Отделение костной патологии  
 
   

На правах рукописи

 

 

 

 

 

 

 

 

Баранецкий

 

Анатолий Леонидович

 

 

 

 

 

АСЕПТИЧЕСКАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ

ЭНДОПРОТЕЗОВ ТАЗОБЕДРЕННОГО И КОЛЕННОГО СУСТАВОВ

(клинико-экспериментальное исследование)

 

14.00.14- онкология

14.00.22- травматология и ортопедия

 

 

 

 

 

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

 

 

 

Москва- 2002

 

 

Работа выполнена в ГУН Центральном научно- исследовательском институте травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова МЗ РФ

 

 

Научные руководители:

доктор медицинских наук БАЛБЕРКИН А.В.

доктор медицинских наук КРУПАТКИН А.И.

 

 

 

 

 

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Махсон А.Н.

доктор медицинских наук, профессор Загородний Н.В.

 

 

 

Ведущая организация:

Московский Областной Научно Исследовательский Клинический Институт

им. М.Ф. Владимирского

 

 

 

Защита состоится «___»_________________ 2002 г. на заседании диссертационного

совета К 208.112.01 в Центральном научно- исследовательском институте травматологии и ортопедии им Н.Н. Приорова МЗ РФ (127299, Москва, ул. Приорова, 10).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУН ЦИТО.

Автореферат разослан «___»_________________ 2002 г.

 

Ученый секретарь

диссертационного совета РОДИОНОВА С.С.

 

___________________________________________________________________________

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

В большинстве ведущих отечественных и зарубежных клиник сберегающая хирургия признана стандартом лечения для многих больных с опухолями конечностей. Это стало возможным с начала 70-х годов благодаря использованию новых технологий лечения, строгого отбора пациентов и применению новых конструкций эндопротезов (Зацепин С.Т., Махсон Н.Е. 1978, Bradish C.F. 1987, Трапезников Н.Н. 1991 и др.).

Общая выживаемость и длительность без рецидивного периода после конечность сберегающих операций при условии адекватной резекции сходны с таковыми после ампутации (Трапезников Н.Н. 1987, Gerrand C.H. 1999, Rougraff B.T., Simon, M.A. 1994, Mankin H.J.1986 и др.). Достоинством эндопротезирования в отличие от других методов реконструкции является одномоментная компенсация массивных костных дефектов при сохранении движений в суставе, что обеспечивает хорошее восстановление функции и более высокий уровень качества жизни больного (Poitout D.G. 1997, Балберкин А.В. 1999 и др.).

Однако преимущества раннего восстановления опороспособности и функции оперированной конечности нивелируются перспективой ревизии онкологических эндопротезов. Почти в половине случаев (44-47%) причиной ревизионной операции является механическая нестабильность имплантата (Cobb J.P., Grimer R.J., Unwin P.S. 1994, , Malawer M.M., Chou L.B. 1995, Shin D.S., Wirganowicz P.Z.1999). Асептическая нестабильность (АН) онкологических эндопротезов составляет в сроки от 1 до15 лет: 2,2%-16% при замещении дефектов проксимального отдела бедренной кости, 6%-14% при замещении пострезекционных дефектов дистального суставного конца бедренной кости, 6% -27% при замещении пострезекционных дефектов проксимального суставного конца большеберцовой кости (Bradish C.F.1987 et al. 1991, P.S.Unwin 1995, Gerrand C.H. 1999, Балберкин А.В. 1999, Grimer R.J.1999, Wirganowicz P.Z. 1999).

Среди основных принципов эндопротезирования крупных суставов конечностей для профилактики нестабильности эндопротезов К.М. Сивашом (1981) на первое место поставлены: прочная первичная фиксация элементов эндопротеза в соответствующих костях; вынос узла трения протеза за пределы костной ткани.

Шерепо К.М. (1999) для эндопротеза тазобедренного сустава К.М. Сиваша выделяет два типа АН - механическую, - обусловленную интенсивностью и длительностью пускового фактора, т.е. когда нагрузка превышает адаптационные механизмы и возможности фи­зиологической и репаративной регенерации, и "металлозную", - связанную с взаимодействием продуктов износа и окружающей имплантат кости.

Большой объем резекции кости, иссечения мышц, фасциально-сухожильных образований, значительная травматичность вмешательства оказывают свое отрицательное влияние на взаимодействие в системе "кость - имплант". При обшир­ных резекциях проксимального суставного конца бедренной кости ножка эндопротеза часто достигает сохранившегося метафизарного отдела. В тех случаях, когда выражен физиологический изгиб бедренной кости, ножка имплантата перфори­рует переднюю поверхность бедренной кости, что может привести в последующем к нестабильности (Зацепин С.Т. 1984, Троянкер М.Я. 1986). В клинике данное осложнение отмечено в 25% случаях среди нестабильных онкологических эндопротезов тазобедренного сустава Сиваша. (Балберкин А.В. 1999г.)

На сегодняшний день нет единого мнения о зависимости частоты развития асептической нестабильности онкологических эндопротезов от возраста пациентов, объема выполненной резекции. По некоторым данным 10-летняя выживаемость эндопротезов дистального суставного конца бедренной кости падает с 94% до 49% , если резецируемый сегмент более 40% длины бедра (Cobb J.P. 1994, Unwin P.S. 1996, Kawai A. 1998) . Однако другие такой корреляции не выявили (Malawer M.M., Chou L.B.1995). После реконструктивного эндопротезирования для замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца вероятность ревизионного вмешательства составляет 70% через 10 лет после первичной операции (Grimer RJ, Carter S.R. 1999). Расшатывание и переломы имплантата были основными причинами неудач. Необходимость ревизии (в 63% в течение 10 лет) не была связана с длиной резекции или с возрастом больного. Причиной более частого возникновения нестабильности эндопротезов проксимального суставного конца большеберцовой кости считается скопление продуктов износа у опила большеберцовой кости и более выраженное их влияние на остеолиз вокруг тибиального компонента (Okada Y. 1988, Ward W.G. 1993, Kaste S.C. 1999).

Наличие рентгенологических признаков нестабильности не является абсолютным критерием для клинического диагноза нестабильности и, тем более, показанием для ревизионного вмешательства (Jasty M.J. 1986, Engh G.A. 1990, Maloney W.J. 1990, Anthony P.P. 1990, Николаев А.П. с соавт. 1999, Машков В.М. с соавт. 2000). Однако, и, наоборот, при отсутствии каких-либо рентгенологических проявлений расшатывания эндопротеза у больных с жалобами на боль в оперированной конечности нельзя исключить нестабильность эндопротеза (Murray W.R., Rodrigo J.J.1975).

В последние годы идет поиск новых инструментальных методов диагностики нестабильности эндопротезов. Наиболее точными из них признаны рентгеновская флюороскопия (Mintz A.D. 1989, Fehring T. K. 1996) и рентгенстереофотометрический анализ (Ryd L. 1992, Karrholm J. 1994, Fukuoka S. 2000 и др.). В доступной литературе нам не встретилось сообщений о применении метода компьютерной термографии для диагностики нестабильности эндопротезов.

Результаты реэндопротезирования имеют гораздо более высокий процент осложнений, чем первичная процедура, необходимость в повторном вмешательстве после ревизионного реэндопротезирования возникает в срок до 5 лет в 20%-56% случаев (Eckardt J.J.1991, Malawer M.M. 1995, Shin D.S, Weber K.L., Chao E.Y.S., Sim F.H. 1999).

В связи с появлением новых конструкций эндопротезов с различным дизайном, структурой поверхности, техникой установки всегда актуальным является полноценное биомеханическое испытание имплантатов по определению прочности первичной фиксации имплантатов in vitro (Сиваш К.М., Шерепо К.М.1976, Oh I., Harris W.H. 1978, Танькут В.А. 1981, Мовшович И.А., Троянкер М.Я.. 1983, Schneider E. 1989, Callaghan J.J. 1992, Hua J., Walker P.S. 1994). Как показали исследования, механические свойства кости post mortem изменяются в незначительной степени (Ashman R.B.1982). Наиболее корректной с точки зрения сопоставимости с онкологической ножкой имплантата является работа Троянкер М.Я. (1986) по определению прочности фиксации бедренного компонента эндопротеза Мовшовича, т.к. последний конструктивно схож с ножкой К.М. Сиваша. Автором показано, что с помощью акрил цемента удается добиться зна­чительного увеличения прочности первичного крепления бедренного компонента эндопротеза (примерно в 10 раз и более при растяжении и в 2-3 раза - при кручении). Эти данные подтверждают некоторые зарубежные исследования (Nunn D.1989, Burke D.W.1991).

Таким образом, остаются нерешенными ряд вопросов, связанных с проблемой асептической нестабильности онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов. Зависит ли развитие асептической нестабильности онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов от возраста пациентов, длины резекции суставного конца трубчатой кости, типа фиксации имплантата? Каково влияние возникающих интраоперационно повреждений воспринимающей кости на первичную стабильность и выживаемость имплантата? Как влияют применение костного цемента, длина резекции проксимального суставного конца бедренной кости и ее анатомическое строение на прочность первичной фиксации эндопротеза? Каковы результаты ревизионных вмешательств, производимых по поводу асептического расшатывания онкологических эндопротезов? Основываясь на клиническом материале отделения костной патологии ЦИТО и результатах проведенного эксперимента мы попытались ответить на эти вопросы в своей работе.

 

Цель и задачи исследования.

Целью исследования являлось улучшение результатов лечения больных с поражением бедренной и большеберцовой костей опухолями и опухолеподобными заболеваниями. Поставленная цель определила следующие задачи:

1. Изучить особенности клинического течения, рентгенологической семиотики АН онкологических эндопротезов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов суставных концов бедренной и большеберцовой кости.

2. Изучить зависимость развития асептической нестабильности онкологических эндопротезов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов суставных концов бедренной и большеберцовой кости от возраста больного, величины резекции, способа фиксации эндопротеза.

3. Исследовать возможность применения и диагностическую значимость термографической оценки сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР) для диагностики асептической нестабильности онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов.

4. Изучить зависимость прочности первичной фиксации бедренных компонентов различных онкологических эндопротезов, замещающих пострезекционные дефекты проксимального отдела бедра, от длины резекции, геометрии кости, применения цемента, типа покрытия имплантата в эксперименте.

5. Оценить результаты ревизионных вмешательств, выполненных по поводу асептической нестабильности онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов, выявить наиболее эффективные способы хирургического пособия при данном осложнении.

 

Научная новизна работы.

На основе статистического анализа клинического материала определена частота и сроки развития АН онкологических эндопротезов в зависимости от локализации, установлено влияние на развитие АН длины резекции соответствующих костей и типа фиксации имплантата, не выявлено влияния фактора возраста пациентов на развитие АН.

В эксперименте на трупной бедренной кости человека показано, что прочность первичной фиксации бедренных ножек онкологических эндопротезов зависит от длины резекции, геометрии кости, применения цемента, типа покрытия имплантата.

Установлена степень влияния возникающих при имплантации повреждений воспринимающей кости на развитие АН в клинике и на прочность первичной фиксации имплантата в эксперименте, доказана эффективность и необходимость восстановления целостности поврежденных интраоперационно костных структур.

Впервые предложен и применен в клинике способ термографической диагностики нестабильности эндопротезов с оценкой сомато - симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР), доказана его высокая диагностическая эффективность.

 

Практическая ценность работы.

Дополнена клинико-рентгенологическая картина АН онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов, доказана высокая эффективность термографической оценки сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР) для ранней диагностики АН эндопротезов тазобедренного и коленного суставов.

Определены показания и противопоказания для применения бесцементной и цементной фиксации бедренного компонента онкологического эндопротеза тазобедренного сустава в зависимости от длины резекции и выраженности физиологического изгиба бедренной кости, указан эффективный метод предупреждения последствий интраоперационных костных повреждений.

Создан и проходит клинические испытания новый онкологический эндопротез МАТИ-ЦИТО для замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца бедренной кости.

Установлено, что наиболее эффективным способом хирургического пособия при АН эндопротезов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов суставных концов бедренной и большеберцовой костей, является реэндопротезирование с цементной фиксацией нестабильных компонентов имплантата.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.      Развитие АН онкологических эндопротезов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов суставных концов бедренной и большеберцовой костей зависит от длины резекции кости и использованного метода фиксации: чем больше длина резекции, тем более высок риск возникновения этого осложнения; цементная фиксация ножек онкологических эндопротезов снижает частоту АН. При резекции проксимального суставного конца бедренной кости более 160 мм цементная фиксация является обязательной при любом типе используемого имплантата.

2.      Замещение пострезекционных дефектов проксимального суставного конца большеберцовой кости эндопротезами бесцементной фиксации имеет высокий риск развития АН в ранние послеоперационные сроки. Ревизии эндопротезов этой локализации сопряжены с максимальным риском гнойных осложнений.

3.      Продольные переломы кости, возникающие при имплантации эндопротеза в длинную трубчатую кость, значительно снижают прочность первичной фиксации, что требует обязательного восстановления целостности поврежденных структур. Применение серкляжа полноценно восстанавливает прочность первичной фиксации.

 

Внедрение.

Внедрен в клиническую практику ЦИТО метод термографической оценки амплитуды и объема ССВР, на который получен патент РФ на изобретение (№ 2197892 от 10.02.2003). Проходит клинические испытания новый онкологический эндопротез тазобедренного сустава МАТИ-ЦИТО, разработанный с учетом выводов, сделанных в диссертации. Основные положения диссертации используются при лечении больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями суставных концов трубчатых костей нижней конечности, которым производится замещение пострезекционных дефектов эндопротезами. Результаты работы использованы при создании методических рекомендаций "Замещение обширных пострезекционных дефектов суставных концов длинных костей у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями".

 

Объем и структура работы

Материал диссертации изложен на 123 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, иллюстрирована 62-я рисунками и 17-ю таблицами. Библиографический указатель содержит 135 работ, в том числе 96- зарубежных.

 

Материал и методы исследования.

Работа основана на изучении результатов лечения 165 больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями суставных концов бедренной и проксимального суставного конца большеберцовой костей, которым с целью замещения пострезекционных дефектов выполнялись реконструктивное эндопротезирование и ревизионные вмешательства в отделении костной патологии взрослых ЦИТО им. Н.Н. Приорова (зав. отд. д.м.н. Балберкин А.В.) за период с 1990 по 2001 годы: 84 пациента- с поражением проксимального суставного конца бедренной кости, 55- дистального, 26- проксимального суставного конца большеберцовой кости. Всего 165 больным вместе с ревизионными вмешательствами было выполнено 242 операции.

Источниками данных для клинического материала служили истории болезни, амбулаторные карты, личные осмотры пациентов, вызванных на амбулаторный прием. Для оценки рентгенологических данных использовались материалы рентгенологического архива ЦИТО и рентгенограммы, хранящиеся на руках у пациентов.

В подавляющем большинстве случаев (97%) с целью замещения пострезекционного дефекта кости, составляющей коленный сустав, применен эндопротез К.М. Сиваша с удлиненной ножкой. При замещении пострезекционных дефектов проксимального суставного конца бедренной кости в 31 случае (37%) из 84-х применен модульный эндопротез ЭСИ, в остальных- эндопротезы конструкции К.М. Сиваша в модификации С.Т. Зацепина.

Исследуемые пациенты были разделены на две группы. В 1-ю вошли больные, у которых отсутствовали клинические и рентгенологические признаки асептической нестабильности на момент последнего осмотра, до которого исчислялся срок наблюдения. В группу больных со стабильными эндопротезами включены также пациенты, которым в сроки более 1 года производились повторные операции по причинам, не связанным с расшатыванием имплантата (ампутация по поводу рецидивов, удаление эндопротеза по поводу нагноения). В таких случаях срок наблюдения исчислялся до момента наступления этих осложнений. Также в группу больных со стабильными эндопротезами включены пациенты, умершие в послеоперационном периоде от основного заболевания или другой патологии, не связанной с расшатыванием имплантата, если было известно, что в течение этого периода отсутствовала клиника АН. Во вторую группу включались больные, у которых при клинико-рентгенологическом контроле в динамике обнаруживались признаки расшатывания имплантата. В 96% случаев эти пациенты перенесли ревизионные вмешательства, при которых был подтвержден диагноз асептической нестабильности, 7% из них - неоднократно.

Клинический результат лечения оценен у 58 больных по системе международного общества конечность сберегающей хирургии ISOLS (system OF THE INTERNATIONAL society OF LIMB SALVAGE ), в которой учитываются 6 параметров- боль, функция, использование дополнительных средств опоры, способность ходить, походка и эмоциональное принятие результата лечения (Enneking W.F. 1993). Каждый параметр оценивается по 5- бальной шкале, после чего по сумме набранных баллов вычисляется процент от максимально возможного количества баллов 30.

Оценка результата эндопротезирования по рентгенологической картине производилась в соответствии с системой ISOLS (International society of Limb Salvage system for radiological assessment of prostheses). Данная система оценки основана на 3-х параметрах: ремоделирование (остеолиз- остеосклероз), наличие зоны просветления на границе кость- имплантат (ширина и протяженность), крепление (деформация, перелом имплантата, цемента) (Morris H.G., Capanna R., Campanacci D. 1994).

Исследована возможность применения и диагностическая значимость термографической оценки сомато-симпатического вазомоторного рефлекса (ССВР) для диагностики асептической нестабильности эндопротезов тазобедренного и коленного суставов. Для выявления нестабильности эндопроте­зов суставов нижних конечностей больному производили термографию нижних конечностей с помощью тепловизора AGA - 780 (Швеция) с компьютерной приставкой для обработки термоизображений ТС-800.

Экспериментальная часть работы выполнена на базе лаборатории испытаний новых материалов и изделий ГУН ЦИТО им. Н.Н. Приорова (зав. лабораторией д.м.н. Н.С. Гаврюшенко). В эксперименте использовано 10 пар аутопсийных бедренных костей и 4 только правых, взятых от 14 трупов, т.е. 24 кости. После забора препараты хранились при температуре -21˚С до момента исследования. В 2-х случаях испытаниям подвергнута не замороженная кость. После размораживания в течение около 4 часов до комнатной температуры производилась исследование в испытательной ячейке машины Zwick. В эксперименте использованы ножки эндопротезов ЭСИ, МАТИ-ЦИТО и К.М. Сиваша диаметрами 12, 14, 16 и 18мм (соответственно диаметру костно-мозгового канала испытуемой бедренной) кости с одинаковой длиной, равной 140 мм. Прочность первичной фиксации определялась по силе, которую было необходимо приложить для придания движению имплантата в кости: при погружении, экстракции и кручении (Fп и Fэ (кН) и М (Нм)).

В работе были использованы следующие методы исследования: клинический, рентгенологический, статистический (непараметрические статистические методы Вилкоксона, Манна- Уитни, коэффициент корреляции рангов Спирмена), биомеханический, компьютерная термография, ультразвуковая допплерография сосудов.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Доступными для очной оценки клинического результата реконструктивного эндопротезирования оказались 58 пациентов из 165, включенных в исследование. 16 пациентов - с онкологическими эндопротезами, замещающими пострезекционные дефекты проксимального суставного конца бедренной кости, 23 пациента - с эндопротезами, замещающими пострезекционные дефекты дистального суставного конца бедренной кости, 19 пациентов - с эндопротезами, замещающими пострезекционные дефекты проксимального суставного конца большеберцовой кости. Среди 58 пациентов, которым производилась оценка функционального и рентгенологического результатов реконструктивного эндопротезирования по ISOLS у 14-ти больных выявлены признаки асептического расшатывания имплантата: у 1- проксимального бедра, у 6 - дистального бедра, у 7- проксимальной голени. В группе пациентов со стабильными имплантатами результат расценен как отличный в 13% случаев, в 52%- как хороший, в 35%- удовлетворительный, плохих не отмечено. В группе пациентов с нестабильными имплантатами результат расценен как плохой и удовлетворительный, 60% и 32% соответственно, отличных - не наблюдалось.

Рентгенологический результат в группе больных с асептической нестабильностью оценен в 48 % случаев, как плохой, в 47 %- удовлетворительный, хороших результатов -5%, отличных - не наблюдалось. В то время как в группе больных без нестабильности в 17 % отмечен отличный результат, в 32 %- хороший, в 39 %- удовлетворительный, в 12%- плохой. Обращает на себя внимание факт некоторого несоответствия клинической и рентгенологической оценок исхода лечения - у 10% больных с клинически стабильным имплантатом рентгенологический результат оценен как плохой.

Важным, на наш взгляд, рентгенологическим признаком нестабильности эндопротеза, не конкретизированным в системе оценки рентген-признаков АН ISOLS, является интрамедуллярный склероз кости у верхушки ножки имплантата. Данный признак отмечен нами выраженным в значительной степени у 50 % пациентов с АН. Следует отметить, что данный симптом характерен для больных с более длительным сроком развития АН.

Реконструктивное эндопротезирование проксимального суставного конца бедренной кости произведено 84 больным, 36 мужчинам (43%), 48 женщинам (57%). Средний возраст больных на момент операции составил 45,8±12,4 лет (от 19 до 75 лет). Срок наблюдения в среднем составил 6,4 ± 3,9 года (от 1 до 27 лет). Операции выполнены по поводу хондросаркомы- 19 больным, гигантоклеточной опухоли- 14, метастатического поражения- 14, плазмоцитомы- 9, кисты- 4, ЗФГ- 4, фиброзной дисплазии- 4, остеогенной саркомы- 4, прочих заболеваний- 9 пациентам.

Из 84 пациентов, которым по поводу опухолевого поражения проксимального суставного конца бедренной кости было выполнено эндопротезирование, двадцати одному больному были проведены 31 ревизионные операции, связанные с нестабильностью, 15 больных перенесли ревизию однократно, 5 - дважды, один больной перенес 4 ревизионных хирургических вмешательства. По поводу расшатывания бедренного компонента эндопротеза ревизии были подвергнуты 12 больных, из них 2 пациента оперированы дважды, один- 4 раза. В остальных случаях причиной для ревизии служили: нестабильность вертлужного компонента в 7 случаях, еще 6 ревизий выполнены по причинам, не связанным с асептической нестабильностью (вывих эндопротеза, перелом бедра вследствие травмы). У 1 больной диагностирована АН, однако повторно она не оперирована. Таким образом, в средний срок наблюдения 6,4 ± 3,9 года общая частота ревизий онкологических эндопротезов составила 24,7%, частота развития АН бедренного компонента составила 14,3 % , вертлужного компонента- 8,2%.

Возраст пациентов в группе с АН на момент первичной операции составил 43,8 ±12,3 года (от 19 до 75 лет), в группе без ревизий - 46,5±12,1 года (от 20 до 75 лет). Не выявлено корреляционной зависимости развития АН и последующего реэндопротезирования от возраста пациентов на момент первичной операции.

В группе больных без ревизий (63 пациента) у 21-го больного (33,3%) при первичной операции применена цементная фиксация компонентов эндопротеза. В группе больных, перенесших впоследствии ревизионные вмешательства (21 больной) цемент при первичной операции применялся в 2-х случаях (9,5%). При вычислении зависимости частоты развития АН от того, каким способом закреплялись компоненты эндопротеза выявлено, что статистически достоверным признаком, снижающим частоту развития АН, является применение костного цемента, p = 0,03.

Средний уровень резекции в случаях ревизии по поводу АН бедренного компонента составил 17,9 ± 3,3 см (от 12 до 24 см). Средний уровень резекции в группе больных без ревизии по поводу АН составил 13,3± 3,8 см (от 7 до 23 см). Различие между группами статистически достоверно (р = 0,02).

Эндопротез ЭСИ применен у 31-го больного. Средний срок наблюдения в послеоперационном периоде составил 2,8±1,8 лет (от 1 до 7 лет). Ревизионных вмешательств по поводу АН бедренного компонента эндопротеза ЭСИ не проводилось. Однако общая частота ревизий эндопротеза ЭСИ за относительно короткий послеоперационный период составила 19,4 %. Из 6 произведенных ревизий 2 были произведены по поводу размонтажа стопорной гайки бедренного компонента

(результат ревизии хороший), 2 ревизии были сделаны по поводу воспалительного процесса (отдаленный результат не известен), 1- по поводу вывиха, 1- по поводу нестабильности вертлужного компонента (результат хороший).

Обнаружено, что причиной ранней ревизии имплантата ЭСИ (до 3-х лет) в большинстве случаев стали вывихи эндопротеза и нестабильность вертлужного компонента. Причины осложнений, приведшие к столь ранним ревизионным вмешательствам можно разделить на две группы. Первая - связана с недостатками предоперационного планирования и техническими погрешностями во время операции: несоответствие размеров имплантата воспринимающей кости, неправильный выбор позиции компонентов имплантата, 2-я - с несоблюдением пациентами правил поведения после эндопротезирования: нарушение режима двигательной активности больным, травмы.

Подавляющее большинство ревизионных вмешательств по поводу АН бедренного компонента (85%) были выполнены больным с эндопротезом К.М.Сиваша через 3 и более лет после первичной операции. Т.е., по нашему мнению, если эндопротез подобран с учетом имеющихся индивидуальных анатомических особенностей и корректно установлен, то в ранние и средние сроки наблюдения АН не наблюдается. Мы объясняем этот факт отсутствием подвижности имплантата в раннем послеоперационном периоде и, следовательно, потенциальной возможностью врастания кости в окна ножки конструкции К.М. Сиваша, в пористую поверхность ножки ЭСИ. Расшатывание же эндопротеза в более поздние сроки вызвано причинами, связанными с износом трущихся поверхностей.

Ревизионное вмешательство в большинстве случаев заключалось в цементной фиксации нестабильного эндопротеза. Важнейшее значение для эндопротезирования и особенно для реэндопротезирования имеет техника цементирования. При плохой технике цементирования (слишком тонкая или толстая цементная мантия, нарушение непрерывности слоя цемента, отсутствие "пробки " дистальнее верхушки бедренного компонента), а также попытках малотравматичных вмешательств в виде опиливания конца мигрировавшего бедренного компонента, цементирования ножки эндопротеза без ее извлечения риск рецидива АН возрастает, что отмечено нами в 29% случаев.

Изучив накопленный в 6-м отделении опыт по применению эндопротезов К.М.Сиваша и ЭСИ для замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца бедренной кости, мы выявили наиболее существенные недостатки

данных имплантатов:

Недостатки эндопротеза К.М. Сиваша с удлиненным бедренным компонентом:

  • Необходимость индивидуального изготовления.
  • Конусная форма ножки (малая площадь пятна контакта имплантата с костью).
  • Гладкая поверхность (низкая сила сцепления).
  • Металло-металлическая пара трения шарнира (большой выброс продуктов износа, высокая выработка тепла).

Недостатки онкологического эндопротеза ЭСИ:

·        Винтовое крепление ножки к замещающему модулю (возможность ослабления крепления).

·        Несоответствие формы сечения ножки форме сечения костномозгового канала (низкая сила сцепления).

·        Необходимость применения длинной ножки (риск перфорации кости).

С учетом указанных недостатков нами совместно с кафедрой материаловедения МАТИ (Московского Авиационного Технического Института, зав. Кафедрой проф. Ильин А.А.) разработан новый эндопротез для замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца бедренной кости. Вертлужный компонент этого эндопротеза не имеет принципиальных отличий от других конструкций. Ножка же бедренного компонента существенно отличается от известных моделей формой ее сечения и обработкой поверхности.

Реконструктивное эндопротезирование дистального суставного конца бедренной кости выполнено 55 пациентам, 31 мужчине (56%), и 24 женщинам (44%). Средний возраст больных на момент первичной операции составил 34,0 ±8,9 лет. Средний срок наблюдения в послеоперационном периоде составил 4,1±1,9 лет (от 1 до 10 лет).

Операции выполнены по поводу остеогенной саркомы- 10 больным, паростальной саркомы- 10, гигантоклеточной опухоли- 9, злокачественной гигантоклеточной опухоли- 6, хондросаркомы- 6, злокачественной гемангиомы- 6, фибросаркомы- 2, ЗФГ- 3, кисты-1, лимфосаркомы- 1, неврилемоммы- 1.

Средний срок развития АН онкологических эндопротезов, примененных для замещения пострезекционных дефектов дистального суставного конца бедренной кости составил 5,5±3,7 лет (от 1 до 14 лет). Из 55 больных после реконструктивного эндопротезирования коленного сустава после резекции дистального суставного конца бедренной кости реэндопротезирование произведено 15-ти (27,3%). Из этой группы больных повторная ревизия по поводу АН выполнена четверым: двоим пациентам в срок 1 год, одному - в срок 2 года, одному - в срок 4 года после первой ревизии. Всего за исследуемый период времени по поводу АН эндопротезов, примененных для замещения пострезекционных дефектов дистального суставного конца бедренной кости 28 больным выполнено 32 ревизионных операции.

Средний уровень резекции в группе больных без признаков АН эндопротеза составил 15,3±3,0 см. (от 9 до 23 см.). Средний уровень резекции в группе больных с АН, эндопротезов составил 18,2±2,8 см, (от 12 см до 23 см.). Различие между группами по признаку "протяженность резекции" - статистически достоверно (р= 0,038).

Средний возраст пациентов в группе больных с эндопротезами без развития АН на момент окончания срока наблюдения составил 36,5 ±12,4лет (от 16 до 84 лет). Средний возраст пациентов в группе больных с АН составил 27,8±9 (от 15 до 47 лет). Хотя различие по возрасту между сравниваемыми группами статистически недостоверно (р=0,18) более частое возникновение АН у лиц молодого возраста (27,8±9 лет против 36,5±12,4лет), по-видимому, связано с их более высокой физической активностью и большими нагрузками, которые испытывает имплантат и воспринимающая его кость.

Цементная фиксация эндопротеза применена у 5 из 40 в группе больных без признаков нестабильности. В группе больных с АН эндопротезов цементная фиксация применена в 2-х случаях из 15. Достоверных различий между сравниваемыми группами по признаку "применение цемента" не обнаружено (р > 0,4).

Из общего количества наблюдений (55 пациентов) при первичной операции во время имплантации отмечены различные повреждения костей у 10-ти больных (18,1 %). Из 15 больных, которым производились ревизионные вмешательства по поводу АН, повреждение кости во время первичной операции произошло у 9-ти пациентов (60 %). В группе же без развития АН такие повреждения встретились в 1 случае из 40 (2,5%). Это свидетельствует о том, что нарушение целостности кости во время введения компонентов эндопротеза приводит в последующем к более частому возникновению АН имплантата.

Реэндопротезирование с использованием цементной фиксации нестабильных компонентов имплантата позволило добиться хороших результатов лечения АН эндопротезов, примененных для замещения пострезекционных дефектов дистального суставного конца бедренной кости в 75% случаев.

Реконструктивное эндопротезирование с целью замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца большеберцовой кости произведено 26 больным: 10 мужчинам (39%),16 женщинам (61%). Средний возраст пациентов составил 38,0±11,2 лет (от17 до 62лет). Срок наблюдения составил 4,5±1,7 лет (от1 до 10 лет). Из 26 больных, которым выполнено замещение пострезекционных дефектов проксимального отдела большеберцовой кости реэндопротезирование по поводу нестабильности произведено восьмерым, троим из них - реэндопротезирование производилось дважды. Таким образом, частота асептической нестабильности после реконструктивного эндопротезирования в\3 большеберцовой кости эндопротезом К.М.Сиваша составила 31%. Из 14 ревизионных вмешательств в 4-х случаях операции произведены по поводу нестабильности бедренного компонента, в 5- тибиального, в 3- обоих компонентов эндопротеза, 2 вмешательства произведены по поводу асептической нестабильности в сочетании с переломом имплантата.

Средний срок развития нестабильности составил 2,0 ±1,1 лет (от 0,2 до 5 лет). Средний возраст больных на момент первичной операции в группе с развившейся в последующем АН составил 42,6±10,3 лет. Средний возраст больных на момент первичной операции без развития в последующем АН составил 34,2±10,4 лет. Данное различие является статистически достоверным (р= 0,04). Этот факт противоречит общепринятому мнению о преобладании АН у больных молодого возраста в связи с их более высоким уровнем физической активности. В нашем исследовании мы объясняем его тем, что в группе больных с АН из 12 пациентов только 4 (33,3%) имели злокачественные опухоли, и срок наблюдения составил 5,5±1,5 лет. В то время как в группе больных без развития АН злокачественные поражения встретились в 7 случаях из 14 (50%) и средний срок наблюдения был, в среднем, на 2 года меньше- 3,6±1,5 лет.

Средняя протяженность резекции в группе больных с АН составила 13,4±3,2 см.(9- 24 см.), в группе больных без АН- 11,5 ± 2,1 см. (7- 15 см.), однако достоверной статистической значимости данные различия не имеют (р = 0,4).

Следует отметить, что в 7 случаях для фиксации одного или обоих компонентов эндопротеза при первичной реконструктивной операции применялся костный цемент. В группе больных, впоследствии перенесших ревизию по поводу нестабильности, цементная фиксация использована только в 1 случае.

У 10 больных (71%) нестабильность эндопротеза выявлена в срок 1,1±0,5 лет, что позволяет предположить биомеханическое происхождение этого осложнения: фиксация компонентов эндопротеза во время первичной операции была недостаточна для сохранения в последующем стабильного положения имплантата, что привело к быстрому прогрессированию АН.

Из 11 пациентов, которым произведено ревизионное вмешательство у 4-х (36,4%) возникли гнойные осложнения, которые потребовали повторных вмешательств, в т.ч. - удаления эндопротеза. Высокий риск гнойных осложнений реэндопротезирования (36,4%) свидетельствует о необходимости поиска альтернативных методов лечения АН имплантатов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов проксимального суставного конца большеберцовой кости.

Компьютерная термография выполнена 42 пациентам с эндопротезами тазобедренного (12 больных) и коленного (30 больных) суставов одной из конечностей эндопротезом К.М.Сиваша с удлиненной ножкой после резекции соответствующего суставного конца по поводу его опухолевого поражения. Сопоставляя результаты термографического исследования пациентов со стабильными эндопротезами и пациентов с нестабильными эндопротезами (по данным клинико-рентгенологической картины) нами вычислены параметры ди­агностической эффективности (чувствительность, специфичность, прогностичность положительного и прогностичность отрицательного результатов) каждого из термографических показателей амплитуды ССВР (T1, Т2, Т3, Т1', Т2', Т3') и обьема иррадиации ССВР (∆T1,T2, ∆T3, ∆T1', ∆T2', ∆Tз' и S1, S2, S3, S1', S2', S3'), наиболее значимые из которых указаны в табл. 1.

Таблица 1

Показатели диагностической эффективности термографиче­ских параметров нестабильности эндопротезов суставов нижних конечно­стей.

 

Термографиче­ский параметр

 

 

 

Чувстви­тельность

 

 

 

Специфич­ность

 

 

Прогностичность поло­жительного

результата

Прогностичность отри­цательного

результата

ПОКАЗАТЕЛИ АМПЛИТУДЫ ССВР

Эндопротезированная конечность.

1 .Симптом «термоампутации стопы»

 

42,9%

 

100%

 

100%

 

63,6%

2. T1 ³ 1,4°С

52,3%

100%

100%

67,7%

3. Т 3 ' ³ 1°С

61,9%

100%

100%

72,4%

4. Т2' ³ 1 °С

57,1 %

90,5%

85,7%

67,9%

Интактная конечность

1. Т1инт' ³ 0,9°С

76,2 %

71,4%

72,8 %

75%

2. Т2инт' ³ 0,7°С

76,2 %

81 %

80%

77.3 %

ПОКАЗАТЕЛИ ОБЪЕМА ССВР

Показатель ∆T

1. ∆T 1 ³ 1°С

23,8 %

100 %

100%

56,7 %

2. ∆T3 ³ 0,25°С

38%

100%

100%

61,8 %

3. ∆T2' ³ 0,3°С

52,4%

90,5 %

84,6%

65,5 %

Показатель S

1. S3 ³ 50%

52,4 %

100%

100%

67,7 %

2. S2 ³ 75%

38%

90,5 %

80%

59,4 %

3. S2' ³ 50%

85,7 %

81 %

81,8 %

85%

 

Для достоверной диагностики нестабильности эндопротеза достаточно не менее 2-х из признаков, указанных в таблице, причем один из них должен быть абсолютным. При обнаружении только одного из указанных признаков необходим тщательный клинико-рентгенологический контроль в динамике и повторное термографическое исследование.

У 21 пациента по данным термографического обследования выявлена нестабильность эндопротезов коленного (16 больных) и тазобедренного (5 больных) суставов, впоследствии подтвержденная во время ревизионного вмешательства.

 

Экспериментальная часть работы.

В таблице 2 приведены результаты испытания ножек онкологических эндопротезов тазобедренного сустава МАТИ-ЦИТО и ЭСИ для трех уровней резекции бедренной кости при бесцементной фиксации.

Таблица 2

Результаты измерений прочности первичной фиксации бедренных компонентов онкологических эндопротезов ЭСИ и МАТИ-ЦИТО.

ножка эндопротеза МАТИ-ЦИТО

ножка эндопротеза ЭСИ

Кол-во экспериментов

Fп- сила погружения (кН)

Fэ- сила экстрак

ции (кН)

М- момент кручения (Нм)

Кол-во экспери

ментов

Fп- сила погружения (кН)

Fэ- сила экстрак

ции (кН)

М- момент

кручения

(Нм)

резекция 80 мм

4

5,9±1,5

6,5±1,2

33,8±7,6

2

2,7 ±2,1

2,8 ±2,1

19

резекция 120 мм

9

3,8±1,3

5,0±2,1

26,8±11,6

4

1,8 ±1,5

2,9±1,8

17,0±1,2

резекция 160 мм

4

1,6±0,1

2,0±1,4

15,6±6,0

2

1,2±0,8

1,6 ±1,1

18 ±2,0





 

Выявлена статистически достоверная разница в прочности фиксации для всех типов ножек в зависимости от уровня резекции (р=0,039) - чем длиннее резекция тем менее прочная фиксация всех типов исследуемых ножек. Причем это различие прослеживается как при сравнении осевой стабильности, так и - ротационной.

Выявлена корреляция между степенью кривизны кости в сагиттальной плоскости и прочностью фиксации, р= 0,02. При значительно изогнутых в сагиттальной плоскости каналах бедренной кости и высокой резекции происходила перфорация переднего кортикального слоя кости во время обработки разверткой. В 7 случаях из 25 произошли продольные переломы кости: в том числе в 2-х при рассверливании костно - мозгового канала. В 4 случаях переломы происходили после того, как были резецированы мыщелки бедренной кости и, таким образом, кость превращалась в полую трубу, открытую в обе стороны. Выявлено, что перелом ослабляет фиксацию в среднем в 2-3 раза.

В 3-х случаях после того как происходил перелом, на кость у опила надевался и затягивался металлический хомут и снова определялись Fп, Fр и М, применение хомута восстанавливает прочность фиксации, увеличивая Fп в 2-3 раза, т.е. восстанавливая ее до значений, полученных при испытании образцов без костных повреждений.

При резекции 120 мм определены моменты кручения ножек К.М.Сиваша, МАТИ-ЦИТО и ЭСИ с бесцементной и цементной фиксацией. Для этого в одну и ту же кость вначале вводилась ножка бедренного компонента без цемента, и определялся момент силы, необходимый для потери фиксации. Затем ножка извлекалась и вводилась снова на костном цементе. Если при бесцементной фиксации при кручении происходило вращение ножки в канале бедренной кости по оси, то при цементной фиксации вращения ножки во всех случаях не отмечено, а происходил многооскольчатый перелом кости, т.е. цементная фиксация всех исследуемых типов ножек обеспечивала стабильность, превышающую предел прочности кости на кручение. Крутящие моменты, при которых происходили кручение ножки при бесцементной фиксации и разрушение кости- при цементной - указаны в таблице 3.

Таблица 3

Крутящие моменты (Нм), при которых происходит дестабилизация имплантата с цементной и бесцементной фиксацией

 

Крутящие моменты (Нм)

 

Бесцементная фиксация

Цементная фиксация

Ножка К.М.Сиваша

13

115

Ножка ЭСИ

16

103

Ножка МАТИ-ЦИТО

26

110





 

 

ВЫВОДЫ

1.                  Наиболее часто и в более ранние сроки асептическая нестабильность онкологических эндопротезов возникает при замещении пострезекционных дефектов проксимального суставного конца большеберцовой кости- 31% (2,0 ±1,1 года); реже - дистального суставного конца бедренной кости-27,3% (5,5 ±3,7 года) и проксимального суставного конца бедренной кости- 24,5% (9,1 ±5,6 года).

 

 

2.                  Развитие асептической нестабильности онкологических эндопротезов суставных концов бедренной кости зависит от величины замещаемого дефекта: при увеличении длины резекции в 2 раза частота развития расшатывания имплантата выросла в 3 раза.

Прочность первичной фиксации бедренного компонента онкологического эндопротеза тазобедренного сустава обратно пропорциональна величине резекции проксимального отдела бедренной кости и кривизны кости

4.                  .

 

 

 

 

 

 

3.                           Цементная фиксация компонентов онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов снижает частоту развития асептической нестабильности имплантатов в 3 раза по сравнению с бесцементной фиксацией.

 

 

4.                           При резекции более 160 мм бесцементная фиксация не обеспечивает надежной первичной стабильности. Применение костного цемента увеличивает прочность фиксации в 4-9 раз независимо от типа имплантата.

5.                  Интраоперационный перелом воспринимающей имплантат кости ослабляет фиксацию ножки эндопротеза в 2,5 раза, вследствие чего возрастает вероятность развития нестабильности.

6.                  Реэндопротезирование по поводу асептической нестабильности онкологических эндопротезов тазобедренного и коленного суставов необходимо выполнять с использованием только современных высокотехнологичных имплантатов и совершенной цементной техники. Ревизии эндопротезов, замещающих пострезекционные дефекты проксимального суставного конца большеберцовой кости имеют максимальный риск гнойных осложнений.

7.                  Термографическая оценка амплитуды и объема сомато- симпатического вазомоторного рефлекса является одним из наиболее ранних и эффективных методов диагностики нестабильности суставных эндопротезов после онкологических операций, дополняющим рентгенологический контроль, в сомнительных случаях- объективизирует показания для ревизионного вмешательства.

 

 

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.      Причины развития нестабильности эндопротезов у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями длинных костей после реконструктивных операций. // Тезисы конференции с междун. участием "Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии", Москва, 2000, С. 165-166. (соавт. А.В. Балберкин, А.К. Морозов, А.Ф. Колондаев, Н.В. Бурдыгина).

2.      Эндопротезирование дефектов проксимального отдела бедренной кости. // Материалы Всероссийской конф. перспективных ученых по актуальным проблемам травматологии и ортопедии "Эндопротезирование, артроскопия, остеосинтез", Москва, 2000, С.10-12 (соавт. А.В. Балберкин, В.Н. Бурдыгин, С.Т. Зацепин).

3.      Реконструктивное эндопротезирование при замещении пострезекционных дефектов костей, образующих коленный сустав. // Материалы Всероссийской конф. перспективных ученых по актуальным проблемам травматологии и ортопедии "Эндопротезирование, артроскопия, остеосинтез", Москва, 2000, С.16-18 (соавт. А.В. Балберкин, В.Н. Бурдыгин, С.Т. Зацепин).

4.      Резекционный артродез коленного сустава у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниям. // Материалы Всероссийской конф. перспективных ученых по актуальным проблемам травматологии и ортопедии "Эндопротезирование, артроскопия, остеосинтез". Москва. - 2000. - С.122-123 (соавт. А.В. Балберкин, В.Н. Бурдыгин, С.Т. Зацепин).

5.      "Тотальное эндопротезирование при сохранных операциях у больных с первичными опухолями бедренной и плечевой костей". // Пособие для врачей. - Москва. - МЗ ГУН ЦИТО. - 2001. - 26С (соавт. А.В. Балберкин, С.Т. Зацепин, С.С. Родионова, А.Ф. Колондаев, В.И. Макунин).

6.      Результаты замещения пострезекционных дефектов длинных костей нижних конечностей у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями скелета. // Тез. докл. 13 научно-практической конференции SICOT, С-Пб. - 2002. - С. 16-17 (соавт. А.В. Балберкин, С.Т. Зацепин, А.Ф. Колондаев).

7.      К вопросу об асептической нестабильности эндопротезов, применяемых для замещения пострезекционных дефектов костей, составляющих коленный сустав, при их опухолевом поражении. // Тез. докл. YII Съезда Травматологов-ортопедов России. - Новосибирск. - 2002. - Т.1. - С. 389-390 (соавт. А.В. Балберкин, А.И. Крупаткин, Н.С. Гаврюшенко).

8.      Замещение обширных пострезекционных дефектов суставных концов длинных костей у больных с опухолями и опухолеподобными заболеваниями. // Методические рекомендации. - Москва. - МЗ РФ, ГУН ЦИТО 2002. - 17С (соавт. А.В. Балберкин, С.Т. Зацепин, С.С. Родионова, А.Ф. Колондаев).

 

Изобретения:

Cпособ термографической диагностики нестабильности эндопротезов тазобедренного и коленного суставов (Авторы А.В.Балберкин, А.И.Крупаткин, А.Л.Баранецкий. Патент РФ на изобретение № 2197892 от 10.02.2003).

 
   
Удаление бородавок в москве. лечение остеохондроза позвоночника лучшая клника. . Приобретенный вами электрогрузчик электрический штабелер сегодня самый перспективный. . Автоперевозки грузоперевозки москва грузоперевозки по россии еврофура верхняя погрузка