Эндопротезирование суставных поверхностей

15 Марта в 19:57 2689 0


Роль эндопротезирования суставных поверхностей остается спорной. Несмотря на изначальный энтузиазм по поводу замены суставных поверхностной как альтернативы тотальному эндопротезированию тазобедренного сустава, недопустимое число неудач в первые несколько лет после операции годы привело к уменьшению количества этих операций. С возрождением интереса к паре трения метал-метал и с появлением поперечно связанного полиэтилена хирурги вновь возвращаются к эндопротезированию суставных поверхностей.

В прошлом было предложено множество вариантов замены суставных поверхностей (рис. 1). Главное преимущество такой процедуры - сохранение костного вещества шейки бедра. В отличие от однополюсного и тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, при которых приходится жертвовать головкой и шейкой бедра, а также вскрывать интрамедуллярный канал, при замене суставных поверхностей кость проксимального отдела бедра остается интактной, что имеет колоссальное значение при возникновении потребности в ревизии.

ets40.jpg

Рис. 1. Варианты замены суставных поверхностей (Morrey B.F. Joint replacement arthroplasty, 2003).



История

Одно из первых сообщений о самом раннем использовании чужеродного материала для пластики суставных поверхностей появилось в 1840 г.: в Соединенных Штатах Carnochan использовал деревянный блок как вставку между поверхностями височно-нижнечелюстного сустава. С тех пор множество хирургов применяли различные материалы и ткани для интерпозиции поверхностей тазобедренного сустава. В 1905 г. J.B. Murphy сообщил об использовании мышцы и фасции в качестве прокладки в пораженных суставах. В 1913 г. P.P. Вреден предложил использовать с этой целью свиной пузырь. В 1918 г. такую же методику использовал W.S. Baer. M.N. Smith-Petersen первым предложил полноценную замену суставных поверхностей, или так называемую двойную колпачковую (чашечную) артропластику. Он разработал колпачок, сделанный из стекла, который помещался между головкой бедренной кости и вертлужной впадиной для лечения артроза. Стеклянные колпачки были слишком хрупки, чтобы противостоять силам, возникающим в тазобедренном суставе, и они часто ломались. В 1938 г. он заменил стекло виталлиумом и за следующее десятилетие установил более 500 таких колпачков.

В 50-х годах были разработаны различные модификации колпачковой артропластики. E.J. Haboush сообщил о двух случаях двухколпачковой артропластики, когда два металлических колпачка были установлены с акриловым цементом: один на головку бедренной кости, а другой - в вертлужную впадину. Возможно, это было одним из первых случаев использования метилметакрилата в эндопротезировании тазобедренного сустава. Вскоре после этого С.О. Townley разработал однополюсный вариант, в котором металлический колпачок устанавливался на короткой изогнутой ножке. В 1960 г. он предложил вертлужную чашку, выполненную из полиуретана, а позже - из полиэтилена. Оба компонента устанавливались на цементе. Хотя С.О. Townley первоначально сообщил о превосходных результатах, в дальнейшем расшатывание вертлужного компонента стало серьезной проблемой. С более широким распространением обычного тотального эндопротезирования тазобедренного сустава интерес к замене суставных поверхностей снизился.

Замена суставных поверхностей в различных модификациях продолжала использоваться в небольших объемах и в 70-80-х годах как альтернатива обычному тотальному эндопротезированию у молодых и активных пациентов. В настоящее время используется множество различных имплантатов для замены суставных поверхностей, которые различаются конструктивно, в зависимости от используемых материалов, методики установки и инструментального обеспечения.


Актуальность


Пациенты с асептическим некрозом головки бедренной кости (АНГБК) составляют около 10% всех случаев первичного эндопротезирования тазобедренного сустава. Большинство из них молоды, а почти у половины процесс является двусторонним. Для их лечения с переменным успехом применялось множество различных хирургических вмешательств, таких как декомпрессия очага, васкуляризированные и неваскуляризированные костные трансплантаты, пластика на мышечной ножке, остохондральные трансплантаты и различные типы остеотомии бедра. Однако при достаточно большом очаге повреждения (вовлечено более 30% головки) или субхондральном коллапсе результат таких органосохраняющих вмешательств бывает обычно неудовлетворительным, и операцией выбора является эндопротезирование. Вариантами эндопротезирования может быть замена головки бедра (однополюсный или биполярный протез), тотальное эндопротезирование и замена суставных поверхностей. Биполярные и однополюсные эндопротезы при использовании у молодых пациентов приводят к ранним неудовлетворительным результатам. Несмотря на то, что тотальное эндопротезирование - чрезвычайно эффективная операция при остеоартрозе тазобедренного сустава, частота неудач при асептическом некрозе у молодых пациентов существенно выше. Исследование, выполненное в Mayo Clinic, показало, что через 17,8 лет у пациентов с асептическим некрозом было выполнено 79% ревизий в сравнении с 39% при другой этиологии. Другое сравнительное исследование подтверждает, что у пациентов с асептическим некрозом моложе 50 лет частота неудачных результатов значительно выше по сравнению с больными остеоартрозом. Вследствие недостаточной эффективности альтернативных эндопротезированию хирургических методов лечения АНГБК и худшими по сравнению с другими нозологическими формами исходами тотального эндопротезирования вновь появился интерес к замене суставных поверхностей как одному из этапов лечения. Замена суставных поверхностей устраняет боль и восстанавливает функцию, не нарушая целостности проксимального отдела бедра, что обеспечивает благоприятные условия для ревизионной операции.

Существует три основных типа замены суставных поверхностей:

  1. частичная замена головки бедра;
  2. замена суставной поверхности головки бедра;
  3. тотальная замена суставных поверхностей (бедренной и вертлужной).


Частичная замена суставной поверхности головки бедра


Результаты этих операций при АНГБК, очень многообещающие в раннем послеоперационном периоде, оказались неудовлетворительными при средних и длительных сроках наблюдения. Основываясь на доступных сообщениях в литературе, трудно оправдать использование этих устройств в настоящее время.


Замена суставной поверхности головки бедра

Этот метод был предложен как разумный выбор для лечения молодых пациентов с АНГБК, потому что обеспечивал устранение болевого синдрома и восстанавливал функцию с выживаемостью 80% в средне-отдаленные сроки. Если замена суставной поверхности головки бедра выполнялась при III или начальной IV стадиях заболевания, отличные результаты через 5 лет были получены в 91% случаев, а через 10,5 лет - в 62% отмечались хорошие и отличные результаты по шкале Харриса. К.A. Krackow с соавторами сообщали о хороших и отличных результатах у 84% пациентов при среднем периоде наблюдения 3 года. В другом исследовании Н.С. Amstutz с соавторами проанализировали 37 тазобедренных суставов, средний возраст пациентов составил 30 лет. Отмечалось существенное восстановление функции и снижение болевого синдрома после операции. Через 7,5 лет в 11 (30%) случаях потребовалась ревизия, у 10 пациентов произошло истирание хряща вертлужной впадины, а у одного - асептическое расшатывание. Восьми пациентам были установлены тотальные эндопротезы, а в трех случаях была выполнена замена суставной поверхности вертлужной впадины с образованием пары трения металл-металл. Общая выживаемость составила через 5 лет 79%, через 10 лет - 59% и через 14 - 45%.


Тотальная замена суставных поверхностей

Наблюдение за тотальными эндопротезами суставных поверхностей в отдаленные сроки выявило большую частоту несостоятельности различных типов имплантатов. М.А .Ritter и T.J. Gioe провели проспективное сравнительное исследование 50 пациентов с двухсторонним поражением, которым с одной стороны выполнялось обычное тотальное эндопротезирование, а с другой - замена суставных поверхностей. Они сообщили, что значительно чаще наблюдались линии рентгеновского просветления на границе цемента и кости вертлужной впадины, и большее число суставов подверглись ревизии при замене суставных поверхностей.
Н.С. Amstutz с соавторами провели сравнительное исследование обычного эндопротезирования и замены суставных поверхностей, результаты которого показали большую частоту несостоятельности вертлужных компонентов из полиэтилена во второй группе пациентов. Авторы считают, что это связано с более молодым возрастом пациентов.



В последние годы исследовалась концепция замены суставных поверхностей износостойкими имплантатами, способными обеспечить хорошие трибологические характеристики и низкий уровень изнашивания. С этой целью рассматривались альтернативные пары трения керамика-керамика, металл-металл (CoCr) и поперечносвязанный полиэтилен. F.F. Buechel сообщил о ранних результатах применения бесцементного эндопротеза (Endotec), бедренный компонент которого состоит из короткой центральной клиновидной ножки и полусферического компонента, имеющего пористое покрытие со стороны кости, вертлужная чашка из UHMWPE фиксируется во впадине винтами. Из 60 пациентов у 57 получены отличные и хорошие результаты, выживаемость через 6 лет составила 91,8%.

В многочисленных сообщениях о результатах применения металл-металлических имплантатов для замены суставных поверхностей через 2-3 года наблюдения отмечалось менее 1% неудач. По данным Т. Nishii с соавторами, выживаемость металл-металлических протезов суставных поверхностей составляет 96% через 5 лет. При лечении данным методом 600 пациентов со средним возрастом 48,9 лет Н.С. Amstutz с коллегами не прибегали к ревизиям в сроки от 3,5 до 6 лет. Хотя результаты замены суставных поверхностей металл-металлическим протезом очень многообещающие, нерешенной остается проблема повышения содержания ионов кобальта и хрома во всех биологических жидкостях и тканях, зафиксированная в многочисленных исследованиях. Из-за отсутствия точных сведений о безопасности ионов металла остаются опасения относительно их возможной токсичности, канцерогенности и тератогенности. В настоящее время это является основной причиной осторожного применения этого метода у молодых и активных пациентов.


Причины неудач

J. Charnley в 1979 г. предсказывал, что основной причиной неудач при замене суставных поверхностей будет расшатывание вертлужного имплантата вследствие приложения мощных усилий большой бедренной головкой к тонкому и гибкому вертлужному компоненту. Причиной отказа бедренного компонента может стать перелом шейки бедра или нестабильность в результате резорбции кости и выравнивания компонента.

Важным фактором считают оставшееся кровоснабжение головки и ее жизнеспособность. M.AR. Freeman с соавторами считают, что оставшаяся часть головки и шейки бедра сохраняют васкуляризацию и не подвергается некрозу. Они исследовали по 5 бедренных головок в 2 сериях и пришли к выводу, что бедренная головка остается жизнеспособной. Такой же точки зрения придерживается Н. Wagner, который проводил подобные наблюдения. Имеется и другая точка зрения у авторов, которые наблюдали явления некроза в оставшейся части головки при ревизиях бедренного компонента. Н. Gerard гистологически подтвердил массивный некроз головки бедренной кости у 12 пациентов с резорбцией кости и просевшими бесцементными бедренными компонентами. Два отдельных исследования специально были посвящены изучению состояния кровообращения и жизнеспособности оставшейся части головки бедра и дали противоречивые сведения. E.R. Bogoch с соавторами исследовали 6 случаев ревизии. Очевидный некроз был выявлен в трех из четырех случаев, когда причиной ревизии явился перелом шейки бедра. У остальных двух пациентов бедренная головка была жизнеспособна, причиной ревизии у них явилась нестабильность вертлужного компонента. По мнению авторов, некроз произошел в процессе замены суставной поверхности, поскольку не отмечалось реакции кости на метилметакрилат. Кроме того, они наблюдали очаги ремоделирования на стороне перелома. Следовательно, перелом произошел через ослабленную зону в месте перехода жизнеспособной кости в некротизированную. При гистологическом исследовании 25 удаленных головок бедра явления некроза были обнаружены в 3 (12%), причем во всех случаях у пациентов произошел перелом шейки бедра. На основе анализа литературы можно сделать заключение, что возникновение некроза после замены суставных поверхностей зависит от хирургической методики, степени обработки головки бедра, дизайна эндопротеза, а причиной обнаружения некроза обычно является перелом шейки. Неизвестно, является ли перелом шейки бедренной кости причиной или последствием остеонекроза оставшейся части головки и шейки.


Показания

Основными показаниями является III-IV стадия асептического некроза головки бедренной кости у молодых, активных пациентов, которым поздно выполнять органосохраняющие операции (декомпрессия и тунелизация головки бедренной кости) и бесперспективно лечить консервативными методами.


Противопоказания

Противопоказанием к операции являются активный инфекционный процесс, злокачественные поражения проксимального отдела бедра или вертлужной впадины, кистозные изменения в головке и шейке бедренной кости и открытые зоны роста. Относительным противопоказанием можно считать анатомические нарушения на фоне врожденных диспластических процессов или посттравматические деформации у пациентов старшего возраста. Нет четкого возрастного предела для замены суставных поверхностей, но пациентам старше 50 - 60 лет целесообразно выполнить стандартное тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава.

ets41.jpg

Рис. 2. Пациентка К., 48 лет, которой по поводу асептического некроза головки бедренной кости выполнена замена суставных поверхностей (ASR DePuy): а — внешний вид эндопротеза: б — рентгенограмма через год после операции.



Обследование

Для оценки состояния вертлужной впадины и проксимального отдела бедра необходимы стандартный снимок таза, а также переднезадние и боковые рентгенограммы. С помощью шаблонов определяются предполагаемые размеры бедренного и вертлужного компонентов. Дополнительные исследования в виде компьютерной и магнитно-резонансной томографии могут помочь оценить степень вовлечения в некротический процесс головки бедренной кости.


Технические особенности

Подготовка пациента к операции не отличается от этой процедуры при обычном тотальном эндопротезировании. Положение пациента на здоровом боку с четким вертикальным позиционированием таза. Процедура по замене суставных поверхностей может быть выполнена из любого (переднего и заднего) доступа. Но выполнение из заднего доступа предпочтительно для сохранения ягодичных мышц.

Размер бедренного компонента определяется при планировании с помощью шаблонов, однако не надо торопиться и чрезмерно обрабатывать головку и шейку бедренной кости. Желательно вначале выполнить обработку на размер больше, чтобы оставалась возможность установить вертлужный компонент большего размера, чем планировалось перед операцией. Перед началом обработки бедренной кости определяется центр головки и устанавливается центратор, затем задается направление для проведения спицы с небольшим вальгусным отклонением от оси шейки. Положение спицы оценивается с помощью инструментов. После проведения спицы головка бедренной кости обрабатывается сначала конусной, а затем полой цилиндрической фрезами. После подготовки головки бедренной кости обрабатывается вертлужная впадина. Ее обработка производится так же, как для стандартного полусферического компонента. Устанавливаемый вертлужный компонент должен соответствовать предполагаемой головке бедренной кости либо быть меньше. Поскольку невозможно осуществить дополнительную фиксацию винтами, у хирурга должна быть уверенность в достаточной начальной стабильности вертлужного компонента. После установки вертлужного компонента производится установка бедренного компонента на костном цементе. Ушивание капсулы сустава и восстановление коротких наружных ротаторов выполняется согласно стандартам при использовании заднего доступа. Нагрузка на оперированную конечность ограничена в течение 3-4 недель, затем постепенно увеличивается.


Заключение

В настоящее время рекомендуется выполнять замену поверхностей тазобедренного сустава у молодых пациентов с III или ранней IV стадией АНГБК. В результате замены суставных поверхностей молодые, активные пациенты с выраженным некротическим повреждением головки, при котором невозможны другие методы хирургического лечения, получают практически полное восстановление функции, отсутствие болевого синдрома и возможность полноценной жизни на неопределенный промежуток времени. При необходимости ревизии у пациента имеется уже имплантированный вертлужный компонент, и он нуждается только в установке ножки эндопротеза с головкой, соответствующего размера.


Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб
Похожие статьи
показать еще
 
Травматология и ортопедия