Treatment of an extensive acetabular defect in a patient with aseptic instability of a total hip arthroplasty

Full Text

Введение

С момента внедрения в клиническую практику эндопротезирование зарекомендовало себя как основной метод лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний и травматических повреждений тазобедренного сустава. Полученные положительные результаты привели к популяризации выполнения операции на тазобедренном суставе. Ежегодно во всем мире выполняется более миллиона операций по эндопротезированию тазобедренного сустава, а в ближайшие два десятилетия прогнозируется удвоение этого количества, данная тенденция обусловливает неуклонное возрастание количества ревизионных операций [1–5]. Наиболее частой причиной ревизионных операций является нестабильность вертлужного компонента [6–8]. Длительно протекающая нестабильность и неоднократные операции приводят к возникновению тяжелых костных дефектов [9, 10]. Если легкие дефекты с незначительной потерей костной ткани (тип II по классификации Paprosky) обычно не представляют технической сложности, то лечение пациентов с обширными дефектами (тип III, pelvic discontinuity) с отсутствием опоры для вертлужного компонента эндопротеза является серьезной проблемой [11]. При таких обширных дефектах реконструкция вертлужной впадины с использованием стандартных компонентов не всегда приводит к благополучному исходу и процент неудовлетворительных результатов продолжает оставаться высоким [9].

Цель исследования — на клиническом примере показать возможность лечения пациентки с тяжелым дефектом вертлужной впадины путем проведения одноэтапного ревизионного эндопротезирования с использованием индивидуальной конструкции.

Клинический случай

Пациентка в возрасте 45 лет поступила в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» (ЦИТО) в 2019 г. с жалобами на боли, ограничение движений в области правого тазобедренного сустава и нарушение походки. Из анамнеза известно, что с 3-летнего возраста по поводу врожденного вывиха тазобедренных суставов наблюдалась у ортопеда по месту жительства. В возрасте 5 лет выполнены реконструктивные операции тазобедренных суставов (выписки не представлены). До 16-летнего возраста беспокоили периодические боли в тазобедренных суставах, больше справа. В 1991 г. в ЦИТО выполнено первичное тотальное эндопротезирование правого тазобедренного сустава эндопротезом фирмы ESKA Implants. В послеоперационном периоде без особенностей, рана зажила первичным натяжением. Функцией сустава пациентка была довольна до 1997 г., когда появились и стали прогрессировать боли в области оперированного сустава (рис. 1).

 

Рис. 1. Рентгенограмма правого тазобедренного сустава на момент поступления в клинику в 1998 г.

 

В 1998 г. по поводу нестабильности вертлужного компонента тотального эндопротеза правого тазобедренного сустава выполнено ревизионное эндопротезирование, установка чашки цементной фиксации (рис. 2).

 

Рис. 2. Рентгенограмма правого тазобедренного сустава после ревизионного эндопротезирования, замена вертлужного компонента в 1998 г.

 

В 2001 г. по поводу левостороннего диспластического коксартроза в условиях 2-го отделения ЦИТО выполнено первичное тотальное эндопротезирование левого тазобедренного сустава (рис. 3, 4).

 

Рис. 3. Рентгенограмма левого тазобедренного сустава на момент поступления в клинику для первичного эндопротезирования в 2001 г.

 

Рис. 4. Рентгенограмма левого тазобедренного сустава после первичного эндопротезирования в 2001 г.

 

До 2007 г. функцией сустава была довольна (рис. 5).

 

Рис. 5. Рентгенограмма таза при контроле в 2005 г.

 

В 2007 г. появились резкие боли в области левого тазобедренного сустава, укорочение левой нижней конечности (рис. 6).

 

Рис. 6. Рентгенограмма таза при поступлении в клинику в 2007 г.

 

На контрольных рентгенограммах выявлен дефект вертлужной впадины типа IIIA и дефект бедренной кости типа IIIB по классификации W.G. Paprosky. В 2012 г. по поводу нестабильности тотального эндопротеза левого тазобедренного сустава выполнено ревизионное эндопротезирование с использованием антипротрузионного кольца ЭСИ (фирма Эндосервис) с цементной чашкой и бедренного компонента типа Цваймюллера, дефект бедренной кости восстановлен с применением свежезамороженного кортикального трансплантата. (рис. 7 и 8).

 

Рис. 7. Рентгенограмма таза перед ревизионным эндопротезированием левого тазобедренного сустава в 2012 г.

 

Рис. 8. Рентгенограмма таза после ревизионного эндопротезирования левого тазобедренного сустава в 2012 г.

 

В октябре 2019 г. пациентка обратилась на консультативный прием с жалобами на боли и ощущение нестабильности в правом тазобедренном суставе при незначительной физической нагрузке (рис. 9).

 

Рис. 9. Рентгенограмма таза при поступлении в клинику для ревизионного эндопротезирования правого тазобедренного сустава в 2019 г.

 

После выполнения обзорной рентгенографии таза с захватом тазобедренных суставов выявлена нестабильность тотального эндопротеза правого тазобедренного сустава: обширные сегментарные дефекты вокруг вертлужного компонента, миграцию вертлужного компонента медиально и краниально, резорбция костной ткани вокруг бедренного компонента в 1, 2, 6 и 7-й зонах Груена. Рентгенологически дефект вертлужной впадины был оценен как тип IIIB по классификации W.G. Paprosky (рис. 1).

Учитывая выраженность костного дефекта вертлужной впадины, было принято решение об изготовлении индивидуального вертлужного компонента. Во время первой госпитализации пациентке было выполнено мультиспектральное компьютерно-томографическое (КТ) сканирование таза с минимальной толщиной среза, с интервалом 0,5 ± 0,1 мм для оценки потери костной массы. После обследования пациентка была выписана из стационара для повторной госпитализации при готовности имплантата.

Данные КТ были загружены в программу PMEPLanner. Инженером фирмы POLYGONMED, которые профессионально занимаются 3D-модели-рованием и печатью, произведен процесс сегментации, очищения от наводок и мягких тканей и создание цифровой 3D-модели пораженной стороны таза (рис. 10, 11).

 

Рис. 10. Компьютерно Т-изображение пораженной части таза после обработки и очищения от наводок, мягких тканей

 

Рис. 11. Вид модели таза с разных сторон. Визуализация дефектов вертлужной впадины с точностью до 1 мм

 

Далее на созданной цифровой 3D-модели нами были указаны места расположения фланцев, угол инклинации, антеторсия полусферической части и направления винтов.

Согласно указанным ориентирам инженером создавалась цифровая модель имплантата с соблюдением следующих критериев (рис. 12):

 

Рис. 12. Разработка цифровой модели имплантата: определение ориентации вертлужного компонента и направления винтов, моделирование фланцев

 

• три фланца с отверстиями под винты для контакта с подвздошной, лонной и седалищной костями;
• оптимальная длина и направление винтов для максимальной фиксации в кости;
• пористое покрытие всех поверхностей имплантата, контактирующих с костью (рис. 3);
• большая полусферическая часть с возможностью использования пары трения большого диаметра или двойной мобильности;
• оптимальная пространственная ориентация полусферической части (отведение 40°, антеверсия 15°).

После согласования была произведена окончательная печать трехфланцевого индивидуального вертлужного компонента на 3D-принтере из титанового порошка по технологии DMLS (рис. 13).

 

Рис. 13. Вид окончательной модели имплантата с разных сторон

 

Процесс создания имплантата с момента выполнения КТ до отправки готового изделия в клинику занял 7 рабочих дней. После получения готового имплантата пациентка была повторно госпитализирована. Стерилизация имплантата выполнялась в клинике посредством автоклавирования.

Операцию выполняли в положении больной лежа на здоровом боку с использованием прямого бокового доступа. Удалили рубцово-измененные ткани. При удалении бедренного компонента произошел перелом бедренной кости. Вертлужный компонент с остатками костного цемента удалили без технических трудностей. Выполнили анатомическую установку индивидуальной 3D-конструкции согласно предоперационному планированию и фиксацию 7 винтами.

В полусферическую часть 3D-имплантата установили ацетабулярный компонент цементной фиксации двойной мобильности Novae Stick 45 мм. Проксимальный фрагмент бедренной кости, сломанный при удалении бедренного компонента, фиксировали 5 серкляжными швами и в бедренную кость имплантировали ревизионный бедренный компонент Wagner SL 190/14 (рис. 14).

 

Рис. 14. Рентгенограмма после операции: достигнута прочная первичная фиксация имплантата в кости, восстановлено анатомическое положение вертлужной впадины

 

Длительность операции составила 190 мин, кровопотеря — 1500 мл. Продолжительность нахождения пациентки в отделении реанимации — 1 сут. Общая продолжительность стационарного лечения — 14 дней. Послеоперационная рана зажила первичным натяжением. Септических осложнений, вывихов и миграции имплантатов в раннем послеоперационном периоде не было.

До- и послеоперационная оценка функции тазобедренного сустава проводилась по оценочным шкалам Harris Hip Score (HHS) и Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC). Показатель HHS до ревизионного эндопротезирования составил — 21 балл, через 1 мес. после операции — 44 балла, через 3 мес. после операции — 65, через 6 мес. — 82. Качество жизни оценивали по шкале WOMAC: до операции — 73 балла, через 1 мес. после операции — 54 балла, через 3 мес. — 31, через 6 мес. — 15 баллов. На момент последней консультации пациентка передвигается с тростью, сохраняется хромота, связанная с рубцовой перестройкой и атрофией ягодичных мышц.

Обсуждения

Основная цель сообщения — показать на клиническом примере сложность и актуальность ревизионного эндопротезирования при тяжелых дефектах вертлужной впадины.

На сегодняшний день рынок ортопедических имплантатов предлагает широкий выбор конструкции различной сложности для ревизионного эндопротезирования вертлужной впадины. В зависимости от типа костного дефекта, количества и качества оставшейся кости, целостности стенок вертлужной впадины и непрерывности тазовой кости восстановление дефектов вертлужной впадины предполагает различные варианты. Исходя из типа костного дефекта, ее восстановление может быть осуществлено с помощью различных методов, в том числе создания высокого центра ротации тазобедренного сустава [12]: с использованием больших полусферических вертлужных компонентов [13]; классическим вариантом реконструкции с использованием антипротрузионных колец в сочетании с костной пластикой [14]; техники «кольцо в чашке» (cup-cage) [15]; с применением высокопористых компонентов из трабекулярного тантала [16, 17]. При костных дефектах III типа реконструкция вертлужной впадины с использованием вышеописанных методик не всегда приводит к благополучному исходу, и процент неудовлетворительных результатов продолжает оставаться высоким [9].

Имеющийся большой костный дефект вертлужной впадины, поставил нас перед проблемой выбора метода реконструкции вертлужной впадины. Использование классического метода (антипротрузионное кольцо в сочетании с костной пластикой) не позволило бы достичь первичной прочной фиксации и восстановить анатомическое положение вертлужной впадины. Сочетание полусферической чашки с несколькими опорными аугментами, склеенными между собой при помощи костного цемента, не обеспечивало бы достаточную жесткость конструкции, что при осевых нагрузках могло бы привести к разрушению как оставшейся костной ткани, так и самой конструкции, тем самим еще больше усугубив ситуацию. Кроме этого, данная методика с экономической точки зрения получалась гораздо дороже, чем затраты при создании индивидуального компонента. Учитывая вышеупомянутые факторы, выбор выпал в пользу индивидуальной конструкции, которая связывала между собой седалищную, подвздошную и лонные кости и добавляла прочность к оставшейся костной основе вертлужной впадины.

Заключение

Применение индивидуальных конструкций позволяет восстановить опороспособность нижней конечности и функцию тазобедренного сустава в случае обширного дефекта костей таза типа pelvic discontinuity.

Пациентка дала добровольное информированное согласие на публикацию клинического наблюдения.

About the authors

Hovakim A. Aleksanyan

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopaedics

Author for correspondence.
Email: hovakim1992@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6909-6624

traumatologist-orthopedist, post-graduate student

Russian Federation, 10, Priorov street, Moscow, 125299

Hamlet A. Chragyan

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopaedics

Email: chragyan@gmail.com

MD, PhD, doctor

Russian Federation, 10, Priorov street, Moscow, 125299

Sergey V. Kagramanov

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopaedics

Email: Kagramanov2001@mail.ru

MD, PhD, Leading Researcher

Russian Federation, 10, Priorov street, Moscow, 125299

Nikolay V. Zagorodniy

N.N. Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopaedics

Email: zagorodniy51@mail.ru

RAS corresponding member, MD, PhD, professor, head. endoprosthetics department

Russian Federation, 10, Priorov street, Moscow, 125299

References

Supplementary files