Causes of unsatisfactory results of arthroplasty of the knee joint osteoarthritis in long-term postoperative period: literature review

Aleksandr N. Tkachenko; Ткаченко Александр Николаевич; Aleksandr K. Dulaev; Дулаев Александр Кайсинович; Aleksandr A. Spichko; Спичко Александр Анатольевич; Jalolidin Sh. Mansurov; Мансуров Джалолидин Шамсидинович; Valerii M. Khaidarov; Хайдаров Валерий Михайлович; Alexander  G. Balgley; Балглей Александр Германович; Irina L. Urazovskaya; Уразовская Ирина Леонидовна; Aleksandr A.  Khromov; Хромов Александр Анатольевич; Ehsan Ulhaq; Ульхак Эхсан; Yaroslav B. Tsololo; Цололо Ярослав Борисович

doi:10.17816/vto101085

Causes of unsatisfactory results of arthroplasty of the knee joint osteoarthritis in long-term postoperative period: literature review

Authors: Tkachenko A.N.¹, Dulaev A.K.², Spichko A.A.¹, Mansurov J.S.¹, Khaidarov V.M.¹, Balgley A.G.¹, Urazovskaya I.L.¹, Khromov A.A.¹, Ulhaq E.¹, Tsololo Y.B.¹
Affiliations:
1. Mechnikov North-Western State Medical University
2. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University
Issue: Vol 29, No 3 (2022)
Pages: 317-328
Section: SCIENTIFIC REVIEWS
URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/101085
DOI: https://doi.org/10.17816/vto101085
ID: 101085

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

In Russia and globally, total knee arthroplasty (TKA) has been increasingly performed. The high quality of implants, improvement of arthroplasty technologies, and accumulated practical experiences of surgeons did not considerably reduce the frequency of complications and unsatisfactory operative outcomes. The negative consequences of knee replacement are determined both intraoperatively and postoperatively. This review aimed to analyze the literature on the frequency and complications of knee arthroplasty and their causes in the long-term postoperative period. In recent decades, the number of patients who are not satisfied with TKA outcomes has been increasing. Moreover, information about complications, their frequency, their causes, and possibilities of preventing negative consequences remains contradictory. Surgical treatment of complications requires particular attention, with surgical site infections as the most common. Recent studies highlight the important of evaluating surgical site infections during and after TKA, especially for deep infectious complications after TKA, which leads to hospitalizations, and reoperations. To date, many studies have investigated early postoperative complications leading to negative consequences in the long-term postoperative period. In addition, in the absence of postoperative complications, the service life of the implant is limited, and unsatisfactory TKA outcomes were attributed to wear and tear of the endoprosthesis. Domestic and international studies about premature or unreasonable TKA, as one of the reasons for negative osteoarthritis treatment outcomes, are increasing. The discussion about the indications and contraindications for knee arthroplasty continues. This literature review discusses the current state of this topic.

Keywords

total knee arthroplasty, complications, indications and contraindications for total knee arthroplasty

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Как в России, так и в других странах мира регистрируют увеличение числа операций по эндопротезированию коленных суставов (ЭКС) [1–3], однако существенного снижения частоты развития осложнений и неудовлетворительных результатов ЭКС многие исследователи не отмечают [4–8].

В настоящее время существует множество способов лечения остеоартрита коленного сустава. Консервативные методы позволяют достичь желаемого результата лишь на начальных этапах заболевания, но в далеко зашедшей стадии патологического процесса их результативность невысока. Активное развитие хирургических методик, их эффективность и быстрый результат дают возможность помочь миллионам пациентов во всём мире [9–11].

Цель работы — произвести анализ публикаций, посвящённых отдалённым результатам лечения пациентов с остеоартритом коленного сустава методом тотального эндопротезирования.

МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ

Проводили поиск данных в открытых электронных базах научной литературы PubMed (MEDLINE) и еLibrary. Поиск осуществляли по следующим ключевым словам и словосочетаниям: «тотальное эндопротезирование коленного сустава», «осложнения», «удовлетворённость пациентов», «показания / противопоказания к операции», «total knee replacement / arthroplasty», «complications», «indications / contrindications for surgery». Глубина поиска составила 19 лет (с 2003 по 2021 год).

Критерии включения источников в обзор: полнотекстовые статьи с указанием конкретных количественных данных.

Критерии исключения: клинические примеры и аннотации докладов.

В итоге для анализа нами было отобрано 78 источников.

ОБСУЖДЕНИЕ

Негативные последствия замены коленного сустава имплантом

Проявления дегенеративного поражения коленного сустава наблюдают у каждого 2-го пациента в возрасте старше 65 лет и более чем в 80% наблюдений у лиц старше 75 лет. Первые проявления остеоартрита коленного сустава определяются у 6% лиц старше 30 лет и у 15% населения в возрасте старше 45 лет [12].

Так, по данным ряда авторов, среди всех опорных суставов дегенеративные поражения с большей частотой характерны для коленного сустава. В Северной Америке около 1 млн хирургических вмешательств приходится на коленные суставы [13]. В России на 100 тыс. выполненных операций по эндопротезированию суставов вмешательства по поводу замены коленного сустава составляют >40% [14].

За последние 30 лет было предложено много новых конструктивных решений в создании протезов с использованием современных данных о биомеханике коленного сустава и проведении ЭКС с применением возможностей компьютерной навигации [15, 16]. Требования к конструкциям протезов настоящее время включают:

необходимость в минимальной резекции костной ткани;
движения в протезе должны отвечать биомеханике движений коленного сустава;
для изготовления протеза должны быть использованы биоинертные материалы с низким коэффициентом трения и минимальным стиранием контактирующих поверхностей [17–19].

Основными факторами, способствующими развитию осложнений, большинство ортопедов считают сложную технику вмешательств, предыдущие операции на коленном суставе, недостаточно отработанное ведение больных в послеоперационном периоде [20–22]. Также на течение восстановительного периода и результат артропластики могут влиять степень тяжести и характер иммунологической дисфункции, создавая предпосылки для развития вторичной иммуносупрессии. Всё это приводит к развитию ранних (гнойно-септических) или поздних (асептическое расшатывание компонентов эндопротеза) послеоперационных осложнений [23, 24]. Асептическая нестабильность после ЭКС, по мнению R.S. Namba и соавт. (2013), основанному на опыте проведения артропластики коленного сустава у 64 017 пациентов, приводит к реэндопротезированию в 826 (1,3%) случаев [23].

Интраоперационные осложнения ЭКС обусловлены, как правило, недостаточным планированием оперативного вмешательства, квалификацией хирурга, переломом мыщелков бедренной и большеберцовой кости и др. [5, 25]. В послеоперационном периоде после ЭКС также могут возникать осложнения: инфекция (ранняя или поздняя, поверхностная или глубокая), смещение протеза, околосуставные переломы, гематомы, неврит, тромбоэмболия, износ полиэтилена и др. [26]. В раннем послеоперационном периоде преобладают инфекционные осложнения, в позднем — асептическая нестабильность компонентов протеза, контрактуры, переломы кости в месте контакта с протезом, износ компонентов протеза, синовиты [27].

Нестабильность импланта

Одним из самых частых осложнений отдалённого периода после ЭКС является нестабильность протеза. Частота асептической нестабильности импланта увеличивается со временем, особенно после 10 лет имплантации. Спустя это время подобные осложнения обнаруживают у 8% больных [28]. Анализ «выживаемости» 11 606 протезов коленного сустава в клинике Мейо (США) показал, что спустя 10 лет хорошие результаты отмечаются в 91, через 15 — в 84, через 20 — в 78% случаев. У больных, возраст которых был <55 лет, через 10 лет «выживание» протезов составляло 83%, тогда как у пациентов старше 70 лет — 94%. Протезы на цементе через этот период времени сохраняли функционирование в 92, тогда как бесцементные — в 61% случаев [29]. M.A. Mont и соавт. приводят противоположные данные: пациенты, которым проводится тотальное ЭКС с цементированием, могут быть подвержены риску более низкой «выживаемости» имплантов и более высокой частоты ревизий из-за распространённости нестабильности имплантов в этой когорте [30].

Тромбоэмболические осложнения и кровопотеря

Артропластика коленного сустава, как и другие крупные вмешательства на нижних конечностях, создаёт риски развития тромбоэмболических осложнений. Тромбоз глубоких вен нижних конечностей, по данным различных специалистов, верифицируют у 9–64% пациентов. Многие авторы считают, что тромботические осложнения после ЭКС повышают риск развития неудовлетворительных функциональных результатов и обусловливают снижение качества жизни в отдалённые сроки после операции [31, 32].

Также следует отметить, что эндопротезирование может осложниться кровотечениями различной степени тяжести с размером кровопотери до 20–40% объёма циркулирующей крови [33]. По данным некоторых исследователей, кровопотеря при ЭКС может составлять 570–2500 мл [34].

Результаты артропластики коленного сустава находятся в прямой зависимости от ряда факторов, к которым относятся возраст пациента и индекс массы тела (ИМТ), наличие осложнений, степень выраженности сопутствующей патологии, длительность ожидания эндопротезирования, а также тип эндопротеза, способ его фиксации и пр. [35–37].

Зависимость осложнений от возраста

Некоторые специалисты считают, что у лиц старших возрастных групп (>75 лет) в сравнении с более молодыми больными (<65 лет), несмотря на чаще отмечающуюся сопутствующую патологию, значимых различий в частоте резидуальной боли и показателях функции оперированного сустава не отмечается [38].

В исследованиях J.F. Maempel и соавт. показано, что у пациентов в возрасте 80 лет после первичного ЭКС происходит более выраженное улучшение послеоперационных показателей функции сустава, дисабилитации и качества жизни, особенно повседневного комфорта и интенсивности боли, чем у пациентов более молодого возраста [39].

Достаточно высокую частоту неблагоприятных исходов первичной артропластики коленного сустава у 661 пациента среднего (около 54 лет) возраста наблюдали J. Parvizi и соавт.: более чем у 1/3 прооперированных сохранились болевой синдром, отёчность сустава, щелчок в нём при движениях; более чем у 40% пациентов зафиксировали контрактуру сустава [40].

В другом исследовании 136 пациентов также среднего (до 60 лет) возраста установлено, что уровень удовлетворённости хирургическим лечением составляет всего 68% [41]. В связи с этим показания к первичной артропластике коленного сустава у молодых и/или активных пациентов нуждаются в коррекции [5, 42].

Высокий индекс массы тела как предиктор осложнений

Особенный интерес для исследователей при артропластике тазобедренного и коленного сустава представляют пациенты с ожирением. Большинство авторов сообщают о неудовлетворительных результатах функционирования импланта, а также о высоких рисках послеоперационных осложнений при ИМТ >40 кг/м² [43, 44].

Влияние психоэмоционального состояния на результаты эндопротезирования

В числе факторов, потенцирующих неблагоприятные результаты, необходимо также отметить проблемы в психоэмоциональном состоянии больных [45, 46]. Пациенты с высоким уровнем предоперационной тревоги и депрессии субъективно могут чувствовать отсутствие улучшения функции сустава после эндопротезирования, хотя объективно показатели функции оперированного сустава у них практически идентичны таковым в контрольной группе [47].

В свою очередь, функциональный результат артропластики коленного сустава влияет на состояние опорно-двигательной системы и, в частности, функцию контрлатеральной нижней конечности [48]. За 10 лет после артропластики коленного сустава число больных, нуждающихся в эндопротезировании контрлатерального коленного сустава, достигает 40% [49].

Неудовлетворённость пациента результатами артропластики

Следует помнить, что даже при отсутствии каких-либо осложнений пациент может быть не удовлетворён исходом артропластики из-за сохранения болевого синдрома, физической дисфункции, завышенных ожиданий результатов, что приводит к низкой оценке качества жизни при хороших функциональных результатах [50–52].

Принимая решение о проведении артропластики, врачи исходят из большого числа факторов, учитывая стадию патологического процесса, интенсивность болевого синдрома, степень ограничения жизнедеятельности, наличие и степень выраженности сопутствующей патологии, желание самого пациента, опыт хирурга и его предпочтения и др. Многие из этих факторов являются субъективными [53].

После изучения экономической составляющей операций эндопротезирования ряд исследователей заключили, что экономическая эффективность вмешательства достигается лишь у пациентов с конечной стадией остеоартрита [54]. Способы оценки результатов артропластики в настоящее время являются неоднозначными, что определяется различием подходов к проведению вмешательств, разными типами применяемых имплантов, а также отсутствием общепризнанного универсального метода оценки результатов лечения [37, 40, 50].

Обоснованность выполнения эндопротезирования

Некоторые авторы делают акцент на том, что в настоящее время отсутствуют объективные критерии показаний к эндопротезированию при остеоартрите [5, 55–57].

К абсолютным местным противопоказаниям к ЭКС относят острый и хронический инфекционный процесс, а к относительным — обширные рубцы в области сустава, резкое снижение функции мышц [58]. Несмотря на постоянное совершенствование протезов и значительный клинический опыт ортопедов, до сегодняшнего дня у 3–12% таких больных отмечаются осложнения в раннем и позднем послеоперационном периоде [59, 60].

Показания к замене сустава имплантом очень широки. Так, например, в США число необоснованно выполненных артропластик коленного сустава достигает 1/3 общей численности контингента пациентов, перенёсших ЭКС [61]. Ряд исследователей отмечают, что ЭКС выполняется без достаточных на то оснований в 7–34% случаев [62, 63]. Помимо этого, имеются сведения о том, что у 82% больных, которые перенесли эндопротезирование коленного и тазобедренного сустава, восстановления физической активности не происходит, и они вынуждены, как и до операции, вести малоподвижный образ жизни [64]. Приводятся данные, что уже через год после артропластики 12–30% пациентов оказываются не удовлетворёнными её результатом, что чаще всего происходит из-за завышенных ожиданий. С течением времени после вмешательства эти показатели лишь увеличиваются [58].

Консервативное лечение остеоартрита и органосохраняющие операции как способ отсрочки артропластики

Многие учёные полагают, что эндопротезирование должно быть максимально отсроченным, в особенности у лиц молодого и среднего возраста. Целесообразным считается использование современных методик консервативного лечения и выполнение органосохраняющих хирургических вмешательств [55, 65–67].

В последние годы растёт число публикаций, свидетельствующих о том, что у пациентов с заболеваниями суставов недостаточно часто применяют консервативные методы лечения и органосохраняющие операции [67–69]. В Великобритании начато ведение Национального регистра пациентов, которые перенесли операции на суставах без артропластики. Авторы приводят данные об эффективности органосохраняющих вмешательств в отношении снижения интенсивности болевого синдрома и улучшения качества жизни пациентов [70]. По мнению специалистов, с помощью таких операций можно замедлить развитие остеоартрита в долгосрочной перспективе, что приведёт к значительной отсрочке эндопротезирования сустава [71].

Число ревизионных вмешательств после ЭКС имеет устойчивую тенденцию к росту из-за осложнений артропластики. Этот показатель составляет 3,3–10,8% общего числа выполненных операций эндопротезирования [35, 72–74]. До 20% пациентов, перенёсших артропластику коленного сустава, остаются недовольны результатом хирургического лечения [32]. Следует отметить, что несмотря на существенное снижение интенсивности болевых ощущений и повышение самооценки своих функциональных возможностей, у пациентов после артропластики коленного сустава отмечается снижение уровня физической активности, особенно при выполнении двигательных задач с повышенной потребностью в работе мышц нижних конечностей [75–78].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нестабильность компонентов эндопротеза, износ полиэтиленовой вкладки и прогрессирование дегенеративного процесса в контрлатеральном суставе являются основными типами осложнений артропластики коленного сустава в отдалённые после операции сроки. В ряде случаев их развитие можно объяснить наличием осложнений в раннем послеоперационном периоде (значительная кровопотеря, инфекция области хирургического вмешательства, тромбоэмболические осложнения), особенностями психоэмоционального состояния больного, высоким ИМТ и др. Однако во многих наблюдениях к неблагоприятному течению отдалённого послеоперационного периода приводит естественный износ компонентов импланта. В настоящее время созданы современные импланты и технологии лечения пациентов, которые нуждаются в артропластике коленного сустава. При этом во многих работах показано, что увеличивается число пациентов, не удовлетворённых результатами ЭКС в долгосрочной перспективе. Первоочередной причиной этого, по мнению многих авторов, является необоснованное расширение показаний к данному виду оперативного вмешательства, что, в свою очередь, приводит к возрастающему числу осложнений. Всё это способствует увеличению числа ревизионных вмешательств, для которых характерны заведомо худшие долгосрочные результаты и более высокая частота осложнений. В итоге происходит формирование так называемого порочного круга, приводящего к ухудшению качества жизни пациента. Всё перечисленное обусловливает необходимость проведения исследований для уточнения показаний и противопоказаний к артропластике коленного сустава, в особенности у лиц молодого и среднего возраста.

В публикациях как отечественных, так и зарубежных авторов чётко прослеживаются и основные тенденции, характеризующие проблемы отдалённого послеоперационного периода ЭКС. К ним относятся отсутствие единой общепризнанной методики оценки функциональных результатов и качества жизни пациента; значительная численность контингента пациентов, замена коленного сустава которым проводится необоснованно; отсутствие строгих показаний к проведению артропластики; оценка ЭКС многими специалистами-ортопедами как метода выбора лечения остеоартрита без использования имеющихся в арсенале консервативных методов и органосохраняющих операций. При этом в литературе недостаточно отражены возможности прогноза и профилактики негативных последствий артропластики коленного сустава в отдалённые после операции сроки, а исследования, посвящённые сравнению отдалённых функциональных результатов и качества жизни пациентов с различными протоколами ведения, единичны. Все эти вопросы являются побудительным мотивом для проведения ряда исследований по поиску места артропластики, органосохраняющих операций и консервативных способов лечения остеоартрита коленного сустава.

ВЫВОДЫ

Основными осложнениями отдалённого послеоперационного периода после ЭКС являются нестабильность компонентов эндопротеза, износ полиэтиленовой вкладки и прогрессирование дегенеративного процесса в контрлатеральном суставе. Дополнительными факторами, которые обусловливают негативные результаты артропластики коленного сустава, считают развитие локального остеопороза, перипротезные переломы, инфекционные осложнения, болевой синдром и др.
До 30% операций по замене коленного сустава имплантом выполняют необоснованно.
В настоящее время отсутствует единый общепризнанный алгоритм лечения остеоартрита коленного сустава, включающий в себя консервативные способы лечения, органосохраняющие операции и эндопротезирование.
Решение вопросов об уточнении показаний к артропластике коленного сустава служит предметом изучения специалистов во всём мире.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / ADDITIONAL INFO

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, прочли и одобрили финальную версию рукописи перед публикацией).

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

About the authors