Ревизионная артропластика бедренного компонента эндопротеза

Целью ревизионной артропластики является создание прочной конструкции сустава, включая хорошую фиксацию ножки, стабильный сустав и восстановление костной основы бедренной кости. Однако существует множество факторов, затрудняющих выполнение поставленных задач. Среди них наиболее важными являются следующие: большой дефект костной ткани, нестабильность сустава, инфекция, перелом бедренной кости (в результате массивного остеолиза), отсутствие сращения большого вертела. При замене бедренного компонента хирург может столкнуться с проблемой удаления имплантата и остатков цемента, переломом бедренной кости, перфорацией кортикальной стенки, отсутствием прочной фиксации имплантата и т.д. 

Поэтому при предоперационном планировании необходимо ответить на следующие ключевые вопросы: какой доступ к тазобедренному суставу является оптимальным; как лучше удалить имплантат с минимальной травматизацией костной ткани; какой тип реконструкции и тип ножки лучше использовать, как добиться прочной фиксации компонента; как заместить дефект костной ткани.

Предоперационное планирование.

При предоперационном планировании необходимо тщательным образом проанализировать историю заболевания и ответить на вышеперечисленные вопросы. Важно знать детали предшествующей операции, описание операционных и послеоперационных осложнений, а также уточнить жалобы, заставившие пациента обратиться за консультацией.

Важность детального сбора анамнеза трудно переоценить. К примеру, если у больного после первичной артропластики все время сохранялся болевой синдром, или боль появилась спустя короткое время, наблюдалось повышение температуры тела, то можно предположить наличие латентной инфекции. При таком течении заболевания усилия хирургов должны быть направлены на поиск очага воспаления. Этому могут помочь исследования крови (наличие лейкоцитоза, СОЭ, С-реактивный белок, исследование уровня провоспалительных цитокинов, в частности, интерлейкинов 1α, 1β, фактора 8, фактора некроза опухоли), аспирация содержимого из полости тазобедренного сустава и микробиологическое исследование.

Желательно определить механизм развития нестабильности бедренного компонента. Еще до операции хирург должен знать тип и размер установленного ранее протеза.

Клинически нестабильность ножки эндопротеза проявляется болью в области бедра, которая усиливается при физической нагрузке и проходит после отдыха. При обследовании болезненность можно вызвать, создав форсированную осевую нагрузку на конечность или путем проведения ротационных движений в положении разгибания или сгибания в тазобедренном суставе.

Следующим этапом обследования больного является изучение рентгенограмм таза, бедра (с захватом всего бедренного компонента) в прямой и боковой проекциях и вертлужной впадины в боковой проекции. Изменения на рентгенограммах должны быть оценены в динамике в сравнении с первичными, при этом важно обращать внимание на оседание и другие изменения положения имплантата, протяженность и выраженность остеолиза, качество костной ткани, наличие дефектов кости, расположение цементной мантии и цементной пробки, состояние кортикальных стенок. Возможно наличие и других патологических изменений, таких как перипротезный перелом, гетеротопические оссификаты, несращение большого вертела на месте остеотомии.

Целесообразно проводить предоперационное планирование вместе со всей хирургической бригадой. Хотя это и не всегда возможно, нужно стремиться к созданию целостной картины зоны поражения костной ткани, иметь план доступа к тазобедренному суставу и бедренной кости для удаления имплантата и костного цемента с сохранением костной ткани и окружающих мышц. Наряду с основным, всегда необходимо иметь несколько альтернативных вариантов проведения операции.

Все пациенты с нестабильностью ножки имеют дефицит костной ткани различной степени выраженности. Результаты ревизионной артропластики часто зависят от размера поражения кости и возможности хирурга восстановить костную основу бедренной кости. Выбор способа операции также зависит от степени разрушения костной ткани. Поэтому важным элементом выработки стратегии лечения является классификация ее дефектов, которая предполагает не только описание протяженности и локализации зоны остеолиза, но и определенную лечебную тактику. Мы в своей практике пользуемся классификацией Mallory, в которой различают четыре категории дефектов бедренной кости при нестабильности бедренного компонента.

• I тип - интактная губчатая костная ткань проксимального отдела бедра без истончения стенок и дефицита костной ткани, интактная кортикальная трубка.
• II тип - дефицит губчатой костной ткани проксимального отдела бедренной кости при сохраненной кортикальной трубке. Возможны наличие небольших дефектов в метафизе и истончение кортикальной стенки диафиза бедренной кости. Однако метафизарная часть способна обеспечить хорошую фиксацию и врастание костной ткани в пористое покрытие ножки эндопротеза.
• III тип - дефицит губчатой костной ткани проксимального отдела бедра и нарушение целостности кортикальной трубки. Стабильная фиксация эндопротеза невозможна из-за дефектов костной ткани метафиза и перфорации диафизарного отдела бедра. W.G. Paprosky подразделяет этот тип дефекта бедренной кости на две подгруппы в зависимости от состояния кортикальной костной ткани в области перешейка: подтип А - сохранено минимум 4 см диафизарной трубки, и на этом протяжении возможна фиксация ножки протеза, подтип В - протяженность сохраненной костной ткани в области перешейка менее 4 см, возможна фиксация имплантата лишь в дистальных отделах бедренной кости.
• IV тип - отсутствие губчатой и кортикальной костной ткани проксимального отдела бедренной кости с образованием сегментарного дефекта.

Доступ к тазобедренному суставу.

Выбор доступа определяется опытом и степенью удобства для оперирующего хирурга. В своей практике при ревизионной артропластике мы использовали прямой наружный доступ (даже если при первой операции применялся задний доступ), аналогичный описанному ранее в главе 6. Однако в некоторых случаях при обширном рубцовом процессе, возможных трудностях с удалением костного цемента мы используем доступ с расширенной остеотомией проксимального отдела бедренной кости. При всей своей кажущейся травматичности он обеспечивает максимальную сохранность оставшихся мягких тканей и хороший обзор операционного поля.

Удаление имплантата.

Важным этапом оперативного вмешательства является удаление эндопротеза. При цементной фиксации ножки необходимо определить степень подвижности имплантата, размеры цементной мантии и прочность связи последней с костью. По данным рентгенологического обследования можно определить форму ножки (прямая или изогнутая), локализацию расшатывания (на границе кость-цемент или цемент-имплантат), глубину расположения цементной пробки. При бесцементной фиксации ножки основным вопросом является степень остеоинтеграции с поверхностью имплантата, т.к. при наличии прочной фиксации ножки необходима принципиально иная хирургическая техника для ее удаления (в отличие от варианта, когда имплантат нестабилен).

При удалении эндопротеза необходимо всячески избегать дополнительного повреждения костной ткани. Операцию начинают с тщательного удаления мягких тканей, костных напластований и цемента вокруг проксимальной части ножки таким образом, чтобы не произошло ее заклинивания при выбивании. После успешного удаления ножки необходимо освободить костный канал от остатков цементной мантии и дистальной цементной пробки. Для этого существуют различные специальные инструменты: изогнутые и прямые долота, кусачки, высокоскоростные боры, ультразвуковые насадки и т.д. При работе с этими инструментами необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не перфорировать стенку бедренной кости. Для контроля за положением инструментов и лучшей визуализации полноты удаления цемента иногда рекомендуется сделать трепанационное отверстие кортикальной стенки бедра на 2 - 3 см ниже пробки. Это позволяет хирургу контролировать положение сверла при перфорации цементной пробки (для ее последующего удаления при помощи штопора), а также быть уверенным в полном освобождении костного канала от остатков цемента и костной крошки. Если же костный цемент фиксирован очень прочно, или цементная пробка располагается далеко в дистальном направлении, применяют хирургическую технику, аналогичную той, которая используется для удаления бесцементной ножки с пористым покрытием. Суть операции заключается в продольной остеотомии проксимального отдела бедренной кости, как правило, до середины ножки эндопротеза или дистального края пористого покрытия бедренного компонента, т.е. примерно 10 - 12 см от верхушки большого вертела. Бедренная кость должна оставаться интактной на протяжении, как минимум, 4 - 6 см ниже остеотомии для последующей фиксации ревизионной ножки.

В качестве примера ревизионной артропластики с продольной остеотомией бедренной кости приводим клиническое наблюдение.

Больной Л., 40 лет, впервые обратился в клинику в 1992 г. При обследовании установлен диагноз: двусторонний коксартроз на почве асептического некроза головок бедренных костей. В том же году была выполнена первичная артропластика левого тазобедренного сустава с имплантацией эндопротеза АРЕТЕ, в 1993 г. справа - лечебная межвертельная остеотомия. Прогрессирующая боль в левом тазобедренном суставе вновь появилась в 1995 г. При рентгенологическом обследовании был выявлен перелом ножки эндопротеза, остеолиз проксимального отдела бедренной кости. 05.02.98 была произведена ревизионная артропластика левого тазобедренного сустава. Расширенная вертельная остеотомия проксимального отдела бедренной кости выполнена из заднего доступа по линии прикрепления мышц с последующими поперечным пересечением бедренной кости и остеотомией передней кортикальной стенки. При ревизии тазобедренного сустава выявлено: вертлужный компонент стабилен, однако между чашкой и дном вертлужной впадины находились большое количество продуктов стирания полиэтилена и грануляционная ткань. Удалены оба фрагмента ножки эндопротеза, весь проксимальный отдел тщательно обработан костной ложкой, иссечена грануляционная ткань. Вертлужный компонент удален, после обработки впадины фрезами установлена чашка бесцементной фиксации диаметром 66 мм и дополнительно фиксирована винтом. Дистальный отдел бедренной кости обработан сверлами (до 13 мм), после чего введена ревизионная ножка эндопротеза диаметром 13,5 мм с полным пористым покрытием. Длина ножки (200 мм) выбрана с учетом того, чтобы, как минимум, 6 - 8 см имплантата располагалось в неповрежденном участке бедренной кости. Пространство между эндопротезом и эндостальной поверхностью проксимальной части бедренной кости было плотно заполнено костной стружкой. Линия остеотомии и истонченные стенки проксимального отдела бедра укреплены кортикальным аутотрансплантатом малоберцовой кости. При осмотре через 4 года больной жалоб не предъявлял, ходит с полной нагрузкой на оперированную ногу.

Рентгенограммы левого тазобедренного сустава больного Л. с переломом ножки эндопротеза, остеолизом проксимального отдела бедра: а — до операции; б — установлена длинная ревизионная ножка эндопротеза, костная пластика дефектов губчатой костной тканью, линия остеотомии и истонченные стенки проксимального отдела бедренной кости укреплены кортикальными аллотрансплантатами; в — через 4 года после операции: стабильная фиксация эндопротеза, перестройка костных трансплантатов.

Стабильная фиксация ножки эндопротеза.

Существует большое количество операций, направленных на достижение стабильной фиксации ножки эндопротеза при ревизионной артропластике. Наибольшее распространение получили методы цементной и бесцементной фиксации имплантата с использованием различных вариантов костной пластики (кортикальные аллотрансплантаты, импакция губчатой костной ткани, пересадка всего проксимального отдела бедренной кости). 

Ревизионная артропластика с применением ножки цементной фиксации.

Применение ножек цементной фиксации при ревизионной артропластике имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Основное преимущество заключается в достижении практически немедленной стабильности имплантата и обеспечении ранней мобилизация больного. Тем не менее, надо отдавать себе отчет, что зачастую эндостальная поверхность бедренной кости бывает настолько склерозированной и гладкой, что невозможно добиться такой же прочной фиксации цемента, как и при первичной артропластике. Исследования Y. Dohmae с соавторами показали, что при ревизионной цементной артропластике сила сцепления между ножкой эндопротеза и костной тканью уменьшается на 20,6%.

Кроме того, имеются технические проблемы, препятствующие достижению хорошей прессуризации костного цемента при использовании длинных ножек, появляются опасность потери еще большего количества костной ткани при нестабильности вновь имплантированной ревизионной ножки и необходимость выполнения ревизионной артропластики. Результаты применения ножек цементной фиксации крайне противоречивы. Частота повторных операций колеблется от 3 до 38%, а если принимать во внимание рентгенологические признаки, то частота нестабильности имплантата увеличится до 53%. Современная цементная техника (тщательная подготовка канала, применение дистальных пробок и прессуризация) улучшили результаты операций, однако даже в этом случае выполнение повторных хирургических вмешательств остается достаточно высоким и составляет приблизительно 10% при средних сроках наблюдения 9 лет. Иногда, особенно у пожилых больных, и в случаях удаления ножек для облегчения ревизии ацетабулярного компонента, возможна установка нового имплантата на цемент без удаления старой цементной мантии. J.R. Lieberman с соавторами доложили о 19 больных без признаков остеолиза при сроках наблюдения не менее 59 месяцев.

В качестве примера использования ножки цементной фиксации при ревизионной артропластике приводим клиническое наблюдение.

Больная Ш., 65 лет, впервые была оперирована в 1992 г., когда ей по поводу левостороннего коксартроза был имплантирован эндопротез Герчева. Боль рецидивировала в 1996 г., тогда же был выявлен перелом ножки эндопротеза. В ноябре 1996 г. в одной из городских больниц была выполнена операция - укрепление ножки эндопротеза при помощи костных аутотрансплантатов. В послеоперационном периоде развилось нагноение раны, в связи с чем в клинике протез был удален. Через год после купирования воспалительного процесса было выполнено ревизионное эндопротезирование (23.12.98). Доступом с отсечением большого вертела обнажен левый тазобедренный сустав, вертлужная впадина обработана фрезами до 55 мм, установлена чашка бесцементной фиксации 58 мм и дополнительно укреплена двумя винтами. Вскрыт костномозговой канал и обработан конической разверткой. При этом выявлено, что большой вертел сросся в положении отведения и ротации, канал бедренной кости резко деформирован, а на передней стенке бедренной кости имеется дефект костной ткани клиновидной формы на протяжении 8 см.

Целостность кортикальной трубки восстановлена при помощи кортикальных аллотрансплантатов, фиксированных серкляжными швами. Канал бедренной кости обработан рашпилями, введена костная пробка, после чего установлена ревизионная ножка цементной фиксации. Большой вертел низведен и фиксирован винтом. При осмотре через 3 года жалоб у больной нет, ходит с полной нагрузкой на ногу, тростью пользуется при передвижении на большие расстояния. Выбор цементной ножки был обусловлен выраженной деформацией костного канала и необходимостью проведения операции с минимальной кровопотерей в кратчайшие сроки в связи с заболеванием почек.

 

Рентгенограммы левого тазобедренного сустава больной Ш., 65 лет, с переломом ножки эндопротеза, остеолизом проксимального отдела бедра: а — до операции; б — область тазобедренного сустава после удаления эндопротеза: выраженная деформация бедра, большой вертел сросся с отведением и ротацией; в — установлен гибридный эндопротез с костнопластическим восстановлением непрерывности кортикальной стенки.

 

Ревизионная артропластика с применением ножки бесцементной фиксации

В связи с перечисленными выше проблемами, возникающими при использовании ножек цементной фиксации, предпочтительно применение компонентов, рассчитанных на врастание костной ткани. Хотя сроки наблюдения за больными не столь продолжительны, как после цементной ревизионной артропластики, результаты операций лучше (в сравнении в одни и те же сроки), и это преимущество прогнозируется и на более длительное время. При выборе имплантатов для бесцементной фиксации необходимо помнить, что они подразделяются на ножки, рассчитанные на проксимальную и дистальную фиксацию. Неудовлетворительные результаты первых операций были связаны с тем, что при дефектах проксимального отдела бедренной кости применялись ножки, которые могли обеспечить остеоинтеграцию только в своей проксимальной части. После анализа осложнений стали использовать так называемые полнопокрытые ревизионные ножки, рассчитанные на фиксацию на всем их протяжении, и, прежде всего, в диафизарной части.

Отдаленные результаты применения современных ревизионных ножек показали, что частота повторных операций колеблется от 1 до 5% при средних сроках наблюдения 8 лет. Для сравнения: частота ревизий при использовании имплантатов проксимальной фиксации составляет 42%, что еще раз подчеркивает важность дистальной фиксации.

В последние годы в клиническую практику активно внедряются модульные ножки, предполагающие раздельную фиксацию диафизарной и метафизарной частей. Преимущество применения таких имплантатов заключается в возможности индивидуального раздельного подбора и установки диафизарной и проксимальной частей, каждая из которых может иметь несколько типов дизайна и размеров, что позволяет легко регулировать длину ножки, шейки, стабильность фиксации и антеверсию. Пористое покрытие протеза обеспечивает хорошую интеграцию костной ткани. Свободная ротация проксимальной части ножки обеспечивает выбор оптимального положения шейки протеза и этим значительно увеличивает стабильность. К недостаткам имплантатов этого типа необходимо отнести возможность подвижности и образования титановых микрочастиц на месте соединения дистальной и проксимальной частей эндопротеза. Наибольший срок клинических наблюдений имеют модульные эндопротезы системы S-ROM (DePuy, Warsaw, Indiana), которые начали использоваться с 1984 г.

Как показали наблюдения, частота хороших результатов колеблется от 87 до 96% при сроках наблюдения до 4-6 лет. Подобные системы ревизионных эндопротезов становятся все более и более популярными. Существует несколько их разработок в исполнении различных фирм, в том числе модульный эндопротез системы ZMR фирмы Zimmer.

 

Больной Б., 83 лет, с нестабильностью правого тазобедренного сустава и переломом ножки эндопротеза, дистрофическими изменениями в вертлужной впадине: а — рентгенограмма до операции; б — после ревизионного эндопротезирования с использованием расширенной остеотомии бедренной кости и установкой модульного эндопротеза ZMR (Zimmer).

В качестве иллюстрации приводим клинический пример применения ревизионной ножки бесцементной фиксации.

Больной Б., 69 лет, в результате падения в 1994 г. получил перелом шейки правой бедренной кости. Лечился консервативно, в связи с развитием ложного сустава шейки бедра в 1995 г. выполнена операция: первичная артропластика тазобедренного сустава с установкой эндопротеза АРЕТЕ. Боль в области тазобедренного сустава появилась в 1997 г., а в результате падения на ногу на фоне остеолиза бедренной кости был выявлен патологический перелом бедра. Учитывая наличие перелома, изменения в костной ткани на большом протяжении, для ревизионной артропластики (22.04.98) была использована полнопокрытая ножка Solution 254 мм с изгибом в сагиттальной плоскости (диаметр ножки 16,5 мм). Кроме того, истонченные кортикальные стенки были укреплены кортикальными аллотрансплантатами. Выбор столь длинной ножки обусловлен тем, что зона остеолиза располагалась на протяжении всей ножки эндопротеза АРЕТЕ (а ее длина составляет 180 мм), и первичную дистальную фиксацию можно было обеспечить лишь за счет дополнительного удлинения имплантата.

Рентгенограммы правого тазобедренного сустава больного Б., 69 лет: а — нестабильность эндопротеза правого тазобедренного сустава; б, в, г — установлены вертлужный и бедренный компоненты бесцементной фиксации, проксимальный отдел бедренной кости укреплен кортикальными аллотрансплантатами; д, е — результат через 5 лет.

При выборе длинных ревизионных ножек (200 мм и более) нужно помнить о существовании реальной опасности перфорации кортикальной стенки.

Рентгенограммы правого тазобедренного сустава больного Г., 67 лет: а, б — перфорация передней стенки бедренной кости при установке ревизионной ножки (длина 200 мм); в — место выхода ножки укреплено кортикальным аллокостным трансплантатом.

Ревизионная цементная артропдастика бедренного компонента с применением импакции костной ткани

Эта техника ревизионной артропластики была разработана в Великобритании G.A Gie в 1985 г. как альтернатива цементной артропластике (по аналогии с костной пластикой вертлужной впадины). Спустя два года он стал выполнять эту же операцию, но уже с применением костного цемента. В качестве имплантатов первоначально использовали ножку Exeter (двойной конус, полированная, без воротничка), в настоящее время чаще применяется ножка СРТ, которая имеет похожий дизайн. Цель операции заключается в восстановлении костной основы бедренной кости (за счет плотного заполнения дефектов бедренной кости размельченной губчатой аллокостью) и прочной фиксации ножки эндопротеза с использованием костного цемента. К преимуществам оперативного вмешательства можно отнести формирование нового костномозгового канала с плотным заполнением всех полостей костной тканью. В некоторых случаях кортикальные стенки бедренной кости бывают настолько тонкими, что требуют предварительного укрепления кортикальными аллокостными трансплантатами. Техника операции заключается в следующем.

После удаления нестабильной ножки эндопротеза, остатков костного цемента и грануляционной ткани в канал бедренной кости устанавливают пробку и направляющий стержень, на который надевают гладкий шаблон эндопротеза. Этот шаблон полностью повторяет форму ножки, однако его размеры на 2 мм превышают размеры истинного имплантата (для создания цементной мантии). После правильной ориентации шаблона вокруг него укладывают и плотно забивают костную стружку. В качестве трансплантата предпочтительнее использовать аллокостную ткань головок бедра. Если имеется перфорация кортикальной стенки, предварительно вокруг бедренной кости укладывают кортикальные аллотрансплантаты и фиксируют серкляжными швами таким образом, чтобы укрепить кость и закрыть отверстие. Завершив импакцию костной ткани, шаблон удаляют, при помощи пистолета ретроградно вводят костный цемент, и устанавливают оригинальную ножку эндопротеза. Технически сложным моментом операции является создание плотной импакции аллокостной ткани в дистальном отделе ножки и соблюдение правильной пространственной ориентации имплантата.

Теоретически, в случае успеха, происходит восстановление бедренной кости с ремоделированием кортикальных стенок. По данным различных авторов, хорошие результаты операции достигнуты в 78-91 % случаев, однако надо иметь в виду сравнительно небольшие сроки отдаленных наблюдений (13-32 месяца). При всей относительной простоте и привлекательности этой методики операции необходимо учитывать большое количество осложнений, возникающих в отдаленном периоде после операции. Наиболее типичным и частым является оседание ножки, которое происходит в основном на границе костного аллотрансплантата и цемента. Частота смещения ножки вниз колеблется от 23 до 79%, большое оседание (более 10 мм) наблюдается в 10 - 15%. Степень оседания зависит от многих факторов. Происходит оно в первые 2 года после операции, небольшое смещение (5-8 мм), как правило, не сопровождается болевым синдромом, тогда как смещение более 10 мм приводит к развитию боли в бедре. Кроме того, наблюдается оседание ножки на границе цемент-имплантат (в 10% случаев). Частота переломов бедренной кости колеблется от 5 до 24%, вывихов бедра - от 3 до 6%.

Учитывая достаточно большое число возможных осложнений, небольшой опыт проведения этих операций и малые сроки наблюдений, показаниями к костно-пластической реконструкции бедренной кости с использованием ножки цементной фиксации служат дефекты бедренной кости II типа у пациентов молодого возраста или большая зона поражения бедра, когда сложно выполнить другую операцию.


Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб