Вертлужный компонент цементной фиксации

Лечение обширного дефекта вертлужной впадины у пациента с асептической нестабильностью тотального эндопротеза тазобедренного сустава

ФГБУ НМИЦ травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова, Москва

С момента внедрения в клиническую практику эндопротезирование зарекомендовало себя как основной метод лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний и травматических повреждений тазобедренного сустава. Полученные положительные результаты привели к популяризации таких операций. На сегодняшний день тенденция к росту числа оперативных вмешательств тотального эндопротезирования тазобедренного сустава сохраняется как в России, так и во всем мире. Увеличение частоты первичного эндопротезирования, несмотря на совершенствование хирургической техники и повышение качества используемых имплантатов, сопровождается неуклонным ростом потребности в ревизионном эндопротезировании.

Цель данного исследования — на клиническом примере показать возможность лечения пациентов с тяжелыми дефектами таза путем проведения одноэтапного ревизионного эндопротезирования с использованием индивидуальной конструкции, изготовленной методом лазерного спекания на основе метода послойной 3D-визуализации.

Ежегодно, по данным экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире выполняется 1 500 000 тотальных замещений тазобедренного сустава [1]. Прогнозируется, что в США спрос на тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава (ТЭТБС) к 2030 году вырастет на 174% — до 572 000 процедур в год [2]. Увеличение частоты первичного эндопротезирования, несмотря на совершенствование хирургической техники и повышение качества используемых имплантатов, сопровождается неуклонным ростом потребности в ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава [3]. Причины этого могут быть разные: асептическое расшатывание, рецидивирующие вывихи головки эндопротеза, нестабильность компонентов эндопротеза, инфекция, остеолиз и др. [4]. Так, в США c 2005-го по 2030 год ожидается увеличение частоты ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава на 137% [2].

Такие факторы, как низкая доступность специализированной хирургической помощи в нашей стране, высокая стоимость ревизионных конструкций, неявка пациентов на контрольные осмотры, приводят к тому, что при ревизионном эндопротезировании хирург сталкивается с различными дефектами костной ткани [5, 6]. Если легкие дефекты с незначительной потерей костной ткани (типы IIА, IIВ, IIС по классификации Paprosky) обычно не представляют технической сложности, то лечение пациентов с обширными дефектами (IIIА, IIIВ, pelvicdiscontinuity) с отсутствием опо ры для вертлужного компонента эндопротеза является серьезной проблемой [7]. При таких дефектах реконструкция вертлужной впади ны с использованием стандартных компонентов не всегда приводит к благополучному исходу, и процент неудовлетворительных результа тов продолжает оставаться высо ким [3].

Показания к операции по эндопротезированию тазобедренного сустава

Основные показания к операции по эндопротезированию тазобедренного сустава — это жалобы больного и данные клинико-рентгенологического исследования. Жалобы больного во многом определяют показания к эндопротезированию суставов, в отличие от диагноза и стадии заболевания.

Если пациент отлично себя чувствует, но при этом рентгенологически у него 3-4 ст. коксартроза, он не предъявляет жалоб — такой пациент не нуждается в хирургическом лечении.

Типы артропластики [ править | править код ]

• Общая артропластика, при которой заменяются два компонента сустава.

Частичная артропластика, где заменяется только бедренный компонент.

Взаимодействующая артропластика, где головка бедренной кости удаляется и удаляется вертлужный хрящ, путем помещения некоторой структуры,

Методы фиксации [ править | править код ]

Существуют различные методы фиксации компонентов эндопротеза к кости:

— цементная фиксация — крепление компонентов на костный цемент

— бесцементная/пресс-фит фиксация — первичная механическая фиксация за счет плотного прилегания компонента к кости, вторичная фиксация за счет остеоинтеграции, в процессе которой кость нарастает или врастает в пористую поверхность компонента.

Согласно ведущему Национальному Регистру эндопротезирования суставов Англии, Уэльса, Северной Ирландии и острова Мэн, наибольшей популярностью пользуется бесцементный метод фиксации эндопротеза тазобедренного сустава: 39,1 % всех клинических случаев [1] .

Материалы изготовления [ править | править код ]

Для изготовления современных эндопротезов используются самые передовые и проверенные материалы: керамика, металл и полиэтилен, которые обладают высокой прочностью и хорошей приживаемостью в организме человека.

За последнее десятилетие все ведущие производители представили на рынок новые полиэтиленовые материалы, существенно снизившие риск износа, остеолиза и расшатывания компонентов, тем самым обеспечив больший срок выживаемости эндопротеза.

В зависимости от комбинации материалов отдельных компонентов принято различать несколько видов пар трений:

• Металл-полиэтилен (головка из металла, вкладыш из полиэтилена)
• Керамика — политилен (головка из керамики, вкладыш из полиэтилена)
• Керамика-керамика (головка из керамики, вкладыш из керамики)

Выживаемость эндопротеза

Различные пары трения (комбинации материалов различных компонентов) имеют различную выживаемость в теле человека

При износе эндопротеза его полностью или частично заменяют новым, данная процедура называется ревизионным эндопотезированием сустава.

Вопросу успешного проведения ТЭТБС в долгосрочной перспективе посвящено множество публикаций. Имеются достоверные клинические результаты эндопротезирования системы бесцементной фиксации за 25-летний период наблюдений. В частности, отличные результаты демонстрирует бесцементное ТЭТБС у молодых пациентов моложе 30 лет.

Осложнения [ править | править код ]

Выделяют ряд осложнений — ятрогенный остеомиелит (нагноение), асептическое расшатывание компонентов протеза, различные сосудистые и неврологические нарушения. Нагноение бывает бактериологического плана (стрептококки, стафилококки и т. п.), вирусного (герпес), или грибкового и борются с ним соответствующими средствами — антибиотиками, противовирусными и противогрибковыми препаратами, особенно если конкретную причину удаётся выявить в результате пункций и посевов.

Финансирование процедуры [ править | править код ]

На эндопротезирование в России распространяется практика выделения бюджетных средств. Ожидание операций по квоте в России занимает от 3 месяцев до полутора лет (по состоянию на 2014 год — в среднем около 20 месяцев). Для получения более оперативного хирургического лечения возможно обратиться в платные клиники или отделения.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при эндопротезировании тазобедренного сустава. Способ заключается в том, что при подготовке вертлужной впадины перед введением цемента и установкой вертлужного компонента в дне впадины формируют отверстие диаметром не более 3 мм, проникающее в полость малого таза, вертлужный компонент устанавливают равномерным вдавливанием его во впадину, при этом частью цемента, проходящей через подготовленное отверстие, образуют грибовидную шляпку по внутренней поверхности вертлужной впадины и создают дополнительный фиксирующий антиротационный момент, установку бедренного компонента выполняют по обычной методике. Способ обеспечивает: более прочную механическую фиксацию вертлужного компонента, создавая дополнительный антиротационный момент за счет грибовидной шляпки, образованной цементом, вышедшим за пределы кости в малый таз. 2 ил.

Способ цементной фиксации вертлужного компонента при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава у больных с остеопорозом, включающий удаление суставного хряща и склерозированной кости со стенок и дна вертлужной впадины, отличающийся тем, что перед введением цемента и установкой вертлужного компонента в дне впадины формируют отверстие диаметром не более 3 мм, проникающее в полость малого таза, вертлужный компонент устанавливают равномерным вдавливанием его во впадину, при этом частью цемента, проходящей через подготовленное отверстие, образуют грибовидную шляпку по внутренней поверхности вертлужной впадины и создают дополнительный фиксирующий антиротационный момент, установку бедренного компонента выполняют по обычной методике.

ВИДЫ ЭНДОПРОТЕЗОВ

Существует несколько основных типов эндопротезов — бесцементные и цементные.

Цементные эндопротезы удерживаются в кости с помощью специального цемента, который фиксирует металл к кости. Поверхность бесцементных протезов выполнена таким образом, что костная ткань со временем врастает в нее, за счет чего протез и удерживается в кости. Для того чтобы эндопротез прирос, кость обрабатывается специальными инструментами.

Оба вида фиксации эндопротезов широко применяются в медицинской практике. Также в некоторых случаях может использоваться комбинация, когда, например, вертлужный компонент (чашка) фиксируется с помощью цемента, а бедренный компонент (ножка) бесцементно. Решение о том, использовать цементный или бесцементный эндопротез принимает хирург, основываясь на возрасте, образе жизни пациента и качестве его костей.

Эндопротез состоит из двух основных частей.

Вертлужный компонент (чашка) заменяет суставную поверхность вертлужной впадины. Оболочка вертлужного компонента изготовлена из металла, внутрь которого помещен пластиковый или керамический вкладыш, который непосредственно соприкасается с бедренным компонентом.

Бедренный компонент заменяет головку и шейку бедренной кости, обычно изготовлен из металла полностью. В некоторых конструкциях эндопротеза головка может быть выполнена из керамики.

Эндопротезирование может быть тотальным, когда заменяется оба компонента, и однополюсным. При однополюсном эндопротезировании (гемиартропластики) меняется только бедренный компонент. Гемиартропластика обычно выполняется при переломах шейки бедренной кости у пожилых и ослабленных пациентов.

При данном виде эндопротезирования допускается наиболее ранняя вертикализация пациента, уже на следующий день. Тем самым значительно уменьшается риск тромбоэмболических и гипостатических осложнений у пожилых ослабленных пациентов с переломами шейки бедренной кости. Немаловажным является более короткое время операции при гемиартропластики по сравнению с тотальным эндопротезированием, что также снижает риски во время анестезии и кровопотерю во время операции. В настоящее время в нашей клинике используются современные цементные биполярные эндопротезы тазобедренного сустава. Биполярный эндопротез — это современная разновидность однополюсного протеза, в котором головка двойная.

Подобный дизайн эндопротеза повышает срок службы протеза, увеличивает его стабильность и амплитуду движений.

Каталожные номера

Чашка пресс-фит

Вкладыш чашки пресс-фит керамический

Головка
D 28 мм

Вкладыш чашки пресс-фит полимерный

Головка
D 22.2 мм

Вкладыш чашки пресс-фит полимерный асимметричный

Головка
D 22.2 мм

Эндопротезирование коленного сустава имплантами Zimmer

В последние годы на Российском рынке эндопротезов суставов отмечается как существенное увеличение выбора имплантов ведущих западных и отечественных фирм так и значительное повышение качества продукции (3, 4, 5, 7). Большинство из них соответствуют европейским и международным стандартам ISO и др. (2, 6). Применяемые для эндопротезирования импланты изготовлены из высококачественных современных материалов, однако отличаются по конструктивным особенностям, дизайну, технологии применения. (4, 5) Зачастую у хирургов возникают проблемы с оптимальным выбором импланта для конкретного больного, учитывая индивидуальные особенности патологии и анатомической ситуации.

В связи с этим мы хотим поделиться результатами полученными в сроки от 1 года до 10 лет при первичном эндопротезировании тазобедренного сустава конструкциями Trilogy, ZCA, VerSys ET, Alloclassic, CPT фирмы Zimmer (США).

Цель исследования.

Изучить технические характеристики имплантов тазобедренного сустава Trilogy, ZCA, VerSys ET, Alloclassic, CPT фирмы Zimmer (США), ближайшие и среднесрочные результаты их использования.

Материалы и методы.

Под нашим наблюдением находилось 503 больных, с различной патологией тазобедренного сустава, которым выполнено 555 операций тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. 52 пациента оперированы с 2-х сторон. Мужчин лечилось 219, женщин – 284. Возраст больных от 18 до 82 лет. Из них моложе 25 лет – 24; от 26 до 40 лет – 117; от 41 года до 60 лет 232; и старше 60 лет — 130 человек. Бесцементная фиксация имплантов использована в 196 случаях. В том числе комбинация Trilogy + VerSys ET при 156 операциях, и Trilogy + Alloclassic при 40 оперативных вмешательствах. Реверсивная гибридная фиксация (ZCA + VerSys ET) использовалась у 297 пациентов и полностью цементная (ZCA + CPT) при 62 операциях. Выбор способа фиксации имплантов зависел от возраста больного, степени выраженности остеопороза, изменений в вертлужной впадине и проксимальном отделе бедренной кости, а также ряда других факторов. Показания к операции и их количество представлено в табл. 1.

Табл. 1
Нозологические формы и количество выполненных операций

Из анализа табл. 1 видно, что больным с травмами и последствиями травм проксимального отдела бедренной кости выполнено 221 операция первичного эндопротезирования тазобедренного сустава, что составило 39,8% от всех операций. По поводу заболеваний тазобедренного сустава произведено 334 первичного эндопротезирования – соответственно 50,2%.

Технические характеристики эндопротезов тазобедренного сустава Zimmer.

Бесцементная ножка VerSys ET. Плоская клиновидной формы ножка с проксимальной системой фиксации. (рис. 1) Материал — сплав Ti-6Al-4V. Изготовляется методом изотермической ковки, из титанового сплава, не содержащего аллергенного ванадия и соответствует международному стандарту ISO-5832-2. Ножка предусматривает как стандартную (шеечно-диафизарный угол 145°), так и латерализованную (шеечно-диафизарный угол 135°) версию. Конструктивно ножка имеет трехмерную клиновидную форму с заостренными ребрами (по 2,5 мм) в проксимальной части повышающими ее антиротационную стабильность и увеличивающими площадь остеоинтеграции. Ребер четыре в переднее – задней и латеральной областях, высота их увеличивается от медиальной части имплантата к латеральной. С увеличением типоразмера длина шейки эндопротеза не возрастает. Первичная фиксация ножки происходит при помощи метода пресс-фит, в основном в проксимальной части бедренной кости, вторичная – за счет остеоинтеграции. Ножки VerSys ET выпускаются 7-ми типоразмеров с увеличением офсета и длины ножки от размера к размеру (110, 120, 130, 140, 150, 170 и 190 мм). Поверхность ножки имеет шероховатую структуру, без воротничка и евроконус — 12/14.

Бесцементная ножка Alloclassic. Плоская, четырехгранной формы ножка с проксимальной системой фиксации. (рис. 2) Особая конструкция ножки Аллоклассик, фиксация ее в кости посредством четырех граней обеспечивают ротационную стабильность и менее нарушают эндостальный кровоток, чем при имплантации ножек, полностью выполняющих собой костно-мозговой канал. Это делает возможным стабильную имплантацию бесцементной ножки даже в порозную кость. Ножка изготовлена методом изотермической ковки, из титанового сплава Тi6AL7Nb, с титановым плазменным покрытием, большой пористостью до 200 мк и соответствует международному стандарту ISO-5832-2. Ножка имеет самоцентрирующуюся с шероховатой поверхностью форму, с конусом 12/14 мм, и 12 типоразмеров от 01 до 10 с шеечно-диафизарным углом 131°. В проксимальной части ножки в латеральной зоне имеются четыре отверстия. С увеличением типоразмера возрастает и длина шейки эндопротеза. Фиксируется имплантат первичным «вклиниванием» конуса ножки эндопротеза в медуллярный канал бедренной кости с опорой граней эндопротеза на кортикальный слой проксимальной части бедренной кости.

Цементная ножка CPT Клиновидная, плоская ножка в трех плоскостях без воротничка(рис.3). Имеет 6 типоразмеров. Материал — нержавеющая сталь или кобальт — хром (ISO 5832-01..1997). Поверхность ножки гладкая и отполированная. Ножка имеет 2 офсета – 42 и 37,5 мм. Шеечно-диафизарный угол — 135?. Тип конуса шейки — 6?. Ножка оснащается дистальным централизатором из PMMA. С увеличением размера ножки ее длина остается неизменной и составляет 130 мм. К ножке СРТ выпускается 3 типоразмера головок.

Цементная чашка ZCA Вертлужный компонент – из высокомолекулярного полиэтилена толщиной 6 мм с рентгенконтрастным кольцом по периферии и выступами по наружной поверхности для создания ровного слоя цементной мантии (рис. 4 ). Верхний край чашки имеет 3 мм ободок, за счет чего обеспечивается равномерная прессуаризация цемента. Чашка имеет стандартную и противовывиховую версию, 8 типоразмеров, а также по три 3 мм ограничителя толщины цементной мантии.

Бесцементная чашка Trilogy
Вертлужный компонент (чашка и вкладыш) состоят из металлической чашки и вкладыша из высокомолекулярного полиэтилена UHMWPE (ISO 5834-2.. 1998). Чашка изготовлена из сплава Ti-6Al-4V (ISO 5832-3..1996), имеет форму полусферы и покрытие в виде титановой проволоки для костного врастания. Спектр размеров чашек – от 44мм до 66мм, кроме того, имеются мини (с 36мм) и макси (до 80мм) размеры, однако они редко поступают на Российский рынок. Оригинальный запорный механизм чашки выполнен в форме раздвижного кольца, позволяющего интраоперационную замену вкладыша без его повреждения. Метод фиксации чашки – пресс-фит с возможностью введения не менее трех деротационных винтов. Вкладыш из высокомолекулярного полиэтилена имеет централизующий пост и фестончатые края для обеспечения деротации, 2-х видов: с 0° и 10° элевацией.

Головка изготовлена из комохромового сплава в соответствии со стандартом ISO 5832-6..1996, 4-х типоразмеров по диаметру: 22, 26, 28 и 32 мм и не менее 5-ти типоразмеров по длине шейки – 3,5 мм; + 0 мм; + 3,5 мм; + 7 мм; + 10,5 мм с конусом шейки — 12/14 мм.

Клинический анализ.

Анализу были подвергнуты данные клинико-рентгенологического обследования 261 пациентов (293 эндопротезирований), оперированных в срок от 1 года до 10 лет. В сроки до до 1 года наблюдались 11,6% больных, от 1 года до 3 лет – 17,4%, от 3 до 8 лет – 57,7% и более 8 лет – 13,3%. В анализируемую группу вошли 174 женщины и 87 мужчин. По поводу идиопатического коксартроза были оперированы 35 больных, по поводу диспластического коксартроза 52 пациента. С асептическим некрозом головки бедренной кости было 54 человека, переломами головки и шейки бедренной кости — 49 и с ложными суставами и несросшимися переломами шейки бедренной кости 71. Бесцементная фиксация имплантов (Trilogy + VerSys ET) использована в 79 случаях, реверсивная гибридная (ZCA + VerSys ET) — у 179 пациентов и полностью цементная (ZCA + CPT) при 35 операциях. Клиническая оценка результатов лечения проводилась по оценочной шкале Харриса для тазобедренного сустава (Harris: Evalution System of the Hip). Данный способ оценки позволяет оценить исходы после артропластики тазобедренного сустава (Harris W.H., 1969). Система Харриса предполагает оценку 4 категорий: боль, функция, деформация, амплитуда движений. Для каждой категории набирается определенное количество баллов. Максимальное число баллов равно 100. Сумма баллов от 100 до 90 оценивается как отличная функция сустава, от 89 до 80 – как хорошая, от 79 до 70 – как удовлетворительная и менее 70 – как неудовлетворительная (8).
Мы пользовали рентгенологическую оценку результатов лечения по Ewald на основании анализа рентгенограмм в двух проекциях, в модификации О.А. Кудинова, В.И. Нуждина и соавт. (1). Авторы выделяют четыре степени стабильности фиксации:
I степень — отсутствие миграции компонентов имплантата, отсутствие зон остеолиза — стабильное положение имплантата при качественной це¬ментной фиксации или остеоинтеграция в случае применения бесцементной методики;
II степень — отсутствие миграции компонентов, не прогрессирующий характер линий просветления при их суммарной ширине по зонам не больше 5 мм — стабильная фиброзная фиксация;
III степень — отсутствие миграции компонентов или их смещение не больше 2°, суммарная ширина остеолиза по зонам 5—10 мм — состояние угрожающей нестабильности;
IV степень — миграция имплантата больше 2°, суммарная ширина остеолиза по зонам больше 10 мм — явная нестабильность.

Результаты исследования.

К послеоперационным осложнениям были отнесены осложнения гнойно – воспалительного характера, послеоперационные вывихи головки эндопротеза, перипротезные переломы, невропатии, тромбоэмболические осложнения (табл. 2).

Табл. 2
Послеоперационные осложнения после первичного эндопротезирования тазобедренного сустава

Анализируя характер осложнений после первичного эндопротезирования имплантами Zimmer можно отметить: наиболее часто встречались гнойно – воспалительные осложнения – 1,4% и вывихи головки эндопротеза – 2,2%. Все осложнения гнойно – воспалительного характера отмечены в период от 6 мес. до 2 лет после операции и имели место у пациентов с отягощенным анамнезом (сахарный диабет, системные заболевания, предшествующие операции на тазобедренном суставе). Вывихи головки эндопротеза связаны с нарушением двигательного режима больными в раннем послеоперационном периоде, были устранены консервативно и на исход лечения не повлияли. Перипротезный перелом произошел у одного больного, что потребовало повторной операции остеосинтеза. Другие осложнения отмечены в единичных случаях и были пролечены консервативно с положительным исходом.

Отдельно проанализированы частота развития асептической нестабильности эндопротезов фирмы Zimmer (табл. 3). В данную таблицу включены только случаи тяжелой нестабильности – III – IV степени (1), в связи с чем выполнялось ревизионное эндопротезирование.

Табл. 3
Асептическая нестабильность компонентов после первичного эндопротезирования тазобедренного сустава

Из анализа таблицы 3 видно, что наиболее часто отмечалась нестабильность вертлужного компонента, причем во всех случаях при применении цементной чашки ZCA. Нестабильность бедренного компонента (ножки Versys) имела место у 4 пациентов в сроки 6, 8 и 9 лет после операции Нужно отметить, что в ранний период после эндопротезирования тазобедренного сустава (от 1 года до 3 лет) асептическая нестабильность вертлужного компонента отмечена только в 2 случаях (0,7%). В этот же период больных с нестабильностью бедренного компонента мы не наблюдали. Из 9 пациентов которым выполнено ревизионное эндопротезирование по поводу асептической нестабильности компонентов эндопротеза четверо страдали ревматоидным артритом, а еще двоим, первичное эндопротезирование выполнено по поводу посттравматического коксартроза с дефектами вертлужной впадины.

Клиническая оценка результатов лечения проводилась по оценочной шкале Харриса для тазобедренного сустава (табл. 4).

Табл. 4
Результаты лечения больных после первичного эндопротезирования тазобедренного сустава по Харрису (абс. числа/%)