Use of Metaphyseal Sleeves in Revision Knee Arthroplasty

Full Text

Введение. Тотальная артропластика коленного сустава является одной из самых востребованных операций в ортопедии, в связи с чем закономерно увеличивается количество ревизионных вмешательств. По прогнозам в Северной Америке к 2030 г. будет выполняться ежегодно до 286 000 ревизион- ных артропластик коленного сустава, что по срав- нению с числом операций, проводимых в настоящее время, больше на 600% [1]. Самым распространен- ным видом ревизионного эндопротезирования на сегодняшний день является замена всех компонен- тов эндопротеза коленного сустава [2]. Основная задача, решаемая при ревизионном вмешательстве, - это восстановление анатомии и биомеханики коленного сустава. При выполне- нии поставленных задач хирургу в ходе операции приходится сталкиваться с дефектами костей, об- разующих коленный сустав, и выполнять рекон- струкцию метафизов бедренной и большеберцовой костей. Так, согласно данным [3], дефицит кости при ревизионном эндопротезировании коленного сустава имеет место у 94% больных. Замещение дефектов костей при ревизионном эндопротези- ровании выполняется с помощью специальных имплантатов с использованием костного цемента, металлических аугментов, губчатых или структур- ных аллотрансплантатов. Как показывает анализ, на исход ревизионного эндопротезирования влия- ние оказывают тип костного дефекта и способ его замещения. Применение массивных структурных трансплантатов осложняется в 22-25% случаев [4], импакционной костной пластики - в 14% [5], металлических аугментов - в 8% [6]. Данные спо- собы позволяют реконструировать измененные метафизарные зоны большеберцовой и бедренной костей, однако частота осложнений, связанных с асептической нестабильностью ревизионных эндопротезов, сохраняется примерно на одном уровне, а накопленный многолетний опыт не демонстри- рует явного преимущества какой-либо методики компенсации костных дефектов [7]. Одним из вари- антов решения данной проблемы является исполь- зование метафизарных втулок и конусов, которые были разработаны для замещения значительных метафизарных дефектов. Они принципиально ме- няют распределение нагрузок на кость, увеличивая загруженность метафизарной зоны большебер- цовой и бедренной костей, при этом обеспечивают вторичную фиксацию компонентов эндопроте- за за счет врастания кости в трабекулы металла. Результаты использования метафизарных втулок при ревизионном эндопротезировании описаны в целом ряде исследований [8-10]. Однако отдален- ных и среднесрочных результатов их применения в литературе представлено недостаточно, что требу- ет накопления материала и его анализа. Цель настоящего исследования: изучить бли- жайшие результаты ревизионного эндопротезиро- вания коленного сустава с применением метафи- зарных втулок. ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ Исследование проведено на базе травматолого- ортопедического отделения № 3 «НИИТОН» СГМУ им. В.И. Разумовского. С 2013 по 2015 г. проопери- ровано 40 пациентов, у которых при ревизионном эндопротезировании коленного сустава использо- вали полусвязанные ревизионные эндопротезы с увеличенной боковой стабильностью, подвижным вкладышем и метафизарными большеберцовыми и бедренными втулками. Средний возраст пациентов составил 61,7 года, индекс массы тела - 33 кг/м2. Мужчин было 11, женщин - 29. Показаниями к ревизионному вме- шательству были асептическая нестабильность эн- допротеза - 13 (32,5%) и парапротезная инфекция, по поводу которой выполнены одноэтапная ревизия - 2 (5%) наблюдения и 2-й этап двухэтапной реви- зии - 25 (62,5%) пациентов (рис. 1). Использовалась ревизионная система P.F.C. Sigma Knee Revision System («DePuy Synthes J&J»; рис. 2). Имеющиеся костные дефекты оценивали согласно класси- фикации AORI (Anderson Orthopaedic Research Institute) [11]. Тип дефекта определяли до опера- ции по рентгенограммам и во время хирургического вмешательства после удаления всех компонентов эндопротеза. Дефекты бедренной кости типа I выявлены в 11 (27,5%) случаях, типа II - в 26 (65%), типа III - в 3 (7,5%), дефекты большеберцовой кости типа I - в 2 (5%), типа IIа - в 24 (60%), типа IIb - в 11 (27%), типа III - в 3 (7,5%). Метафизарные бедренные втулки были применены у 8 больных, большебер- цовые метафизарные втулки - у 40. Во всех случаях использовали медиальный па- рапателлярный доступ. Компоненты эндопротеза удаляли с использованием тонких долот и полотен осцилляторной пилы. Выполняли дебридмент су- става. Обработку бедренного и большеберцового ка- налов выполняли сверлами до первого эндосталь- ного контакта. Оценивали имеющиеся дефекты бедренной и большеберцовой костей и определяли возможность использования метафизарной втулки. Для имплантации втулки использовали рашпили соответствующего размера, начиная с наимень- шего 29 мм, постепенно увеличивая размер до до- стижения аксиальной и ротационной стабильности компонента. В ходе установки придерживались стандартной концепции ревизионного эндопроте- зирования коленного сустава, предусматривающей восстановление механической оси конечности, ли- нии сустава и заднего офсета мыщелков бедренной кости, баланса разгибательного и сгибательного промежутков. При восстановлении линии сустава ориентировались на такие структуры, как рубец мениска и нижний полюс надколенника, при вос- становлении заднего офсета во внимание прини- мали поперечный размер метафиза бедренной ко- сти, размер большеберцового компонента и размер удаленного бедренного компонента. Для компенса- ции дефицита кости метафиза бедренной кости во всех 40 случаях использовали дистальные и задние металлические аугменты; при имеющихся ограни- ченных дефектах кости - синтетические остеоин- дуктивные материалы [12]. В обязательном поряд- ке применяли интрамедуллярные бесцементные стержни. В 8 случаях при выраженных централь- ных дефектах метафиза бедренной кости IIb и III типа использовали бедренные втулки. При уста- новке примерочных компонентов оценивали ста- бильность связочного аппарата, объем движений в суставе и траекторию скольжения надколенника. Выполнив контрольные рентгенограммы (рис. 3), устанавливали все компоненты эндопротеза, при этом фиксацию метафизарных втулок и интра- медуллярных стержней осуществляли техникой press-fit, костный цемент использовали для эпи- физарной фиксации и заполнения оставшихся де- фектов (рис. 4). Сустав дренировали на срок от 24 до 72 ч. Реабилитацию пациентов проводили согласно стандартному протоколу. Клиническое обследование на различных сро- ках после операции проводили с применением оценочной шкалы KSS и функциональной шка- лы KSS [13], рентгенологическое - с выявлением признаков остеолиза и оценкой положения ком- понентов эндопротеза в соответствии со шкалой KSTKARE (Knee Society Total Knee Arthroplasty Roentgenographic Evaluation) [14]. Описательную статистику полученных данных проводили в программе Statistica для Windows 7 [15]. РЕЗУЛЬТАТЫ Пациенты были обследованы в сроки от 12 до 43 мес после операции. Отличные результаты (80-100 баллов) по шка- ле KSS отмечены у 27 (67,5%) пациентов, хорошие (70-79 баллов) - у 3 (7,5%), удовлетворительные (60-69 баллов) - у 7 (17,5%), неудовлетворитель- ные (менее 60 баллов) - у 3 (7,5%). Средний балл составил 80,95, что расценено как отличный ре- зультат. По функциональной шкале KSS отличные ре- зультаты (80-100 баллов) зафиксированы у 20 (50%) пациентов, хорошие (70-79 баллов) - у 4 (10%), удовлетворительные (60-69 баллов) - у 7 (17,5%) и неудовлетворительные (менее 60 баллов) - у 9 (22,5%). Средний показатель составил 74,25 балла, что расценено как хороший результат. Основным показателем рентгенологической оценки по шкале KSTKARE было наличие линии резорбции кости под ком- понентами эндопротеза (рис. 5). В соответствии со шкалой резорбция расце- нивалась как непрогрес- сирующая (0-4 балла); стабильная резорбция, требующая наблюдения (5-9 баллов); значитель- ная остеорезорбция, про- являющаяся симптомами нестабильности (более 10 баллов). У пациентов с большеберцовыми метафизар- ными втулками показатель составил 2,35 балла, что соответствует незначительной остеорезорбции. В 39 (97,5%) случаях констатирована незначи- тельная остеорезорбция, в 1 (2,5%) - стабильная, требующая наблюдения; прогрессирующей вы- раженной остеорезорбции не отмечено ни в одном наблюдении. У всех 8 пациентов, у которых были использованы бедренные втулки, средний балл по шкале KSTKARE составил 0,375, что расценено как незначительная остеорезорбция. У 32 больных бедренная втулка не использовалась, средний балл составил 1,125, что также расценено как незна- чительная остеорезорбция. Ни у одного пациента наблюдаемой группы не отмечено прогрессирую- щей остеорезорбции в зоне бедренного компонента. Среднее значение по шкале KSTKARE составило 0,975 балла. В течение периода наблюдения повторно были оперированы 2 (5%) человека. У 1 пациента диа- гностирована реинфекция через 20 мес после 2-го этапа двухэтапного лечения, исход - удаление эндопротеза, артродезирование коленного суста- ва стержневым аппаратом внешней фиксации. Другому пациенту в связи с контрактурой и боле- вым синдромом выполнена повторная ревизия ко- ленного сустава через 38 мес после ревизионной артропластики. ОБСУЖДЕНИЕ Данное исследование представляет краткосроч- ные результаты использования метафизарных большеберцовых и бедренных втулок при ревизи- онном эндопротезировании коленного сустава. Выживаемость эндопротезов коленного суста- ва составила 95% (38 из 40), при этом ревизии по поводу асептической нестабильности компонен- тов эндопротеза не выполнялись. Все 48 втулок не имели признаков нестабильности. Возможно, при- чиной этому был адекватный выбор клинической ситуации. В 87% случаев втулки применялись при дефектах большеберцовой кости типа IIа и IIb. Мы считаем, что в перспективе использование метафи- зарных втулок может позволить полностью отка- заться от металлических аугментов (блоков и кли- ньев) при дефектах большеберцовой кости II и III типа. При реконструкции бедренной кости, напро- тив, втулки требуются значительно реже, так как металлические аугменты незаменимы для точного восстановления линии сустава и заднего офсета мыщелков бедра. Замещение самих дефектов с помощью метафи- зарной втулки значительно упрощалось при приме- нении техники cement-filling. По нашему мнению, эта техника была допустима, поскольку первич- ная фиксация метафизарной втулки происходит по типу press-fit, а затем обеспечивается хорошая вторичная фиксация за счет остеоинтеграции в пористое покрытие втулки. В данной ситуации осевые и торсионные нагрузки распределяются на метафизарную зону, что позволяет выполнить пластику оставшегося дефекта эпифиза цементом. При выборе между костным цементом и аутотран- сплантатом предпочтение отдавалось цементу, так как при выполнении ревизионного эндопротезиро- вания коленного сустава аутотрансплантаты были доступны в минимальном объеме и использова- лись в основном для замещения центральных де- фектов кости с целью создания опоры для втулки. Костные аллотрансплантаты не применяли в связи с риском развития инфекционно-воспалительных осложнений [16]. Следует отметить, что цемент может выполнять функцию депо антибактериаль- ного химиопрепарата, что в свою очередь снижает риск рецидива инфекционного процесса (рис. 6). По сути метафизарная втулка обеспечивает гибрид- ную фиксацию компонента эндопротеза. В зоне неповрежденного эпифиза происходит цементная фиксация, в зоне метафиза - первичная press- fit и вторичная фиксация втулкой, диафизарная фиксация обеспечивается бесцементным стерж- нем. Согласно концепции трехточечной фиксации, лучшей является эпифизарная и метафизарная фиксация имплантатов [17]. Благодаря этому про- исходит равномерное распределение нагрузок на все отделы большеберцовой кости, что обеспечива- ет увеличение срока службы эндопротеза. Полученныенамирезультатыпо выживаемости эндопротезов с метафизарными втулками соответ- ствуют данным авторов, изучающих эту проблему. Так, R. Jones и соавт. [8], проведя 30 операций с при- менением метафизарных втулок, в сроки до 49 мес не отметили ни одного случая асептической неста- бильности имплантата. Аналогичные данные в бли- жайшем послеоперационном периоде получены G. Alexander и соавт. [9]. В работе [10] по проше- ствии 3,7 года после реэндопротезирования колен- ного сустава асептическая нестабильность больше- берцовой метафизарной втулки отмечена лишь в 2 (2,7%) из 83 наблюдений. Другим вариантом замещения костных дефек- тов при ревизионном эндопротезировании колен- ного сустава является использование пористых танталовых конусов, также продемонстрировав- ших хорошие результаты. Так, W. Long и соавт. [18] отметили хорошие ближайшие результаты применения конусов при дефектах II и III типа. R. Meneghini и соавт. [19] в 15 случаях использо- вания большеберцовых конусов констатировали полную остеоинтеграцию через 34 мес после им- плантации. J. Howard и соавт. [20] представили ре- зультаты лечения 24 пациентов в срок 34 мес после операции, указав на 100% выживаемость конусов. По данным [21], среди 33 пациентов, проопериро- ванных с использованием конусов (9 бедренных и 24 большеберцовых), ревизия потребовалась толь- ко в одном случае при среднем сроке наблюдения 3,3 года [21]. Однако показания и способы примене- ния танталовых конусов отличаются от таковых у втулок. Танталовый конус, в отличие от метафи- зарной втулки, не является частью эндопротеза и призван заместить имеющийся дефект и создать опору для эндопротеза. Отсутствие жесткой фик- сации между конусом и эндопротезом способствует лучшей фиксации конуса к кости. Несмотря на то что втулки и конусы демонстрируют отличные и хорошие результаты при замещении дефектов II и III типа, существуют принципиальные различия в показаниях и методике их применения, что, на наш взгляд, требует детального изучения каждого из этих аспектов. Заключение. Полученные в ходе настоящего ис- следования хорошие клинико-рентгенологические результаты использования метафизарных втулок при ревизионном эндопротезировании коленного сустава в сроки от 12 до 43 мес после операции по- зволяют рекомендовать их использование при де- фектах большеберцовой кости II и III типа по клас- сификации AORI. Однако необходимо дальнейшее изучение и анализ отдаленных результатов приме- нения данных конструкций.

About the authors

M. V Girkalo

Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of the Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky

Email: girkalo@mail.ru
cand. med. sci., senior research worker, department of innovation projects in traumatology and ortho- paedics, NIITON SGMU named after V.I. Razumovskiy Saratov, Russia

I. A Norkin

Research Institute of Traumatology, Orthopedics and Neurosurgery of the Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky

Saratov, Russia

References

Supplementary files