонгиозными винтами. Далее устанавливают вертлужный и бедренный компоненты эндопротеза (RU2360627, 10.07.2009 г.).
Здесь же можно упомянуть еще один существующий способ замещения дефекта крыши вертлужной впадины аутотрансплантатом из резецированной головки бедренной кости при эндопротезироовании тазобедренного сустава (RU2475202, 20.02.2013).
Известен также способ эндопротезирования тазобедренного сустава на фоне деструктивных последствий туберкулезного коксита, при котором используется пластика крыши вертлужной впадины (ВВ) аутотрансплантатом из крыла подвздошной кости или резецированной головкой проксимального отдела бедренной кости с последующей фиксацией армированной антипротрузионной сеткой, которую крепят к краям вертлужной впадины шурупами (RU2221508, 2004).
Однако, все перечисленные способы относятся к восстановлению верхнего, опорного края вертлужной впадины при первичном эндопротезировании тазобедренного сустава, когда угроза инфицирования импланта незначительна. Во всех перечисленных способах замещение дефекта края вертлужной впадины осуществляется костным аутотрансплантатом, который должен прирасти к тазовой кости и перестроиться, что в условиях высокого риска реактивации инфекции в суставе может привести к частым и тяжелым осложнениям. В нашем же способе предлагается решить проблему только на этапе установки спейсера, с помощью создания временного надацетабулярного навеса, также изготовленного из цемента, насыщенного антибиотиками и являющегося дополнительным антибактериальным агентом. К тому же при окончательном эндопротезировании тазобедренного сустава применение аутопластического ацетабулярного навеса может быть выполнено в условиях значительно меньшего риска инфекции или можно будет от него отказаться за счет использования специальных аугментов или других хирургических мер.
Раскрытие изобретения
При использовании предлагаемого способа достигается предотвращение вывиха головки цементного артикулирующего спейсера тазобедренного сустава за счет временного замещения дефекта края вертлужной впадины.
Данный способ обладает следующими преимуществами:
1) замещение дефекта вертлужной впадины осуществляется цементным агентом в виде навеса над головкой спейсера, что повышает объем элюирования антибактериального препарата за счет увеличения общей массы цемента, насыщенного антибиотиками, использованного при осуществлении способа (т.е. к объему цемента, из которого изготовлен спейсер добавляется объем цемента, использованного для навеса);
2) замещающий дефектный край вертлужной впадины цементный навес имеет конгруэнтную поверхность с шаровидной поверхностью головки спейсера, что предотвращает ранний износ цемента при артикулировании головки поскольку вращение головки спейсера в процессе застывания цементного навеса формирует максимально конгруэнтную поверхность с поверхностью головки, что при движениях в тазобедренном суставе создает минимальную величину трения и износа поверхностей; в течение планируемых сроков существования спейсера (3 - 5 мес.) не отмечено признаков грубого износа трущихся цементных компонентов.
3) создаваемый цементный навес имеет прочную фиксацию к тазовой кости за счет глубокого введения в кость 3-х металлических винтов, выступающие части которых покрываются застывающей цементной массой;
4) крепежные металлические конструкции (винты) после установки навеса покрыты цементом и не контактируют с внутренней средой сустава;
5) создаваемый при данном способе цементный навес носит временный характер и удаляется вместе с цементным спейсером, а проблема дефекта края при эндопротезировании на втором этапе решается одним из существующих способов, но уже в условиях подавленной инфекции.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 представлена схема резекции головки и шейки тазобедренного сустава при инфекционном коксите.
На фиг. 2 показана схема установки 3-х винтов с выступающими частями в тазовую кость по периметру костного дефекта.
На фиг. 3 показана схема установки в сустав цементного спейсера, укрепление на выступающих отрезках винтов застывающей цементной массы.
На фиг. 4 представлена схема формирования конгруэнтности цементного навеса с головкой спейсера при застывании цемента.
На фиг. 5 представлены рентгенограммы и КТ левого тазобедренного сустава до операции пациентки М. (пример 1).
На фиг. 6 представлена рентгенограмма левого тазобедренного сустава с установленным артикулирующим спейсером и стабилизацией сустава по предложенному способу пациентки М. (пример 1).
На фиг. 7 представлена рентгенограмма тазобедренных суставов больного М., 37 лет (пример 2). Обширный остеолитический дефект головки и шейки правой бедренной кости, дефект верхнего края вертлужной впадины на почве инфекционного коксита.
На фиг. 8 представлена рентгенограмма тазобедренного сустава после установки цементного спейсера со стабилизацией его головки в дефектной вертлужной впадине по предложенному способу; этапы установки цементного навеса на выступающие участки металлических винтов больного М., 37 лет (пример 2).
На фиг. 9 представлена рентгенограмма тазобедренных суставов, больного М, 37 лет (пример 2). После удаления спейсера и установки эндопротеза правого тазобедренного сустава.
Осуществление изобретения
имеющего конгруэнтность с поверхностью головки спейсера
Для предотвращения вывиха головки цементного аритикулирующего спейсера тазобедренного сустава при недостаточности вертлужной впадины предлагается создание цементного навеса над головкой спейсера, укрепленного на металлических винтах и .
Для реализации данного способа производится передне-латеральный доступ к тазобедренному суставу с кожным разрезом по наружной поверхности бедра длиной 15 - 18 см. Затем продольно рассекается широкая фасция бедра. Средняя ягодичная мышца рассекается продольно на протяжении 7-8 см, а ее передний край отсекается от прикрепления к большому вертелу и отворачивается кверху. Затем иссекается передняя часть капсулы тазобедренного сустава или замещающая ее рубцовая ткань. Далее производится резекция тазобедренного сустава. При этом осцилляторной пилой осуществляется базальная остеотомия шейки бедренной кости и удаляется головка или ее остатки после перенесенного инфекционного воспалительного процесса (фиг. 1), что представлено в клиническом примере № 1. Иногда при отсутствии головки и шейки, наступившем вследствие септического остеолиза, удаляется только рубцовая ткань из области тазобедренного сустава, что представлено в клиническом примере №2. Из вертлужной впадины удаляются грануляции и производится кюретаж ее стенок и зоны дефекта верхнего или задне-верхнего края. Из стандартного набора полушаровидных фрез, применяющихся при эндопротезировании тазобедренного сустава, путем проб подбирается необходимый ее размер, который хорошо помещается и беспрепятственно вращается во впадине. Выбранный диаметр полушаровидной фрезы в дальнейшем будет соответствовать диаметру головки спейсера. Возможность устойчивости головки цементного спейсера в сформированной впадине определяется размером существующего дефекта задне-верхнего края. Костный дефект, вызывающий нестабильность головки спейсера и приводящий к ее вывиху (даже при незначительной глубине, в 3 - 4 мм) должен распространяться не менее чем на треть окружности впадины. Дополнительно, возможность устойчивости головки спейсера может быть проверена артикуляцией полушаровидной фрезы выбранного диаметра в подготовленной впадине. При этом легко оценить возможность вывихивания головки спейсера в зону дефекта костного края. В сомнительных случаях предпочтение следует отдавать использованию предлагаемого способа с созданием цементного навеса над головкой спейсера. Проксимальный конец бедренной кости выводится в рану, и с помощью желобоватого долота и конического римера вскрывается канал бедренной кости, в который устанавливается ножка цементного артикулирующего спейсера. Последний должен представлять из себя отлитый в специальных формочках предмет, имеющий полушаровидную головку с гладкой артикулирующей поверхностью и ножку, а также содержащий внутреннюю металлическую арматуру (например, Spacer G «Tecres»). Общий вид цементного спейсера должен быть аналогичен однополюсному эндопротезу тазобедренного сустава. Головка используемого цементного спейсера должна быть строго шаровидной формы с максимально гладкой поверхностью. Затем по периметру костного дефекта края вертлужной впадины в тазовую кость ввинчиваются 3 стандартных металлических винта диаметром 4,5 мм с кортикальным типом резьбы на расстоянии 5-6 мм от края костного дефекта, так чтобы из кости выступали отрезки винтов с головками на высоту 12-16 мм (фиг. 2). Длина винтов подбирается с помощью стандартного глубиномера после сверления отверстий в тазовой кости с обязательным прохождением внутренней кортикальной пластинки таза. Таким образом, длина винта в каждом случае будет складываться из суммы двух показателей: измеренной с помощью глубиномера длины костного канала и длины выступающей наружу части винта. Винты при их установке должны располагаться в зоне костного дефекта, равномерно по дуге вдоль окружности впадины (фиг. 2, 8). После установки артикулирующего цементного спейсера в канал бедренной кости и вправления его головки в вертлужную впадину готовится 1 доза (40 г.) метилметакриллового костного цемента, насыщенного антибиотиком широкого спектра действия, и в процессе полимеризации после достижения консистенции пластилина цементная масса укладывается в костный дефект края вертлужной впадины на ввинченные в кость винты, покрывая головку спейсера (фиг. 3). Избыточная часть цементной массы убирается с помощью отрезания скальпелем. Избыточной можно считать цементную массу, выступающую за пределы головки спейсера и опускающуюся на его шейку. Если такой избыток цемента не удалить, то он может резко ограничивать подвижность в суставе или привести к отламыванию цементного навеса. При удалении избытка цемента следует избегать обнажения головок металлических винтов. Для создания конгруэнтности поверхности цементного навеса с головкой спейсера в процессе завершения полимеризации и отвердения цемента головке спейсера придаются вращательные движения во впадине амплитудой до 20° (фиг. 4). Застывающая цементная масса создаваемого навеса при этом пальцами слегка прижимается к головке спейсера. После застывания цемента осуществляется проверка стабильности тазобедренного сустава путем осуществления в нем пассивных движений. Отсеченный передний край средней ягодичной мышцы подшивается к большому вертелу. На широкую фасцию накладываются узловые швы. Послойно ушивается подкожная клетчатка и кожа.
В качестве антибиотиков широкого спектра действия, предпочтительно использовать антимикробные препараты с противотуберкулезной активностью в необходимых, в т.ч. и высоких концентрациях в зависимости от индивидуальной чувствительности микробного агента. Антибиотики вводят с учетом определенной или предполагаемой чувствительности микрофлоры (RU138603, 2014; RU135904, 2013; RU13852, 2014). В качестве антимикробного препарата с противотуберкулезной активностью предпочтительно использовать рифампицин, изониазид, стрептомицин, канамицин, циклосерин.
Примеры реализации изобретения
Клинический пример №1:
Пациентка М, 58 лет, находилась в отделении туберкулеза внелегочной локализации ФГБУ «НМИЦ ФПИ» Минздрава России с диагнозом: Левосторонний неспецифический коксит с деструкцией головки бедренной кости и верхнего края вертлужной впадины. Больна в течение последних 6 месяцев. До поступления в ФГБУ «НМИЦ ФПИ» Минздрава России лечилась консервативно. Имела место поздняя диагностика коксита, когда деструкция левого тазобедренного сустава впервые была выявлена через 4 месяца от начала заболевания по данным рентгенографии,. На фоне приема антибиотиков широкого спектра действия отмечала некоторое улучшение, но еще через 1 мес. открылся гнойный свищ в области левой ягодичной мышцы и сохранялись боли в тазобедренном суставе, возникла неопороспособность левой нижней конечности (фиг. 5)
В ФГБУ «НМИЦ ФПИ» Минздрава России произведена операция: санирующей резекции правого тазобедренного сустава, установки спейсера из цемента с гентамицином. В связи с неустойчивостью головки спейсера в вертлужной впадине произведено временное замещение дефекта края вертлужной впадины по предложенному нами способу из дополнительной (40 г.) дозы цемента с гентамицином (фиг. 6).
У данной пациентки после установки головки спейсера в вертлужную впадину по периметру костного дефекта края вертлужной впадины по дуге вдоль ее окружности на расстоянии 5-6 мм от края костного дефекта тотчас над головкой спейсера тазовую кость введено 3 металлических винта диаметром 4,5 мм с кортикальным типом резьбы с выступанием их отрезков с головками из кости на высоту 14-16 мм (фиг. 6). Длину винтов подбирали с помощью стандартного глубиномера после сверления отверстий в тазовой кости с обязательным прохождением внутренней кортикальной пластинки таза. Длина каждого винта складывалась из суммы двух показателей: измеренной с помощью глубиномера длины костного канала и длины выступающей наружу части винта. Затем готовили 1 дозу (40 г.) метилметакриллового костного цемента, насыщенного гентамицином, и в процессе полимеризации после достижения консистенции пластилина цементную массу укладывали в костный дефект края вертлужной впадины на ввинченные в кость винты, покрывая головку спейсера (фиг. 6). Избыточную часть цементной массы убирали скальпелем. Для создания конгруэнтности поверхности цементного навеса с головкой спейсера в процессе завершения полимеризации и отвердения цемента головке спейсера придавали вращательные движения во впадине амплитудой до 20°. Застывающая цементная масса создаваемого навеса при этом пальцами слегка прижимается к головке спейсера. После застывания цемента осуществляли пассивные движения в суставе для проверки его стабильности. В операционном материале отмечена гистологическая картина, соответствующая неспецифическому кокситу. Больная приступила к дозированной ходьбе на третьи сутки после операции. Послеоперационный период протекал без осложнений. Проведен курс антибиотикотерапии препаратами широкого спектра действия.
Через 10 месяцев после установки спейсера больная госпитализирована повторно. У нее после контрольных исследований на стерильность биологического материала, полученного при пункциях околосуставного пространства, и положительных клинико-лабораторных данных подтверждено стойкое затихание воспалительного процесса в тазобедренном суставе и выполнен второй этап хирургического лечения: удаление артикулирующего спейсера левого тазобедренного сустава и временного ацетабулярного навеса, тотальное эндопротезирование системой «Zimmer». Послеоперационный период протекал гладко. Рана зажила первичным натяжением, швы сняты. Микробиологическое исследование операционного материала: роста микроорганизмов не получено. В удовлетворительном состоянии выписана из стационара. Через шесть месяцев после операции передвигается без костылей, боли в оперированном суставе не отмечает. Рентгенологически положение компонентов эндопротеза удовлетворительное. Признаков воспалительного процесса не выявлено. Данное наблюдение позволяет оценить высокую эффективность проведенного двухэтапного лечения с возможностью создания (на 1-м этапе) стабильного артикулирующего сустава при установке цементного спейсера в условиях дефекта края вертлужной впадины за счет использования предложенного способа стабилизации головки спейсера.
Клинический пример № 2.
Больной М., 37 лет поступил с жалобами на боли в тазобедренных суставах, нарушение опороспособности. В анамнезе: перенесенный туберкулез легких. Патология тазобедренных суставов развивалась постепенно без бурных общих реакций. При осмотре: больной с трудом передвигался на костылях, правая нижняя конечность, практически, неопороспособна, имела относительное укорочение до 5 см. Рентгенологически, определялся обширный остеолитический дефект костной ткани области правого тазобедренного сустава, а также – коксартроз слева с глубокими деструктивными изменениями головки бедренной кости и тазовых костей в ацетабулярной зоне (фиг. 7).
После обследования, с учетом анамнеза и характера рентгенологических изменений в суставе, больному решено было выполнить двухэтапное эндопротезирование правого тазобедренного сустава с использованием артикулирющего цементного спейсера с антибиотиком. больному была выполнена операция санирующего дебридмента ацетабулярно-бедренного пространства справа с установкой артикулирующего спейсера из цемента с гентамицином и стабилизацией его головки в дефектной вертлужной впадине по предложенному способу (фиг. 8).
После установки головки цементного спейсера в вертлужную впадину по периметру костного дефекта края вертлужной впадины на расстоянии 5-6 мм от края костного дефекта в тазовую кость ввели 3 металлических винта диаметром 4,5 мм с кортикальным типом резьбы (фиг. 8), так чтобы из кости выступали их отрезки с головками на высоту 14-16 мм (фиг. 2) Длину винтов подбирали с помощью стандартного глубиномера после сверления отверстий в тазовой кости с обязательным прохождением внутренней кортикальной пластинки таза. Общая длина винта складывалась из его длины костного канала и его выступающей части. Затем была приготовлена 1 доза (40 г.) метилметакриллового костного цемента, насыщенного гентамицином. После достижения цементной массой консистенции пластилина она была уложена в костный дефект края вертлужной впадины на ввинченные в кость винты, покрывая головку спейсера (фиг. 3). Избыточная часть цементной массы удалена скальпелем. Для создания конгруэнтности поверхности цементного навеса с головкой спейсера в процессе завершения полимеризации и отвердения цемента головке спейсера придавали вращательные движения во впадине амплитудой до 20° (фиг. 4). Застывающую цементную массу создаваемого навеса при этом пальцами слегка прижимали к головке спейсера.  В операционном материале отмечена гистологическая картина, соответствующая перенесенному неспецифическому кокситу. Послеоперационный период протекал без осложнений. Проведен курс антибиотикотерапии препаратами широкого спектра действия.
Повторно госпитализирован через 7 мес. после установки спейсера. После контрольных исследований на стерильность биологического материала, полученного при пункциях околосуставного пространства, и положительных клинико-лабораторных данных подтверждено стойкое затихание воспалительного процесса в тазобедренном суставе. Больному выполнена повторная операция: удаление артикулирующего спейсера левого тазобедренного сустава и временного ацетабулярного навеса, тотальное эндопротезирование системой «Zimmer». При этом установить тазовый компонент удалось без применения дополнительной костной пластики и аугментирования (фиг. 9).
Послеоперационный период протекал гладко. Рана зажила первичным натяжением, швы сняты. Микробиологическое исследование операционного материала: роста микроорганизмов не получено. В удовлетворительном состоянии выписан из стационара. Через 4 месяца после операции передвигается с тростью, болей в оперированном суставе не отмечает, опороспособность правой нижней конечности полностью восстановлена. Данное наблюдение позволяет оценить высокую эффективность проведенного двухэтапного лечения с возможностью создания (на 1-м этапе) стабильного артикулирующего сустава при установке цементного спейсера в условиях дефекта края вертлужной впадины за счет использования предложенного способа стабилизации головки спейсера.