CC BY
34
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЦЕхМЕНТА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА В
КЛИНИКЕ
Н.В. ЗАГОРОДНИЙ, К.М. ШЕРЕПО, Б. БХАДЖАН, А.С. АЛЬ -ТАНАНИ,
С. БИГУ, А.В. БЛИНОВ
Кафедра травматологии и ортопедии РУДН, Москва. 109280, ул.Велозаводская, 1/1,ГКБ
№13
У 20 оперированных собак проведено эндопротезирование тазобедренного сустава с пременением экспериментального эндопротеза системы К. М. Сиваша и цемента Simplex. Трем контрольным собакам сделано только введение цемента в костномозговые каналы обеих бедренных костей - 6 операций и двум овцам выполнено эндопротезирование с цементом. Всего 25 операций. После операций нагружали конечности на 4-й -12-й дни. Сроки наблюдения 3 мес., 6 мес., 1 год и 5 лет. Цель работы - ознакомить специалистов с результатами отработки техники применения хирургического цемента для эндопротезирования в эксперименте и нашими приемами, выработанными на этой основе в клинике.
Ключевые слова: тазобедренный сустав, эндопротезирование, хирургический цемент.
Применение хирургического цемента для эндопротезирования крупных суставов принято во всем мире. До недавнего времени в нашей стране применяли почти исключительно бесцементное эндопротезирование по Сивашу.
В последнее десятилетие отечественные хирурги используют более новые модели эндопротезов с применением цемента; техника такой операции мало освещена в нашей литературе, и мы полагаем, что полученные нами данные в эксперименте и клинике будут полезны клиницистам.
Цель данной публикации - ознакомить специалистов с результатами отработки техники применения хирургического цемента для эндопротезирования в эксперименте и нашими приемами, выработанными на этой основе в клинике.
Материал и метод. Оперированы 20 беспородных собак массой 18-30 кг. Применен экспериментальный эндопротез системы К.М.Сиваша и цемент «Симплекс» английского производства.
Экспериментальный эндопртез К.М.Сиваша изготовлен на опытном предприятии ЦИТО из комохрома (узел трения) и титана марки ВТ%-1 (чашка и ножка), имеет размеры чашки по большому диаметру наружной плоскости 24 мм, высоту (глубина погружения) 12 мм, ножка конусная в проксимальной части диаметр 10 мм и 8 мм (два типоразмера), длина 100 мм.
Трем контрольным собакам сделано только введение цемента в костномозговые каналы обеих бедренных костей - 6 операций и двум овцам, как спокойным малоподвижным животным выполнено эндопротезирование с цементом. Всего 25 операций. Содержание животных и условия проведения экспериментальных операций в ГУН ЦНИИТО им. Н.Н.Приорова осуществлялись в соответствии с ГОСТом.
Все собаки были живого темперамента, после операций нагружали конечности на 4-й - 12-й дни. Контрольные собаки и овцы взяты для того, чтобы изучить восстановительные процессы костной ткани на границе с цементом при исключении нагружения стыка цемент-кость или при незначительном нагружении. Сроки наблюдения над экспериментальными животными от первых суток до 5 лет с различными промежуточными сроками, что будет отражено ниже. Контрольных животных наблюдали от 4 до 7 месяцев.
Схема операции эндопротезирования по Сивашу широко известна, поэтому не описывая ее, остановимся на ее особенностях и результатах в связи с применением цемента.
Для лучшей фиксации цементной пломбы в вертлужной впадине в ее стенках в различных радиальных направлениях насверливали «анкерные» отверстия (5-6) диаметром до 2,5 мм и глубиной 0,5-10 мм. Вдавливали чашки эндопротеза со значительным усилием в цементную неотвердевшую массу. Излишки цемента тут же удаляли. При использовании цемента необходимо хорошее осушение костных поверхностей. Если КОСТ-
ные поверхности смочены кровью, костным жиром, то слипания цемента с костью не происходит; остается минимальная подвижность чашки с цементом относительно кости, а в дальнейшем это служит условием выраженной нестабильности на различных сроках. Вертлужная впадина должна быть достаточно углублена, так, чтобы чашки с цементом были вровень или несколько глубже ее краев. К мелкой впадине прочно «приклеить» чашку цементом невозможно — связь нарушается при нагружении конечности. При случайном прободении дна вертлужной впадины во время операции при обработке ее фрезой нельзя надеяться на пломбировку дефекта цемента: цемент вдаливается в дефект под подвздошную мышцу, но в дальнейшем расшатывается под нагрузкой. В этих случаях необходима костная пластика дефекта с последующим использованием цемента для установки металлических элементов протеза. У собак так же, как и у людей костномозговая полость бедренной кости имеет форму «песочных часов». Одни собаки были более длинноногие, другие менее, но с более массивным корпусом - у первых собак диафизы более тонкие, костномозговая полость более равномерная, приближающаяся по форме к цилиндрической, в другой группе диафизы толще и конусность более выражена. В связи с этим, при обработке полости ручными развертками у первой группы собак образовывали стенки диафиза, представленные почти на всем протяжении канала корковым слоем, в другой группе стенками канала на большом протяжении была губчатая кость. Особое внимание уделяли очищению костномозгового канала: промывали струей теплого физиологического раствора, осушали плотной тампонадой, быстро удаляли тампон и сразу же вколачивали в канал специальную металлическую пробку в виде длинного конуса, по форме точно соответствующую ручной развертке. Пробка подогревалась в физрастворе до 60 градусов. Вколачивание и удержание пробки в течение 2-3 минут обеспечивало полный гемостаз, и поверхность кости была «сухая». Цемент вводили в двух модификациях консистенции и двумя способами, разделив собак на 2 серии. Пробку извлекали и собакам I серии с помощью специального шприца вводили ретроградно довольно жидкий «цемент». Собакам II серии вводили раскатанную в руках пломбу в виде «свечи», выждав несколько минут после смешивания компонентов цемента до момента, когда она не прилипает к перчаткам. Ножку эндопротеза в обоих сериях вдавливали в канал. Излишки цемента, выходящие из костномозгового канала, удаляли. После операции животные находились в клинике вивария, через 2 недели переводились в вольеры дворика. Из эксперимента их выводили путем быстрой внутривенной инъекции большой дозы (1-2гр.) гексенала. Для исследований брали полные препараты бедренных костей и костей вертлужных впадин. Выполняли рентгенографию, визуальное описание распиленных препаратов и гистологическое исследование по принятой схеме микротехники.
При изучении результатов на препаратах установлено, что цемент во всех случаях заполнял полностью костномозговой канал и в виде «мантии» окутывал ножку эндопротеза слоем, толщиной 1-3 мм. Поверхность цемента, отделенная от кости, остается гладкой, соответственно стенке коркового слоя, а в местах отделения от губчатой кости -бугристая. «Анкерные» отверстия в стенках вертлужной впадины плотно заполнены цементными столбиками, цементная масса плотно выполняет межлопастные пространства чашки, его отверстия, окна ножки протеза. При стабильной установке чашки асептическая нестабильность возникла у 2 собак со сроками наблюдения I год и 5 лет. У остальных собак чашка стабильна на различных сроках, в том числе и на отдаленных, через 6 мес, I год и 5 лет. У собак после отвердевания цемента на операционном столе была отмечена минимальная подвижность ножки, на препаратах выявлена выраженная нестабильность.
При стабильно установленной ножке нестабильность возникла у 3 собак со сроками выведения из опытов 3 мес., I год, 5 лет. Нестабильность развивалась у тех собак, у которых цементная мантия была в соприкосновении с губчатой костью, а при контакте с корковым слоем стабильность сохранена на всех сроках наблюдения, включая и 5 лет.
У 11 из 23 собак на различных сроках наблюдения отмечены периостальные наслоения; они были преимущественно выражены у собак, которым вводили довольно жидкий цемент. У 2 контрольных животных также были периостальные наслоения. Объясняем мы этот феномен тем, что надкостница имеет, по-видимому, индивидуальную чувствительность, в противном случае наслоения были бы у всех собак.
Диафизы у всех собак были соизмеримы, и техника введения и консистенция цемента были одинаковы.
Под периостальными наслоениями корковая пластинка полностью перестраивается в течение года.
Периостальные наслоения клинически не проявлялись и не влияли на функцию конечности. Гистологически при стабильном положении в основном эксперименте и в 8 наблюдениях контроля цементная мантия от кости отделена тонкой фиброзной капсулой, эндостальный край кости сохранный. В случае нестабильности фиброзная капсула толстая с признаками асептического воспаления, а эндостальный край кости подвергается остеопластической резорбции.
В ранние сроки до I месяца определяются признаки повреждения тканей костномозгового канала цементом: некротическая кайма по краю кости, денатурация элементов крови, отек стромы костного мозга, деформация жировых телец. Постепенно происходит восстановление тканей, при этом костеобразование со стороны стенок костномозгового канала малоактивное.
Следует отметить, что по сериям в связи с введением цемента различной консистенции результаты были идентичными, хотя периостальные наслоения выражены значительнее при использовании более жидкого цемента. Мы полагаем, что в этой серии было более сильное и более продолжительное воздействие на кость мономера, выделяющегося из цементной пломбы.
Наши экспериментальные данные дают основание считать, что установка протеза с цементной мантией в корковую кость (компактную) более предпочтительна, чем в губчатую, именно в последнем варианте получена нестабильность. По данным литературы, губчатая кость менее устойчива к давлению. Место стыка кость-цемент подвергалось длительным интенсивным нагрузкам, и губчатая кость рассасывалась. Фактору нагрузки мы отводим главное место в причинности возникновения асептической нестабильности. В контрольных наблюдениях цементные пломбы не были под нагрузкой (у овец мало) и все они были стабильны.
На основании данных эксперимента мы выработали приемы применения цемента в клинике. Они включают:
1. применение цементной массы в более жидком состоянии для лучшего проникновения в межтрабекулярные пространства губчатой кости стенок вертлужной впадины;
2. цементную массу хорошо смешиваем и выжидаем 2-3 минуты, чтобы из нее испарился основной объем мономера;
3. после разработки костномозговой полости рашпилями стенки канала очищаем полиэтиленовым ершиком от костных фрагментов и жирового мозга; содержимое канала отсасываем электроотсосом, промываем пульсирующей струей физиологического раствора для профилактики внутрикостномозгового давления и жировой эмболии при введении цемента и ножки эндопротеза;
4. в костномозговой канал глубоко, на 1,5-2 см ниже ножки, специальным инструментом вводим костную пробку, изготовленную из резецированной головки бедра. Этот прием препятствует нагнетанию цемента в костномозговую полость при введении цемента и ножки и также является профилактикой жировой эмболии;
5. канал дренировали полиэтиленовой трубкой, соединенной электроотсосом; вводили в канал цемент и уплотняли его диском-уплотнителем для лучшего слипания цемента со стенками канала;
6. удаляли дренаж и вдавливали ножку в цемент с помощью импактора. Излишки цемента удаляли.
7. в период осевой компрессии ножки протеза орошали бедренную кость и окружающие ткани холодным физиологическим раствором для уменьшения перегрева тканей в момент окончательной политеризации цементной массы.
Операцию эндопротезирования заканчивали обычными приемами с обеспечением дренирования на 24-48 часов. Мы применяли эндопротезирование тазобедренного сустава по известным из литературы показаниям, среди которых, согласно профилю нашей клиники, основной контингент больных с ревматоидным полиартритом, коксартрозами, системной красной волчанкой. У этих больных часты протрузии вертлужной впадины. Реконструкция ее при эндопротезировании выполнялась с помощью костной пластики, укрепляющих колец различных авторов и в собственной модификации, а чашки эндопротезов всегда устанавливались с применением цемента. В статье приведены данные архивного экспериментального материала проф. К.М.Шерепо и клинического опыта проф. Н.В. Загороднего.
Литература
1. Загородний Н В Эндопротезирование при повреждениях и заболеваниях тазобедренного сустава Автореф. докт. дисс. 1998 г.
2. Загородний Н. В., Дирин В. А., Абдулхабиров М. А. Учебно-методическое пособие к курсу травматологии и ортопедии. - М., 1999.
3. Campbell's Operative Orthopaedics 9th Edition.
4. Orthopaedic knowledge update Hip and Knee reconstruction American Academy of Orthopaedics.
CLINICAL USE OF BONE CEMENT ON EXPERIMENTAL BASED RESULTS IN TOTAL HIP RE-
PLACEMENT.
N.V. ZAGORODNI, K.M. SHEREPO, B. BHAJAN, A.S. AL-TANANY, S. BIGU,
A.V. BLINOV
Traumatolodgy and Orthopaedic Chair RPFU, Moscow 109280, Velozavodskaia str 1\1,
Hospital 13.
We have performed total hip in 20 dogs with the use of experimental prosthesis K.M. Shivas and bone cement Simplex. Bone cement is introduced in medullary canals of both femurs in 3 dogs taken as control. Total hip prosthesis with the use of cement is performed in 2 sheeps considered as inactive animals. 25 operations has been done in total. Stress on the limbs given on 4th and 12th days after operations. Follow-up- 3 months,6 months, 1 year and 5 years are carried out. Aim of our work is to show to the surgeons that the techniques worked out in the experiment during total hip replacement give the optimum and excellent results in the clinics.
Key words: a hip joint, prosthesis, replacement.
