Устройство для замещения костных дефектов внутреннего мыщелка большеберцовой кости при тотальном эндопротезировании коленного сустава.

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедии. Устройство для замещения костных дефектов внутреннего мыщелка большеберцовой кости при тотальном эндопротезировании коленного сустава, выполненное в виде опоры из дугообразно изогнутой пластины, имеющей внутреннюю поверхность, по форме повторяющую наружные контуры внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента эндопротеза, и выполненной из медицинского нержавеющего сплава. На углу пластины, ближнем для размещения к вкладышу эндопротеза, имеется ручка. В поперечном сечении опоры размер линии, соединяющей концы дуги (Б1), равен переднезаднему размеру тибиального компонента эндопротеза. Размер линии (А1), представляющий собой перпендикуляр из середины линии (Б1) на внутреннюю поверхность опоры, составляет ½ внутреннего диаметра тибиального компонента, ручка расположена на продолжении линии (Б1). Изобретение позволяет максимально точно воссоздать анатомическую форму внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента, тем самым создать надежную опору для большеберцового компонента эндопротеза, что увеличивает прочность фиксации компонента и снижает риск возникновения его асептической нестабильности, а также избежать формирования «цементных экзостозов», предотвращая травматизацию мягких тканей выступающим костным цементом, тем самым улучшая результаты оперативного лечения. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедии, и может быть использовано для хирургического лечения заболеваний и повреждений коленного сустава, а именно для замещения значительных костных дефектов внутреннего мыщелка большеберцовой кости при тотальном эндопротезировании коленного сустава.

При оперативном лечении последствий травм или тяжелых форм деформирующего артроза методом тотального эндопротезирования возникают значительные затруднения в установке и полноценной фиксации большеберцового компонента имплантата. Имеющий место дефект медиального, переднего или заднего края внутреннего мыщелка большеберцовой кости не позволяет полноценно установить эндопротез, правильно его ориентировать и фиксировать (патент РФ №2200494 «Способ пластики дефектов большеберцовой кости»).

Известен способ замещения костного дефекта при эндопротезировании коленного сустава путем резекции дефекта по дну, при котором уровень резекции соответствует наиболее глубокой точке дефекта. (Н.Н. Корнилов, Т.А. Куляба, Р.М. Тихилов, А.В. Каземирский, А.В. Селин, А.И. Печинский, А.И. Петухов, И.ИИ. Крситору, А.В. Сараев «Замещение костных дефектов при первичном эндопротезировании коленного сустава // Травматология и ортопедия России - 2008 - №1 - стр. 76-81).

Недостатком данного способа является невозможность его применения при глубоких и обширных дефектах, так как иногда даже применение максимальных размеров полиэтиленовых вкладышей не дает возможности добиться баланса связочного аппарата коленного сустава, а также недопустим уровень резекции ниже места прикрепления боковых связок, что делает применение данной методики ограниченной.

Известен способ замещения дефектов мыщелков большеберцовой кости при эндопротезировании коленного сустава (патент РФ на изобретение №2241399 «Способ замещения остеонекротических дефектов мыщелков большеберцовой кости при эндопротезировании коленного сустава»). После удаления измененных участков суставных поверхностей мыщелков очищают поверхность дефекта мыщелка от мягких тканей. Затем выравнивают дефект так, чтобы приобрел клиновидную форму, и замещают его металлическим модульным клиновидным имплантатом с использованием костного цемента. Основным преимуществом данного способа является быстрое создание надежной опоры для компонента эндопротеза, что позволяет не ограничивать осевую нагрузку на нижнюю конечность в послеоперационном периоде.

К недостаткам данного способа относится ограниченность блоков в размерах и форме, неприменимость при обширных дефектах, необходимость специального инструмента для подготовки костного ложа, увеличение общей стоимости имплантата, так как зачастую требуются большеберцовые компоненты, отличающиеся от стандартных (Н.Н. Корнилов, Т.А. Куляба, Р.М. Тихилов, А.В. Каземирский, А.В. Селин, А.И. Печинский, А.И. Петухов, И.ИИ. Крситору, А.В. Сараев «Замещение костных дефектов при первичном эндопротезировании коленного сустава // Травматология и ортопедия России - 2008 - №1 - стр. 76-81).

Известен также способ восстановления дефектов мыщелков бедренной и большеберцовой костей путем применения костной аутопластики, при которой их замещают аутотрансплантатом из опилов мыщелков (патент РФ на изобретение №2200494). Данный способ технически несложный и дешевый и позволяет максимально сохранить костную ткань эпифиза.

Недостаток данного способа - ограниченность в выборе размера аутотрансплантата (Н.Н. Корнилов, Т.А. Куляба, Р.М. Тихилов, А.В. Каземирский, А.В. Селин, А.И. Печинский, А.И. Петухов, И.И. Крситору, А.В. Сараев «Замещение костных дефектов при первичном эндопротезировании коленного сустава // Травматология и ортопедия России - 2008 - №1 - стр. 76-81). В связи с чем, применение данной методики становится невозможным при наличии глубокого и обширного дефекта.

Также известен способ восстановления костных дефектов при эндопротезировании коленных суставов путем забора аутотранспланта из гребня подвздошной кости (патент РФ на изобретение №2355324).

Недостатком данной методики является ее ограниченность в выборе размера в связи с невозможностью забора значительных по размеру аутотрансплантатов. Также применение дополнительного доступа повышает сложность и травматичность операции, и соответственно, увеличивает риск послеоперационных осложнений.

Известен способ замещения костных дефектов при тотальном эндопротезировании коленного сустава (Н.Н. Корнилов, Т.А. Куляба, Р.М. Тихилов, А.В. Каземирский, А.В. Селин, А.И. Печинский, А.И. Петухов, И.ИИ. Крситору, А.В. Сараев «Замещение костных дефектов при первичном эндопротезировании коленного сустава» // Травматология и ортопедия России- 2008 - №1 - стр. 76-81), включающий восполнение дефицита костной ткани полиметилметакрилатом, т.е. костным цементом, при необходимости с армированием 1-3 винтами. К преимуществам данного метода можно отнести его относительную простоту и дешевизну, а также возможность восполнения костных дефектов различных размеров.

Недостатком данного способа является сложность максимально точного восстановления анатомической формы внутреннего мыщелка большеберцовой кости при отсутствии инструментов для коррекции формы цементной пластики, что делает данный способ затруднительным.

Отсутствие инструмента для проведения костной пластики во время тотального эндопротезирования коленного сустава приводит к невозможности контроля распределения костного цемента под тибиальным компонентом. Это происходит в связи с тем, что установка компонентов и пластика дефекта осуществляются на согнутой в коленном суставе нижней конечности, а прессуризация и затвердевание костного цемента на выпрямленной. Во время разгибания при отсутствии ограничителя в виде инструмента происходит выдавливание костного цемента за пределы места пластики. Это способствует образованию «цементных экзостозов», которые вызывают травматизацию окружающих мягких тканей. При попытке их удаления возникает неравномерное скалывание цемента, что повторно приводит к возникновению дефекта под тибиальным компонентом. В свою очередь неполноценная опора компонента приводит к его асептическому расшатыванию и необходимости повторного оперативного вмешательства с возникновением значительных костных дефектов при удалении цементной мантии и установке ревизионных систем. Отсутствие инструмента для костной пластики приводит к его неравномерному распределению под тибиальным компонентом.

Экспериментальное ремоделирование биомеханического стресса показало, что при поверхностном цементировании происходит резорбция окружающей костной ткани, что способствует возникновению асептической нестабильности тибиального компонента (Азизов М.Ж. «Клиническая оценка применения костной и цементной пластик дефектов мыщелков тибиального плато при эндопротезировании коленного сустава» / М.Ж. Азизов, А.П. Алимов, А.М. Азизов // Наука и мир - 2015. - №11. - с. 103-108). Таким образом, для создания стабильной фиксации компонента и предотвращения развития осложнения в виде его асептической нестабильности и

травматизации окружающих мягких тканей необходимо воссоздать анатомическую форму проксимального отдела большеберцовой кости с созданием полноценной опоры для компонента.

Цель: максимально полное восстановление анатомической формы внутреннего мыщелка большеберцовой кости для создания полноценной опоры и надежной фиксации тибиального компонента, а также предотвращение травматизации окружающих мягких тканей «цементными экзостозами» путем создания инструмента для пластики дефекта большеберцовой кости во время тотального эндопротезирования коленного сустава.

Технический результат - нами разработано устройство для тотального эндопротезирования коленного сустава в виде полуцилиндра, выполненное из медицинского нержавеющего сплава. Для максимального совпадения наружней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента с внутренней поверхностью устройства размеры опоры из дугообразно изогнутой пластины соответствуют размерам тибиального компонента и внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Устройство имеет ручку, расположенную на углу пластины ближнем для размещения к вкладышу эндопротеза, для удобного применения, причем, ручка расположена на продолжении линии (Б1). В каталогах имплантов производителей эндопротезов представлены внутренний диаметр (линия А) и передне-задний размер (линия В) тибиального компонента, изображенные на фиг. 1, соответственно которым были разработаны передне-задний (линия Б1), соответствующий передне-заднему размеру тибиального компонента, и внутренний размер (линия А1) предлагаемого устройства, соответствующий внутреннего диаметра тибиального компонента, в соответствие с которыми каждому размеру предлагаемого устройства были присвоены номера размерного ряда. Каждому номеру размерного ряда предлагаемого устройства соответствуют номера размерного ряда тибиального компонента эндопротезов.

На фиг. 2 изображено предлагаемое устройство (вид спереди), где 1 - наружная поверхность устройства, 2 - внутренняя поверхность устройства, 3 - линия Б1 (передне-задний размер устройства), 4 - линия А1 (внутренний размер, представляющий собой перпендикуляр из середины линии Б1 на внутреннюю поверхность устройства, составляющий внутреннего диаметра тибиального компонента (линия А)), 5 - ручка устройства. На фиг. 3 изображено предлагаемое устройство в работе (вид сверху), где 1 - наружная поверхность устройства, 2 - внутренняя поверхность устройства, 3 - линия Б1 (передне-задний размер устройства), 4 - линия А1 (внутренний размер, представляющий собой перпендикуляр из середины линии Б1 на внутреннюю поверхность устройства, составляющий внутреннего диаметра тибиального компонента (линия А)), 5 - ручка устройства. Согласно канонам эндопротезирования коленного сустава размер тибиального компонента должен соответствовать размерам проксимального отдела большеберцовой кости после опила. Для достижения результата в виде восстановления анатомической формы внутреннего мыщелка большеберцовой кости при его дефектах необходимо плотное прилегание предлагаемого устройства к наружному контуру внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиальному компоненту эндопротеза, что возможно лишь при соответствии их размеров. Размеры предлагаемого устройства и размеры тибиальных компонентов различных фирм представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, размер Б1 устройства практически соответствует размеру Б тибиального компонента имплантов различных фирм, размер А1 устройства - размера А тибиального компонента. Различие размеров устройства и тибиального компонента, а соответственно и внутреннего мыщелка большеберцовой кости, в 1-2 мм не сказывается на результате пластики дефекта, но позволяет создать универсальное устройство, применение которого станет возможным при пластике дефекта во время тотального эндопротезирования коленного сустава вне зависимости от фирмы производителя импланта.

Технический результат обеспечивается тем, что устройство для замещения костных дефектов при тотальном эндопротезировании коленного сустава, представляющее собой устройство, по форме повторяющее наружные контуры внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента, при плотном соприкосновении с полиметилметакрилатом (костным цементом) придает ему очертания внутреннего мыщелка большеберцовой кости, восстанавливая при этом его анатомическую форму и создавая надежную опору для болыпеберцового компонента, тем самым обеспечивая условия надежной фиксации эндопротеза и предотвращая формирование «цементных экзостозов».

Изобретение применяют следующим образом:

В операционной с соблюдением правил асептики-антисептики после проведения спинномозговой анестезии в положении больного на спине и сгибания в коленном суставе осуществляют прямой срединный разрез кожи. Капсулу сустава вскрывают с огибанием надколенника изнутри (медиальный парапателлярный доступ). Производят вывихивание надколенника кнаружи и обнажение коленного сустава. Затем выполняют частичное иссечение гипертрофированной синовиальной оболочки и участков поднадколенникового жирового тела, обеспечивая доступ к медиальному, латеральному и межмыщелковому пространствам. Удаляют остеофиты дистального отдела бедренной и проксимального отдела большеберцовой кости. Острым путем удаляют мягкие ткани, располагающиеся между боковыми связками и суставными поверхностями. Производят вскрытие костно-мозговой полости бедренной кости. Осуществляют резецирование дистального эпифиза бедренной кости при помощи резекционных блоков. Производят мобилизацию мягких тканей, обеспечивая обнажение проксимальной части большеберцовой кости на протяжении не менее 25 мм спереди, с внутренней и наружной поверхности. После предварительного измерения проксимальный отдел большеберцовой кости обрабатывают при помощи специального инструмента под соответствующий размер тибиального компонента. После опила визуализирован дефект внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Устанавливают пробный бедренный компонент и большеберцовый компонент, ориентированный по метке в правильном положении. Производят установку пробного вкладыша эндопротеза. Производят проверку амплитуды движений в коленном суставе, равенства сгибательной и разгибательной суставной щели, баланса связок при разгибании и сгибании коленного сустава, правильности механической оси конечности, правильного ротационного положения большеберцового компонента, естественности и свободы движений в коленном суставе. При удовлетворительной оценке функции пробного эндопротеза по вышеперечисленным критериям его удаляют. Полость сустава промывают раствором антисептика. Устанавливают бедренный компонент на резецированный дистальный отдел бедренной кости и фиксируют его с помощью костного цемента. Производят пластику костного дефекта поврежденного мыщелка следующим образом. Дно дефекта перфорируют сверлом диаметром 1-2 мм на глубину до 5 мм для стимуляции эффекта новообразования сосудов. Затем укладывают костный цемент на дно костного дефекта и устанавливают тибиальный компонент эндопротеза подобранного размера на резецированный метаэпифиз большеберцовой кости с обеспечением введения опорной ножки компонента эндопротеза в подготовленный ранее направляющий канал в метаэпифизе большеберцовой кости и фиксируют данный компонент эндопротеза с помощью костного цемента. Соответственно размеру внутреннего мыщелка большеберцовой кости после опила и тибиального компонента выбирают нужный размер предлагаемого устройства (соответствие размерных рядов устройства и тибиального компонента представлено в таблице 1). В место пластики по контуру внутреннего мыщелка под мягкие ткани вводят вышеописанное устройство. Затем устанавливают вкладыш и производят окончательное вправление эндопротеза путем разгибания нижней конечности в коленном суставе. Производят удаление излишков не затвердевшего костного цемента. Устройство удерживают до полного отвердевания полиметилметакрилата. Затем производят сгибание конечности в коленном суставе, устройство извлекают. Производят пассивное дренирование полости сустава трубкой. Рану послойно ушивают. Накладывается асептическая повязка и производится эластическое бинтование нижних конечностей. Рентген-контроль. В послеоперационном периоде проводят стандартную медикаментозную терапию и физиотерапию. Способ применения предлагаемого устройства представлен на фиг. 4, где 1 - наружная поверхность устройства, 2 - внутренняя поверхность устройства, 5 - ручка предлагаемого устройства, 6 - костный дефект внутреннего мыщелка большеберцовой кости, заполненный полиметилметакрилатом, 7 - тибиальный компонент эндопротеза, 8 - бедренный компонент эндопротеза, 9 - вкладыш

Заключение.

Таким образом, разработанное нами устройство для замещения костных дефектов при тотальном эндопротезировании коленного сустава позволяет максимально точно воссоздать анатомическую форму внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента, тем самым создать надежную опору для большеберцового компонента эндопротеза, что увеличивает прочность фиксации компонента и снижает риск возникновения его асептической нестабильности, а также избежать формирования «цементных экзостозов», предотвращая травматизацию мягких тканей выступающим костным цементом, тем самым улучшая результаты оперативного лечения.

Устройство для замещения костных дефектов внутреннего мыщелка большеберцовой кости при тотальном эндопротезировании коленного сустава, выполненное в виде опоры из дугообразно изогнутой пластины, имеющей внутреннюю поверхность, по форме повторяющую наружные контуры внутреннего мыщелка большеберцовой кости и тибиального компонента эндопротеза, и выполненной из медицинского нержавеющего сплава, на углу пластины, ближнем для размещения к вкладышу эндопротеза, имеется ручка, в поперечном сечении опоры размер линии, соединяющей концы дуги (Б1), равен переднезаднему размеру тибиального компонента эндопротеза, а размер линии (А1), представляющий собой перпендикуляр из середины линии (Б1) на внутреннюю поверхность опоры, составляет внутреннего диаметра тибиального компонента, ручка расположена на продолжении линии (Б1).