CC BY
73
В помощь практическому врачу
УДК 617.3
МАЛОИНВАЗИВНОЕ ХИРУРГИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ ОСТЕОНЕКРОЗА ГОЛОВКИ БЕДРЕННОЙ КОСТИ: ОБОСНОВАНИЕ, ТЕХНИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ
А. Э. Мурзич, кандидат медицинских наук
1 ГУ «Республиканский научно-практический центр травматологии и ортопедии», 220024, Республика Беларусь Минск, ул. Кижеватова, д. 60/4
РЕЗЮМЕ Описана оригинальная техника хирургического лечения остеонекроза головки бедренной кости с помощью малоинвазивных методов: либо с использованием костной аутопластики очага некроза, либо с введением в очаг некроза концентрата аутологичного костного мозга или мезенхимальных стволовых клеток. Проанализированы результаты лечения 64 больных.
Ключевые слова: остеонекроз головки бедренной кости, декомпрессия, костная пластика.
* Ответственный за переписку (corresponding auhor): mae77@list.ru
Некроз головки бедренной кости (НГБК) занимает лидирующие позиции среди патологии тазобедренного сустава у пациентов в возрасте 25-44 лет и характеризуется прогрессирующим течением с развитием коллапса нагрузочной части головки бедра, её деструкции и вторичного коксартроза. Мужчины болеют остеонекрозом головки бедра в 3 раза чаще женщин, и в большинстве случаев заболевание имеет двухстороннюю локализацию [1, 2].
В последние десятилетия интерес специалистов к данной патологии значительно возрос, поскольку число эндопротезирований у молодых пациентов постоянно увеличивается. Ежегодно в США выявляется до 20 000 новых случаев НГБК [3], в Германии - до 7 000 [4], в Японии - более 12 000 [5], в Южной Корее -до 1 400 [6]. По данным регистра эндопротезирова-ния тазобедренного сустава РНИИТО им. Р.Р. Вредена за 2007-2012 гг., число эндопротезирований по поводу НГБК составило от 7 до 14,8% [7, 8].
В Республике Беларусь (РБ) проблема диагностики и лечения НГБК у молодых пациентов является сложной и нерешенной задачей. Оперативное органо-сохраняющее лечение на практике применяется в редких случаях, а основным хирургическим способом остается тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава (ТЭТС) [9]. В 2018 г. в РБ выполнено около 900 операций ТЭТС при НГБК, и в большинстве случаев пациентами являлись молодые лица трудоспособного возраста. Поэтому проблема ранней диагностики и лечения НГБК имеет большое социально-экономическое значение.
Хирургическое лечение НГБК на ранних стадиях заболевания имеет целью улучшить клиническое состояние пациента и отдалить время выполнения эндопротезирования. К основным методикам относятся корригирующие остеотомии бедер [10], костнопластические операции с применением васкуляри-зированных, структурных костных трансплантатов, трансартикулярной костной пластики, титановых «опорных» винтов [11-13]. Все эти вмешательства являются патогенетически обоснованными, но, как правило, травматичными, с высоким риском осложнений и требуют дополнительной процедуры для забора трансплантата. Корригирующая остеотомия в отдаленном периоде приводит к угловой деформации проксимального отдела бедра, что осложняет эндопротезирование и ухудшает его результаты [1].
К методам малоинвазивного хирургического лечения НГБК относятся разнообразные варианты декомпрессии метаэпифиза бедренной кости. Их принцип заключается в просверливании каналов в шейке и пораженной головке бедра через небольшие разрезы кожи. Подобное вмешательство имеет более чем пятидесятилетнюю историю и неоднозначное мнение среди ортопедов по поводу техники ее выполнения и эффективности. Методики выполнения операции отличаются по способу доступа, количеству просверленных каналов, диаметру трепанационных отверстий. Вне зависимости от техники выполнения операции большинство специалистов высказывают единое мнение о том, что чем раньше она выполнена, тем лучше результат. Показана эффективность использования различных биорезорбируемых мате-
риалов для заполнения костных полостей [7], применения обогащенной тромбоцитами аутоплазмы для стимуляции остеорегенерации [14]. Однако внедрение в практику того или иного метода с доказанной эффективностью зачастую ограничено техническими возможностями клиники, навыками персонала, отсутствием остеозамещающих субстанций. С другой стороны, это побуждает специалистов разрабатывать новые хирургические методы и способы замещения костной ткани.
В связи с бурным развитием клеточных технологий и углублением знаний о биологии популяции мезен-химальных стволовых клеток (МСК) в последние годы в различных областях хирургии все шире стала применяться клеточная терапия. МСК обладают свойствами дифференцироваться в остеобласты в естественных условиях, индуцировать пролиферацию и дифференцировку клеток-предшественников осте-оцитов в костной ткани, которая окружает область некроза, стимулировать регенерацию пораженного участка, участвовать в ангиогенезе и неоваскуляри-зации [15, 16]. Несмотря на отсутствие унифицированных подходов к хирургическому лечению НГБК, проведенные мета-анализы указывают на его преимущество перед консервативными методами [17].
В настоящей статье мы обобщили опыт выполнения малоинвазивных органосохранных технологий лечения пациентов с НГБК с применением костной пластики и клеточных технологий.
В клинике РНПЦ травматологии и ортопедии г. Минска за период с 2014 по 2018 гг. прооперированы 60 пациентов (на 64 тазобедренных суставах) с НГБК. Средний возраст оперированных составил 40 [30; 47,5] лет. Критериями исключения были: дис-плазия тазобедренных суставов, посттравматический НГБК, ревматические заболевания, злоупотребление алкоголем.
Хирургическое лечение проводилось по разработанным нами оригинальным малоинвазивным технологиям декомпрессии головки бедра в сочетании либо с костной аутопластикой очага некроза, либо с клеточной терапией - введением в очаг некроза концентрата аутологичного костного мозга или МСК. На разработанную нами оригинальную методику костной аутопластики очага некроза при НГБК у взрослых был получен патент РБ [19].
При использовании концентрата аутологичного костного мозга во время операции перед декомпрессией выполняли пункцию крыла подвздошной кости с помощью троакара и аспирировали костный мозг в объеме 60-80 мл, центрифугировали и выделяли фракцию мононуклеарных клеток, объем которой доводили до 2-3 мл. Использовали оборудование Harvest (Harvest Bone Marrow Aspirate Concentrate (BMAC) System Products). Полученный концентрат
мононуклеарных клеток костного мозга вводили вну-трикостно в головку бедра.
При использовании МСК первым этапом производили пункцию крыла подвздошной кости и аспирацию 60-70 мл костного мозга. Из полученного материала изготавливали клеточный продукт в лаборатории РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии. Содержание аутологичных МСК в культуре составляло в среднем 32,1 ± 3,4 х106 клеток.
Костная аутопластика очага некроза выполнена у 42 пациентов (42 операции) (группа 1), введение в очаг некроза концентрата аутологичного костного мозга и МСК - у 18 больных (22 операции, четыре пациента оперированы с обеих сторон) (группа 2). В большинстве случаев зарегистрированы поздние стадии НГБК (IIc и IIIa классификации ARCO [18]) с распространением некротической зоны латераль-нее наружного края вертлужной впадины (в целом в 46 случаях (72%); в группе 1 - 28 из 42 больных, в группе 2 - 18 из 22).
В предоперационную подготовку входило лабораторное и инструментальное исследование, рентгенография, МРТ тазобедренных суставов.
Хирургическая техника. Применялся следующий хирургический инструментарий: канюлированные полые и круглые фрезы из набора инструментов для пластики крестообразной связки диаметром 9-12 мм, артроскоп, поршневидный толкатель.
В условиях операционной под общим наркозом или спинальной анестезией пациента фиксировали в положении на спине. Здоровая конечность закреплялась на подставке в положении отведения и сгибания в тазобедренном суставе для возможности выполнения рентгенологического контроля. Оперируемая конечность фиксировалась в положении 5° отведения и 10° внутренней ротации. Под контролем электронно-оптического преобразователя (ЭОП) в шейку бедра по направлению к центру очага некроза вводили спицу Илизарова на глубину 5 мм до субхондрального слоя. Расположение очага некроза определялось в ходе предоперационного планирования в результате сопоставления данных МРТ и рентгенографии тазобедренного сустава. В месте расположения спицы производили разрез кожи 3 см. По спице полой фрезой осуществляли забор цилиндрического костного трансплантата из межвертельной зоны бедра. Далее рассверливали пораженную (как правило, передневерхнюю) зону головки бедра округлыми фрезами и туннелировали изогнутым шилом изнутри кости по окружности центра очага (рис. 1). Такая внутрикостная остеоперфорация, на наш взгляд, способствовала декомпрессии не-кротизированной костной ткани в очаге без потери прочностных свойств головки бедра, что неизбежно
Рис. 1. Интраоперационные изображения левого тазобедренного сустава пациента В., 42 лет, с некрозом головки бедренной кости: А, Б - декомпрессия зоны некроза, В - туннелизация шилом, Г - введение клеточного продукта мезенхимальных стволовых клеток, Д - остеоскопический вид зоны некроза до (Д1) и после туннелизации (Д2), демонстрирующий внутрикостное кровотечение
возникает при массивном циркулярном рассверливании плотной некротизированной кости.
Предложенный вариант декомпрессии головки бедренной кости технически прост, однако требует четкого соблюдения этапов операции: правильной укладки пациента, четкого рентгенологического контроля, дозирования прилагаемого мышечного усилия при сверлении головки бедра для предупреждения его перфорации, аккуратной манипуляции с инструментарием.
С целью контроля качества декомпрессии и визуальной оценки жизнеспособности кости в канал шейки бедра вводили артроскоп с углом наблюдения 30°. Некротизированные костные фрагменты удаляли с помощью шейвера под визуальным контролем. В ряде случаев при наличии синовита тазобедренного сустава, свободных костно-хрящевых тел, признаков импиджмент синдрома выполнялась артро-скопия тазобедренного сустава с последующей его санацией, хондропластикой и биопсией синовиальной оболочки. Визуальная оценка хрящевой поверхности головки над зоной некроза подтверждала начальные признаки коллапса субхондральной кости или повреждения хряща при сомнительных данных МРТ. Артроскопия была применена у 7 пациентов и выполнялась по стандартным методикам.
После декомпресии зона некроза в группе 1 заполнялась с помощью измельченной аутологичной губчатой кости. Уплотняющий цилиндрический трансплантат вводили с помощью поршневидного толкателя через фасциально-мышечный массив под контролем ЭОП.
В группе 2 в 10 случаях концентрат костного мозга вводили с помощью длинной иглы внутрикостно через канал в головку бедра, частично смешивая с аутологичной губчатой костью и закрывая снаружи канал аутокостной пробкой для предотвращения
вытекания жидкого клеточного продукта. В этой же группе 12 пациентам в очаг некроза вводили клеточный продукт МСК. Клеточная терапия применялась у молодых пациентов 25-45 лет, у которых были исключены бактериальные и инфекционные триггеры заболевания и установлена сосудистая этиология остеонекроза [1].
Схематическое изображение клеточной терапии представлено на рисунке 2.
Ранний послеоперационный период включал в себя разгрузку сустава в виде ходьбы с помощью костылей с дозированной нагрузкой на оперированную конечность (до 10% веса тела) до шести недель, физиотерапевтическое и медикаментозное лечение, лечебная физкультура. Период восстановления трудоспособности составлял до восьми недель. Рекомендовались занятия на велотренажере, плавание, запрещались бег и прыжки.
Результаты хирургического лечения изучены нами у всех пациентов в сроки от одного до пяти лет, средние сроки наблюдения составили 20 [12; 39,5] месяцев.
С целью динамического контроля выполняли рентгенографию, МРТ, клиническую оценку производили на основании визуальной аналоговой шкалы (ВАШ) и шкалы Harris.
Осложнений после органосохранных операций в обеих группах не выявлено. При динамическом наблюдении выявлены значимые различия в сроках госпитализации пациентов (в группе 1 - 10 [8; 14] дней, в группе 2 - 8 [6; 10] дней, p = 0,013). При оценке уровня болевого синдрома по ВАШ в 40 (62,5%) случаях пациенты отмечали снижение болевого синдрома с исходного уровня 60 ± 4,2 балла по ВАШ до 32 ± 3,4 балла (по 100-балльной шкале) через месяц после операции, что, по нашему мнению, связано со снижением внутрикостного давления в некротическом
2
Рис. 2. Схема клеточной терапии при некрозе головки бедренной кости (зона некроза головки бедра заштрихована): 1 - имплантация клеточного продукта мезенхимальных стволовых клеток (А), 2 - введение костного аутотрансплантата (Б)
очаге за счет декомпрессии и разгрузки сустава. В 30 (47%) случаях пациенты, у которых по данным МРТ до операции определялся отек костного мозга всей головки с распространением на шейку бедра, после вмешательства отмечали купирование болей на вторые-третьи сутки после операции. Уровень болевого синдрома снижался на протяжении трех месяцев после операции и затем существенно не менялся.
Среднее число баллов по шкале Harris у пациентов до операции составило 76 ± 5,2, в послеоперационном периоде - 82,2 ± 3,2. Проведенный статистический анализ не выявил достоверных различий между рассматриваемыми группами в уровне болевого синдрома по шкале ВАШ, что, по нашему мнению, связано с относительно небольшой численностью групп.
В последующем из 64 прооперированных тазобедренных суставов 9 (14%) были подвергнуты тотальному эндопротезированию в сроки от одного до двух лет после операции. Различия в сроках выполнения ТЭТС в исследуемых группах были статистически незначимы.
До и после операции проводилась сравнительная оценка структур тазобедренного сустава по данным МРТ в STIR (short tau inversion recovery) режиме. В 28 (43,8%) случаях уменьшение отека костного мозга головки бедра установлено через 12 месяцев после декомпрессии, снижение выраженности сино-вита тазобедренного сустава, что положительно повлияло на клиническую симптоматику.
Клинический пример. Пациент К., 31 года, обратился в клинику РНПЦТО с жалобами на боли в правом тазобедренном суставе. Проведено клинико-лабо-раторное и инструментальное обследование, по результатам которого установлен диагноз аваскуляр-
ного некроза головки бедренной кости IIb стадии. Пациенту выполнено малоинвазивное вмешательство с имплантацией композита МСК (рис. 3).
Динамика основных параметров до и через два года после операции представлены в таблице.
Применение клеточной терапии у данного больного позволило достигнуть улучшения клинического состояния и положительной динамики по данным МРТ.
Таким образом, предложенные варианты органо-сохраняющих операций дают положительный долгосрочный эффект при I-II стадиях заболевания до наступления коллапса субхондральной кости. Применение стимуляторов остеорегенерации (МСК, концентрата мононуклеарных клеток) создает лучшие предпосылки для регенерации костной ткани. Выполнение костнопластических вмешательств на 111 a стадии дает положительный клинический результат за счет купирования болевого синдрома в раннем послеоперационном периоде, однако восстановление нагрузочной зоны головки, по-видимому, требует применения костно-пластических методов с использованием структурных трансплантатов или иных имплантов, способных выполнить поддерживающую функцию. На наш взгляд, можно применять декомпрессивные вмешательства при коллапсе головки бедра у пациентов на IIIb-c стадии при наличии противопоказаний к эндопротезированию, для предотвращения возможных осложнений ТЭТС или при отказе пациента от его выполнения. Операцию декомпрессии нецелесообразно выполнять при посттравматическом некрозе головки бедра с ее хон-дромаляцией, при наличии признаков остеоартрита сустава с сужением суставной щели, при диспласти-ческом коксартрозе, сопутствующих некомпенсированных заболеваниях.
Таблица. Оценка клинико-инструментальных параметров при лечении остеонекроза головки бедренной кости у пациента К. в динамике
Параметр До операции Через два года после операции
Боль в суставе по ВАШ, баллы - в покое - при ходьбе - при ротационных движениях 30 20 30 0 10 10
Объем движений в суставе Полный Полный
Шкала HARRIS (баллы) 80 96
Угол Kerboul, ° 190 190
Отек костного мозга головки (МРТ, STIR) До уровня латерального края вертлужной впадины Занимает медиальные 2/3 головки
Остеохондральная пластинка Интактна Интактна
Синовиальные структуры Синовит Норма
1 2
Рис. 3. Результаты магнитно-резонансной томографии и рентгенографии пациента К. до (1) и через два года после операции (2). Определяется снижение интенсивности сигнала в T1 (A, Б) и STIR (B, Г) проекциях. На рентгенограммах до (Д1) и после операции (Д2) признаков коллапса субхондральной кости нет. Примечание: Кл - клеточный продукт мезенхимальных стволовых клеток
ЛИТЕРАТУРА
1. Current concepts on osteonecrosis of the femoral head / J. Moya-Angeler [et al.] // World J. of Orthopedics. -
2015. -Vol. 6, № 8. - P. 590-601.
2. Epidemiologic study of avascular necrosis of the femoral head / D. Kamal [et al.] // Cur. Health Sciences J. - 2013. -Vol. 39, № 3. - P. 169-174.
3. Hungerford, D. S. Asymptomatic osteonecrosis: should it be treated? / D. S. Hungerford, L. C. Jones // Clinical Orthopaedics and Related Research. - 2004. - № 429. -P. 124-130.
4. Arbab, D. Atraumatic femoral head necrosis in adults / D. Arbab, D. P. Konig // Deutsches Arzteblatt International. -
2016. - Vol. 113, № 3. - P. 31-38.
5. Nationwide epidemiologic survey of idiopathic osteonecrosis of the femoral head / W. Fukushima [et al.] // Clinical Orthopaedics and Related Research. - 2010. - Vol. 468, № 10. - P. 2715-2724.
6. Prevalence of osteonecrosis of the femoral head. A nationwide epidemiologic analysis in Korea / J. S. Kang [et al.] // The J. of Arthroplasty. - 2009. - Vol. 24, № 8. -P. 1178-1183.
7. Эффективность использования биорезорбируемых материалов для заполнения костных полостей при остеонекрозе головки бедренной кости / В. А. Конев [и др.] // Травматология и ортопедия России. - 2014. -№ 3. - С. 28-38.
8. Данные регистра эндопротезирования тазобедренного сустава РНИИТО им. Р. Р. Вредена за 2007-2012 годы / Р. М. Тихилов [и др.] // Травматология и ортопедия России. - 2013. - № 3. - С. 167-190.
9. Мурзич, А. Э. Новый метод хирургического лечения аваскулярного некроза головки бедра у взрослых: технические аспекты / А. Э. Мурзич, А. В. Белецкий // Медицинские новости. - 2017. - № 12. - С. 30-34.
10. Соколовский, А. М. Ротационные остеотомии бедра / А. М. Соколовский, О. А. Соколовский // Медицинские новости. - 1999. - № 7. - С. 3-8.
11. Survivorship analysis and radiographic outcome following tantalum rod insertion for osteonecrosis of the femoral head / C. J. Veillette [et al.] // The J. of Bone and Joint Surgery. American volume. - 2006. - Vol. 88, suppl. 3. -P. 48-55.
12. Хирургическое лечение больных с асептическим некрозом головки бедренной кости на ранних стадиях / В. В. Агаджанян [и др.] // Политравма. - 2016. - № 4. -C. 23-30.
13. Использование нового способа комбинированной им-пакционной аутопластики головки бедренной кости при лечении пациентов с ранними стадиями асептического некроза [Электронный ресурс] / Г. П. Котельников [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2017. - № 4. - Режим доступа: http://www. science-education.ru/ru/article/view?id=26641. - Дата доступа: 11.11.2019.
14. Горбатенко, А. И. Успешный опыт использования обогащенной тромбоцитами аутоплазмы в лечении асептического некроза головки бедренной кости / А. И. Горбатенко // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии : сб. тез., Астрахань, 27-28 апреля 2017 г. / Центр. науч.-исслед. ин-т травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова, Астрахан. гос. мед. университет. - Астрахань, 2017. - С. 193-196.
15. Камалов, А. А. Стволовые клетки и их использование в современной клинической практике / А. А. Камалов, Д. А. Охоботов // Урология. - 2012. - № 5. - С. 105-114.
16. Сергеев, В. С. Иммунологические свойства мультипо-тентных мезенхимальных стволовых клеток / В. С. Сергеев // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2005. - № 2. - С. 39-42.
17. Comparison of core decompression and conservative treatment for avascular necrosis of femoral head at early stage: a meta-analysis / Y. C. Hong [et al.] // Int. J. of Clinical and Exp. Medicine. - 2015. - Vol. 8, № 4. - P. 5207-5216.
18. ARCO (Association Research Circulation Osseous): committee on terminology and classification // ARCO News. - 1992. - № 4. - P. 41-46.
19. Способ хирургического лечения аваскулярного некроза головки бедра у взрослого : пат. 22648 Респ. Беларусь : МПК А 61В 17/56 / Белецкий А. В., Мурзич А. Э. ; заявитель ГУ «Респ. науч.-практ. центр травматологии и ортопедии». - № а 20170060; заявл. 23.02.2017; опубл. 30.10.2018 // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. уласнасцК - 2019. - № 4. - С. 56-57.
20. Комплексный подход к выявлению этиологических факторов развития остеонекроза головки бедра / А. Э. Мурзич [и др.] // I Международный конгресс ассоциации ревмоортопедов. Школа ревмоортопедии и «SHOULDER AND ELBOW COURSE» : тез. докл. конгр., Москва, 28-29 сентября 2017 г. / Ассоц. ревмоорто-педов [и др.] ; редкол.: М. А. Макаров, С. А. Макаров, Е. И. Бялик. - Воронеж, 2017. - С. 32-34.
MINIMALLY INVASIVE SURGICAL TREATMENT FOR WHIRLBONE OSTEONECROSIS: SUBSTANTIATION, TECHNIQUE AND RESULTS
E. Murzich
ABSTRACT. An original technique of surgical treatment for whirlbone osteonecrosis by minimally invasive methods such as autoosteoplasty of necrosis focus or insertion of back-up marrow concentrate or mesenchymal stem cell concentrate into necrosis focus was presented. 64 patients were treated and the findings of this treatment were analyzed.
Key words: whirlbone osteonecrosis, decompression, osteoplasty.
