Показания, методика и этапы эндопротезирования тазобедренного сустава

а) Целесообразность эндопротезирования тазобедренного сустава. Полная замена суставных поверхностей представляется идеальным решением при лечении заболеваний, сопровождающихся разрушением суставов. Однако при этом надо решить несколько проблем:
1) протез должен быть долговечным;
2) трение между суставными поверхностями должно быть крайне низким;
3) фиксация к кости должна быть прочной;
4) материалы, из которых изготовлен протез, должны быть инертными и не вызывать каких-либо нежелательных реакций в тканях.

Типичное сочетание — металлический бедренный компонент из нержавеющей стали, титана или кобальт-хромового сплава и впадина из полиэтилена. У керамических протезов лучше показатели трения, но они легче ломаются. Фиксация осуществляется либо за счет использования метилмета-крилатного цемента, заполняющего промежутки между протезом и костью, или без цемента, за счет точной подгонки протеза к костному ложу. Связь между костью и поверхностью протеза или цементом никогда не бывает идеальной.

Лучшее, на что можно надеяться — что губчатая кость будет врастать в цемент или в имплант (остеоинтеграция). Есть несколько способов стимулировать этот процесс.
(1) Если используется акриловый цемент, он вводится под давлением и пока он не «схватится» после введения протеза, его не пытаются выдавить, что обеспечивает неподвижность протеза.
(2) Ling и соавт. показали, что гладкая, суживающаяся к концу, не имеющая воротничка ножка продолжает осаживаться даже после полимеризации цемента, поддерживая таким образом контакт под давлением между цементом и костью (Fowler et al.).
(3) Бесцементные протезы могут иметь сетчатое или пористое покрытие, стимулирующее врастание в него кости (Engh et al.).
(4) Протез может быть покрыт гидроксиапатитом, превосходным веществом, стимулирующим остеобласты, образование новой кости и остеоинтеграцию (Greesink).

б) Показания для эндопротезирования тазобедренного сустава. Поскольку эндопротез со временем разбалтывается, эндопротезирование традиционно применялось у пациентов старше 60 лет. Однако по мере развития методик с использованием цемента и быстрого прогресса в разработке бесцементных протезов, эта операция предлагается пациентам более молодого возраста с разрушением сустава и даже детям с тяжелой инвалидностью при ревматоидном артрите.

Показанием к эндопротезированию являются боли, ограничение движений и возникающая функциональная недостаточность при наличии рентгенологических признаков разрушения сустава. Первоначально обоснованием эндопротезирования являлись выраженные боли, обычно нарушающие сон, и резкое нарушение функции, пациент часто поступал на оперативное лечение, когда мог передвигаться только на двух костылях.

Операция выполнялась, преимущественно, старым и немощным пациентам. Успешность раннего эндопротезирования и хороший доступ к информации убедили пациентов в том, что при невозможности добиться иным путем достойного качества жизни разумным выходом является эндопротезирование. Пациенты рассчитывают вернуться к полноценной профессиональной деятельности и полноценному отдыху. Учитывая их повышенные требования к исходу лечения, важно подробно обсудить с ними возможные плюсы и минусы тотального эндопротезирования.

Хирург-ортопед должен избегать формирования у пациентов нереалистичных ожиданий от вмешательства, так как если они не реализуются, то пациенты оказываются не удовлетворены результатами лечения.

в) Противопоказания для эндопротезирования тазобедренного сустава. Основным противопоказанием к эндопротезированию является активный или латентный сепсис. Нагноение при артропластике приводит к плачевным результатам. У пациентов до 60 лет операция применяется, если нет другого выхода.

Фиксация эндопротеза
Фиксация эндопротеза.
Фиксация между цементом и костью достигается (а) за счет хорошего сцепления (выраженной шероховатости зоны «цемент-кость») и
(б) при более качественном варианте, за счет остеоинтеграции (плотного проникновения цемента между костными трабекулами).

г) Этапы и техника. Боязнь инфекции диктует множество профилактических мероприятий, в том числе использование операционных средств со сверхчистым воздухом, закрытых операционных костюмов, а также предоперационная антибиотикопрофилактика (Lidwell et al., Marotte et al.). Кроме того, некоторые хирурги используют содержащий антибиотики цемент.

Выбор эндопротеза доложен зависеть от результатов биомеханических и биологических тестов. Наличие на рынке более 300 типов эндопротезов отражает преобладание надежд над здравым смыслом. До сих пор продолжается дискуссия о преимуществах цементных и бесцементных протезов. По-видимому, хорошая хирургическая техника важнее всего остального.

После операции нельзя разрешать полную нагрузку до формирования остеоинтеграции. Рекомендация пользования костылями в течение шести месяцев — отнюдь не прихоть.

Тотальное эндопротезирование
Тотальное эндопротезирование.
(а) Рентгенограмма эндопротеза системы Charnley, предшественника всех современных эндопротезов.
Он представляет собой эндопротез с воротничком, широкой ножкой и тазовым компонентом из полиэтилена. Обе части фиксируются акриловым цементом.
(б) Рентгенограмма цементного эндопротеза Ling без воротничка с конической ножкой; фиксация тазового компонента бесцементная.

д) Осложнения. Эндопротезирование часто выполняется у лиц преклонного возраста. У некоторых из них может быть ревматоидный артрит, и они могут получать кортикостероиды. Соответственно, общая частота осложнений всегда незначительна. Тромбоз глубоких вен встречается чаще, чем при других операциях выбора.

Факторы, способствующие развитию осложнений — предшествующие оперативные вмешательства, тяжелые деформации, отсутствие предоперационного планирования, недостаточный запас костной массы, отсутствие должной стерильности и недостаточные опыт и квалификация хирургов.

Интраоперационные осложнения включают перфорацию и даже перелом бедра или впадины. Особую осторожность надо соблюдать у очень пожилых пациентов, при наличии остеопороза и после операций на тазобедренном суставе.

Паралич седалищного нерва (обычно связанный с натяжением, но иногда и с прямой травмой) может возникнуть при любом варианте артропластики, но чаще встречается при заднем доступе. В большинстве случаев наступает спонтанное выздоровление, но, если есть основания заподозрить прямое повреждение нерва, необходима ревизия.

Вывих в послеоперационном периоде. При правильной установке компонентов протеза, он встречается редко. Вправление не вызывает затруднений, стабилизация достигается вытяжением в положении отведения. Если имеются грубые нарушения в установке тазового или бедренного компонентов, может потребоваться ревизия, возможно — использование впадины больших размеров.

Гетеротопическая оссификация вокруг сустава наблюдается спустя пять лет после эндопротезирования у 20% пациентов. Причина не ясна, но риск развития особенно высок у пациентов с гиперостозами и анкилозирующим спондилитом. В тяжелых случаях это приводит к болям и тугоподвижности. У пациентов из группы риска гетеротопическую оссификацию можно предотвратить применением в течение 3-6 недель в послеоперационном периоде нестероидных противовоспалительных препаратов или однократным проведением рентгенотерапии.

Наиболее частой причиной неудовлетворительных результатов в отдаленные сроки является нестабильность бедренного или тазового компонентов в результате асептической резорбции кости. Данные об их частоте варьируют в зависимости от используемых критериев. При современных методах фиксации импланта, через 15 лет после эндопротезирования рентгенологические признаки нестабильности определяются менее, чем у 10% пациентов. Во многих случаях при стабильном протезе выявляются клеточные реакции и образование мембраны на уровне соприкосновения цемента с костью (Linder и Carlsson).

К счастью, симптомы имеются только у части таких пациентов. Могут появляться боли, особенно когда пациент начинает нагружать конечность после того, как посидит или полежит, но диагноз ставиться на основании прогрессирующего разрежения костной ткани вокруг протеза, переломов цемента, подвижности протеза или резорбции кости (Gruen et al.). При радионуклидном сканировании определяется повышение активности, считается, что характер потребления 99Tc-HDP и 67Са может позволить дифференцировать нестабильность протеза, связанную с асептическим разрушением кости от гнойного процесса (Tailor et al.).

При выраженной симптоматике и, особенно, при нарастающей резорбции кости, имплант и цемент должны быть тщательно удалены, и должен быть установлен новый протез. В зависимости от состояния кости, повторная артропластика может проводиться как с применением, так и без применения цемента.

Иногда встречается агрессивный остеолиз, как с развитием нестабильности протеза, так и без него. Он связан с образованием гранулемы на границе кость-цемент (или кость-протез). Она может быть обусловлена бурной гистиоцитарной реакцией, стимулированной частицами цемента, полиэтилена или металла протеза, которые проникают в пограничную зону. При этом обычно требуется замена эндопротеза, причем может быть необходимо плотно заполнить промежуток между костью и имплантом измельченными костными трансплантатами.

В послеоперационном периоде наиболее серьезным осложнением является нагноение. При должной профилактике риск его развития менее 1%, но он выше у очень старых людей, больных ревматоидным артритом, псориазом, при использовании иммунодепрессантов, в том числе кортикостероидов.

Большой объем чужеродного материала нарушает функционирование нормальных защитных механизмов организма. Поэтому даже небольшое инфицирование раны может привести к серьезным последствиям. Микроорганизмы могут размножаться в послеоперационной гематоме и вызвать раннее послеоперационное нагноение, однако даже через много лет при гематогенном заносе из отдаленного очага может развиться позднее инфекционное осложнение.

Ранняя раневая инфекция иногда хорошо поддается действию антибиотиков. При поздних нагноениях это происходит гораздо реже, и может потребоваться хирургический дебридмент с промыванием раствором антибиотиков в течение 3-4 недель. После купирования нагноения возможна установка нового эндопротеза, оптимально—бесцементного. Альтернативой, особенно при легко протекающей или «сомнительной» инфекции является одномоментная замена протеза с использованием содержащего гентамицин цемента. Результаты повторного эндопротезирования при нагноениях умеренно хорошие. Если все остальные вмешательства оказываются неэффективными, то цемент и протез приходится удалить, и остается возможность использовать резекционную артропластику по Girdlestone.

Эндопротезирование тазобедренного сустава
Эндопротезирование тазобедренного сустава — асептическая резорбция кости.
(а) Через 10 лет после эндопротезирования хорошо видна рентгенопрозрачная зона вокруг бедренного компонента протеза и вокруг впадины.
(б) Следующая стадия у другого пациента. Агрессивный остеолиз.
(в) Окончательный исход. У этого пациента, после четырехкратной замены протеза, наступила фрагментация проксимального отдела бедра, обширная резорбция впадины,
в мягких тканях определяются фрагменты кости и акрилового цемента. К счастью, сейчас такие случаи встречаются редко, однако риск есть всегда.

е) Результаты эндопротезирования тазобедренного сустава. Частота хороших результатов при первичном эндопротезировании тазобедренного сустава в настоящее время настолько высока, что только при оценке отдаленных результатов в больших группах пациентов можно определить относительные преимущества той или иной модели протеза. Важно, чтобы сравнивались сходные варианты: современные методики установки цементных (и бесцементных) эндопротезов ушли далеко вперед даже по сравнению с методиками десятилетней давности, и сообщается, что срок службы эндопротеза более, чем в 95% случаев, превышает 15 лет.

ж) Современные методы эндопротезирования тазобедренного сустава. В Великобритании в настоящее время эндопротезирование тазобедренного сустава является второй по частоте операцией выбора. В 2006 году было выполнено более 60000 таких операций.

Charnley совершил революцию в лечении пациентов с коксартрозом, разработав низкофрикционную артропластику. Три новых момента, которые он привнес в эндопротезирование этого сустава, это:
1) концепция низкофрикционной артропластики с использованием пар трения;
2) использование акрилового цемента для фиксации компонентов протеза и
3) использование вкладыша из высокомолекулярного полиэтилена как опорного материала. При использовании такого протеза несколько авторов сообщили о сроке его службы в 25 лет примерно у 80% пациентов.

Эндопротезирование надежно устраняет боли, восстанавливает подвижность и обеспечивает стабильность сустава. Оно описывается как «операция века». За последние 50 лет произошло значительное усовершенствование методик эндопротезирования.

з) Выбор эндопротеза тазобедренного сустава. Внедрение передовых технологий привело к тому, что некоторые современные протезы стали очень дорогими. Важно, чтобы выбранный имплант был эффективным — чтобы у данного пациента он работал в соответствии с его потребностями. Целью является прочная фиксация бедренного и тазового компонентов при их правильной ориентации и предотвращение нестабильности. Необходимо приложить усилия, чтобы воссоздать центр ротации впадины, восстановить нормальные взаимоотношения между впадиной и головкой и в итоге добиться одинаковой длины ног. Экономика здравоохранения требует оптимального соотношения «цена-качество» — необходимо применить самый дешевый из протезов, который будет адекватным для данного пациента.

Цементные протезы. Существует два принципиальных варианта ножек для цементной фиксации. Это коническая скользящая ножка с силовым замыканием и композитная конструкция,адаптированная по форме.

Коническая скользящая ножка — тщательно отполированная ножка протеза конической формы, спроектированная так, чтобы она, погруженная в цемент, перераспределяла нагрузку на кость по касательной в нагрузку на стенки костномозгового канала по окружности. Коническая скользящая ножка, как, например, в протезе Exeter, становится все более популярной в группе цементных протезов. Сообщается, что при сроке наблюдения в 10 лет протез не требует замены в 100% случаев. Хотя и имеется резорбция кости в области конца ножки, хорошие результаты отмечены и у более молодых пациентов (Yates et al.).

Цемент является раствором, а не клеем. Фиксация достигается за счет механического сцепления с промежутками между костными балками. В настоящее время обычным стало использование цемента, содержащего антибиотики. Антибиотики элюируют из цемента и в первые недели после операции создается высокая местная концентрация. Это уменьшает частоту инфекционных осложнений. Первоначально использование цемента не предполагало значительной подготовки костного ложа, цемент вводился антеградно, реальных попыток вводить его под давлением не предпринималось — его просто утрамбовывали пальцем. Современные методики включают очистку эндостальной кости с использованием вибрационного лаважа, ретроградное введение цемента под давлением, которое поддерживается для предотвращения его вытекания и обеспечения сцепления с костью.

В Шведском Регистре Артропластик Тазобедренного Сустава (Swedish Hip Registry) приводятся преимущества современных цементных методик. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава с использованием цемента зависит от строгого соблюдения технических условий, так как хирург готовит необходимую композицию из кости, цемента и протеза во время операции.

За последние годы дизайн чашек цементных эндопротезов существенно не изменился. Вертлужная впадина очищается и высушивается, в нее под давлением закачивается цемент. Чашки с цементной фиксацией все еще обеспечивают лучший результат лечения среди конструкций, представленных в Норвежском Регистре Артропластик Тазобедренного Сустава (Norwegian Hip Registry).

Установка цементного тотального эндопротеза показана пожилым пациентам, хотя сообщается об очень хороших результатах и в молодом возрасте.

Бесцементные протезы. Бесцементные протезы стали все более широко использоваться в последние двадцать лет, особенно в Северной Америке. Поверхность таких протезов часто имеет пористое или ячеистое титановое покрытие для обеспечения фиксации в кости путем остеоинтеграции. Важно с самого начала обеспечить тугую посадку протеза, обеспечивающую стабильность, что позволяет кости нарастать или врастать в текстурированное покрытие протеза. В последние годы для ускорения нарастания кости и улучшения остеоинтеграции стали использоваться биологически активные покрытия протеза, например гидроксиапатит. Хорошо фиксированный бесцементный протез обеспечивает стойкую биологическую фиксацию, которая циклически обновляется.

Применительно к бедренной кости, наиболее предсказуемая геометрическая форма и хорошее состояние костной ткани наблюдаются в диафизе. Первые бесцементные протезы, которые часто имели мощное текстурирование, были цилиндрической формы и фиксировались в диафизе. Поскольку ножки протезов были часто большими, то при этом до 40% пациентов жаловались на боли в бедре, а в результате реакции на стресс в проксимальных отделах бедра наблюдалась ресорбция кости. В дальнейшем были разработаны цилиндрические ножки, у которых текстурированная поверхность ограничивалась метафизарной зоной, чтобы способствовать врастанию губчатой кости в проксимальных отделах. Ножка, имеющая фиксацию в трех точках, обеспечивала стабильность сразу при установке. По данным литературы, при таких конических ножках протез не требовал замены в 100% случаев при сроке наблюдения в 10 лет.

Использование бесцементных тазовых компонентов было связано с несостоятельностью цементной фиксации, особенно у молодых пациентов. Большинство этих компонентов имеют форму полусферы, а первоначальная фиксация и стабильность достигаются за счет их запрессовки во впадину несколько меньших размеров. По данным литературы, стабильность протеза в отдаленные сроки превосходная. Неудовлетворительные результаты при использовании таких протезов были часто связаны с нарушением механизмов замыкания полиэтиленового вкладыша или с более быстрым его износом при использовании более тонких вкладышей. Эти проблемы решались путем улучшения механизмов замыкания вкладыша и качества нагружаемых поверхностей.

У пациентов средних лет приобрело популярность использование протезов с цементной фиксацией ножки и бесцементной — впадины, так называемых «гибридных» протезов.

Эндопротезирование тазобедренного сустава
Тотальное эндопротезирование.
На рентгенограммах представлены два современных варианта эндопротеза — (а) с цементной фиксацией конической безворотничковой ножки
и бесцементной запрессовкой тазового компонента с металлическим покрытием;
(б) — модульный бесцементный эндопротез.
У некоторых из них имеется возможность подбора модулей с необходимым шеечно-диафизарным углом для решения проблем, связанных с выраженной антеверсией или ретроверсией шейки.

и) Кость-сберегающая артропластика бедра. Эндопротезирование суставной поверхности. Эндопротезирование суставной поверхности было популярно в 1970-е годы. Головка большого диаметра сочленялась с тонкой полиэтиленовой чашкой, посаженной на цемент. Происходило катастрофически быстрое изнашивание пластика, по данным литературы, в ближайшие и «средние» сроки частота разрушения протеза достигала 33%. McMinn показал, что при использовании пары суставных поверхностей «металл-металл» и гибридной их фиксации среднесрочные результаты были вполне приемлемыми. Сохранялась проблема, связанная с переломом шейки бедра, что наблюдалось в 1-2% случаев во всех больших группах пациентов, при уменьшении диаметра шейки.

Эндопротезирование суставной поверхности годится не для всех тазобедренных суставов, необходимо хорошо знать показании и противопоказания к вмешательству, что позволит уменьшить число неудовлетворительных результатов, связанных с техникой его выполнения. Идеальным показанием к вмешательству является, вероятно, необходимость в артропластике у мужчины моложе 60 лет с коксартрозом.

Протезы с короткой ножной. Возраст пациентов, поступающих сейчас для эндопротезирования, постоянно уменьшается по сравнению с прошлыми годами. За оставшееся им время жизни потребуется, скорее всего, как минимум, одна замена протеза, и одна из основных проблем, которые при этом возникнут перед хирургами, будет дефект кости ниже впадины. Поэтому был разработан кость-сберегающий протез с укороченной ножкой. Его легко устанавливать с использованием малотравматичного доступа, при установке требуется меньшая резекция кости и кость сохраняется за счет более физиологичной нагрузки проксимального отдела бедра. Хотя при использовании некоторых вариантов таких протезов были получены, при среднем сроке наблюдения, отличные результаты, не стоит их особенно широко применять, до оценки отдаленных результатов, сопоставимых с наблюдаемыми при использовании протезов со стандартной ножкой.

к) Доступы. Как указывалось ранее в этом разделе, тотальное эндопротезирование может выполняться с использованием стандартных доступов к тазобедренному суставу. Наиболее популярными являются передне-наружный и задне-наружный доступы. При первом повышена частота нарушения функции отводящих мышц, а при втором повышен риск развития вывиха в суставе.

Малоинвазивная хирургия (MX). При малоинвазивной хирургии первоначально рекомендовался доступ из двух разрезов — переднего и заднего, но было установлено, что при этом имеет место неприемлемая частота осложнений, в том числе переломов, неправильных установок протеза и вывихов. Сейчас использование данной методики резко сократилось.

Доступ из одного разреза, при кожном разрезе менее 10 см, по данным литературы уменьшает боль, кровопотерю, длительность реабилитации и пребывания в стационаре. Используются, как правило, передний или задний доступы. Длина кожного разреза—плохой показатель малой инвазивности вмешательства и мало влияет на болезненность и темпы реабилитации, если подкожный разрез мягких тканей такой же, как и при стандартном доступе. Наверно, правильнее говорить о «щадящем для мягких тканей доступе». Безусловно, стремление минимизировать травму мягких тканей привело к тому, что разрезы становятся гораздо более короткими. Однако необходима оценка отдаленных результатов, чтобы доказать, что при этом не укорачивается срок службы протеза из-за недостаточного обзора операционного поля и дефектов установки.

л) Нагружаемые поверхности протеза тазобедренного сустава. Проблема остеолиза не решается установкой бесцементного протеза. Литические изменения кости наблюдаются как при стабильном, так и при нестабильном бесцементном протезе. Установлено, что литические изменения связаны с микроскопическими и субмикроскопическими частичками полиэтилена. В настоящее время это считается основным фактором, ограничивающим применение эндопротезирования. Потому были созданы новые несущие поверхности, в том числе из полиэтилена высокой степени сшивки и пары жестких компонентов.

Полиэтилен высокой степени сшивки (ПВСС). Гамма-облучение полиэтилена вызывает образование поперечных сшивок между его молекулами, что резко повышает его износоустойчивость по сравнению с обычным полиэтиленом. Однако за это приходится расплачиваться, так как доза облучения обратно пропорциональна устойчивости к переломам. Клинические испытания дали обнадеживающие результаты значительного повышения устойчивости данного материала к износу. Необходимо отметить, что имеющиеся на рынке образцы не равнозначны и, соответственно, их клинические характеристики будут, скорее всего, различаться.

Керамика-керамика. Глиноземистая керамика стала применяться для протезирования суставных поверхностей с 70-х годов. Они смачиваемые, очень износоустойчивы, не подвержены образованию царапин, частицы, образующиеся при их стирании, не обладают выраженными биологически активными свойствами. Однако они хрупкие и ломкие. Современные керамики более прочные, гораздо менее подвержены переломам. При использовании обеих керамических суставных поверхностей были получены отличные результаты. Однако из-за их хрупкости, до сих пор невозможно создать безопасные прокладки диаметром более 86 мм.

Металл-металл. У металлических поверхностей очень высокая износоустойчивость, они «самополирующиеся», т.е. царапины на них сами «заживают». Металл, в отличие от керамики, не хрупкий материал, и изделия не должны быть такими же толстыми, как их керамические аналоги. Поэтому при больших размерах головок можно применять monolithic колпачки. Это обеспечивает большую амплитуду движений до развития импиджмента и, соответственно, большую подвижность в суставе и лучшую стабильность. Износ таких больших головок определяется режимом смазки, который становится более благоприятным с увеличением размера головки (за счет улучшения циркуляции смазывающей жидкости), и оптимизации качества очистки периферических отделов головки при данной ее сферичности.

Такие прочные парные суставные поверхности позволяют пациентам вернуться к активному образу жизни и иногда обозначаются как «подшипники высокого качества».

Хотя эти состоящие из двух металлических поверхностей подшипники обладают очень низким износом, они, тем не менее, образуют в два раза больше микрочастиц, чем пары «металл-полиэтилен». Эти частицы очень мелкие, наноразмеров, но тоже вызывают реакцию тканей. Этот вопрос рассматривается в разделе «Осложнения».

На рынке в настоящее время имеются сотни имплантов и протезов суставных поверхностей. Это связано не с реальной потребностью в них, а, скорее, с конкуренцией производителей — пример того, как «хвост виляет собакой».

м) Реабилитация. В большинстве клиник длительность стационарного лечения сократилась до 4-6 дней. Перед выпиской пациенты обучаются передвигаться с помощь трости или костылей и самостоятельно ходить по лестнице. Переход к полной нагрузке конечности и ходьбе без внешней поддержки занимает обычно 6-8 недель.

- Читать далее "Особенности прикладной анатомии тазобедренного сустава"

Оглавление темы "Болезни тазобедренного и коленного суставов":
  1. Симптомы бурсита, тендинита тазобедренного сустава и его лечение
  2. Оперативные доступы к тазобедренному суставу
  3. Показания, методика и этапы межвертельной остеотомии тазобедренного сустава
  4. Показания, методика и этапы артродеза тазобедренного сустава
  5. Показания, методика и этапы эндопротезирования тазобедренного сустава
  6. Особенности прикладной анатомии тазобедренного сустава
  7. Причины боли в коленном суставе и его обследование
  8. Причины деформации коленных суставов и их лечение
  9. Симптомы разрыва мениска коленного сустава и его лечение
  10. Симптомы кисты мениска коленного сустава и ее лечение