Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах



Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах
Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах

Владельцы патента RU 2699732:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "РНИИТО им. Р.Р. Вредена" Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицине. Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах включает выполнение компьютерной томографии таза, построение трехмерной модели области дефекта, пространственную ориентацию вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, виртуальное проектирование индивидуального имплантата с его оптимальным расположением относительно костного дефекта с последующей имплантацией индивидуального компонента и его фиксацией винтами. На основании данных компьютерной томографии выполняют моделирование отпечатка границ оставшейся кости и направителя для фрезы, пространственно и геометрически совпадающего с элементами индивидуального вертлужного компонента, таким образом, чтобы отпечаток костной поверхности копировал неизменяемые участки кости и подвергающиеся обработке, располагался в области дефекта без затруднения со стороны окружающих тканей и занимал единственно возможное положение с плотным контактом к костной поверхности. Затем в отверстия каналов, расположенных идентично каналам в направителе для фрезы, в отпечатке в области неизменяемого участка кости проводят две параллельные спицы, удаляют отпечаток из области дефекта кости. Затем по спицам через каналы направителя устанавливают до плотного контакта с костной поверхностью направитель для фрезы, направляющая часть которого представляет собой часть стенки цилиндра с заданным положением, направлением, ориентацией и отметкой глубины обработки кости, внутренний диаметр которого совпадает с наружным диаметром фрезы. Производят обработку фрезой нужного диаметра на заданную глубину и с заданным пространственным положением, соответствующим положению индивидуально вертлужного компонента, после чего удаляют направитель для фрезы, устанавливают индивидуальный вертлужный компонент эндопротеза и фиксируют его винтами. Изобретение обеспечивает точное позиционирование индивидуальных компонентов, а также обеспечивает максимальную область контакта пористой поверхности имплантата с костью пациента и надежную первичную фиксацию вертлужного компонента. 8 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии, и может быть использовано для лечения выраженных дефектов вертлужной впадины при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава.

Частота ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава составляет до 20% от первичных операций [1, 8], а тяжелые дефекты области вертлужной впадины составляют от 1 до 5% причин ревизий ацетабулярного компонента [2, 3]. Такие дефекты возникают как результат последствий остеолиза, инфекции, переломов или механического расшатывания вертлужного компонента. Целями ревизионной операции при этом являются достижение надежной фиксации вертлужного компонента с восстановлением центра ротации тазобедренного сустава. Для лечения этой проблемы существует немало методов. Результаты лечения с использованием аллотрансплантатов и антипротрузионных конструкций в основном неудовлетворительные [5, 6, 10].

Близким к предлагаемому является способ интраоперационной навигации, при котором производится предооперационная компьютерная томография таза с костным дефектом, планируется положение компонента в специализированной трехмерной программной среде, затем интраоперационно регистрируются точки поверхности и программно вычисляется положение устанавливаемого компонента [7].

Недостатком выше описанного метода является то, что он применим при умеренных дефектах, при которых применяются стандартные компоненты. Кроме того, он требует дорогостоящих программных комплексов и дополнительного интраоперационного оборудования, что усложняют доступность его широкого применения.

Аналогичным предлагаемому является способ, предложенный White J.R. с соавторами (US 9480580 В2), при котором производится предоперационная компьютерная томография таза с костным дефектом, планируется положение компонента в специализированной трехмерной программной среде, затем строится отпечаток естественной поверхности вертлужной впадины и периацетабулярной области, содержащий каналы для направляющих стержней, которые определяют положение и ориентацию вертлужного компонента [9]. Во время операции отпечаток устанавливается на соответствующий участок кости, через каналы отпечатка в кость проводятся стрежни, затем отпечаток поверхности удаляется, с сохранением установленных в кость стрежней. Стержни соединяются специальным соединяющим устройством с обрабатывающей кость фрезой, что исключает альтернативное положение и ориентацию фрезы. Недостатком этого метода является то, что требует жесткого положения стержней, что не всегда возможно при патологически измененной, остеопорозной кости. Кроме того, наличие стержней в ране затрудняет возможности хирурга работы инструментом, а фреза заводится в рану до обрабатываемого участка кости не по линейной траектории, что будет затруднять применение этого способа.

Наиболее близким аналогом является способ, разработанный Dressier R. с соавторами (US 10034753 В2), при котором также предлагается использовать пациент-специфичный направитель для обработки вертлужной области фрезой. При этом форма направите ля имеет цилиндрическую форму и имеет замок для цилиндрического канала, направляющего положение и ориентации фрезы. Однако, столь массивные устройства очень затруднительно располагать в ране и тем более обрабатывать кость [4]. К тому же, последние два способа предлагаются для обработки вертлужной области при первичных операциях с имплантацией серийных вертлужных компонентов.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в точном в соответствии с предоперационным планом позиционировании индивидуальных компонентов, восстановлении центра ротации, ориентации вертлужного компонента, обеспечении максимальной области контакта пористой поверхности имплантата с костью пациента и надежной первичной фиксации вертлужного компонента.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что на предоперационном этапе на основании данных компьютерной томографии пациента выполняют построение трехмерной модели дефекта области вертлужной впадины пациента, пространственную ориентацию вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, включающий виртуальное проектирование и создание отпечатка области границ оставшейся кости и направителя для фрезы, пространственно и геометрически совпадающего с элементами индивидуального вертлужного компонента, формирующей посадочное ложе для индивидуального имплантата, с их оптимальным расположением относительно костного дефекта в операционной ране с последующей имплантацией индивидуального компонента и его фиксацией винтами.

На фигурах изображены:

Фигура 1. Рентгенограмма таза пациента М., 48 л. Спейсер левого тазобедренного сустава, костный дефект области вертлужной впадины 3А типа по классификации Папровски.

Фигура 2. Трехмерная реконструкция дефекта области вертлужной впадины.

Фигура 3. Моделирование индивидуального вертлужного компонента.

Фигура 4. Установка отпечатка костной поверхности в ране и его фиксация спицами.

Фигура 5. Установка направителя для фрезы по прежде установленным спицам.

Фигура 6. Обработка костного ложа фрезой по направителю.

Фигура 7. Установка индивидуального вертлужного компонента

Фигура 8. Рентгенограмма таза пациентки М., 48 л. Реконструкция левого тазобедренного сустава трехфланцевым компонентом.

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту с дефектом вертлужной впадины (Фиг. 1) выполняют компьютерную томографию таза. На основании срезов компьютерной томографии строят виртуальную трехмерную модель дефекта области вертлужной впадины (Фиг. 2). В соответствии с построенной моделью дефекта выполняют виртуальное проектирование индивидуального имплантата вертлужного компонента таким образом, чтобы обеспечить его надежную первичную фиксацию к участкам имеющейся здоровой кости и функционирование реконструируемого тазобедренного сустава (Фиг. 3). Проектируют отпечаток и направитель для фрезы, в каждом из которых располагаются два идентичных параллельных канала для спиц. Отпечаток проектируют таким образом, чтобы он располагался в области дефекта без затруднения со стороны окружающих тканей и занимал единственно возможное положение с плотным контактом к костной поверхности, а именно, включал в себя копию области контактной поверхности индивидуального имплантата, как правило подвздошного фланца, совпадающую с областью костной поверхности, которая не подлежит обработке, а также копию поверхности области костного края, ограничивающего область дефекта, которую планируется обработать в соответствии с формой индивидуального вертлужного компонента. Направитель проектируют таким образом, чтобы он включал в себя копию области контактной поверхности индивидуального имплантата, совпадающую с областью костной поверхности, которая не подлежит обработке, а также направляющую часть, представляющую собой часть стенки цилиндра с заданным положением, направлением и ориентацией, внутренний диаметр которого совпадает с максимально возможным диаметром фрезы для обработки кости. Область направителя для фрезы, устанавливаемая на необратываемую поверхность кости содержит два параллельных канала для спиц, идентичных каналам на отпечатке. Часть стенки цилиндра ориентирована таким образом, что ее направление указывает угол наклона и положение фрезы в пространстве. Использование части стенки цилиндра, а не полной окружности позволяет беспрепятственно устанавливать направитель в ране без конфликта с окружающими тканями. Определяют глубину введения фрезы и делают отметку глубины обработки кости на направителе.

Отпечаток и направитель изготавливаются методом трехмерной печати из пластика, разрешенного к медицинскому использованию, стерилизуют для интраоперационного применения.

Во время операции устанавливают отпечаток костной поверхности у края дефекта вертлужной области до плотного контакта с костной поверхностью, по сформированным в нем каналам проводят в кость две параллельные спицы (Фиг. 4). Отпечаток удаляют и по спицам через каналы направителя, индентичные каналам в отпечатке, устанавливают направитель для фрезы, наружный диаметр которой совпадает с внутренним диаметром направляющей части направителя (Фиг. 5). Производят обработку кости фрезой нужного диаметра на глубину и с заданным пространственным положением, соответствующим положению индивидуального вертлужного компонента и ориентацией направляющей части направителя (Фиг. 6). Фрезу вводят на глубину, определенную на предоперационном планировании, до отметки на направителе. Затем удаляют направитель, в сформированное ложе устанавливают индивидуальный вертлужный компонент и фиксируют компонент винтами (Фиг. 7).

Разработанный способ установки индивидуальных вертлужных компонентов позволяет не только реконструировать область вертлужной впадины, но и повысить точность позиционирования индивидуальных вертлужных компонентов, обеспечить максимальную площадь контакта пористой поверхности импланатат и кости пациента и долговременную фиксацию вертлужного компонента в условиях обширного дефекта костной ткани.

Пациентка М., 48 л., поступила в клинику РНИТО им. РР Вредена с диагнозом «Спейсер левого тазобедренного сустава, дефект вертлужной впадины ЗА типа по классификации Папровски» (Фиг. 1). Было выполнено оперативное вмешательство с помощью предложенного способа. Выполнена трехмерная реконструкция дефекта области вертлужной впадины (фиг. 2). Спроектирован трехфланцевый вертлужный компонент (фиг. 3). Интраоперационно к костным границам дефекта вертлужной впадины приложен отпечаток поверхности и установлены спицы (фиг. 4). Отпечаток удален, по спицам установлен направитель для фрезы (фиг. 5). Произведена обработка костной поверхности фрезой (фиг. 6). Установлен металлический трехфланцевый имплантат (фиг. 7). На контрольных рентгенограммах определяется стабильно фиксированный трехфланцевый вертлужный компонент (Фиг. 8). На сроке 4 месяца вертлужный компонент стабилен, признаков миграции нет. Опорность левой нижней конечности и функция правого тазобедренного сустава восстановлена, пациент передвигается самостоятельно, без помощи дополнительных средств опоры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тихилов P.M., Шубняков И.И., Коваленко А.Н., Черный А.Ж., Муравьева Ю.В., Гончаров М.Ю. Данные регистра эндопротезирования тазобедренного сустава РНИИТО им. P.P. Вредена за 2007-2012 годы//Травматология и ортопедия России. 2013. №3 (69). С. 167-190.).

2. Berasi СС, Berend KR, Adams JB, Ruh EL, Lombardi AV Jr. Are custom triflange acetabular components effective for reconstruction of catastrophic bone loss? Clin Orthop Relat Res. 2015; 473: 528-535.

3. Berry DJ, Lewallen DG, Hanssen AD, Cabanela ME. Pelvic discontinuity in revision total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg. Am. 1999; 81-A: 1692-1702.

4. Dressler M.R., Sherman J.T. Customized patient-specific orthopaedic instruments for component placement in a total hip arthroplasty. Patent № US 10,034,753 B2. Jul. 31, 2018

5. Gill TJ, Sledge JB, Muller ME. The management of severe acetabular bone loss using structural allograft and acetabular reinforcement devices. The Journal of Arthroplasty. 2000; 15: 1-7.

6. Gross AE, Goodman SB. Rebuilding the skeleton: the intraoperative use of trabecular metal in revision total hip arthroplasty. The Journal of Arthroplasty. 2005; 20: 91-93.

7. Kuroda K, Kabata T, Maeda T, Kajino Y, Watanabe S, Iwai S, Kenji F, Hasegawa K, Inoue D, Tsuchiya H. The value of computed tomography based navigation in revision total hip arthroplasty. Int Orthop.2014 Apr; 38(4): 711-6.

8. Labek G, Thaler M, Janda W, Agreiter M, B. Revision rates after total joint replacement: cumulative results from worldwide joint register datasets. J Bone Joint Surg. Br. 2011; 93-B: 293-297.

9. White J.R., Perry L.D., Smith A.P., Meridew J.D., Morrison В., Slone J., Witt T.D., Bollinger A., Metzger R. Patient-specific acetabular alignment guides. Patent № US 9,480,580 B2. Nov. 1, 2016

10. Winter E, Piert M, Volkmann R, Maurer F, Eingartner C, Weise K et al. Allogeneic cancellous bone graft and a Burch-Schneider ring for acetabular reconstruction in revision hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 2001; 83-A (6): 862-867.

Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах, включающий выполнение компьютерной томографии таза, построение трехмерной модели области дефекта, пространственную ориентацию вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, виртуальное проектирование индивидуального имплантата с его оптимальным расположением относительно костного дефекта с последующей имплантацией индивидуального компонента и его фиксацией винтами, отличающийся тем, что на основании данных компьютерной томографии выполняют моделирование отпечатка границ оставшейся кости и направителя для фрезы, пространственно и геометрически совпадающего с элементами индивидуального вертлужного компонента, таким образом, чтобы отпечаток костной поверхности копировал неизменяемые участки кости и подвергающиеся обработке, располагался в области дефекта без затруднения со стороны окружающих тканей и занимал единственно возможное положение с плотным контактом к костной поверхности, затем в отверстия каналов, расположенных идентично каналам в направителе для фрезы, в отпечатке в области неизменяемого участка кости проводят две параллельные спицы, удаляют отпечаток из области дефекта кости, затем по спицам через каналы направителя устанавливают до плотного контакта с костной поверхностью направитель для фрезы, направляющая часть которого представляет собой часть стенки цилиндра с заданным положением, направлением, ориентацией и отметкой глубины обработки кости, внутренний диаметр которого совпадает с наружным диаметром фрезы, производят обработку фрезой нужного диаметра на заданную глубину и с заданным пространственным положением, соответствующим положению индивидуально вертлужного компонента, после чего удаляют направитель для фрезы, устанавливают индивидуальный вертлужный компонент эндопротеза и фиксируют его винтами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине. Репозиционно-фиксационное опорное кольцо для оперативного лечения смещенных полифрагментарных переломов вертлужной впадины имеет вогнутую форму и отверстия для введения винтов, имеет форму полусферы, наружную и внутреннюю поверхности, два ряда отверстий в полусфере и три фланца с отверстиями для введения фиксирующих винтов.

Изобретение относится к медицине. Репозиционно-фиксационное опорное кольцо для оперативного лечения смещенных переломов вертлужной впадины, имеющее вогнутую форму и отверстия для введения винтов, имеет форму полусферы, наружную и внутреннюю поверхности, отверстие для ревизии и манипуляций на дне вертлужной впадины, два ряда отверстий в полусфере и три фланца с отверстиями для введения фиксирующих винтов.

Изобретение относится к медицине. Репозиционно-фиксационное опорное кольцо для оперативного лечения смещенных переломов вертлужной впадины имеет вогнутую форму и отверстия для введения винтов.

Изобретение относится к медицине. Универсальное репозиционно-фиксационное кольцо с динамической компрессией для оперативного лечения смещенных переломов вертлужной впадины имеет вогнутую форму и отверстия для введения винтов.
Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для замещения дефекта дна вертлужной впадины при эндопротезировании тазобедренного сустава у пациентов, находящихся на хроническом гемодиализе.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для одноэтапной локальной инфильтрационной анестезии при эндопротезировании тазобедренного сустава.

Изобретение относится к медицине. Биартикулярный жидкостно-циркуляционный анатомически адаптируемый эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку клиновидной формы, сферическую головку, вертлужную чашку, вкладыш, имеющий с головкой подвижное сферическое соединение, трубчатую коническую гофрированную упругую оболочку, армированную по концам соответственно меньшим и большим кольцами.

Биартикулярный эндопротез тазобедренного сустава со сферической гидростатической опорой относится к медицинской технике и может быть использован в ортопедии и травматологии при лечении травм, заболеваний и повреждений тазобедренного сустава.

Изобретение относится к медицине. Биартикулярный жидкостный анатомически адаптируемый эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку клиновидной формы, сферическую головку, вертлужную чашку, вкладыш со сферической открытой наружу полостью под сферическую головку и трубчатую коническую гофрированную упругую оболочку, армированную по концам соответственно большим и малым кольцами.

Изобретение относится к медицине. Устройство для испытания прочности керамического вкладыша имплантатов тазобедренного сустава с приемным устройством и нажимной деталью.

Изобретение относится к медицине, а именно к урологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для проведения исследования для диагностики протяженности спонгиофиброза при стриктурах уретры.
Изобретение относится к медицине, а именно в комплексе реабилитационных воздействий для пациентов с последствиями тяжелых черепно-мозговых травм. Способ обеспечения энтерального питания пациентов в хроническом критическом состоянии включает чрескожную эндоскопическую гастростомию в сопровождении УЗ навигации, которую осуществляют поэтапно, при этом на подготовительном этапе непосредственно перед пункцией желудка проводят УЗ исследование по протоколу УЗИ мягких тканей, во время операции на втором этапе УЗИ проводят обзорное исследование органов брюшной полости путем сканирования в косой, продольной и поперечной плоскостях сканирования со стороны эпигастрия и правого подреберья в разных фазах дыхания и проводят УЗИ конкретно в точке, намеченной при диафаноскопии, заключительный этап УЗИ проводят через сутки после оперативного вмешательства, при этом мягкие ткани передней брюшной стенки визуализируют послойно линейным датчиком.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Расширяемый имплантат ткани молочной железы содержит оболочку, имеющую переднюю поверхность и заднюю поверхность, определяемые при использовании внутри тела.

Группа изобретений относится к медицине. Порт хирургического доступа для обеспечения медицинскому инструменту доступа в брюшную полость пациента, подвергающегося хирургическому вмешательству, содержит: канюлю, первый проход, который проходит вдоль канюли и вдоль которого приспособлен проходить медицинский инструмент.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Гинекологический присасываемый модуль содержит полый стержень и присасываемую камеру, соединенную с полым стержнем посредством отверстия для соединения по текучей среде.

Изобретение относится к медицине и может быть применимо для эндоскопической диагностики гистологического типа образования во время колоноскопии. Перед обработкой образования раствором уксусной кислоты его отмывают водой.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к устройствам и способам оценки травмы мышц диафрагмы таза. При этом вводят зонд в прямую кишку.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к органайзерам для хранения хирургических инструментов в хирургических комплектах. Органайзер для хранения хирургических инструментов содержит лоток, углубления в лотке и по меньшей мере, вторую прижимную планку на верхней поверхности лотка рядом со второй лункой для инструмента.

Изобретение относится к медицине. Способ переднего спондилодеза включает проведение КТ-сканирования позвоночника пациента, определение необходимых размеров телескопического имплантата и его подгонку, увеличение его размера до достижения оптимальной деформации позвоночника.

Изобретение относится к области коннекторов для оптических волокон, а именно к оптическим соединениям, допускающим соединение и разъединение в стерильной зоне. Заявленная медицинская оптическая система содержит оптическую коннекторную систему, выполненную с возможностью обеспечения обратимого оптического соединения между двумя оптическими волокнами, каждое из которых содержит несколько сердцевин оптического волокна.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано для лечения переломов пяточной кости со смещением отломков. Хирургическое лечение перелома пяточной кости проводят путем репозиции отломков и их фиксацию в аппарате наружной фиксации (АНФ).

Изобретение относится к медицине. Способ установки индивидуальных конструкций в область вертлужной впадины при обширных костных дефектах включает выполнение компьютерной томографии таза, построение трехмерной модели области дефекта, пространственную ориентацию вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, виртуальное проектирование индивидуального имплантата с его оптимальным расположением относительно костного дефекта с последующей имплантацией индивидуального компонента и его фиксацией винтами. На основании данных компьютерной томографии выполняют моделирование отпечатка границ оставшейся кости и направителя для фрезы, пространственно и геометрически совпадающего с элементами индивидуального вертлужного компонента, таким образом, чтобы отпечаток костной поверхности копировал неизменяемые участки кости и подвергающиеся обработке, располагался в области дефекта без затруднения со стороны окружающих тканей и занимал единственно возможное положение с плотным контактом к костной поверхности. Затем в отверстия каналов, расположенных идентично каналам в направителе для фрезы, в отпечатке в области неизменяемого участка кости проводят две параллельные спицы, удаляют отпечаток из области дефекта кости. Затем по спицам через каналы направителя устанавливают до плотного контакта с костной поверхностью направитель для фрезы, направляющая часть которого представляет собой часть стенки цилиндра с заданным положением, направлением, ориентацией и отметкой глубины обработки кости, внутренний диаметр которого совпадает с наружным диаметром фрезы. Производят обработку фрезой нужного диаметра на заданную глубину и с заданным пространственным положением, соответствующим положению индивидуально вертлужного компонента, после чего удаляют направитель для фрезы, устанавливают индивидуальный вертлужный компонент эндопротеза и фиксируют его винтами. Изобретение обеспечивает точное позиционирование индивидуальных компонентов, а также обеспечивает максимальную область контакта пористой поверхности имплантата с костью пациента и надежную первичную фиксацию вертлужного компонента. 8 ил.

Наверх