Эндопротезирование тазобедренного сустава эндопротезами нового поколения

Н.В. Загородний, В.А. Дирин, Х.М. Магомедов, В.В. Соколов, А.Л. Логунов, А.П. Малютин, Н.В. Ремизов, И.А. Ухоботина

Городская клиническая больница № 13

Российский университет дружбы народов

В ортопедической клинике Российского университета дружбы народов на базе клинической больницы № 13 г. Москвы выполнено 624 эндопротезирований тазобедренного сустава имплантатами нового поколения отечественного и зарубежного производства. Первичное эндопротезирование выполнено в 580 наблюдениях, ревизионное - в 54. Наиболее часто больные страдали коксартрозом (234 чел.), ревматоидным артритом (155 чел.) и диспластическим коксартрозом (58 чел.). Средний возраст больных составил 52,1 + 11,2 лет (от 18 до 84 лет), из них мужчин - 109, женщин - 515. У 102 больных эндопротезирование тазобедренного сустава выполнено с обеих сторон. Более половины пациентов (379 чел.) имели инвалидность.

Для обследования больных использовали рентгенологический, биомеханический, денситометрический и гистологический методы. Клиническая оценка пораженного сустава оценивалась по шкале Harris W.: до операции среднее количество баллов составило 30,4, а после операции - 85,9. В целом положительные результаты эндопротезирования тазобедренного сустава получены в 96,6% наблюдений без больших различий между результатами применения отечественных и зарубежных имплантатов.

Хирургическому лечению заболеваний и повреждений тазобедренного сустава в последние 5 - 10 лет в нашей стране уделяется большое внимание. Это объясняется многими причинами. Основные среди них - участие большого количества хирургов в международных ортопедических форумах; появление на рынках России продукции ведущих ортопедических фирм мира и желание многих ортопедов использовать новые технологии в повседневной практике; стажировка многих отечественных ортопедов за рубежом.

Потребность в этой операции в России составляет не менее 250 тысяч в год. В среднем 1 операция приходится на 1000 человек населения. Отдавая дань эндопротезам тазобедренного сустава первого поколения конструкций К.М. Сиваша, Я.И. Шершера, И.А. Мовшовича, в последние годы ведущие ортопедические клиники страны используют эндопротезы нового поколения, для которых характерна разборность его компонентов, высокое качество и оптимальный подбор материалов для узла трения. Как показали данные многих зарубежных исследований, эндопротезирование тазобедренного сустава в настоящее время является самым эффективным способом оперативного лечения его заболеваний.

Мы приводим результаты использования во время хирургического лечения отечественных и зарубежных эндопротезов тазобедренного сустава нового поколения.

Использовались эндопротезы как зарубежных (Sulzer, Biomet, Zimmer, Keramed, Aesculap, Howmedica, Beznoska), так и отечественных фирм (Медитем, Синко, ИСКО, ЭСИ). В 565 операциях фиксация эндопротезов выполнялась с помощью костного цемента (Sulfix-60, Palacos, Cemex, Simplex, Bioosteo, Osteobond, CMW, Zimmer, Lima), в 35 операциях фиксация проводилась по методу press-fit и в 24 случаях использовалась гибридная фиксация имплантата. Первичное эндопротезирование выполнено в 580 наблюдениях, ревизионное - в 54.

Первичное эндопротезирование тазобедренного сустава выполнялось больным коксартрозом (234 чел.), ревматоидным артритом (155 чел.), асептическим некрозом головки бедренной кости (44 чел.), диспластическим коксартрозом (58 чел.), анкилозирующим спондилоартритом (21 чел.), псориатической и охронотической артропатией (12 чел.), ложным суставом шейки бедренной кости (43 чел.), после травмы вертлужной впадины (5 чел.) и с системной красной волчанкой ( 8 чел.).

Вторичное ревизионное эндопротезирование выполнялось в связи с развитием асептической нестабильности вертлужного компонента (13 чел.), бедренного компонента (6 чел.), обоих компонентов (12 чел.), из-за перелома ножки эндопротеза (3 чел.) и в связи с инфицированием сустава (9 чел.). У 11 больных ревизионное эндопротезирование выполнялось после ранее произведенной операции Girdlestone.

Для обследования и изучения отдаленных результатов нами использовались рентгенологический, денситометрический, морфологический и биомеханический методы. Клиническое обследование больных до и после операции мы выполняли по оценочной шкале Harris W.H., 1969. До операции все больные, кроме пациентов, отобранных для ревизионной артропластики, были распределены нами на три группы по Charnley J., (1979): группа А - больные с односторонним поражением тазобедренного сустава (271 чел.), группа В - больные с двусторонним поражением тазобедренных суставов (136 чел.), группа С - больные, имевшие сопутствующие заболевания, изменения в других органах, которые оказывали влияние на функцию тазобедренных суставов (173 чел.).

Операция эндопротезирования тазобедренного сустава выполнялась в положении больного на боку под эндотрахеальным или перидуральным обезболиванием. Первоначально мы использовали переднебоковой доступ к суставу по Мовшовичу с пересечением средней и малой ягодичной мышцы у места их прикрепления к большому вертелу (119 операций). Больным после травмы вертлужной впадины, с ложными суставами шейки бедренной кости, а также первичным коксартрозом мы применили задний доступ по Кохеру с отсечением сухожилий мышц ротаторов бедра и частично квадратной мышцы (86 операций). Наиболее часто мы шли через боковой доступ по Хардингу, который заключался в субпериостальном отсепаровывании от передней поверхности большого вертела m.vastus lateralis и m. glut.med. единым блоком (419 операций).

Капсула сустава, связочный аппарат и синовиальная оболочка иссекались полностью. У больных после травмы и с первичным коксартрозом капсула сустава сохранялась и ушивалась после операции с целью профилактики образования гематомы и вывиха головки эндопротеза.

Головка бедренной кости вывихивалась в рану и резецировалась осцилляторной пилой под углом 45° к оси бедра проксимальнее lin. intertrochanterica. Иногда в случаях протрузии головки или при выраженных остеофитах по краям вертлужной впадины вывихнуть головку не удается. В таких случаях выполнялась двойная резекция шейки толщиной 15 - 20мм. После отведения бедра головка извлекалась из впадины полностью или частями. Фрезами с постепенно увеличивающимся диаметром удаляли остатки хрящевой ткани до субхондральной костной пластинки. После иссечения остатков мягких тканей по периметру вертлужной впадины тестовой чашкой измеряли глубину впадины и определяли ориентиры установки вертлужного компонента эндопротеза. В случае использования цементной фиксации мы готовили анкерные отверстия (до 6 – 10) в стенках вертлужной впадины глубиной 10 - 15 мм и диаметром 6 - 8 мм. В тех случаях, когда имелись костные дефекты вертлужной впадины (дисплазия, протрузия, кисты, дефекты передней, верхней или задней стенки), выполнялась их пластика аутокостью, применялась гомокость из костного банка (135 операций). Кость использовалась в виде стружки, пластинок (“черепица”) или отдельных фрагментов. В 78 наблюдениях для укрепления дна и стенок вертлужной впадины были применены металлические кольца Мюллера и Безноска.

При использовании цементной фиксации чашки устанавливались во впадине с наклоном под углом 40 - 45° и в положении антеверсии под углом 10 - 20°В течение полимеризации костного цемента чашка удерживалась в заданном положении специальным инструментом, что исключало возможность нарушения ее пространственной ориентации за счет расширения цемента. Излишки костного цемента удалялись пластмассовыми ложками до начала полимеризации. Установка бесцементных чашек проводилась с помощью специальных инструментов путем их ввинчивания (чашки Синко, Aesculap) или за счет плотной посадки (чашки ЭСИ, Wagner). При этом использовались специальные насадки на инструмент, которые указывали правильную пространственную ориентацию чашки.

Введение и фиксация полиэтиленового вкладыша в металлическую чашку не вызывали трудностей за исключением чашек фирмы Синко, где иногда встречался производственный брак с вытекающими из этого трудностями во время операции.

Мы используем полиэтиленовые чашки нашей конструкции с антилюксационным козырьком и бортиком по периметру для уплотнения костного цемента (чашки ИСКО-РУДН), или чашки, имеющие в дополнение к вышесказанному четыре выступа на куполе и смещенное книзу гнездо для головки (чашки нашей конструкции, которые выпускает фирма Имплант МТ).

Разработка бедренного канала начиналась развертками малого диаметра, что способствовало быстрому его вскрытию и эвакуации содержимого. Затем рашпилями поочередно с увеличением размера подбирали оптимальную величину. В некоторых фирмах рашпили служат тестовыми ножками, а если их нет, то используют тестовые ножки эндопротезов с посадкой на конус шейки тестовых головок. Последние также имеют несколько размеров (стандартные, +4 или –4 мм или другие величины), которые изменяют плечо ножки эндопротеза (offset) и длину конечности. Головку вправляем в вертлужный компонент и проверяем объем движений, а также наличие люфта при осевой тракции. Иногда при наружной ротации бедра или отведении отдельные части большого вертела упираются в крышу или заднюю стенку вертлужной впадины. В этих случаях производилась частичная костная резекция большого вертела и (или) стенки вертлужной впадины. После вывиха тестовой головки из ацетабулярного компонента эндопротеза и удаления тестовой ножки готовили бедренный канал для введения костного цемента. На дно канала помещали костную или полиэтиленовую пробку,

которая располагалась на 15 - 20 мм ниже конца ножки. Канал обильно промывался физиологическим раствором и очищался от остатков с помощью ершика. Для этой цели мы использовали низкооборотную дрель с обратным вращением фиксированного в ней ершика. После обильного промывания и полной эвакуации содержимого канал плотно заполняли марлевой лентой, смоченной раствором перекиси водорода и адреналином, которые затем извлекаются перед введением костного цемента.

На дно канала помещаем тонкую и жесткую дренажную трубку диаметром 2 мм и соединяем ее с вакуумным отсосом.

Приготовленный костный цемент вводим с помощью специального шприца и/или пистолета. Для этого всегда используем низковязкий цемент. Введенный в бедренный канал цемент уплотняем с помощью специальных инструментов или влажной салфеткой. Затем в канал с цементом вводим ножку эндопротеза. Введение должно быть плавным и строго по оси бедра с некоторым отклонением к задней стенке (большому вертелу). Последние 10 - 15 мм ножки мы обычно погружаем с помощью легких ударов молотка по установочному инструменту. Шейку эндопротеза располагаем в нейтральном положении или с незначительным отклонением кпереди (антеверсия). Ножки с воротниками должны плотно прилегать к костному опилу шейки без костного цемента между ними (ножки Синко, ИСКО-РУДН, Мовшовича - Гаврюшенко). После полного погружения ножку удерживали в таком положении до окончания полимеризации костного цемента. В нашей практике были случаи, когда введенная в цемент ножка, но без удержания, выталкивалась из канала расширяющимся цементом на величину 10 - 20 мм. Остатки костного цемента вокруг ножки удаляли пластмассовыми ложками и скальпелем. После застывания костного цемента на ножку помещали тестовую головку и вправляли ее в вертлужный компонент. Снова проверялись движения в конечности, которые должны быть в полном объеме. После вывиха головки и замены на постоянную вновь ее вправляли в ацетабулярный компонент эндопротеза, проверяли движения и рану послойно ушивали наглухо с дренированием двумя дренажами.

При введении в канал бесцементных ножек с пористым покрытием (Синко, ЭСИ, Aesculap) трудности возникают при погружении проксимальной части эндопротеза. С этой целью легкими ударами молотка с интервалами между ними ножка постепенно вводится в канал. В отечественных ножках толщина пористого напыления иногда превышает 1 - 1,5 мм, в результате чего объем ножки значительно превышает объем последнего рашпиля. В этой связи ножку можно взять на один размер меньше последнего рашпиля или проксимальную часть бедренной кости укрепить серкляжным швом.

Несколько проще вводятся ножки без пористого покрытия по типу плотной установки (Metabloc, CLS, Zweymuller, ИСКО).

Операция выполняется, как правило, на фоне внутривенного введения антибиотиков (1,0 цефалоспорина четвертого поколения). Кроме того, мы всегда добавляем 1 г порошкообразного антибиотика в костный цемент. После операции антибиотики вводим внутривенно в течение 3 - 5 суток. Профилактику тромбофлебитов проводим инъекциями фраксипарина в течение 5 суток, бинтованием конечностей эластическими бинтами.

Изометрическое напряжение мышц оперированной конечности больные выполняют уже на вторые сутки. Ходить с помощью костылей начинают на третьи сутки.

Реабилитация больных после операции проводилась по отработанной в клинике схеме, включающей начало пассивных и активных движений в оперированной конечности, подъем и спуск по лестнице, правила пользования костылями, сидение в кресле, кровати, нагрузку на оперированную конечность. Через 6 - 8 недель больной оставляет костыли, нагружает оперированную конечность. Затем ежегодно является на консультативный прием к ортопеду в клинику или по месту жительства с рентгеновскими снимками оперированного сустава.

Отдаленные результаты эндопротезирования тазобедренного сустава с помощью обследования прослежены нами у 238 больных в сроки от 12 до 72 месяцев. Боль после операции отсутствовала у 135 больных или была слабой у 86, что составило 92,8% всей группы. Хромота отсутствовала полностью у 86 больных (37,0%), слабо была выражена у 128 больных (55,1%). Хромота сохранялась намного дольше, чем болевой синдром, в связи с тем, что после операции существовало некоторое напряжение мышц-антагонистов нижней конечности, направленное на придание ей устойчивого положения. Кроме того, из тазобедренного сустава выключается довольно большая афферентная зона (связки, капсула, синовиальная оболочка, хрящ, кость), которая играет большую роль в обеспечении устойчивости оперированной конечности. Это предположение подтверждается результатами биомеханического исследования. Дополнительной опорой после операции не пользовались 164 больных (70,

6%), а 14 пациентов передвигались с помощью костылей в связи с поражением противоположного сустава или других суставов нижней конечности. Самостоятельно передвигались на длительное расстояние 175 пациентов, обслуживали себя самостоятельно 233 пациента, поднимались по лестнице 216 больных, а общественным транспортом пользовались 205 больных. Восстановились движения в оперированном суставе у 225 человек, несколько нарушенными они сохранились у 13 больных. Наиболее часто у оперированных больных страдали наружная и внутренняя ротации бедра.

В целом положительные результаты получены в 96,6% наблюдений: отличные у 96 больных, хорошие - у 89, удовлетворительные - у 45 больных и неудовлетворительные - у 8 (3,4%). У 3 больных в сроки от 3 до 6 месяцев после операции возникло инфицирование тазобедренного сустава, что потребовало удаления эндопротеза. У 4 больных наступило асептическое расшатывание вертлужного и бедренного компонентов, а у одного произошел перелом ножки эндопротеза.

Количество неудовлетворительных результатов чаще наблюдалось при бесцементной фиксации эндопротезов. Меньшее количество положительных результатов получено у больных, имевших II и I группу инвалидности, а также у больных, входивших в группу С и В по Charnley.

Мы также изучили зависимость некоторых рентгенологических показателей от вида установленных эндопротезов, которые разделили на три группы:

o        эндопротезы Мовшовича - Гаврюшенко (М - Г);

эндопротезы собственной конструкции;

эндопротезы зарубежного производства.

Степень заполнения бедренного канала эндопротезом во всех группах была более 50%, что считается хорошим подбором имплантата (эндопротезы Мовшовича - Гаврюшенко имели показатель 69,7%, нашей конструкции - 70,1% и зарубежного производства - 75,0%).

Полнота погружения полиэтиленовой чашки в вертлужную впадину оценивалась как полное и не полное покрытие ее костной тканью. По этому показателю лучшие данные отмечены у чашек зарубежных эндопротезов и нашей конструкции, где полное покрытие наблюдалось у 48 и 53 больных соответственно (75% и 76%). В группе больных с эндопротезом М - Г этот показатель отмечен у 68 больных (57%). Эта разность показателей связана с тем, что высота чашек эндопротеза М - Г несколько превышает высоту полнопрофильных вертлужных компонентов и при ее установке во впадину, где сохранялась субхондральная костная пластинка, часть чашки оставалась не покрытой костью. Однако у больных протрузионным кокситом, где имелось углубление вертлужной впадины, чашка эндопротеза М - Г всегда оставалась полностью покрытой костью.

Признаки остеолиза костной ткани вокруг ножки эндопротеза отмечены только в группах больных, которым установлены эндопротезы М - Г (13 больных) и нашей конструкции (4 больных). При этом данные изменения костной ткани больше выявлялись в проксимальной части бедренной кости (зона 1 и 7).

Появление зоны разрежения костной ткани вокруг вертлужных компонентов нами отмечено во всех группах больных: в группе с эндопротезами М - Г их отмечено у 30 больных (25,2%), в группе с эндопротезами нашей конструкции - у 5 больных (7,8%) и в группе с зарубежными эндопротезами - у 6 больных (8,6%). Таким образом, разрежение костной ткани вокруг вертлужных компонентов эндопротезов является присущим для любых типов имплантатов.

Количество положительных результатов при использовании эндопротезов М - Г составило 95,0%, нашей конструкции - 98,5% и зарубежных эндопротезов - 98,6%. Несколько меньшее количество положительных результатов в группе больных, где использовались эндопротезы М - Г, мы объясняем тем, что свои операции эндопротезирования тазобедренного сустава мы начинали именно с этих эндопротезов, когда отрабатывалась операционная техника и техника применения костного цемента. Все осложнения с применением эндопротеза М - Г мы получили именно в первый год с момента их использования. У трех больных, у которых развились инфекционные осложнения, был использован эндопротез М - Г, а фиксация их проводилась костным цементом без антибиотиков. Эти осложнения мы объясняем плохой очисткой канала, который размещается внутри ножки. Фирма, выпускающая данные эндопротезы, нарушила технологический процесс подготовки имплантатов к их использованию.

Если из данного исследования исключить 3 больных с инфекционными осложнениями, то количество положительных результатов в группе с эндопротезами М - Г составит 97,5%.

Нами выполнена денситометрия тазобедренного сустава после его эндопротезирования у 30 больных дважды с 6-месячным интервалом. Денситометрическое исследование (ДЕХА) проводилось в отделении рентгенодиагностики Института ревматологии РАМН (зав.

отделением кандидат мед. наук Смирнов А.В.) с помощью аппарата QDR 1000+ фирмы “HOLOGIC”, США. Для более удобного считывания получаемых данных, область тазовой кости вместе с вертлужной впадиной разбивалась на три зоны по De Lee и Charnley, а проксимальная часть бедренной кости вместе с эндопротезом - на 7 зон по Gruen с соавторами. Получаемые на дисплее компьютера цветные денситограммы довольно наглядно отражали плотность костной ткани в зонах интереса интенсивностью изменения окраски. Основными показателями, определяющими минерализацию костной ткани, были минеральное содержание кости (масса костной ткани - ВМС), выраженное в граммах минерала на 1 см кости, и минеральная плотность кости (BMD), которая рассчитывается на диаметр кости и выражается в граммах на квадратный сантиметр.

Изменения плотности костной ткани в бедре и области вертлужной впадины имели не одинаковую величину. В эти сроки плотность бедренной кости изменялась незначительно (до 10% исходного состояния). Наиболее часто изменения плотности костной ткани бедра отмечены в зоне 7 по Gruen (область части шейки бедра и малого вертела). Изменение плотности костной ткани таза после эндопротезирования происходит в большей мере, чем в бедренной кости. В 15 исследованиях эти изменения превысили 11% по сравнению с первым исследованием. Значительное увеличение плотности костной ткани отмечено в зоне II по De Lee и Charnley - до 26,6% и несколько меньшим она была в зоне I - 21,7%. У одной больной с нестабильностью ножки эндопротеза отмечено снижение плотности в проксимальной части и увеличение ее в дистальной части. Данные денситометрического исследования были подтверждены рентгенологическими исследованиями. У другого больного увеличение плотности костной ткани ниже ножки эндопротеза было подтверждено также рентгенологическим исследованием и расценено как усиленное развитие склерозированной костной ткани (костный пьедестал).

Нами не выявлено разницы в показателях плотности костной ткани в области бедра и вертлужной впадины в зависимости от вида используемых эндопротезов.

Таким образом, плотность костной ткани после эндопротезирования тазобедренного сустава претерпевает изменения, что свидетельствует о развитии адаптационных процессов в кости под воздействием имплантатов и новых условий распределения нагрузок. При этом уменьшение плотности костной ткани в одном месте ведет к ее увеличению в другом.

Морфологическое исследование операционного материала, взятого у 53 больных во время эндопротезирования, проведено в лаборатории клинической морфологии Института ревматологии РАМН (руководитель - канд. мед. наук Раденска-Лоповок С.Г.). В результате исследования микропрепаратов выявлено, что чаще всего больные страдали ревматоидным артритом и коксартрозом. Следует отметить и такие редкие патологические состояния, как охроноз и псориатическая артропатия. Оперативное вмешательство проводилось в случаях склероза синовии, а также и при наличии морфологических признаков выраженного местного воспаления, которые не всегда коррелировали с общей активностью патологического процесса. Об этом свидетельствовали наличие экссудативно-некротических, выраженных пролиферативных изменений, а также наличие грануляционной ткани в синовиальной оболочке, выявленные во время операции.

У больных с осложнениями в виде нестабильности вертлужной впадины (асептического или инфекционного происхождения), вывихом головки отмечалось развитие грануляционной ткани, которая явилась причиной нестабильности эндопротеза. У пациентов с вывихом головки имплантата полость вертлужного компонента была заполнена грануляционной тканью, которая препятствовала закрытому вправлению головки.

Проведенные морфологические исследования подтверждают связь между развитием признаков местного воспаления и наличием клеточного паннуса с развитием грануляционной ткани в вертлужной впадине.

Отсутствие грануляционной ткани и минимальные экссудативные и экссудативно-некротические изменения в биоптате можно рассматривать как оптимальный фон для оперативного вмешательства.

Данные проведенных исследований показали, что ближайшие результаты использования эндопротезов нашей конструкции наряду с другими отечественными имплантатами не уступают их зарубежным аналогам.

Таким образом, эндопротезирование больных с повреждениями и заболеваниями тазобедренного сустава имплантатами отечественного и зарубежного производства позволяет утверждать, что это очень эффективный метод лечения тяжелой категории больных с патологией опорно-двигательного аппарата, который в 96,4% наблюдений обеспечивает положительный результат.