Способ аугментации неограниченного костного дефекта тазовой кости в области вертлужной впадины

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава при наличии массивных неограниченных костных дефектов области вертлужной впадины в результате остеолитического процесса или механического износа кости при расшатывании вертлужного компонента эндопротеза асептического или инфекционного генеза. Способ включает проведение компьютерной томографии, определение формы и размера костного дефекта вертлужной впадины, проектирование и изготовление из титанового порошка методом 3D-печати индивидуальной конструкции в виде сетчатой анатомичной предызогнутой пластины для аугментации костного дефекта, а также пластикового примерочного шаблона. Выполняют хирургический доступ к эндопротезу, выделяют костный дефект тазовой кости в области вертлужной впадины. Проводят дебрайдмент вертлужной впадины с удалением фиброзной мембраны до кровоточащей кости, подготовку поверхности кости для индивидуальной сетки с помощью примерки пластикового шаблона, имплантацию изготовленной индивидуальной сетки с фиксацией винтами по краю конструкции, прилегающему к кости на расстоянии 1 см, импакцию измельченного костного аллотрансплантата и установку на цементной основе полиэтиленовой впадины эндопротеза. Конструкцию проектируют индивидуально для конкретного дефекта. Винты проводят в направлении наиболее выраженного массива кости, заданном при проектировании. Первый винт проводят по вершине дефекта, два последующих по краям. Остальные винты проводят при помощи втулок-направителей на поверхности пластины вокруг каждого отверстия по краю, прилегающему к кости. Способ обеспечивает оптимизацию оперативного вмешательства и сокращение общей длительности операции за счет индивидуального проектирования формы и планирования направления и размера фиксирующих винтов. 7 ил.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в травматологии и ортопедии в ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава при наличии массивных неограниченных костных дефектов области вертлужной впадины в результате остеолитического процесса или механического износа кости при расшатывании вертлужного компонента эндопротеза асептического или инфекционного генеза.

Актуальность данного вопроса в том, что без полноценного замещения костного дефекта вертлужной впадины при ревизионном эндопротезировании установка нового тазового компонента эндопротеза в правильном положении практически не возможна.

Известен способ (аналог) аугментации костных дефектов области вертлужной впадины с помощью металлических полукруглых имплантов из пористого тантала впервые описанный W.Paprosky [https://www.zimmerbiomet.com/content/dam/zimmer-biomet/medical-professionals/hip/trabecular-metal-acetabular-revision-system/zimmer-trabecular-metal-acetabular-revision-system-tmars-brochure.pdf]. С помощью сферической фрезы обрабатывается зона дефекта, формируется вогнутое костное ложе, в которое устанавливается конгруэнтный металлический аугмент соответствующего размера, заполняющий полностью костный дефект, восстанавливающий сферичность вертлужной впадины, создающий опору для вертлужного компонента эндопротеза и фиксируется к кости винтами. Далее устанавливается вертлужная впадина с прослойкой костного цемента между аугментом и также фиксируется к кости винтами.

Недостатками этого способа являются:

• Костный дефект замещается металлическим имплантом, неспособным в дальнейшем перестроиться в кость;

• Требуется специализированный инструментарий для установки данного аугмента;

• При моделировании костного ложа под аугмент теряется часть костной ткани, что в действительности увеличивает костный дефект;

• Существует риск не сращения установленного аугмента с костью в области подготовленного ложа.

Известен способ аугментации неограниченного костного дефекта области вертлужной впадины с помощью реконструктивной сетки Stryker [http://www.rpa.spot.pt/getdoc/a0f81753-772d-45e0-af99-887cc5b7841c/X-Change-Revision-Instruments-(Stryker).aspx] [The Exeter Hip, Published by Exeter Hip Publishing, 2010 Copyright © Exeter Hip Unit ISBN: 978-0-9564521-0-8 The Exeter Hip Hardback, 978-0-9564521-1-5 The Exeter Hip Paperback], который заключается в ограничении костного дефекта путем моделирования в ране стандартной металлической сетки по внешней поверхности тазовой кости с перекрытием костного дефекта примерно на 1 см от края и фиксации сетки по периметру к кости с помощью винтов на расстоянии 1 см друг от друга. Далее ограниченный дефект заполняется импакционно костным аллотрансплантатом по методике X-Change c помощью специализированного инструментария. После тугого заполнения костного дефекта на цементной основе имплантируется стандартный полиэтиленовый тазовый компонент.

Недостатками этого способа являются:

• Необходимо измерять в ране величину дефекта и подбирать подходящую по величине сетку;

• По размеру стандартная серийная сетка не всегда абсолютно совпадает с величиной дефекта, поэтому необходимо дополнительно сетку с помощью ножниц подгонять по размеру;

• По форме стандартная серийная сетка не соответствует абсолютно поверхности, а является лишь заготовкой и требуется дальнейшее моделирование сетки по рельефу кости по периферии костного дефекта;

• Сетка фиксируется по периметру дефекта к кости, при этом направление винтов определяется визуально, исходя из видимых костных ориентиров, а длина винтов определяется с помощью измерителя канала.

• В совокупности вышеописанные манипуляции требуют значительного дополнительного времени, что увеличивает общую длительность оперативного вмешательства.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является оптимизация оперативного вмешательства за счет индивидуального проектирования формы и планирования направления и размера фиксирующих винтов, а также сокращения общей длительности операции.

Термин «оптимизация» означает улучшение процесса для повышения эффективности, достижения более высоких результатов.

Способ аугментации неограниченного костного дефекта тазовой кости в области вертлужной впадины, включающий проведение компьютерной томографии и определение формы и размера костного дефекта вертлужной впадины, проектирование и изготовление из титанового порошка методом 3D-печати индивидуальной конструкции в виде сетчатой анатомичной предызогнутой пластины для аугментации костного дефекта, а также пластикового примерочного шаблона, выполнение хирургического доступа к тазобедренному суставу, удаление нестабильного тазового компонента эндопротеза, выделение дефекта и проведение дебрайдмента вертлужной впадины с удалением фиброзной мембраны до кровоточащей кости, подготовку поверхности кости для индивидуальной сетки с помощью пластикового шаблона, имплантацию изготовленной индивидуальной сетки с фиксацией винтами по краю конструкции, прилегающему к кости на расстоянии 1 см, импакцию измельченного костного аллотрансплантата с помощью специализированного профилирующего инструментария и установку на цементной основе полиэтиленовой впадины эндопротеза.

Отличием является то, что конструкцию проектируют индивидуально для конкретного дефекта пациента, винты проводят в направлении наиболее выраженного массива кости, заданном при проектировании, при помощи втулок-направителей на поверхности пластины вокруг каждого отверстия по краю, прилегающему к кости длину винтов планируют от толщины массива кости по направлению проведения винта.

Технический результат достигается за счет того, что в предоперационном периоде пациенту выполняется компьютерная томография тазобедренного сустава, производится дополнительная программная обработка полученных сканов, определяется форма и размер костного дефекта вертлужной впадины. По краю костного дефекта проектируется индивидуальная конструкция, перекрывающая дефект и абсолютно повторяющая анатомию по краю дефекта, а также определяется направление и длина винтов в сторону максимально сохраненного массива кости с планированием втулок-направителей по краю индивидуальной конструкции, прилегающему к кости. Направления установки винтов и предлагаемый их размер в зависимости от их расположения показаны на фиг.1.

После планирования индивидуальная конструкция для аугментации костного дефекта изготавливается из титанового порошка путём 3D печати и представляет собой предизогнутую сетчатую пластину, повторяющую поверхность дефекта и имеющую по краю, непосредственно прилегающему к поверхности отверстия с втулками-направителями для винтов. Край конструкции, формирующий контур впадины, изогнут в сторону полости вертлужной впадины для дополнительного ограничения костного трансплантата. Показано на фиг.2.

Во время операции ревизионного эндопротезирования выполняется хирургический доступ к тазобедренному суставу. Выделяется ложе эндопротеза и удаляются нестабильные компоненты эндопротеза. Производится дебрайдемент вертлужной впадины с удалением фиброзной мембраны до кровоточащей поверхности кости и выделение дефекта из рубцовых тканей и мышечного массива, скелетируя внешнюю поверхность на расстоянии как минимум 1 см от края. Далее с помощью пластикового шаблона, повторяющего полностью истинную конструкцию, производится примерка и при необходимости поверхность дополнительно обрабатывается. Показано на фиг.3

За счет индивидуальности шаблон полностью конгруэнтно прилегает к поверхности тазовой кости, обеспечивая полный контакт. После достижения запланированного положения на подготовленное ложе устанавливается истинная конструкция. Через отверстия втулок-направителей с помощью сверла в кости формируются отверстия под винты и конструкция фиксируется винтами заранее определенной при проектировании длины. Первый винт проводим на вершине дефекта, два последующих по краям, остальные в произвольной последовательности. Показано на фиг.4. После завершения фиксации с помощью клинической пробы тракцией за конструкцию убеждаемся в абсолютно стабильной фиксации.

Выполняется импакционная костная пластика с помощью стандартной техники с применением инструментария X-Change. После тугого наполнения дефекта и профилирования ложа под чашку в костном трансплантате на цементной основе производится имплантация стандартного полиэтиленового тазового компонента эндоротеза. Показано на фиг.5.

Заявленный технический результат, выраженный в оптимизации и сокращении длительности оперативного вмешательства за счет проектирования индивидуальной формы конструкции в виде сетчатой анатомичной предызогнутой пластины и планирования направления и размера фиксирующих винтов в предоперационном периоде.

Изготовление пластикового шаблона и использование его при подготовке поверхности кости для имплантации индивидуальной сетки позволяет снизить инфекционные риски за счет сокращения манипуляций с истинной конструкцией, что повышает эффективность операционного вмешательства и способствует быстрейшему выздоровлению, что повышает результативность.

Индивидуальную конструкцию, ограничивающую костный дефект перед импакционной костной пластикой, изготавливают абсолютно конгруэнтную по форме поверхности кости по периферии дефекта, что обеспечивает максимальное прилегание конструкции к поверхности (и ее стабильность). Нет необходимости моделировать ее и подгонять под дефект во время операции, достаточно лишь скелетировать кость по краю костного дефекта. Таким образом, сокращается время операции.

За счет отсутствия необходимости формировать костное ложе под имплант не происходит дополнительной потери кости в области дефекта.

В результате индивидуального проектирования проведение винтов при фиксации индивидуальной сетки происходит безопасно и максимально точно в наиболее выраженный массив кости. Также на этапе проектирования в зависимости от направления винтов в кости задается их размер.

В целом, сокращается время установки импланта, ограничивающего дефект вертлужной впадины, за счет переноса основных этапов моделирования конструкции в предоперационный период.

В качестве примера приводим клинический случай применения индивидуальной сетки для аугментации неограниченного дефекта вертлужной впадины. Н фиг.6 показан замещённый временным спейсером по поводу перипротезной инфекции на основе компонентов эндопротеза правый тазобедренный сустав, а на фиг.7 результат использования индивидуальной сетки для аугментации костного дефекта с импакционной костной пластикой на втором этапе лечения перипротезной инфекции с установкой окончательного эндопротеза.

Признаки формулы изобретения являются существенными и находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.

Способ ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава при наличии массивных неограниченных костных дефектов области вертлужной впадины, включающий проведение компьютерной томографии и определение формы и размера костного дефекта вертлужной впадины, проектирование и изготовление из титанового порошка методом 3D-печати индивидуальной конструкции в виде сетчатой анатомичной предызогнутой пластины для аугментации костного дефекта, а также пластикового примерочного шаблона, включающий выполнение хирургического доступа к эндопротезу, выделение костного дефекта тазовой кости в области вертлужной впадины, проведение дебрайдмента вертлужной впадины с удалением фиброзной мембраны до кровоточащей кости, подготовку поверхности кости для индивидуальной сетки с помощью примерки пластикового шаблона, имплантацию изготовленной индивидуальной сетки с фиксацией винтами по краю конструкции, прилегающему к кости на расстоянии 1 см, импакцию измельченного костного аллотрансплантата и установку на цементной основе полиэтиленовой впадины эндопротеза, отличающийся тем, что конструкцию проектируют индивидуально для конкретного дефекта пациента, винты проводят в направлении наиболее выраженного массива кости, заданном при проектировании, первый винт проводят по вершине дефекта, два последующих по краям, остальные винты проводят при помощи втулок-направителей на поверхности пластины вокруг каждого отверстия по краю, прилегающему к кости.