Способ хирургического лечения больных с глубокой парапротезной инфекцией плечевого сустава

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для лечения пациентов с глубокой парапротезной инфекцией плечевого сустава. Строят виртуальную модель пораженной кости. Планируют резекцию пораженной кости ниже не менее 0,5 см от дистального края остеомиелитического очага. Строят модель здоровой кости. Зеркально отражают ее по вертикали и накладывают на модель пораженной кости, совмещая анатомические ориентиры на модели пораженной кости ниже планируемого уровня резекции и накладываемой модели. Отсекают дистальную часть модели здоровой кости на уровне резекции, получая экстрамедулярную часть модели спейсера. Строят две взаимно перпендикулярные плоскости так, чтобы их пересечение совпадало с вертикальной осью канала плечевой кости, фиксируют точки на стенке костного канала на уровне пресечения плоскости резекции кости и на уровне конца ножки эндопротеза с построенными взаимно перпендикулярными плоскостями. Моделируют усеченную пирамиду с вершинами в полученных точках, получая интрамедулярную часть модели спейсера. Способ обеспечивает повышение эффективности купирования инфекционно-воспалительного процесса плечевого сустава за счет стабильности индивидуального спейсера, сохранения анатомической топографии параартикулярных структур. 5 ил., 1 пр.

 

Предлагаемый способ относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использован для лечения пациентов с глубокой парапротезной инфекцией плечевого сустава.

Одним из осложнений после эндопротезирования плечевого сустава является парапротезная инфекция. При выявлении инфекционного процесса на первом этапе лечения проводится хирургическая санация очага с замещением полученного дефекта с помощью спейсера. На втором этапе, в случае достижения стойкой ремиссии, выполняется замена спейсера на постоянный ревизионный эндопротез. В настоящий момент тактика двухэтапного реэндопротезирования признана «золотым стандартом» для лечения парапротезной инфекции.

Лечение больных с глубокой парапротезной инфекцией во многом определяются используемым спейсером.

Известен антибактериальный спейсер проксимального отдела плечевой кости, предназначенный для лечения посттравматических и послеоперационных инфекционных осложнений, в частности, при возникновении инфекции в области хирургического вмешательства по поводу эндопротезирования плечевого сустава или при развитии остеомиелита, требующего проведения реконструктивно-восстановительных операций. Спейсер, выполнен из костного цемента с добавлением в него антимикробных химиопрепаратов и состоит из продольно-вытянутой плечевой ножки с дистальным и проксимальным концами, переходящей со стороны торца последнего в шейку, на которой закреплена головка в виде шарообразного тела с возможностью обеспечения ее вращения в суставной впадине плечевого сустава. Плечевой компонент имеет конусообразную форму, на внешней поверхности которой расположены по спирали выступы под углом 30-60° к продольной оси спейсера, головка выполнена съемной. Для увеличения прочности спейсер может быть выполнен армированным путем включения внутрь него, например, металлических прутков (патент РФ № 167917, 2017). Поскольку спейсер имеет унификационную форму экстрамедуллярной части, не имеющую ориентиров, то повышается риск нарушения ротации при установке, унификация типоразмеров не всегда способствует центрации головки сформированного спейсера в гленоидальной впадине, что может провоцировать интерпозицию параартикулярными тканями. Непрецизионно изготовленная интрамедуллярная часть спейсера, внедряемая в интрамедулярный канал, имеет риск расшатывания, компрессионно-дистрационной дестабилизации. Все вышеперечисленное увеличивает риск возникновения болевого синдрома, потери функции плечевого сустава в послеоперационном периоде, уменьшает выживаемость спейсера (расшатывание и глубокое нагноение), может привести к недостаточным функциональным результатам при выполнении ревизионного эндопротезирования.

Задача изобретения - повышение эффективности лечения парапротезной инфекции и подготовки для эндопротезирования.

Технический результат - расширение арсенала технических средств для лечения парапротезной инфекции и подготовки к ревизионному эндопротезированию, повышение эффективности купирования инфекционно-воспалительного процесса плечевого сустава за счет стабильности индивидуального спейсера, сохранения анатомической топографии параартикулярных структур.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем выполнение КТ-исследования обоих плечевых суставов, компьютерное моделирование индивидуального спейсера, 3-D печать разъемной формы для интраоперационного изготовления спейсера, санацию гнойного очага, установку цементного спейсера, армированного металлическим прутком, строят виртуальную модель пораженной кости, планируют резекцию пораженной кости ниже не менее 0,5 см от дистального края остеомиелитического очага, строят модель здоровой кости, зеркально отражают ее по вертикали и накладывают на модель пораженной кости, совмещая анатомические ориентиры на модели пораженной кости ниже планируемого уровня резекции и накладываемой модели, отсекают дистальную часть модели здоровой кости на уровне резекции, получая экстрамедулярную часть модели спейсера, затем строят две взаимно-перпендикулярные плоскости так, чтобы их пересечение совпадало с вертикальной осью канала плечевой кости, фиксируют точки на стенке костного канала на уровне пресечения плоскости резекции кости и на уровне конца ножки эндопротеза с построенными взаимно-перпендикулярными плоскостями, моделируют усеченную пирамиду с вершинами в полученных точках, получая интрамедулярную часть модели спейсера.

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту выполняют компьютерно-томографическое обследование обоих плечевых суставов. Загружают данные в программное обеспечение для 3-D моделирования. По компьютерной томограмме оценивают расположение гнойно-воспалительных очагов. Строят виртуальную модель пораженной плечевой кости. Планируют резекцию, отступя не менее 0,5 см ниже от дистального края остеомиелитического очага. Строят виртуальную модель контрлатеральной здоровой плечевой кости. Зеркально отражают по вертикали и накладывают на модель пораженной кости, совмещая анатомические ориентиры на модели пораженной кости ниже планируемого уровня резекции и накладываемой модели. Отсекают часть модели здоровой кости ниже планируемого уровня резекции головки плечевой кости, получая экстрамедулярную часть модели спейсера. Затем строят две взаимно-перпендикулярные плоскости так, чтобы их пересечение совпадало с вертикальной осью канала плечевой кости. Фиксируют точки на стенке костного канала на уровне пресечения плоскостей резекции кости и параллельной ей плоскости на уровне конца ножки эндопротеза с построенными взаимно-перпендикулярными плоскостями. Моделируют усеченную пирамиду с вершинами в полученных точках, получая интрамедулярную часть модели спейсера. Объединяют модели экстрамедулярной и интрамедулярной части спейсера. В результате объединения получают модель спейсера, которая точно совпадает с анатомическими ориентирами кости в зоне резекции и задает правильное положение при установке. На основе модели спейсера создают разъемную форму с отверстием для заливки цемента для отливки спейсера. При помощи FDM 3D принтера из термопластика HIPS с точностью ±100 микрон изготавливают заливочную форму. Форму стерилизуют. Оперативное вмешательство проводят в положении пациента полусидя. Удаляют эндопротез. Проводят иссечение нежизнеспособных тканей, мягкотанных и костных секвестров. Обрабатывают операционную рану и костные структуры пульсирующей струей антисептика. Заполняют стерильную форму спейсера антибактериальным цементным раствором с добавлением термостабильного антибиотика, подобранного по результатам бактериологического исследования раневого отделяемого. Армирование спейсера осуществляют металлическим прутком, помещая его в заливочную форму. После окончательной полимеризации (затвердевания) цемента спейсер извлекают из формы и устанавливают в зону дефекта. Положение спейсера и костных структур контролируют при помощи интаоперационного рентгенографического исследования. Рану ушивают.

Способ позволяет минимизировать риск ошибки позиционирования при установке (контакт экстрамедулярной части с костью соответствует анатомическим ориентирам кости обеспечивает установку спейсера в нормоверсии), минимизировать риск расшатывания спейсера за время его функции за счет индивидуально созданного спейсера, интрамедуллярная часть которого выполнена в форме усеченной четырехгранной пирамиды, обеспечивающей заклинивание в кости (обеспечивает стабильность на протяжении периода установки спейсера, исключает ротационную и компрессионную нестабильность), обеспечить центрацию головки, воспроизводящей нормальные анатомические контуры (способствует отсутствию излишней латерализации, исключить интерпозицию тканей в гленоидальной впадине), сократить продолжительность оперативного вмешательства. Использование способа позволяет достичь стойкой ремиссии остеомиелитеческого процесса, к максимально возможным функциональным результатам при выполнении ревизионного эндопротезирования. Контакт граней интрамедуллярной части на ограниченной площади способствует технически легкому удалению спейсера при ревизионном эндопротезировании.

Дополнительная возможная фиксация на костный цемент препятствует дистракционному разъединению кости и спейсера.

При использовании предложенного способа нет необходимости по сравнению с готовыми формами различных типо-размеров подбирать по размеру формы, сопоставлять интра- и эктрамедуллярные компоненты для нормальной латерализации плеча и центрации спейсера в гленоидальной впадине. Количество костного цемента минимизировано в связи с применением индивидуальной заливочной формы.

Использование пространственного моделирования в каждом клиническом случае дает представление об индивидуальных нарушениях анатомии плечевого сустава, позволяет установить уровень отсечения кости, что позволяет сформировать понимание геометрии основания и протяженности интрамедуллярной части. Визуализация предполагаемого опила кости на пространственной модели гарантирует формирование контактирующей плоскости спейсера идентичной анатомии.

Способ является легковоспроизводимым, обеспечивает достижение поставленной задачи и оптимизирует проводимое хирургическое лечение.

Клинический пример.

Пациентка М., 62 поступила 11.12.2020, диагноз - глубокое нагноение после тотального эндопротезирования правого плечевого сустава (фиг. 1). В анамнезе тотальное эндопротезирование правого плечевого сустава 2 года назад. Глубокое нагноение с свищевой раной развилось за 5 месяцев до обращения. Бактериологическое исследование раневого отделяемого определило наличие патогенной флоры S.Aureus (MRSA).

Пациентке выполнено компьютерно-томографическое обследование обоих плечевых суставов. Полученные данные загружены в программное обеспечение для 3-D моделирования. По компьютерной томограмме оценены особенности и размеры гнойно-воспалительного очага. Выявлена парапротезная резорбция, дефекты костной ткани и множественные костные секвестры плечевой кости по наружной поверхности. Построена виртуальная модель пораженной плечевой кости. С учетом радикальности предстоящей остеонекрэктомии, резекция запланирована на уровне 0,5 см дистальнее края остеомиелитического очага. Построена виртуальная модель контрлатеральной (здоровой) плечевой кости. Зеркально отражена по вертикали и наложена на модель пораженной кости, совмещены анатомические ориентиры на кости ниже планируемого уровня резекции и накладываемой модели. Отсечена часть модели левой плечевой кости, расположенная ниже планируемого уровня резекции плечевой кости. Построены две взаимно-перпендикулярные плоскости так, что их пересечение совпало с вертикальной осью канала. Фиксированы точки на стенке костного канала на уровне пересечения плоскости резекции плечевой кости с построенными взаимно-перпендикулярными плоскостями и на уровне конца ножки эндопротеза. Смоделирована усеченная пирамида с вершинами в полученных точках, получена интрамедулярная часть модели спейсера. Объединены модели экстрамедулярной и интрамедулярной части спейсера. На основе модели спейсера создана разъемная форма с отверстием в корпусе для заливки цемента для отливки спейсера. При помощи FDM 3D принтера из термопластика HIPS изготовлена заливочная форма (фиг. 2). Форма простерилизована. 17.12.2020 в положении пациента полусидя выполнено оперативное вмешательство. Удален эндопротез. Проведено иссечение нежизнеспособных тканей, мягкотанных и костных секвестров. Операционная рана и костные структуры обработаны пульсирующей струей антисептика Местамидин - 2 л. Стерильная форма спейсера заполнена антибактериальным цементным раствором с добавлением Ванкомицина 2.0 и Сульперазона 2.0, подобранного по результатам бактериологического исследования раневого отделяемого. Армирование спейсера осуществлено металлическим прутком. После окончательной полимеризации (затвердевания) цемента в течение 15 минут, спейсер был извлечен из формы (фиг. 3). Контактирующая с опилом кости плоскость спейсера идентична анатомии воспринимающего опила кости, что позволило установить спейсер в правильном положении. Положение спейсера и костных структур проконтролировано при помощи интраоперационного рентгенографического исследования. Рана ушита. Пациентка выписана с первичным заживлением операционной раны (фиг. 4.). Грани пирамиды обеспечили надежный контакт с эндостом. Анатомическая топография параартикулярных структур сохранена. Ремиссия гнойного процесса была достигнута на продолжительное время (десять месяцев). На протяжении всего послеоперационного срока у пациентки не наблюдалось контрактуры, атрофии мышечного корсета плечевого сустава, неврологических, сосудистых и иных осложнений. 10.11.2021 г. больная поступила в плановом порядке для проведения ревизионного тотального эндопротезирования плечевого сустава, что и было выполнено. Спейсер удален без применения специального инструментария, технических трудностей при извлечении не было. Послеоперационная рентгенологическая картина свидетельствует об успешном оперативном вмешательстве ревизионного тотального эндопротезирования. На фиг. 5 - рентгенограмма после установки ревизионного эндопротеза.

Способ хирургического лечения больных с глубокой парапротезной инфекцией плечевого сустава, включающий выполнение КТ-исследования обоих плечевых суставов, компьютерное моделирование индивидуального спейсера, 3-D печать разъемной формы для интраоперационного изготовления спейсера, санацию гнойного очага, установку цементного спейсера, армированного металлическим прутком, отличающийся тем, что строят виртуальную модель пораженной кости, планируют резекцию пораженной кости ниже не менее 0,5 см от дистального края остеомиелитического очага, строят модель здоровой кости, зеркально отражают ее по вертикали и накладывают на модель пораженной кости, совмещая анатомические ориентиры на модели пораженной кости ниже планируемого уровня резекции и накладываемой модели, отсекают дистальную часть модели здоровой кости на уровне резекции, получая экстрамедулярную часть модели спейсера, затем строят две взаимно перпендикулярные плоскости так, чтобы их пересечение совпадало с вертикальной осью канала плечевой кости, фиксируют точки на стенке костного канала на уровне пресечения плоскости резекции кости и на уровне конца ножки эндопротеза с построенными взаимно перпендикулярными плоскостями, моделируют усечённую пирамиду с вершинами в полученных точках, получая интрамедулярную часть модели спейсера.