Способ ревизионного протезирования коленного сустава при дефекте большеберцовой кости

Изобретение относится к медицине. Способ ревизионного протезирования коленного сустава при дефекте большеберцовой кости включает интраоперационное последовательное изготовление артикулирующей поверхности тибитального компонента из костного цемента с антибиотиком. Предварительно на основе данных компьютерной томографии и полученных объемных параметров дефекта большеберцовой кости изготавливают модель спейсера, с одного конца совпадающего с рельефом проксимального отдела большеберцовой кости и костномозгового канала, с другого конца имеющего два углубления в виде протяженных канавок, зеркально повторяющих форму бедренного компонента эндопротеза, по высоте соответствующего имеющемуся дефекту. На основе модели спейсера изготавливают форму с отверстием в корпусе, состоящую из двух частей. Затем интраоперационно собирают форму, через отверстие в корпусе заливают костный цемент с антибиотиком, после затвердевания цемента форму разделяют, получают анатомически совпадающий с дефектом большеберцовой кости спейсер. Устанавливают спейсер на дефект большеберцовой кости на костный цемент с антибиотиком. Изобретение обеспечивает создание полноценной артикуляции в области сустава при дефиците костных структур проксимального отдела большеберцовой кости, а также снижение частоты рецидивов воспалительного процесса.

 

Предполагаемое изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии и может быть использовано при глубоком нагноении после тотального эндопротезирования на первом этапе реэндопротезирования коленного сустава.

При возникновении нагноения эндопротеза коленного сустава часто возникает нестабильность и миграция элементов эндопротеза с повреждением костных структур. Чаще костные дефекты возникают в проксимальном конце большеберцовой кости. Кроме того, во время оперативного вмешательства в ходе удаления металлоконструкций возможно возникновение значительных костных дефектов. Наиболее выраженные дефекты большеберцовой кости возникают при удалениях различных ревизионных систем.

«Золотым стандартом» лечения нагноения после протезирования коленного сустава является удаление эндопротеза и установка спейсера с костным цементом и антибиотиком. Известны спейсеры, компоненты которых изготовлены из одного материала - чаще ПММА, так и комбинированные (цемент-металлические, цемент-полиэтиленовые, цемент-керамические и т.д. (см. Шпиняк С.П., Барабаш А.П., Лясникова А.В. Применение спейсеров в лечении инфекционных осложнений тотального эндопротезирования коленного сустава // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - №5).

Однако все существующие, в настоящее время, варианты спейсеров невозможно установить при наличии выраженного дефекта костной ткани большеберцовой кости.

В качестве прототипа выбран способ изготовления спейсера коленного сустава из костного цемента, включающий интраоперационное последовательное изготовление артикулирующей поверхности тибитального компонента из костного цемента с антибиотиком, прикладывание полученной пресс-формы к большеберцовой кости и фиксирование на костный цемент с антибиотиком, разгибая сустав (см. патент РФ №2579277, 2016 г.).

Однако предложенный способ не учитывает состояние костных структур проксимального метаэпифиза большеберцовой кости. При наличии выраженного дефекта установка предложенного спейсера невозможна. Согласно технологии использования костного цемента, между имплантируемой поверхностью и костью необходимо создать компрессию для прочной фиксации, при разгибании сустава создание ее затруднительно. При имеющемся дефекте большеберцовой кости расстояние между артикулирующей поверхностью и большеберцовой костью может быть значительным, составлять несколько сантиметров, в этом случае костный цемент будет «вытекать» из-под пресс-формы тибиального компонента. При артикуляции в предложенной системе цемент-цемент неизбежно будет возникать большое количество дебриза, что существенно увеличивает риск возникновения рецидива воспалительного процесса. Кроме того, отсутствие интрамедуллярного элемента крепления может привести к возникновению нестабильности спейсера уже в раннем послеоперационном периоде. Это приведет к устойчивой тенденции к вывихам и нестабильности в суставе, что неизбежно отразится на функции коленного сустава и результате лечения.

Задача предполагаемого изобретения - усовершенствование способа.

Технический результат - создание полноценной артикуляции в области сустава при дефиците костных структур проксимального отдела большеберцовой кости, снижение частоты рецидивов воспалительного процесса, восстановление функции коленного сустава.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в способе, включающем интраоперационное последовательное изготовление артикулирующей поверхности тибитального компонента из костного цемента с антибиотиком, прикладывание полученной пресс-формы к большеберцовой кости и фиксирование на костный цемент с антибиотиком, разгибая сустав, предварительно на основе данных компьютерной томографии и полученных объемных параметров дефекта большеберцовой кости изготавливают модель спейсера, с одного конца совпадающего с рельефом проксимального отдела большеберцовой кости и костномозгового канала, с другого конца имеющего два углубления в виде протяженных канавок, зеркально повторяющих форму бедренного компонента эндопротеза, по высоте соответствующего имеющемуся дефекту. На основе модели спейсера изготавливают форму с отверстием в корпусе, состоящую из двух частей. Затем интраоперационно собирают форму, через отверстие в корпусе заливают костный цемент с антибиотиком. После затвердевания цемента форму разделяют, получают анатомически совпадающий с дефектом большеберцовой кости спейсер, и устанавливают его на дефект большеберцовой кости на костный цемент.

Способ ревизионного протезирования коленного сустава при дефекте большеберцовой кости осуществляют следующим образом.

После установки клинико-рентгенологического диагноза глубокого нагноения после тотального эндопротезирования коленного сустава с дефектом большеберцовой кости производят компьютерную томографию области сустава при сканировании с минимальным шагом для получения полного набора томограмм. Из массива томографических данных отбирают информацию для восстановления образа костных структур определенной плотности, производя отсеивание вокселей с информацией об имевшемся у пациента имплантате. После построения компьютерной триангулярной модели коленного сустава производят гибридное параметрическое моделирование области поврежденного сустава. Затем создают триангулярную модель спейсера, которая совпадает с рельефом проксимального конца большеберцовой кости и имеющегося интрамедуллярного канала, по высоте учитывает потерю костной ткани и размеры имеющегося вкладыша удаляемого эндопротеза, проксимальная часть зеркально повторяет особенности бедренного компонента эндопротеза. На основе модели спейсера создают форму для его отливки с отверстием в корпусе, которую для удобства делят на 2 части и отправляют дистанционно или через жесткий носитель на FDM 3D принтер для ее производства. Интраоперационно изготовленную форму для спейсера собирают в единое целое и через предварительно выполненное отверстие в корпусе заливают костный цемент с антибиотиком. После его отвердения форму демонтируют, сформированный спейсер устанавливают в области дефекта на костный цемент с антибиотиком. Бедренный компонент спейсера устанавливают в обычном порядке. За счет обоих компонентов спейсера, установленных в правильном положении, получают стабильность и осуществляют артикуляцию в области установленного спейсера.

Клинический пример: Больная С., 71 года, диагноз: глубокое нагноение после тотального ревизионного эндопротезирования правого коленного сустава. Из анамнеза заболевания выявлено, что эндопротезирование выполнено в 2014 году. Боли, укорочение конечности, свищевой ход возникли в начале 2015 года. Учитывая наличие дефекта большеберцовой кости, в 2015 году выполнено эндопротезирование с использованием ревизионной системы. Нагноение ревизионного протеза с образованием свищевого хода в начале 2016 года. При обследовании в предоперационном периоде по данным рентгенологического обследования в предоперационном периоде выявлен значительный дефект большеберцовой кости. На основании выполненной компьютерной томографии на 3Д принтере отпечатана форма для изготовления тибиального компонента спейсера. Оперативное вмешательство проведено 12.04.2016 года. Интраоперационно с использованием формы изготовлен тибиальный компонент артикулирующего спейсера, который был установлен в дефект большеберцовой кости на костный цемент с антибиотиком. Бедренный компонент спейсера установлен по стандартной методике. Осуществлено вправление спейсера. Тенденции к вывиху не отмечено. Сустав стабилен. Артикуляция осуществляется в полном объеме. Пациентка выписана через 12 суток с момента оперативного вмешательства. Рана зажила первичным натяжением. Рецидива воспалительного процесса не отмечено. В январе 2017 года успешно выполнен второй этап ревизионного эндопротезирования.

Способ ревизионного протезирования коленного сустава при дефекте большеберцовой кости позволяет создать полноценную артикуляцию в области сустава при дефиците костной ткани, снизить частоту рецидивов воспалительного процесса, восстановить функцию коленного сустава. Способ позволяет снизить риск возникновения послеоперационных осложнений, что улучшает результаты лечения, сокращает сроки пребывания больных в стационаре. Способ дает возможность расширить показания к установке артикулирующего спейсера, достигнутая стабильность в зоне артикуляции позволяет осуществить раннюю активизацию пациентов и начать функциональное лечение.

Способ ревизионного протезирования коленного сустава при дефекте большеберцовой кости, включающий интраоперационное последовательное изготовление артикулирующей поверхности тибитального компонента из костного цемента с антибиотиком, отличающийся тем, что предварительно на основе данных компьютерной томографии и полученных объемных параметров дефекта большеберцовой кости изготавливают модель спейсера, с одного конца совпадающего с рельефом проксимального отдела большеберцовой кости и костномозгового канала, с другого конца имеющего два углубления в виде протяженных канавок, зеркально повторяющих форму бедренного компонента эндопротеза, по высоте соответствующего имеющемуся дефекту, на основе модели спейсера изготавливают форму с отверстием в корпусе, состоящую из двух частей, затем интраоперационно собирают форму, через отверстие в корпусе заливают костный цемент с антибиотиком, после затвердевания цемента форму разделяют, получают анатомически совпадающий с дефектом большеберцовой кости спейсер и устанавливают его на дефект большеберцовой кости на костный цемент с антибиотиком.