Revision Hip Arthroplasty: Epidemiology, Causes, Risk Factors (foreign literature review)

Full Text

Тотальное эндопротезирование является высокоэффективным хирургическим пособием, используемым в лечении больных с заболеваниями и повреждениями тазобедренных суставов и их последствиями, сопровождающимися интенсивным болевым синдромом и функциональным дефицитом. Современные технологии эндопротезирования и конструкции протезов позволяют эффективно реабилитировать больных с суставной патологией различной этиологии и большинство пациентов трудоспособного возраста возвращать к труду. С момента внедрения в клиническую практику тотального эндопротезирования значение последнего в лечении различных патологических состояний опорно-двигательного аппарата неуклонно растет. Тем не менее, несмотря на неоспоримые достижения в данной области ортопедии и постоянное совершенствование технологии вмешательства, только в США ежегодная потребность в реэндопротезировании тазобедренного сустава составляет порядка 50 000 случаев [1]. А с учетом того, что число выполненных первичных вмешательств ежегодно растет (по данным экспертной группы ВОЗ в мире ежегодно выполняется до 1,5 млн тотальных замещений тазобедренного сустава [2]), повышается и потребность в ревизиях. Так, по долгосрочным прогнозам, в США к 2030 г. потребность в первичных вмешательствах вырастет на 174%, в ревизионных - на 137% [3]. S. Kurtz и соавт. [4], проанализировав данные National Hospital Discharge Survey (США) за период с 1990 по 2002 г., отмечают, что за 13 лет потребность в первичном вмешательстве увеличилась на 50% на 100 000 населения, при этом число ревизий увеличилось на 3,7 процедуры на то же количество жителей и составило за исследуемый период 17,5%. Ревизионное вмешательство - это трудоемкая, технически сложная, дорогостоящая процедура, существенно отличающаяся по ресурсам от первичной артропластики и требующая от хирурга высоких профессиональных навыков и значительной ответственности [5-8]. В связи с этим постоянного изучения требуют причины и факторы риска, обусловливающие несостоятельность первичных протезов, и, как следствие, необходимость в выполнении ревизионных операций. В зарубежной литературе представлено значительное число публикаций, как освещающих отдельные причины неудач при первичной артропластике, так и обобщающих данные национальных артропластических Регистров. Как правило, причины, определяющие неудачные результаты, авторы группируют по нескольким основным направлениям: демографическому, клиническому, хирургическому, реабилитационному, которые в свою очередь включают ряд факторов, предрасполагающих к неудачам [9-11]. Демографические факторы - возраст, пол, масса тела, социальный статус, курение, алкоголизм, расовая принадлежность, образ жизни. Клинические факторы - основной диагноз, сопутствующие заболевания, включая диабет, применение лекарственных средств (например, стероиды), одно- или двусторонняя первичная артропластика, предшествующие вмешательства на тазобедренном суставе, роды в период после первичного эндопротезирования. Хирургические факторы и риски, связанные с конструкцией имплантатов, - цементная, бесцементная, гибридная фиксация, размер головки бедренного компонента, покрытие имплантатов, продолжительность операции, оперативнй доступ, вид анестезии, профилактика инфекции, техника фиксации, переливание крови. Общемедицинские и организационные факторы - статус госпиталя, образовательный статус персонала, местоположение госпиталя (город, сельская местность), уровень подготовки и опыт хирургов. Эпидемиология. M. Villanueva-Martinez и соавт. [12] изучили данные национального Регистра Испании за 2001-2008 гг., касающиеся заболеваемости, демографической характеристики, сопутствующих заболеваний, внутригоспитальной смертности у пациентов, подвергнутых ревизионному эндопротезированию тазобедренного сустава. Авторы указывают, что ежегодная потребность в ревизии составила в 2001 г. 20,2 случая, в 2008 г. -21,1 случая на 100 000 населения. Причем для пациентов женского пола этот показатель за 8 лет остался неизменным, а для мужчин увеличился с 17,8 до 19,8. Среди мужчин наиболее высокий процент ревизий наблюдался в возрастных группах 40-54, 75-84 года и старше 85 лет, среди женщин - только в возрасте 75-84 года и старше 85 лет. Самый низкий (6%) показатель констатировали у пациентов в возрасте 65-74 лет. Соотношение первичное эндопротезирование/ревизия за изучаемый период практически не изменилось, составив 20,42-20,01%. По данным W. Tian и соавт. [13], в США за период 1993-2005 гг. 14-17% первичных артропластик потребовали ревизий, в Канаде (данные за 2001-2006 гг.) этот показатель составил 11-13%, в Норвегии [14] - 12,3% в 2003 г., 13,6% в 2007 г. и 14% в 2008 г. По данным национального Регистра Австралии [15], за период 2003-2009 гг. число выполненных первичных вмешательств выросло на 32,5%, ревизионных - на 9,3%. В Великобритании [16] ревизии в течение первых трех лет после первичной операции выполнены в 0,8-2,6% случаев, в Финляндии [17] - в 3,25% и в 6% в более поздние сроки, в США [18] в течение 5 лет - в 19%. Причины. Значительное число публикаций зарубежных авторов посвящено анализу причин неудовлетворительных исходов первичных операций, обусловливающих необходимость проведения ревизии. При этом обращает на себя внимание разброс показателей долевого вклада каждой из причин. Так, в работе [12] по изучению эпидемиологии ревизий после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, отмечено, что чаще полнокомпонентные ревизии выполняются вследствие вывихов (22,5%), механического расшатывания (19,7%) и инфекции (14,8%). S. Ulrich и соавт. [15], проанализировав причины 237 ревизий у 225 пациентов выявили, что в 51,9% случаев они были обусловлены асептическим расшатыванием, в 16,9% - вывихами, 8% - болевым синдромом и в 5,5% - инфекцией. В половине случаев повторные вмешательства выполнены менее чем через 5 лет после первичной тотальной артропластики, в 33% случаев они были обусловлены вывихами, в 24% - инфекцией (табл. 1). Как видно из табл. 1, в первые 5 лет необходимость в ревизии возникает вследствие асептической нестабильности и вывихов и в меньшей степени - по причине развития инфекции. По прошествии 5 лет в подавляющем большинстве случаев ревизия является следствием асептического расшатывания. Асептическая нестабильность. Практически все исследователи основной причиной ревизионных вмешательств считают асептическую нестабильность эндопротеза [19]. Доля данного осложнения среди прочих причин варьирует от 45 до 89% и возрастает с увеличением времени, прошедшего с момента установки имплантата. Взгляды авторов на проблему возникновения асептической нестабильности довольно противоречивы. Одни связывают выживаемость имплантатов с качеством материала протезов и их дизайном, другие, и их большинство, неудачи объясняют нарушением процесса ремоделирования костной ткани. Авторы отмечают прямую корреляционную связь между развитием асептического расшатывания и исходным количественным и качественным состоянием прилежащей к эндопротезу кости, а также величиной ее потери в период стрессового ремоделирования [20]. При изучении [21] особенностей стрессового ремоделирования после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии показано, что в зоне, прилежащей к имплантату, происходит значительное снижение минеральной плотности кости. При этом на интенсивность потери и прироста прилежащей к эндопротезу костной массы оказывает влияние не только имплантат, но и исходное нарушение метаболизма костной ткани (системный остеопороз). Это в свою очередь создает предпосылки к увеличению микроподвижности и ускоряет развитие асептической нестабильности [2]. По мнению ряда авторов [5, 22, 23], асептическое расшатывание чаще развивается у пациентов моложе 50 лет, страдающих педиатрическими заболеваниями тазобедренных суставов, а также при цементной фиксации ножки протеза (вследствие изменения качества кости и физико-химических свойств цемента во внутренней среде организма, что приводит к снижению площади контакта и силы сцепления в системе «кость - имплантат») и гидроксиапатитном покрытии ацетабулярного компонента. Что касается последнего фактора, то мнения о влиянии данного вида покрытия на выживаемость имплантата носят диаметрально противоположный характер [24, 25]. Вывихи. В данном аспекте интересными представляются исследования, выполненные N. Hailer и соавт. [26], которые изучили риски ревизий в зависимости от оперативного доступа, размера головки бедра, пола пациента и основного диагноза и пришли к заключению, что при малых диаметрах головки, а также при первичных вмешательствах, выполненных по поводу переломов шейки бедра, некрозов головки, риск ревизий вследствие вывихов значительно выше. Кроме того, авторами показано, что выполнение операций из малоинвазивного доступа также является фактором риска повторных вмешательств вследствие вывихов. Некоторые авторы [27] делают акцент на том, что при эндопротезировании суставов у пациентов, имеющих в анамнезе педиатрические болезни тазобедренного сустава, вывихи наблюдаются чаще, чем при другой патологии и происходят в ранние (до 6 мес) сроки после операции. Перипротезные переломы являются нечастым осложнением первичной артропластики тазобедренного сустава, а причиной ревизионного вмешательства выступают в 2-6% случаев. Согласно данным [28] из 1555 ревизий, проведенных с 1990 по 1999 г., только 40 были выполнены по поводу перипротезных переломов. При этом авторы не выявили зависимости частоты возникновения переломов от типа протезов, однако у мужчин это осложнение регистрировали достоверно чаще. Инфекция занимает 2-3-е ранговое место, составляя от 0,6 до 16% в структуре всех причин ревизионных вмешательств [20, 29, 30]. По данным NARA (Северный артропластический регистр: Дания, Финляндия, Норвегия и Швеция) [31], за период 1995-2009 гг. глубокая инфекция стала причиной ревизий в 0,6% случаев в течение 5 лет после первичного вмешательства, причем достоверной разницы в зависимости от вида фиксации (цементная, бесцементная, гибридная) и моно- и билатеральной установки имплантата авторами не выявлено. Анализ показал, что инфекция чаще развивается у мужчин при вмешательствах по поводу воспалительных заболеваний, переломов бедра и некроза головки бедренной кости. S. Lakemeier и соавт. [32], оценив современное состояние ревизионного тотального эндопротезирования тазобедренного сустава в Германии на основе опросника, содержащего общие (статус госпиталя, отдела) и частные, касающиеся лечения пациента, вопросы, отмечают, что при бесцементной фиксации компонентов протеза основной причиной ревизий является инфекция, развившаяся в раннем послеоперационном периоде (через 6 нед после имплантации) у возрастных пациентов. H. Dale и соавт. [33], руководствуясь данными Норвежского артропластического Регистра, провели анализ развития глубокой инфекции после первичных пластик за четыре временных периода (1987-1992, 1993-1997, 1998-2002 и 2003-2007) и доказали, что реже всего инфекционно-воспалительные осложнения развивались в 1987-1992 гг. с постепенным ростом от периода к периоду. Причем эта тенденция характерна как для бесцементной фиксации, так и для цементной, за исключением случаев, когда к цементу добавлялись антибиотики. Стоит также отметить, что в процентном отношении при бесцементной фиксации частота развития инфекции за последние пять лет (2003-2007) был выше, чем при цементной. Сводные данные о причинах ревизий приведены в табл. 2. Факторы, предопределяющие риск ревизионных вмешательств Основной диагноз. Риск развития несостоятельности имплантатов напрямую зависит от того, какое патологическое состояние послужило причиной выполнения замещения сустава. Несмотря на то что единого взгляда на эту проблему нет, большинство авторов отмечают, что наилучшие результаты удается получить у больных, прооперированных по поводу первичного отстеоартроза [20, 37]. Группа авторов из Норвегии [38], основываясь на данных Национального Регистра, провели сравнительный анализ ревизионных вмешательств вследствие инфекции у больных ревматоидным артритом и остеоартрозом. За период с 1987 по 2008 г. было выполнено 84 492 первичных вмешательства, которые в 534 случаев осложнились инфекцией, потребовавшей проведения ревизионной операции. В целом 5-летняя выживаемость протезов в послеоперационном периоде составила 99,5% у пациентов с ревматоидным артритом и 99,4% у пациентов с остеоартрозом. Что же касается развития инфекционных осложнений, то значительно больше их было у больных ревматоидным артритом. N. Hailer и соавт. [26], изучив причины дислокаций элементов протезов, заключили, что данное осложнение реже встречается у больных остеоартрозом, чем у пациентов с другой патологией, требующей замены сустава. Такого же мнения придерживаются J. Franklin и соавт. [39]. Согласно [19] асептическое расшатывание чаще всего (60%) встречается при воспалительных процессах и дисплазии сустава, а вывихи - при посттравматических артритах и остеонекрозе. Кроме того, не выявлено корреляции между первичным диагнозом и временным интервалом между первичным вмешательством и ревизией. Так, в период до 2 лет потребность в ревизии была выше у больных с посттравматическим артритом и остеонекрозом; в период от 2 до 5 лет - при остеоартритах и остеонекрозах, через 5-10 лет - при воспалительных артритах, дисплазиях и остеоартритах; через 10 лет и более в половине случаев - при воспалительных процессах и в равной степени при остеоартрозах, дисплазиях и посттравматическом артрите. J. Girard и соавт. [40] отмечают, что у молодых пациентов до 30 лет ревизии чаще выполняются при педиатрических заболеваниях тазобедренного сустава, аваскулярных некрозах и септических процессах. Сопутствующие заболевания. Соматический статус больного играет немаловажную роль в исходах первичных эндопротезирований и может существенно влиять на результаты лечения, хотя публикаций по данному вопросу в доступной зарубежной литературе значительно меньше, чем по другим проблемам эндопротезирования крупных суставов. P. Cram и соавт. [41], проанализировав данные за 2007-2008 гг. о 202 773 первичных операциях и 40 973 ревизионных вмешательствах, отметили прямую зависимость числа ревизий от наличия сопутствующих заболеваний, в том числе сахарного диабета. Так, из 6431 больного, потребовавшего ревизионного вмешательства, 15,7% страдали сахарным диабетом, 4,7% имели избыточную массу тела или ожирение, 6% - почечную патологию. Конструктивные особенности имплантатов являются факторами, в немалой степени определяющими исход оперативного вмешательства, хотя данный факт признается не всеми исследователями. В связи с этим продолжается поиск оптимальных конструктивных решений, позволяющих улучшать биомеханические и прочностные качества компонентов протеза и продлевать сроки их полноценного функционирования. В настоящее время внедрено и успешно используется множество конструкций, усовершенствование которых идет по пути разработок материалов для изготовления компонентов имплантата и всевозможных покрытий, позволяющих продлить выживаемость протезов и исключить конфликт между биологической средой организма пациента и имплантируемым инородным телом. Интересными в данном аспекте представляются исследования, проведенные авторами [30] при изучении 1265 случаев ревизий в Великобритании при использовании различных конструкций имплантатов (табл. 3). Из табл. 3 видно, что чаще всего ревизии выполнялись у пациентов с эндопротезом Charnley. Однако этот факт не может служить доказательством «неполноценности» данного имплантата ввиду того, что в своей время это был один из самых часто устанавливаемых эндопротезов, продемонстрировавший довольно высокие показатели выживаемости. Накопленный опыт по применению данного типа протеза значительно богаче, чем для других протезов, что, вероятно, и обусловливает достаточно высокий процент ревизий. T. Thien и соавт. [42] изучили результаты 100 786 первичных вмешательств (1702 ревизии) с использованием трех вариантов конструкций бедренных компонентов цементной фиксации - Exterer polished (две разновидности), Lubinus SPII и Spectron EF Primary. За 3-летний период при использовании конструкции Lubinus SPII необходимость в ревизии возникла в 0,8% случаев; Exterer Polished более ранней версии - в 2,1%, версии V40 - в 1,1 %; Spectron EF - в 1,4% случаев. При этом вне зависимости от вида протеза ревизий по поводу несостоятельности конструкции не потребовалось ни в одном случае. На результаты первичных вмешательств оказывали влияние размер головки (худшие результаты при d=22 мм, конструкция Exterer), размер ножки (худшие результаты - extra-small, протез Lubinus, Spectron). Фиксация. Многочисленные исследования последних лет показывают, что цементная фиксация является оптимальной в плане долговечности функционирования протезов, особенно при использовании костных цементов, пропитанных антибиотиками. Так, K. Corbett и соавт. [43] обобщили данные по выживаемости протезов в зависимости от варианта фиксации. При цементной фиксации выживаемость в течение 10 лет составила 88% в Финляндии и 95% в Норвегии. При бесцементной фиксации эти показатели составили в Финляндии 80%, в Швеции 85%. Сведения о выживаемости при гибридной фиксации имелись только в Шведском Регистре - 92,7 %. По данным [27], из 1366 ревизий (1272 пациента, 2000-2007 гг.) 74% выполнены после бесцементной фиксации обоих компонентов первичного протеза, 25% - при цементной фиксации, доля гибридной фиксации составила 1%. Согласно [16] в течение первого года после первичной пластики сустава при цементной фиксации необходимость в ревизиях у мужчин возникла в 0,5% случаев, при бесцементной - в 1%, при гибридной - в 0,9%; у женщин эти показатели составили 0,3, 1 и 0,6% соответственно. По прошествии 3 лет у мужчин ревизионные вмешательства проведены в 1,1% случаев при цементной фиксации, в 2,4% - при бесцементной и в 1,9% - при гибридной; у женщин - в 0,8, 1,6 и 1,2% случаев соответственно. Возраст. К сожалению, в последние годы наметилась отчетливая тенденция «омоложения» артропластических операций, которые в настоящее время выполняются даже у детей. Однако, как показывает мировой опыт, это довольно часто заканчивается неблагоприятными исходами ввиду более активного образа жизни молодого населения. Так, L. Corbett и соавт. [43] проанализировали Шведский, Норвежский, Датский и Финский Регистры и показали, что у молодых пациентов потребность в ревизиях возникает значительно чаще - 10-летняя выживаемость протезов 72-86%, чем у пожилых, у которых аналогичный показатель составляет 90-97%. K. Ong и соавт. [18] по результатам наблюдения в течение 5 лет за пациентами старше 65 лет отметили, что риски ревизий в возрастных группах 70-74, 75-79, 80-84 года, 85 лет и старше были ниже, чем в возрастной группе 65-69 лет на 15, 20, 26 и 34% соответственно. Авторы также указывают на более высокий риск ревизий у темнокожих больных и пациентов женского пола. Что касается повторных ревизионных вмешательств, то, по данным авторов, они имели место только у пациентов молодого возраста. Подобную тенденцию подтверждают и данные авторского коллектива из Франции [41], обследовавших 941 пациента моложе 30 лет. Необходимость в ревизиях возникла у более молодых пациентов, при этом у данного контингента в течение первых трех месяцев после первичной операции в 14% случаев возникли переломы, в 10% - вывихи и в 7,8 % - неврологические расстройства. Достоверного влияния на исход первичной пластики половой принадлежности, индекса массы тела, инклинации чашки протеза и ее диаметра авторами не выявлено. Оперативный доступ вкупе с другими факторами может отрицательно сказываться на исходах первичных операций. Работ, посвященных данному вопросу, в доступной литературе не так много, однако без их анализа картина причин ревизий будет не полной. V. Lindgren и соавт. [20] изучили исходы первичных пластик, выполненных их заднего и переднелатерального трансглютеального (ALT) доступа с использованием трех типов протезов: Lubinus SPII (I), Exeter Polished (II), Spectron EF Primary (III). Полученные авторами данные носят неоднозначный характер и специфичны для каждого вида протезов. Так, при операциях из переднелатерального доступа достоверно снизилось число смещений, однако несколько увеличился процент развития асептической нестабильности при использовании I типа протеза; при использовании II типа протеза оперативный доступ никак не повлиял на развитие вышеуказанных осложнений; в третьем случае снизилась частота дислокаций и существенно возросло число асептических расшатываний. Ни в одном случае доступ не повлиял на развитие инфекционных осложнений. A. Arthursson и соавт. [9] показали, что использование латерального доступа при установке протеза Charnley в сочетании с вертельной остеотомией сопряжено с низким риском развития смещений и асептического расшатывания. При этом без выполнения остеотомии вид доступа не повлиял на развитие осложнений. С данными предыдущих авторов согласуются результаты исследования [26], в котором при использовании латерального доступа удалось получить наилучшие результаты и снизить потребность в ревизионных вмешательствах. Таким образом, потребность в первичных артропластических вмешательствах по поводу различной суставной патологии, что в свою очередь обусловливает рост числа ревизионных операций неуклонно растет из года в год. Неоценимую помощь в работе по прогнозированию, систематизации данных по эндопротезированию, изучению результатов подобных операций оказывают национальные Регистры, сформированные во многих странах мира. Согласно данным подобных регистров в подавляющем большинстве случаев причиной ревизионных вмешательств, особенно с течением времени, является асептическое расшатывание (до 89%), вывихи составляют до 16-17%, инфекция как причина ревизий занимает второе-третье место (до 16%). Перипротезные переломы являются нечастой причиной повторных вмешательств, составляя от 2 до 6% среди прочих причин. Неудачные исходы операций первичного эндопротезирования предопределяются многочисленными факторами, каждый из которых необходимо учитывать при планировании операции артропластики. Заключая вышеизложенное, можно сказать, что эндопротезирование, с одной стороны, позволяет радикально решить проблему лечения пациентов с суставной патологией, с другой - ставит перед исследователями все новые и новые задачи, касающиеся усовершенствования технологии оперативных вмешательств, конструкций протезов, исключения рисков и разработки оптимальной программы реабилитационных мероприятий. Глубокое всестороннее изучение процессов, происходящих как непосредственно в области установки имплантатов, так и в организме пациента в целом позволит вывести метод эндопротезирования на более высокий уровень, улучшить качество жизни пациентов после операций эндопротезирования и получить значительный экономический эффект.

About the authors

A. V Kaminskiy

Russian Ilizarov Scientific Center for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan, Russia

L. O Marchenkova

Russian Ilizarov Scientific Center for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan, Russia

Email: mlo59@mail.ru

A. V Pozdnyakov

Russian Ilizarov Scientific Center for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan, Russia

References

Supplementary files