CC BY
215
УДК. 616.728.3-089.28
ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШАРНИРНЫХ ИМПЛАНТАТОВ
Т.А. Куляба, Н.Н. Корнилов, Р.М. Тихилов, Ф.Ю. Засульский, А.И. Печинский, А.В. Каземирский, А.В. Селин, А.И. Петухов, И.И. Кроитору, И.А. Кукушкин.
ФГУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена Росмедтехнологий», директор - дм.н. профессор Р.М. Тихилов Санкт-Петербург
Введение
При первичном эндопротезировании коленного сустава большинство хирургов предпочитают несвязанные и частично связанные модели эндо-протезов. Более чем тридцатилетний опыт применения данных конструкций доказал их высокую эффективность как в отношении восстановления функции сустава, так и в плане продолжительности и предсказуемости отдалённых результатов. Тем не менее, в ряде наблюдений при первичном эндопро-тезировании и, зачастую, при ревизионных вмешательствах возникает необходимость в имплантации шарнирных эндопротезов, позволяющих стабилизировать сустав при несостоятельности коллатеральных связок и компенсировать обширные дефекты бедренной и большеберцовой костей. В данной работе проанализирован семнадцатилетний опыт использования шарнирных моделей эндопротезов коленного сустава в РНИИТО им. Р.Р. Вредена.
Материал и методы
В отделении экспериментально-клинической хирургии РНИИТО им. Р.Р.Вредена с 1991 г. по настоящее время выполнено более 1500 тотальных эндопротезирований коленного сустава, из которых 409 - с использованием различных моделей шарнирных эндопротезов отечественного и зарубежного производства.
В период 1991 - 1998 гг. имплантировались только шарнирные модели тотального эндопро-теза коленного сустава, преимущественно НПО «Феникс». В общей сложности выполнено 184 первичных и 152 ревизионных замещений сустава с использованием данных конструкций.
С 1998 г. мы отказались от использования эндопротезов НПО «Феникс» и при первичном эн-допротезировании коленного сустава начали имплантировать несвязанные и полусвязанные модели суставов зарубежного производства. К настоящему времени установлено более 1100 конструкций различных зарубежных производите-
лей: AGC Biomet Merck, LCS DePuyJ&J, Next Gen Zimmer, F/S Sulzer, Gemini II Waldemar Link. В то же время по показаниям мы использовали различные модели шарнирных эндопротезов.
Эндопротезы фирмы «Endo Model» производства W.Link - имплантировано 15 моделей указанных конструкций при первичных и ревизионных вмешательствах (рис. 1).
Шарнирные эндопротезы Dual Articular Knee фирмы Biomet - имплантировано 2 (рис. 2).
При опухолевых поражениях дистального отдела бедренной и проксимального отдела боль-шеберцовой костей установлено 22 эндопротеза Global Modular Replacement System (GMRS) производства "Stryker" (рис. 3).
В последние годы основным шарнирным эн-допротезом, используемым в нашей клинике, является эндопротез Roteting Hing Knee фирмы Zimmer. К настоящему времени имплантировано 36 указанных видов эндопротезов: 3 - при первичной артропластике; 26 - при ревизионных вмешательствах; 5 - при онкологических поражениях бедренной и большеберцовой костей (рис. 4).
В большинстве случаев ревизионных вмешательств возникла необходимость использования структурных костных аллотрансплантатов для пластики обширных дефектов бедренной и большеберцовой костей T3 и F3 по AORI классификации, создания опоры для эндопротеза и выравнивания уровня суставной линии. Реже использовали модульные блоки для бедренного или большеберцо-вого компонентов, позволяющие компенсировать небольшие костные дефекты (рис. 5).
При онкологической патологии осуществляли имплантацию эндопротезов с длинными ножками, костный дефект восполняли массивным структурным аллотрансплантатом дистального конца бедренной или проксимального конца большеберцовой кости (рис. 6).
а
б
Рис. 1. Шарнирный эндопротез «Endo model» (Waldemar Link): а — виды эндопротезов; б — рентгенограммы коленного сустава после установки эндопротеза.
Рис. 2. Шарнирный эндопротез Dual Articular Knee Рис. 3. Шарнирный эндопротез глобальной модульной за-(Biomet): а — внешний вид эндопротеза; б — рентгенограм- мещающей системы (GMRS): а — внешний вид эндопро-мы коленного сустава после установки эндопротеза. теза; б — рентгенограммы коленного сустава после имплан-
тации эндопротеза.
а
б
Рис. 5. Дефект внутреннего мыщелка бедренной кости компенсирован дистальным модульным блоком.
Рис. 4. Шарнирный эндопротез Rotating Hinge Knee (Zimmer): а — внешний вид эндопротеза; б — рентгенограммы коленного сустава после установки эндопротеза.
а
б
Рис. 6. Шарнирный эндопротез Rotating Hinge Knee (Zimmer), имплантированный после резекции дистальной трети бедренной кости по поводу гиганто-клеточной опухоли: а — резецированная дистальная треть бедренной кости замещена структурным аллотрансплантатом, имплантарован эндопротез с длинной бедренной ножкой; б — рентгенограммы коленного сустава через год после операции.
Результаты и обсуждение
Большое количество ревизий при установке шарнирных эндопротезов НПО «Феникс» было обусловлено низким качеством использованных конструкций, и десятилетняя выживаемость их составила около 20% (рис. 7).
Основными причинами ревизионных вмешательств после имплантации тотального эндопротеза НПО «Феникс» явились (рис. 8):
- асептическая нестабильность сустава -39,8%;
- ифекционные осложнения, чаще возникавшие после повторных ревизий - 28,1 %;
- разрушение шарнирного механизма - 15,5%;
Survival Function Complete Censored
12 1.1
ад ов П.7
OS
03
02 0.1
36S 73 □ 1D9S 1460 1825 2190 2555 2920 3285 3650 4015 4380
Время (дни)
Рис. 7. Выживаемость шарнирного эндопротеза НПО «Феникс» в течение 10 лет.
□ асептическая нестабильность - 39,8%
□ ючфеюдиж - 28,1% Оразруиюч/юшгчл-мэа- 15,5% СИ износ пошэтулена - 8,7%
□ перелом нохки эцдогрогвза - 7,8%
Рис. 8. Причины ревизий после применения шарнирного эндопротеза НПО «Феникс».
ных связок и нормальной функции коллатеральных;
- частично связанные (semiconstrained) позволяют в сочетании с ограниченной мобилизацией связок и капсулы сустава исправлять тяжёлые фиксированные деформации (ограничение разгибания до 135-130° и угловые деформации до 20-25°), достигая восстановления нормальной оси конечности и стабильности сустава. По отношению к задней крестообразной связке они принципиально делятся на эндопротезы, требующие её сохранения (PCL-retaining) и замещения (PCL-substituting);
- полностью связанные эндопротезы (fully constrained) позволяют осуществлять сгибание-разгибание и ротацию, целиком ограничивая приведение-отведение. Конструктивно данные имплантаты соединяются между собой с помощью шарнира, петлевого механизма либо другим способом [1].
Впервые ограниченное клиническое применение в 60-х годах прошлого века нашли именно шарнирные эндопротезы коленного сустава Walldius с соавторами.
Простой петлевой шарнир не мог воспроизвести сложное сочетание движений, возникающих в коленном суставе во время ходьбы, так как положение поперечной оси, вокруг которой происходит сгибание и разгибание постоянно меняется, описывая кривую в форме запятой - так называемая полицентрическая ротация (рис. 9). Сгибание и разгибание сопровождаются качением и скольжением между мыщелками бедренной и большеберцовой костей, а также отведением-приведением и внутренней и наружной ротацией [3] (рис. 10).
- износ полиэтиленового вкладыша - 8,7%;
- перелом ножки эндопротеза - 7,8%.
За период 1991 - 2007 гг. нами имплантировано 73 шарнирных эндопротеза зарубежного производства. Результаты лечения изучены в сроки от 1 до 16 лет (в среднем 3,2) года. Хорошие - у 56 (76,8%); удовлетворительные - у 12 (16,4%); неудовлетворительные - у 5 (6,8%) пациентов.
Причинами неудовлетворительных результатов явились: ранняя инфекция - 4 (5,5%), поздняя инфекция - 1 (1,3%). В 3 наблюдениях после хирургической санации имплантат сохранён, в 2 - удалён, выполнено артродезирование коленного сустава.
Трёхполюсные или тотальные эндопротезы в зависимости от выраженности механической связи между бедренным и большеберцовым компонентами условно разделяют на:
- несвязанные (unconstrained) - требуют сохранения во время операции обеих крестообраз-
Рис. 9. Полицентрическая ротация при движении в коленном суставе.
Рис. 10. Виды движений в коленном суставе: а — качение-скольжение при сгибании голени; б — отведение-приведение, сгибание-разгибание, наружная-внутренняя ротации голени.
Поэтому шарнирные модели эндопротезов обладают рядом существенных недостатков:
- высокий уровень асептического расшатывания в ближайшие годы после имплантации (16-50%%);
- большое количество инфекционных осложнений (8-15%);
- необходимость обширной резекции костной ткани при их имплантации, и как следствие, большие костные дефекты, приводящие к значительным трудностям при ревизионных операциях [4, 7].
Учитывая вышеизложенное, при первичном эндопротезировании следует отдавать предпочтение несвязанным и частично связанным моделям эндопротезов [2, 6].
Полностью связанные эндопротезы коленного сустава по степени свободы движений можно разделить на две группы:
- петлевые - допускающие только сгибание и разгибание голени;
- шарнирные - позволяющие наряду со сгибанием-разгибанием осуществлять наружную и внутреннюю ротации голени [5].
Основываясь на собственном клиническом опыте и данных зарубежной литературы, мы считаем показаниями к применению шарнирных эндопротезов следующие:
1. Невозможность сбалансировать сгибатель-ный и разгибательный промежутки по форме и размеру при:
- несостоятельности коллатеральных связок,
- анкилозе коленного сустава,
- ревизионных вмешательствах после ранее имплантированных шарнирных имплантатов.
2. Опухолевые поражения бедренной и боль-шеберцовой костей, требующие полной резекции метаэпифизов.
В остальных наблюдениях предпочтение следует отдавать несвязанным и частично связанным видам эндопротезов.
Заключение
Учитывая вышеизложенное, мы считаем, что только те ортопеды могут выполнять артропла-стику, кто строго соблюдает общеизвестные каноны тотального эндопротезирования коленного сустава при постановке показаний к операции, выборе модели эндопротеза и технических деталях операции. В противном случае данное хирургическое вмешательство может избавить пациента от боли и страданий, но и создать много сложнейших проблем в будущем больному и хирургу.
Литература
1. Корнилов, Н.Н. Эндопротезирование коленного сустава / Н.Н. Корнилов, Т.А. Куляба, К.А. Новосёлов.
- СПб.: Гиппократ, 2006. — 176 с.
2. Engh, G.A. Bone defect classification / G.A. Engh // Revision total knee arthroplasty. — Baltimore, 1997. — P. 63-120.
3. Goodfellow, J. The mechanics of the knee and prosthesis design / J. Goodfellow, J. O'Connor // J. Bone Joint Surg. - 1978. - Vol. 60-B, N 3. - P. 358-369.
4. Heck, D.A. Revision rates after knee replacement in the United State / D.A. Heck, C.A. Melfi, L.A. Mamlin // Med Care. - 1998. - Vol. 36. - P. 661-669.
5. Insall, J.N. Surgery of the knee / J.N. Insall, W.N. Scott.
- Philadelphia: Churchill Livingstone, 2001. - 2028 p.
6. Lotke, P.A. Revision total knee arthroplasty / P.A. Lotke, J.P. Garino. - Philadelphia: Lippincott-Raven, 1999. -517 p.
7. Moreland, J.R. Mechanisms of failure in total knee arthroplasty / J.R. Moreland // Clin. Orthop. - 1988.
- P. 49-64.
