Способ пластики дефекта передне - и задне - верхнего края вертлужной впадины структурной аутокостью при эндопротезировании тазобедренного сустава
Владельцы патента RU 2637105:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Минздрава (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть применимо для пластики дефекта передне- и задне-верхнего края вертлужной впадины структурной аутокостью при эндопротезировании тазобедренного сустава. В истинной вертлужной впадине фрезами формируют костное ложе. Оценивают площадь «недопокрытия» тазового компонента эндопротеза в области дефекта вертлужной впадины. Производят остеоперфорацию спицами поверхности дефекта вертлужной впадины и обработку ее костными ложками. Изготавливают аутотрансплантат, для этого отделяют головку бедренной кости, разрезая электропилой поперек шейку бедренной кости, со стороны опила шейки разрезают поперек головку бедренной кости на две части, выбирают наиболее сохранную часть, обрабатывают ее костными кусачками, доводя геометрическую форму этой части до конгруэнтности с поверхностью дефекта вертлужной впадины, при этом сохраняют кортикальный слой головки. Аутотрансплантат ориентируют кортикальным слоем кнаружи, так чтобы часть аутотрансплантата свисала в область вертлужной впадины, и предварительно фиксируют спицами в область дефекта. Проверяют положение аутотрансплантата, при необходимости корректируют. Фиксируют аутотрансплантат компрессирующими винтами. Нависающую часть аутотрансплантата обрабатывают сферическими фрезами. Форму костного ложа контролируют, помещая в него тестовую чашку. Устанавливают бесцементный тазовый компонент. Заклинивают тазовый компонент за счет плотной посадки с соблюдением углов наклона и антеторсии. Спицы удаляют. Устанавливают бедренный компонент эндопротеза. Головку бедренного компонента вправляют в тазовый компонент. Способ обеспечивает стабильность тазового компонента эндопротеза. 2 ил.
Область техники
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, может быть использовано при оперативном лечении диспластического и посттравматического коксартроза, лечении больных с повреждениями и последствиями повреждений вертлужной впадины.
Уровень техники
Травмы, а также посттравматические и врожденные дефекты тазобедренного сустава часто являются причинами инвалидности. Известны различные методики лечения повреждений и дефектов вертлужной впадины. В общедоступных источниках представлены способы чрескостного, накостного, комбинированного остеосинтеза, реконструктивное эндопротезирование.
Из уровня техники известен способ пластики вертлужной впадины при ее дисплазии ([1], патент RU 2207076), включающий отсечение головки бедренной кости и введение ее в вертлужную впадину. Отсеченную головку бедра и вертлужную впадину освобождают от хрящевого слоя. Задне-боковым разрезом обнажают вертельную область бедренной кости и заднюю стенку капсулы тазобедренного сустава. Последнюю П-образно рассекают. Выкроенный лоскут капсулы берут на держалки. Вывихивают из сустава и резецируют головку и шейку бедренной кости. Головку бедра и вертлужную впадину освобождают от хрящевого покрова. Головку бедра маятниковой пилой рассекают вдоль оси шейки на две, а затем на четыре равных фрагмента. Последовательно адаптируют каждый из сегментов головки бедра по периметру вертлужной впадины. Суставной стороной прижимают к подлежащей части края вертлужной впадины и фиксируют винтом, причем губчатой стороной каждый трансплантат должен незначительно выходить в полость вертлужной впадины. Обрабатывают вертлужную впадину булавовидными фрезами. Фрезой срезают и выступающую во впадину часть каждого трансплантата, чем формируют округлое ложе для установки чашки эндопротеза. Устанавливают чашку эндопротеза, которая прижимает трансплантат к дефекту края вертлужной впадины. Устанавливают ножку эндопротеза в диафиз бедра. Восстанавливают целостность капсулы сустава. Рану послойно ушивают с установкой дренажной системы.
Недостаток данного способа [1] - это полное удаление хряща с головки бедренной кости, из которой формируют трансплантат, отсутствие обработки костного ложа в области дефекта вертлужной впадины, направленной на стимуляцию регенеративных процессов. В результате не создается достаточных условий для адекватного кровоснабжения области дефекта, условий для приращения и органотипической перестройки трансплантата, что приводит к неудовлетворительному качеству формирующегося регенерата костной ткани и увеличивает риск развития нестабильности вертлужного компонента эндопротеза в послеоперационном периоде.
Известен способ эндопротезирования тазобедренного сустава при костном дефекте вертлужной впадины ([2], патент RU 2475202). Осуществляют доступ к тазобедренному суставу. После капсулотомии выполняют вывих головки бедренной кости. Обрабатывают головку бедренной кости вогнутой фрезой с максимальным сохранением аутопластического материала головки в форме полусферы, с удалением хряща и субхондральной пластинки. Пересекают шейку бедренной кости. Извлекают головку вместе с шейкой из сустава. Отсекают сформированный аутотрансплантат. В области дефекта вертлужной впадины формируют выгнутой фрезой ложе сферической формы, соответствующее диаметру аутотрансплантата. Аутотрансплантат устанавливают в область дефекта и временно фиксируют спицами. Формируют вертлужную впадину. Удаляют спицы. Фиксируют аутотрансплантат спонгиозными винтами. Устанавливают вертлужный компонент эндопротеза. Имплантируют бедренный компонент эндопротеза. Проводят вправление головки эндопротеза. Рану ушивают.
В данном способе [2] также производят полное удаление хряща и субхондральной пластинки с головки бедренной кости, из которой формируют трансплантат, не производят перфорирование в области дефекта вертлужной впадины. Не создается достаточных условий для адекватного кровоснабжения области дефекта, условий для приращения и органотипической перестройки трансплантата, что приводит к неудовлетворительному качеству формирующегося регенерата костной ткани и увеличивает риск развития нестабильности вертлужного компонента эндопротеза в послеоперационном периоде.
Известен способ двухэтапного эндопротезирования тазобедренного сустава ([3], патент RU 2171643), который предполагает применение внешней фиксации костных отломков и последующую имплантацию компонентов эндопротеза. Первым этапом производится низведение головки бедренной кости до уровня вертлужной впадины с последующей фиксацией. Вторым этапом выполняется эндопротезирование тазобедренного сустава.
Однако способ [3] адаптирован для лечения больных со смещением головки бедренной кости в проксимальном направлении относительно вертлужной впадины. Способ [3] предполагает длительное двухэтапное лечение. Трудно добиться прочного сращения костей таза, которое необходимо для сохранения стабильности имплантированного протеза тазобедренного сустава. Стабильное положение костей таза, фрагментов вертлужной впадины является необходимым условием для последующей стабильной имплантации протеза тазобедренного сустава.
Известен способ пластики дна вертлужной впадины ([4], патент RU 2157669). Производят отсечение головки бедренной кости, освобождение ее и вертлужной впадины от хрящевого слоя, отсечение проксимальной части головки. Из части головки формируют трансплантат. Диаметр плоскости сечения фрагмента должен превышать диаметр дефекта дна вертлужной впадины. Трансплантат вводят в вертлужную впадину, плоскостью сечения прижимая к дефекту со стороны суставной впадины. Во впадине и выступающей в нее части головки округлой фрезой диаметром, меньшим диаметра вертлужной впадины, формируют ложе для чашки эндопротеза.
Известен способ эндопротезирования вертлужной впадины при дефекте ее дна ([5], патент RU 2474394), включающий удаление головки бедренной кости, обработку вертлужной впадины, отсечение части головки с последующим формированием из нее трансплантата, причем диаметр плоскости сечения фрагмента должен превышать диаметр дефекта дна вертлужной впадины, помещение сформированного трансплантата в дефект дна вертлужной впадины. Из дефекта дна вертлужной впадины формируют многогранник с максимально возможным количеством граней, затем из половины трансплантата со стороны его выпуклой поверхности формируют многогранник таким образом, чтобы форма и размеры формируемого многогранника соответствовали форме и размерам многогранника в дне вертлужной впадины, а при помещении сформированного трансплантата в дефект дна вертлужной впадины совмещают оба многогранника.
Недостаток данных способов [4; 5] заключается в том, что не обеспечена достаточно прочная фиксация трансплантата к дефекту вертлужной впадины. Не производится туннелизация костного ложа в области дефекта вертлужной впадины. В результате не создается достаточных условий для адекватного кровоснабжения области дефекта, условий для приращения и органотипической перестройки трансплантата, что приводит к неудовлетворительному качеству формирующегося регенерата костной ткани и увеличивает риск развития нестабильности вертлужного компонента эндопротеза в послеоперационном периоде. Тазовый компонент при установке проявляет тенденцию к расшатыванию, эндопротез становится нестабильным и возникает необходимость в реконструктивном эндопротезировании.
Известен способ эндопротезирования тазобедренного сустава при переломах и посттравматических дефектах вертлужной впадины ([6], патент RU 2360627). Сущность способа состоит в расширенном доступе к суставу, удалении головки, имплантации тазовых и бедренных компонентов протеза, проведении проб на вправление и стабильность протеза, замене рашпиля на бедренный компонент протеза, вправлении головки протеза во впадину и послойном ушивании раны. При этом выполняют остеотомию шейки бедренной кости и удаление головки без применения винтового экстрактора. Затем обрабатывают впадину до губчатой кости и определения размеров локализации вертлужной впадины. Кроме того, обрабатывают резецированную головку бедра с удалением хряща и субхондральной пластинки. После чего ее располагают в обработанной впадине с перекрытием зоны ее дефекта. Затем моделируют из головки имплантационное ложе тазового компонента, которое фиксируют спонгиозными винтами к вертлужной впадине. Осуществляют примерку и установку стандартного тазового компонента. Использование данного изобретения позволяет обеспечить надежную первичную фиксацию компонентов стандартного эндопротеза при переломах и посттравматических дефектах вертлужной впадины.
Недостаток данного способа [6] это полное удаление хряща и субхондральной пластинки с головки бедренной кости, из которой формируют трансплантат, отсутствие обработки костного ложа в области дефекта вертлужной впадины, направленной на стимуляцию регенеративных процессов, например остеперфорации (туннелизации). В результате не создается достаточных условий для адекватного кровоснабжения области дефекта, условий для приращения и органотипической перестройки трансплантата, что приводит к неудовлетворительному качеству формирующегося регенерата костной ткани и увеличивает риск развития нестабильности вертлужного компонента эндопротеза в послеоперационном периоде.
Из уровня техники видно, что разработка и внедрение новых, комбинированных, органосберегающих способов лечения врожденной и приобретенной патологии тазобедренного сустава является актуальной задачей современной травматологии, так как способов, полностью удовлетворяющих всем потребностям, нет.
Сущность изобретения
Задача изобретения заключаются в необходимости расширения существующего оперативного набора способов пластики дефекта передне- и задне-верхнего края вертлужной впадины структурной аутокостью при эндопротезировании тазобедренного сустава с целью повышения качества и эффективности лечения. Обеспечение восполнения дефекта вертлужной впадины структурной аутокостью, обеспечение условий для сращения трансплантата с тазовой костью, формирования регенерата, органотипической перестройки трансплантата и прилежащей костной ткани с формированием полноценного костного массива. Обеспечение возможности осуществить имплантацию и заклинивание тазового компонента эндопротеза (чашки) за счет плотной посадки (press-fit) в истинную вертлужную область, с восстановлением точки ротации тазобедренного сустава.
Технический результат заключается в обеспечении приращения и перестройки аутотрансплантата, заполняющего дефект вертлужной впадины, обеспечении полной остеоинтеграции и стабильности тазового компонента эндопротеза, восстановлении нормальных биомеханических условий функционирования тазобедренного сустава. В целом техническое решение позволяет решить поставленную задачу. Снижается риск появления нестабильности тазового компонента эндопротеза после его имплантации. Обеспечивается выживаемость эндопротеза тазобедренного сустава.
Технический результат достигается тем, что в способе пластики дефекта передне- и задне-верхнего края вертлужной впадины структурной аутокостью при эндопротезировании тазобедренного сустава, осуществляют доступ к тазобедренному суставу, в истинной вертлужной впадине фрезами формируют костное ложе, оценивают площадь «недопокрытия» тазового компонента эндопротеза в области дефекта вертлужной впадины, производят остеоперфорацию спицами поверхности дефекта вертлужной впадины и обработку ее костными ложками, изготавливают аутотрансплантат. Для этого отделяют головку бедренной кости, разрезая электропилой поперек шейку бедренной кости, со стороны опила шейки разрезают поперек головку бедренной кости на две части. Выбирают наиболее сохранную часть, обрабатывают ее костными кусачками, доводя геометрическую форму этой части до конгруэнтности с поверхностью дефекта вертлужной впадины, при этом сохраняют кортикальный слой головки. Аутотрансплантат ориентируют кортикальным слоем кнаружи, так чтобы часть аутотрансплантата свисала в область вертлужной впадины, и предварительно фиксируют спицами в область дефекта. Проверяют положение аутотрансплантата, при необходимости корректируют. Фиксируют аутотрансплантат компрессирующими (спонгиозными) винтами. Нависающую часть аутотрансплантата обрабатывают сферическими фрезами. Форму костного ложа контролируют, помещая в него тестовую чашку. Обеспечивают полноценное костное ложе для тазового компонента эндопротеза. Устанавливают бесцементный тазовый компонент. Заклинивают тазовый компонент за счет плотной посадки с соблюдением углов наклона и антеторсии. Спицы удаляют. Устанавливают бедренный компонент эндопротеза, головку бедренного компонента вправляют в тазовый компонент, раны дренируют и ушивают.
Способ обеспечивает получение аутотрансплантата с минимальной потерей костной массы, создание полноценного контакта по всей поверхности между аутотрансплантатом и костным ложем в области дефекта вертлужной впадины. Остеоперфорация активирует кровоток, ускоряет обменные процессы, контакт с губчатой поверхностью аутотрансплантата способствует органотипической перестройке костной ткани, образованию костного регенерата, полноценному врастанию трансплантата и формированию костного массива вокруг чашки эндопротеза тазобедренного сустава. Что в сочетании с центрацией в истинную вертлужную область обеспечивает стабильную установку тазового компонента эндопротеза, снижается его микроподвижность, повышается выживаемость эндопротеза и снижается вероятность необходимости ревизионного эндопротезирования, сокращается время костной пластики.
Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показано:
Фиг. 1 - Копия рентгенограмы левого тазобедренного сустава пациента до лечения;
Фиг. 2 - Копия рентгенограмы левого тазобедренного сустава пациента после лечения.
Способ осуществляется следующим образом.
Способ применяют при эндопротезировании тазобедренного сустава. Осуществляют доступ к тазобедренному суставу. В положении пациента «лежа на боку» выполняют расширенный доступ к суставу для визуализации тазобедренного сустава и краевого дефекта вертлужной впадины. Послойно обнажают вертельную область. С помощью электроножа рассекают в проекции большого вертела среднюю и малую ягодичные мышцы. Капсулу сустава рассекают. Определяют форму и размеры дефекта вертлужной впадины. В истинной вертлужной впадине фрезами формируют костное ложе, поочередно специальными фрезами обрабатывая вертлужную впадину до губчатой кости и хорошего погружения фрезы. Оценивают площадь «недопокрытия» тазового компонента эндопротеза, для этого устанавливают в ложе тестовую чашку, определяют ее стабильность, плотность посадки, и необходимый объем костной пластики области дефекта. Определяют необходимую форму и размеры аутотрансплантата для замещения дефекта вертлужной впадины и формирования костного массива необходимого для покрытия области «недопокрытия» тестовой чашки. Тестовую чашку удаляют. Производят остеоперфорацию спицами поверхности дефекта вертлужной впадины, на глубину до субхондральной губчатой кости и обработку ее костными ложками для зачистки костных кист, удаляют остатки хрящей и рубцовой ткани. Изготавливают аутотрансплантат. Для этого отделяют головку бедренной кости, разрезая электропилой поперек шейку бедренной кости. Формируют из головки костный аутотрансплантат, соответствующий по геометрической форме и размеру дефекту вертлужной впадины. Со стороны опила шейки головку бедренной кости разрезают поперек на две части. Выбирают наиболее сохранную часть, обрабатывают ее костными кусачками, доводя геометрическую форму этой части до конгруэнтности с поверхностью дефекта. При этом сохраняют кортикальный слой головки. Аутотрансплантат ориентируют кнаружи кортикальным слоем, так чтобы часть его свисала в область вертлужной впадины, и предварительно фиксируют спицами в область дефекта. Проверяют положение аутотрансплантата, при необходимости корректируют. Фиксируют аутотрансплантат двумя или тремя компрессирующими (спонгиозными) винтами. Сохранение кортикального слоя и ориентация аутотрансплантата кортикальным слоем к наружи обеспечивает создание компрессионных усилий посредством компрессирующих винтов, за счет упора их головок в кортикальный слой аутотрансплантата. Кортикальный слой препятствует погружению головок винтов в аутотрансплантат. Повторно обрабатывают вертлужную впадину с фиксированным в ней аутотрансплантатом. Нависающую часть аутотрансплантата обрабатывают сферическими фрезами. Форму костного ложа контролируют, помещая в него тестовую чашку, обеспечивают полноценное костное ложе для тазового компонента эндопротеза. Специально предназначенным инструментом устанавливают бесцементный тазовый компонент эндопротеза, заклинивают его за счет плотной посадки с соблюдением углов наклона и антеторсии. Угол к фронтальной плоскости от 40 до 50° и угол к сагиттальной плоскости от 10 до 20°. Спицы удаляют. Устанавливают бедренный компонент эндопротеза. Для имплантации бедренного компонента обрабатывают канал бедренной кости рашпилями. Рашпиль удаляют и плотно забивают в проксимальный фрагмент бесцементный бедренный компонент эндопротеза, соответствующий размеру рашпиля. Проводят функциональную пробу на стабильность протеза во впадине с модульными головками, определяют необходимый для имплантации размер головки, устанавливают головку. Головку бедренного компонента вправляют в тазовый компонент. Рану промывают физиологическим раствором, накладывают послойные швы на рану, швы на коже закрывают асептическими повязками.
Клинический пример
Пациент К. 57 лет.
Диагноз: левосторонний коксартроз III стадии, субтотальный дефект крыши и переднего края вертлужной впадины, подвывих бедра Crowe III стадии (фиг. 1). При осмотре пациента определили наличие боли и ограничение движений в области левого тазобедренного сустава.
Провели компьютерную томографию таза. По снимкам с компьютерного томографа предварительно определили форму и размеры дефекта в области вертлужной впадины. По состоянию тазобедренного сустава, определили необходимость эндопротезирования. Спланировали ход оперативного вмешательства. Пациента доставили в операционную. Под наркозом, после обработки операционного поля осуществили доступ к тазобедренному суставу. В положении пациента «лежа на боку» выполнили расширенный доступ к суставу для визуализации тазобедренного сустава и краевого дефекта вертлужной впадины. Послойно обнажили вертельную область. С помощью электроножа рассекли среднюю и малую ягодичные мышцы в проекции большого вертела. Капсулу сустава рассекли. Визуально определили геометрическую форму и с использованием измерительного инструмента размеры дефекта вертлужной впадины. В истинной вертлужной впадине фрезами сформировали костное ложе, поочередно специальными фрезами обработали вертлужную впадину до губчатой кости и хорошего погружения фрезы. Оценили площадь «недопокрытия» тазового компонента эндопротеза, для этого установили в ложе тестовую чашку, определили ее стабильность, плотность посадки, и необходимый объем костной пластики области дефекта. Определили необходимую геометрическую форму и размеры аутотрансплантата, необходимого для замещения дефекта вертлужной впадины, формирования костного массива и покрытия области «недопокрытия» тестовой чашки. Тестовую чашку удалили. Произвели остеоперфорацию спицами поверхности дефекта вертлужной впадины, на глубину до субхондральной губчатой кости и обработали ее костными ложками для зачистки костных кист, удаляя остатки хрящей и рубцовой ткани. Изготовили аутотрансплантат. Для этого разрезали электропилой поперек шейку бедренной кости, отделили головку бедренной кости. Сформировали из головки костный аутотрансплантат, соответствующий по геометрической форме и размеру дефекту вертлужной впадины. Со стороны опила шейки, головку бедренной кости разрезали поперек, на две неравные части. Выбрали наиболее сохранную большую часть, обработали ее костными кусачками, довели геометрическую форму этой части до конгруэнтности с поверхностью дефекта. При этом сохранили кортикальный слой головки. Аутотрансплантат сориентировали кнаружи кортикальным слоем, так чтобы часть его свисала в область вертлужной впадины, и предварительно зафиксировали спицами в область дефекта. Проверили положение аутотрансплантата. Зафиксировали аутотрансплантат двумя компрессирующими (спонгиозными) винтами к тазовой кости. Повторно обработали фрезой вертлужную впадину и нависающую часть аутотрансплантата. Форму костного ложа контролировали, периодически помещая в него тестовую чашку, обеспечивая полноценное костное ложе для тазового компонента эндопротеза. Специально предназначенным инструментом установили бесцементный тазовый компонент эндопротеза, заклинили его за счет плотной посадки. Установили угол наклона к фронтальной плоскости 45° и угол наклона к сагиттальной плоскости 15°. Зафиксировали тазовый компонент эндопротеза (чашку) двумя спонгиозными винтами. Спицы удалили. Устанавили бедренный компонент эндопротеза. Головку бедренного компонента вправили в тазовый компонент. Рану промыли физиологическим раствором, наложили послойные швы на рану, закрыли асептическими повязками. В послеоперационном периоде провели курс восстановительного лечения. Проводили занятия лечебной физкультурой. Снимали постоперационные отек и боль, путем воздействия оптическим излучением длиной волны 540 нм, контактно лабильно в области оперированного тазобедренного сустава в течение 10 минут, 10 процедур. На контрольном осмотре, через 2 года, рентгенологически наблюдаются признаки приращения кости и перестройка аутотрансплантата, сформирован единый костный массив вокруг тазового компонента эндопротеза, восстановлен центр ротации тазобедренного сустава, эндопротез стабилен (фиг. 2).
Способ применяется авторами в ФГБУ «РНЦ ВТО им. Г.А. Илизарова» Минздрава России.
Способ пластики дефекта передне- и задне-верхнего края вертлужной впадины структурной аутокостью при эндопротезировании тазобедренного сустава, характеризующийся тем, что осуществляют доступ к тазобедренному суставу, в истинной вертлужной впадине фрезами формируют костное ложе, оценивают площадь «недопокрытия» тазового компонента эндопротеза в области дефекта вертлужной впадины, производят остеоперфорацию спицами поверхности дефекта вертлужной впадины и обработку ее костными ложками, изготавливают аутотрансплантат, для этого отделяют головку бедренной кости, разрезая электропилой поперек шейку бедренной кости, со стороны опила шейки разрезают поперек головку бедренной кости на две части, выбирают наиболее сохранную часть, обрабатывают ее костными кусачками, доводя геометрическую форму этой части до конгруэнтности с поверхностью дефекта вертлужной впадины, при этом сохраняют кортикальный слой головки, аутотрансплантат ориентируют кортикальным слоем кнаружи, так чтобы часть аутотрансплантата свисала в область вертлужной впадины, и предварительно фиксируют спицами в область дефекта, проверяют положение аутотрансплантата, при необходимости корректируют, фиксируют аутотрансплантат компрессирующими винтами, нависающую часть аутотрансплантата обрабатывают сферическими фрезами, форму костного ложа контролируют, помещая в него тестовую чашку, обеспечивают полноценное костное ложе для тазового компонента эндопротеза, устанавливают бесцементный тазовый компонент, заклинивают тазовый компонент за счет плотной посадки с соблюдением углов наклона и антеторсии, спицы удаляют, устанавливают бедренный компонент эндопротеза, головку бедренного компонента вправляют в тазовый компонент, раны дренируют и ушивают.
