Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Эндопротезирование коленного сустава межмыщелковым эндопротезом Имамалиева-Чемянова

На правах рукописи 0%

АБДУЛЛАЕВ ГУСЕН МАГОМЕДОВИЧ

ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА МЕЖМЫЩЕЛКОВЫМ ЭНДОПРОТЕЗОМ ЙМАМАЛИЕВА-ЧЕМЯНОВА

Специальность: 14.00.22 - травматология и ортопедия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени • кандидата медицинских наук

МОСКВА - 1999

Диссертация выполнена на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ

Научный руководитель:

Лауреат государственной премии СССР,

Доктор медицинских наук,

Профессор Имамалиев А.С.

Официальные оппоненты:

Член-корр. РАМН, доктор медицинских наук, профессор Мусалатов Х.А. Доктор медицинских наук, профессор Сувалян А.Г.

Ведущая организация: Российский Университет Дружбы Народов.

Защита диссертации состоится 1999 г. в «/¿»часов

на заседании диссертациошюго совета (К. 084.02.01) Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М.Ф. Владимирского (129110, г. Москва, ул. Щепкина, 61/2, корпус 15).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского

Автореферат разослан "_" _ 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук,

профессор Сухоносенко В.М.

Актуальность исследования. Проблема восстановления нарушенной или полностью утраченной функции коленного сустава остается одной из важных и трудноразрешимых проблем травматологии и ортопедии.

Коленный сустав это одно из сложнейших анатомических образований опорно-двигательной системы. Основными причинами, приводящими к деструкции суставных поверхностей и нарушению функции сустава, являются дисплазии, деформирующий артроз, ревматоидный артрит, асептически"! некроз, опухоли, травмы (Волков М. В., Оганесян О. В., 1992 г., Шапиро К. И., 1995 гг.; Cook et al., 1990 г.; Elias et al.,1990r.).

Заболевания коленного сустава с длительно существующим болевым синдромом являются частой причиной временной или стойкой утраты трудоспособности пациентов различных возрастных групп.

Консервативные методы лечения тяжелых поражений коленного сустава обычно малоэффективны (Никитин В.В., 1994 г.; Павлов В.Ф., 1996 г.). Поэтому восстановление движений в суставе осуществляется, как правило, хирургическими методами. Предложено множество видов операций.

При преимущественном поражении дегенеративно-дистрофическим процессом одного из отделов коленного сустава, медиального или латерального, без нарушения связочного аппарата и амплитуде движений не менее 70°-80°, показаны различные виды корригирующих околосуставных остеотомии, целью которых является создание условий для равномерного распределения воздействующих на сустав нагрузок. (Кузьменко В.В., 1993 г.; Новоселов К.А., 1994 г.; Котельников Г.П. с соавт., 1996 г.; Mattsson Е., Weidenhielm L., 1995 г.).

Использование алло - и аутохряща, для восстановления поврежденных участков суставной поверхности, оправдано в ряде случаев при посттравматических артрозах коленного сустава (Карпцов В.И. с соавт., 1993г; Засульский Ф.Ю., 1994г.; MachomedM.S., 1992г.).

На протяжешш многих десятилетий предпринимались попытки артропластшш коленного сустава с использованием различных прокладок го кожи, фасции, фасциально-жировых аутотрансплантатов.

Однако эффективность биологических способов артропластики при тяжелом поражешш сустава весьма ограничена во времени а отдаленные результаты обычно неудовлетворительны (Корнилов Н.В. с соавт., 1994 г.; Краснов А.Ф, 1997г.)

Не решает указанной проблемы артропластика коленного сустава с использованием шарнирно-дистракционных аппаратов, а также веществ, временно нормализующих внутрисуставную среду.

Артродез коленного сустава ведет к грубым нарушениям биомеханики не только коленного, но и смежных с ним голеностопного и тазобедренного суставов, деформации поясничного отдела позвоночника, и мышечной атрофии (Damron et al., 1995 г.; Berman et al., 1996 г.).

Наиболее эффективные результаты восстановления функции пораженного

сустава в настоящее время обеспечивает эндопротезирование (Корнилов Н.В., 1996 г., Нуждин В.И., 1996 г., Robertson et al.,1996 г.). Преимущества эндопротезирования заключается в возможности быстрой активизации больных, ранней нагрузке на оперированную конечность, восстановлении движений в суставе и его стабильности.

Многие из известных конструкций эндопротезов коленного сустава обладают рядом недостатков: имплантация эндопротеза нередко требует значительной резекции мыщелков, и сопровождается введением в сустав большого количества инородного материала, непосредственно контактирующего с окружающими мягкими тканями; недостаточный учет во многих конструкциях эндопротезов кинематических и биомеханических особенностей коленного сустава может стать причиной расшатывания, повышенного износа и повреждения эндопротеза, перенапряжения и разрывов мышечно-связочного аппарата сустава, перелома фиксирующий эндопрогез кости (Грюндей Г., 1993 г.; Корнилов Н.В. 1996 г.; Evald et al., 1984 г.; Kabo J.M. et al., 1997 г.).

Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова, разработанный на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ, обладает рядом преимуществ, перед другими конструкциями:

- установка эндопротеза сопровождается резекцией ограниченного участка кости в области межмыщелкового пространства бедренной и большеберцовой кости, при этом суставные поверхности мыщелков сохраняются;

- межмыщелковое расположение эндопротеза уменьшает до минимума его контакт с окружающими сустав мягкими тканями;

- оригинальная конструкция узла подвижности эндопротеза обеспечивает возможность восстановления близких к физиологическим объема и характера движений в суставе и его функции.

Накопленный опыт эндопротезирования коленного сустава межмыщелковым эндопротезом Имамалева-Чемянова первой модели, наряду со многими положительными сторонами, позволил выявить ряд недостатков этой конструкции.

Создание усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза с устранением конструктивных недостатков первой модели межмыщелкового эндопротеза Имамалиева - Чемянова и внедрение ее в клиническую практику позволит улучшить результаты лечения больных с дегенератвно-дистрофическими заболеваниями коленного сустава.

Целью настоящего исследования является - усовершенствование межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова и внедрение- его в клиническую практику при дегенеративно-дистрофических поражениях сустава.

Основные задачи исследования:

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ результатов лечения больных с использованием первой модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава.

2. Разработать усовершенствованную конструкцию межмыщелкового эндопротеза коленного сустава с учетом недостатков предшествующей модели и инструменты для её имплантации.

3. Изучить износоустойчивость полиэтиленового вкладыша усовершенствованной модели эндопротеза.

4. Разработать технику артропластики коленного сустава с использованием усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза и отработать технику имплантации межмыщелкового эндопротеза на биоманекенах.

5. Изучить ближайшие и отдалённые результаты межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава у больных с дегенеративно-дистрофическими поражениями.

Материалы н методы исследования:

Данное исследование выполнено, на основании анализа результатов клинического применения первой модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова, теоретического обоснования и последующей конструкторской разработки усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава.

Были изучены результаты эндопротезирования коленного сустава у 50 больных, с использованием первой модели межмыщелкового эндопротеза Имамалиева-Чемянова, оперированных в клинике за период с 1980г. по 1985г.

Анализ результатов клинического применения первой модели эндопротеза коленного сустава, позволил выявить ряд недостатков, которые были учтены и. устранены в усовершенствованной конструкции эндопротеза

Был разработан и изготовлен комплект инструментов для имплантации эндопротеза.

Изучена износоустойчивость полиэтиленового вкладыша усовершенствованной модели эндопротеза.

Методика имплантации межмыщелкового эндопротеза коленного сустава с использованием специальных инструментов отрабатывалась в эксперименте на 10 биоманекенах в патапого-анатомическом отделении городской клинической больницы №59 города Москвы.

Проведен анализ данных предоперационного обследования с использованием рентгенографии, радиоизотопного исследования и результатов лечения 10 больных страдающих дегенеративно-дистрофическими заболеваниями коленного сустава, ревматоидным полиартритом, опухолевым поражением бедренной кости, которым было выполнено эндопротезирование с

использованием усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза.

Больные лечились на кафедре траматологии и ортопедии ММСИ на базе городской клинической больницы №59 г. Москвы с 1996 по 1999 год.

Научная новизна исследования:

В результате проведенного исследования:

1. Изучены и проанализированы результаты клинического применения первой модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава у 50 больных со сроком наблюдения до 17 лет.

2. Создана усовершенствованная модель межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова, обеспечивающая прочное соединение с костью и достаточно точно воспроизводящая кинематику и биомеханику коленного сустава.

3. Изучена износоустойчивость полиэтиленового вкладыша усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза.

4. Отработана техника имплантации межмыщелкового эндопротеза с использованием набора оригинальных инструментов.

5. Определены особенности восстановления функции коленного сустава в различные сроки после межмыщелкового эндопротезирования.

Практическая значимость работы:

Разработанная усовершенствованная модель межмыщелкового эндопротеза коленного сустава, обеспечивает первоначально прочное соединение с костью и достаточно точно воспроизводит кинематику и биомеханику коленного сустава, позволяет увеличить продолжительность его функции после имплантации больным.

Разработанный специальный инструментарий позволяет правильно и точно установить компоненты эндопротеза в костях, уменьшить травматичность и сократить продолжительность операции.

Применение в клинике усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава позволяет в короткий срок восстановить опороспособность конечности и функцию коленного сустава, значительно увеличить активность пациентов, повысить эффективность лечения больных с выраженными дегенеративно-деструктивными поражениями коленного сустава. Межмыщелковое эндопротезирование коленного сустава показано при тяжелых дегенеративно-дистрофических поражениях коленного сустава, ревматоидном полиартрите, опухолях мыщелков бедренной и болынеберцовой костей.

Внедрение результатов исследования.

Разработанный метод эндопротезирования усовершенствованной моделью эндопротеза внедрен в клиническую практику ортопедических отделений

городской клинической больницы № 59 города Москвы и используется в преподавании студентам, интернам, ординаторам и врачам на курсах повышения квалификации, на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ.

Публикации и внедрения.

Результаты исследования доложены и опубликованы на научных и научно-практических конференциях, на 6 съезде травматологов и ортопедов России, на международном конгрессе The First Combined Meeting European Associations of Tissue Banks (EATB) and Musculo Skeletal Transplantation (EAMST). Mauno Koivisto Center Turku, Finland.

По материалам исследования опубликовано 4 печатных работ в сборниках научных трудов, одна статья принята к печати редакцией журнала "EVOLUTION OF ALLOPLASTY OF JOINTS IN RUSSIA DURING FOURTY YEARS PERIOD." The First Combined Meeting European Associarions of Tissue Banks (EATB) and Musculo Skeletal Transplantation (EAMST). Mauno Koivisto Center Turku, Finland.

Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение "Способ имплантапии межмыщелкового эндопротеза коленного сустава и комплект устройств для его осуществления". Заявка № 98121476/14/008729/ от 27.02.1998 г. Авторы Имамалиев A.C., Чемянов И.Г., Абдуллаев Г.М.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включая введение, обзор литературы, три главы, отражающие результаты экспериментальных и клинических исследований, заключения, выводы, приложения. Список литературы состоит из 56 отечественных и 83 зарубежных источников.

Работа иллюстрирована 63 рисунками, текст пояснен 5 таблицами.

Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, указаны цель и задачи научного исследования, обозначены исследуемые явления и методы исследования, определены научная новизна исследования, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту. Отмечены внедрения и публикации по теме диссертации.

Первая глава, "Совремегапле представления об артропластике коленного сустава при дегенеративно-дистрофических поражениях", представляет собой обзор литературы, в котором на основе анализа работ отечественных и зарубежных авторов дана краткая характеристика различных методов оперативного лечения дегенеративно-дистрофических поражений коленного сустава. Указаны основные этапы развития эндопротезирования. Доказана

необходимость совершенствования эндопротезов с учетом современных представлений о биомеханике коленного сустава.

Дана характеристика различным способам эндопротезирования коленного сустава. Оценены существующие способы фиксации эндопротеза.

Определены показания и противопоказания к использованию эндопротезов.

Рассмотрены преимущества межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава.

Вторая глава, "Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова первой модели и результаты его клинического применения". Дана подробная характеристика первой модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава. Описаны его конструктивные особенности и кинематические характеристики узла подвижности эндопротеза.

Проведен подробный анализ результатов 50 наблюдений за больными, перенесшими операции эндопротезирования коленного сустава межмыщелковым эндопротезом Имамалиева-Чемянова первой модели, находившихся на лечении на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ на базе ГКБ №59 с 1980 по 1985 годы.

В 1980 году на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ, руководимой профессором Имамалиевым, был создан межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова первой модели (рис.1и2).

Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова первой модели состоит из бедренного и болыпеберцового компонентов, вкладыша и соединительного элемента. Бедренный компонент эндопротеза выполнен в виде конусной ножки с окнами оканчивающейся в дистальной части салазками с дугообразными несущими поверхностями. Между полозьями салазок расположен продольный паз, состоящий из широкой части, для сочленения с гребнем вкладыша из Полиамида-12, и узкой части под лыски головки соединительного пальца. Кзади от оси ножки бедренного компонента эндопротеза расположено сферическое углубление, образованное двумя вставками выполненными из сплава "Комохром", которые заводятся в дшшую область через отверстия в боковой поверхности салазок и фиксируются металлическими заглушками с резьбой. Широкая часть наружного паза салазок в переднем его отделе сужается. В этом же отделе бедренного компонента эндопротеза имеется желобок для сочленения с надколенником.

Вкладыш из Полиамида-12 болыпеберцового компонента эндопротеза имеет две несущие поверхности для сочленения с дугообразными поверхностями салазок, отделенные друг от друга гребнем переменного сечения с отверстием под граненое основание соединительного пальца. Вкладыш из Полиамида-12 разъемно устанавливают в гнезде основания болыпеберцового компонента эндопротеза, которое переходит в ножку с окнами. Ножка болыпеберцового компонента эндопротеза расположена

относительно его основания под углом 10° открытым кзади, в то время как ножка бедренного компонента образует с салазками угол 7° открытым кнаружи.

А Б В

Рис. 1. Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова первой модели: А-вид спереди; Б-вид сбоку; В-внд спереди узла подвижности эндопротеза.

Устройство, соединяющее бедренный и большеберцовый компоненты эндопротеза выполнено в виде соединительного пальца, имеющего сферическую головку с лысками, шейку и граненое основание.

Для соединения бедренного и большеберцового компонентов эндопротеза сферическую головку соединительного пальца заводят областью лысок через узкую часть продольного паза салазок в сферическое углубление и поворачивают вокруг оси на 90°, после чего основание пальца погружают в отверстие полиэтиленового вкладыша.

Движения в эндопротезе осуществляется следующим образом. При максимальном разгибании до - 5°, благодаря соответствию формы сужающейся части переднего отдела продольного паза салазок, форме сочленяющегося с ней переднего отдела гребня полиэтиленового вкладыша, ротационные движения между компонентами отсутствуют. По мере сгибания, благодаря выходу переднего отдела гребня полиэпиенового вкладыша из сужающейся части продольного паза салазок, амплитуда ротационных движений постепенно возрастает, достигая при 30° сгибания 26°, и остается далее постоянной на всем протяжении сгибания до 45°.

Предложенная конструкция эндопротеза обладает самостоятельной стабильностью, которая обусловлена конфигурацией продольного паза салазок

бедренного компонента эндопротеза и сочленяющегося с ним гребня полиэтиленового вкладыша, ограничивающих крайние положения сгибания -разгибания, ротационных и варус-вальгусных движений, а также соединительным пальцем, обеспечивающим переднезаднюю и боковую стабильность сустава в промежуточных положениях этих движений. Стабильность соединения между компонентами эндопротеза вдоль вертикальной оси, обеспечивается напряжением мягкотканных структур сустава и, прежде всего, передней и задней групп мышц бедра, а также действием сил гравигащш и реакции опоры.

Рис. 2. Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова первой модели в разобранном виде.

В основном эндопротезы первой модели были адаптированы для замещения больших дефектов суставных концов бедренной и большеберцовой костей в комбинации с аллопластикой суставного конца кости при опухолях, что было связано с выполнением программы по сохранным операциям при опухолях костей.

При этом после резекции пораженного опухолью суставного конца кости консервированный холодом аллотрансплантат соединяли с соответствующим компонентом эндопротеза, снабженным удлиненной ножкой для фиксации к материнской кости.

Более 2\3 пациентов 39 (78%) находились в возрасте до 40 лет. Средний возраст - 31 год.

Среди больных несколько больше было лиц мужского пола: мужчины - 26 (52%), женщины - 24 (48%).

Все больные были с локализованными формами опухолей костей. Чаше всего опухоль располагалась в дистальном отделе бедренной кости 33 (66%), в

проксимальном отделе большеберцовой кости 17 (34%).

Поражение опухолью правой и левой сторон было примерно одинаковым.

Чаше всего операции межмьпцелкового эндопротезирования выполнялись у больных с ОБК (25 больных - 50%), с остеогешюй саркомой - 16 (32%), реже, примерно с одинаковой частотой, у больных с хондросаркомой различной степени зрелости 5(10%) и у больных с фибросаркомой и параоссальной саркомой 4(8%).

Протяженность поражения кости составляла от 8 до 23 см.

Применение межмьпцелкового эндопротеза в комбинации с консервированным холодом аллотрансплантатом обеспечивало сразу после операции стабильность суставу, прочную фиксацию трансплантата к материнской кости и его разгрузку, что позволяло с первых дней начинать движения в суставе и нагрузку на оперированную конечность. Наблюдение за оперированными больными до 17 лет после операции показали, что, имплантация эндопротеза обеспечивает раннее восстановление физиологического характера движений в суставе, отсутствие болей в суставе, стабильность сустава, которые сохранялись на всем протяжешш наблюдения за больными.

В то же время наблюдения за больными позволили выявить ряд ранних и поздних послеоперационных осложнений.

Гнойно-воспалительные осложнения занимали самое значительное место в структуре ранних послеоперационных осложнений. Они наблюдались у И больных, что составляет 22%.

В большинстве случаев развитие нагноения потребовало удаления аллотрансплантата и эндопротеза.

В трех случаях при гнойно-воспалительных осложнениях справиться с осложнеш!ем удалось, не удаляя эндопротез.

Переломы костей - наблюдались у 2х (4%) больных при добивании ножки эндопротеза в костномозговой канал.

У 2х (4%) больных категорически отказавшихся от разработки движений в суставе, развилась тугоподвижность в суставе.

Среди поздних осложнешш связанных с особенностью комбинированного применения эндопротеза и аллотрансплантата отмечено несращение трансплантата с материнской костью у Зх (6%) больных. Явления краевого лизиса трансплантата наблюдались у 12ти больных.

У 6 больных на рентгенограммах определялись явления резорбции кости вокруг ножки эндопротеза в виде зоны просветления, хотя клинические признаки нестабильности эндопротеза выявлены у 2 (4%) больных.

У 3 (6%) больных имелись признаки умеренного оседания эндопротеза в костях.

При этом во всех выше указанных случаях нарушения функции сустава не было.

Длительное наблюдение за больными позволило выявить ряд поздних осложнений связанных с конструктивными недостатками эндопротеза.

Как показали отдаленные результаты наблюдения, у всех больных, в зависимости от степени их физической активности, через 6-8 лет после операции отмечались признаки износа полиэтиленового вкладыша, который изготавливали из Полиамида-12. При выражешюм износе вкладыша, обнаружена боковая нестабильность сустава в пределах 10-15° и вальгусная деформация конечности. Однако больные продолжали ходить, полностью нагружая ногу, боли их не беспокоили. У больных с вальгусной деформацией коленного сустава увеличивалась нагрузка на наружный отдел трансплантата, это привело у 7(14%) больных к переломам его наружного мыщелка При этом функция сустава заметно не нарушалась. Больные часто не замечали момент перелома трансплантата.

При значительном износе вкладыша в связи с резким возрастанием нагрузки на соединительный палец, связывающий бедренный и болыпеберцовый компоненты, и у 4(8%) больных произошел усталостный перелом соединительного пальца.

При этом вскоре после перелома центральный фрагмент соединительного пальца смещался в задние отделы сустава и не препятствовал движению в суставе. Увеличивалась нестабильность в суставе. Однако больные продолжали ходить, нагружая ногу, в отдельных случаях фиксируя сустав тутором, и пользуясь при ходьбе палочкой.

У 7 больных была произведена операция замены полиэтиленового вкладыша и соединительного пальца. Конструкция узла подвижности эндопротеза позволяет легко произвести такую замену. После чего функция сустава была вновь восстановлена.

Перелом ножек эндопротеза наблюдался у 2(4%) больных. Причинами перелома ножек эндопротеза явились технологические погрешности изготовления первых эндопротезов связанных с недостаточной механической прочностью соединения узла подвижности эндопротеза с ножкой.

У 1(2%) больного наблюдалось частичное вывинчивание бокового стопорного винта бедренного компонента эндопротеза.

В третьей главе "Усовершенствованная конструкция межмьпцелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева - Чемянова и методика ее имплантации", дана подробная характеристика усовершенствованной конструкции эндопротеза, при этом особое внимание обращено на те изменения, которые отличают ее от первой модели.

Анализ результатов клинического применения первой модели эндопротеза коленного сустава, позволил выявить осложнения связанные с конструктивными недостатками эндопротеза - износ полиэтиленового вкладыша, перелом соединительного пальца, перелом ножки эндопротеза, нестабильность и оседание компонентов эндопротеза в костях.

Выявленные недостатки первой модели эндопротеза были учтены и устранены в усовершенствованной модели эндопротеза. При этом исследования, проведешше на трупах до и после имплантации первой модели эндопротеза, а также многолетние клинические наблюдения за больными, показали полное восстановление исходных параметров кинематики коленного сустава. Поэтому в усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза кинематические характеристики узла подвижности эндопротеза сохранены полностью.

А Б В

Рис. 3. Межмыщелковый эндопротез коленного сустава Имамалиева-Чемянова усовершенствованной модели. А-вид спереди; Б-вид сбоку; В-вид спереди узла подвижности эндопротеза.

Гладкие конусные ножки с окнами для врастания костной ткани эндопротеза заменены ножками с крупной самонарезающей резьбой. Это обеспечивает сразу во время операции необходимую прочность соединения эндопротеза с костью и позволяет в раннем послеоперационном периоде начать полную нагрузку на оперированную конечность. Конусообразные ножки не вбиваются, а ввшииваются в костномозговой канал, уменьшая опасность перелома кости, резьба образуемая таким образом в кости принимает на себя нагрузку, передаваемую суставом. Наличие на конусной поверхности ножек крупной резьбы значительно увеличивает поверхность соприкосновения эндопротеза с костью и уменьшает тем самым нагрузку, передаваемую с

эндопротеза на кость.

Корпус эндопротеза прикрепляется к ножкам посредством конусного соединения, что обеспечивает прочную связь обоих частей без необходимости использования каких либо других элементов скрепления. В тоже время такое решение позволяет при необходимости заменять корпус не вывинчивания ножку.

В усовершенствованной модели эндопротеза увеличена ширина салазок бедренного компонента эндопротеза и сочленяющихся с ними несущих поверхностей полиэтиленового вкладыша, для увеличения площади контакта между ними.

Это позволило, с одной стороны снизить нагрузку на сочленяющиеся поверхности эндопротеза и соединительный палец, и уменьшить нагрузку на ножки эндопротеза перенеся ее на подлежащие поверхности мыщелков, что снижает опасность развития нестабильности между эндопротезом и костью.

При этом ширина корпуса эндопротеза располагающегося в области межмыщелковой ямки осталась прежней. (Рис 3. А, Б и В).

Так как основная нагрузка в узле подвижности эндопротеза, по мере износа вкладыша, падает на соединительный палец, то в усовершенствованной модели соединительный палец изготавливается из кобальт-хром-молибденового сплава и увеличен в диаметре.

Поиск материала для изготовления вкладыша, с целью уменьшения его износа, обратил наше внимание на сверхвысокомолекулярный полиэтилен "Хирулен", который обладает более низким коэффициентом трения и обеспечивает малый износ, устойчив к биологическому воздействию.

Нами были проведены исследования, для определения величины изнашивания сверхвысокомолекулярного полиэтилена "Хирулен", в паре трения со сплавом ВТ-6, по методике I й ОМС-150\БС\УК-17\ на специально сконструированном стенде. Годовой износ трущихся поверхностей полиэтиленового вкладыша эндопротеза в условиях близких к эксплуатационным не превышает 0,166 мм.

Для успешной имплантации эндопротеза нами была разработана и подана заявка на методику операции и набор инструментария для имплантации усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова.

Преимуществом разработанного и применяемого нами оперативного вмешательства является небольшая степень травматичности и первичная стабильность фиксации компонентов протеза.

Способ межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава усовершенствованной моделью эндопротеза отрабатывался нами в эксперименте на 10 биоманекенах.

Как показали эксперименты на биоманекенах, применение разработанных инструментов позволяет легко, быстро и очень точно произвести подготовку

ложа для компонентов эндопротеза и осуществить установку эндопротеза.

Имплантация эндопротеза на биоманекенах не нарушает функцию нормального сустава. Движения в суставе совершаются в полном объеме свободно, без напряжения мышечно-связочного аппарата.

Первоначально при эвдопротезировашш коленного сустава мы старались, сохранять боковые связки. Однако в последующем стали отделять их вместе с капсулой сустава от кости, для достижения большего разъединения суставных концов и облегчения доступа к задним отделам сустава, это необходимо для более тщательной и точной обработки суставных концов костей. В то же время отмечено, что мобилизация боковых и задних отделов суставных концов костей, уменьшает натяжение тканей сустава и улучшает движения в суставе. При этом стабильность сустава не изменяется.

В четвертой главе, "Клиническое применение усовершенствованной модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева -Чемянова", нами произведен анализ результатов обследования больных до, и после операции. Определены показания к применению усовершенствованной конструкции эндопротеза. Описаны основные принципы предоперационного планирования, методика послеоперационного ведения больных. Приведены непосредственные исходы и отдаленные результаты эндопротезирования коленного сустава межмыщелковым эндопротезом Имамалиева - Чемянова усовершенствованной модели.

На основании анализа клинико-ренггенологических дашшх были определены показания для межмыщелкового протезирования коленного сустава эндопротезом Имамалева-Чемянова усовершенствованной модели.

Показаниями к использованию межмыщелкового эндопротеза Имамалиева - Чемянова усовершенствованной модели являются:

Деформирующий артроз коленного сустава И - 111 ст., с выраженным болевым синдромом, при безуспешном консервативном лечении, при выраженной варусной или вальгусной деформации голени, нестабильности сустава и ограничении объема движений в коленном суставе;

Фиброзные анкилозы, при сохранности разгибательного мышечного аппарата;

Ревматоидные артриты. При ревматоидном артрите использование резьбовой ножки для фиксации эндопротеза является альтернативой использованию костного цемента.

Опухоли и опухолевидные поражения с локализацией процесса в дистальном отделе бедренной и в проксимальном отделе болыпеберцовой кости.

Посттравматические артрозы, в сочетании с неправильно сросшимся переломом или ложным суставом бедренной или болыпеберцовой кости.

В клинической практике операция, эндопротезирование коленного сустава с использованием усовершенствованной конструкции межмыщелкового

эндопротеза, выполнена у 10 больных.

Основную группу больных - 8 составили пациенты с деформирующим артрозом коленного сустава 3 стадии. Поражение коленного сустава ревматоидным процессом явилось показанием для эндопротезирования у 1 больной, фибросаркома дистального отдела бедренной кости -1 больной.

Возраст больных с деформирующим артрозом составлял от 65 до 77 лет, с ревматоидным полиартритом 37 лет, возраст пациента с костной опухолью 33 года.

Перед операцией проводили тщательное обследование больного, которое состояло из учета и анализа клинических данных, полного ортопедического обследования. Рентгенологическое исследование включало рентгенограммы коленного сустава, нижней трети бедренной и верхней трети большеберцовой костей в двух проекциях, рентгенограмму надколенника в аксиальной проекции, рентгенограмму коленного сустава в прямой проекции с нагрузкой. После эндопротезирования сустава рентгенограммы проводили в раннем послеоперационном периоде, затем через один, 6 и 12 месяцев, в последующем ежегодно. По рентгенограммам оценивали положение компонентов протеза в костях и изменения в окружающей эндопротез костной ткани.

Клинические признаки имеющихся изменений в коленном суставе заключались в выраженном болевом синдроме, ограничении движений, деформации, нарушении опороспособности конечности и возможности передвижения практически у всех больных.

Для определения степени функциональных нарушений коленного сустава использовали 100-балльную шкалу, по которой в баллах оценивали: боль при ходьбе и в покое, функция (дистанция ходьбы, ходьба по лестнице, подъем со стула, дополнительная опора), объем движений, деформация, мышечная сила.

По данной шкале функцию сустава оценивали в предоперационном периоде, через 6 месяцев, один год и в последующем ежегодно с момента операции.

Основную группу составили пациенты с деформирующим артрозом коленного сустава - 8 человек, в возрасте от 65 до 77 лет (в среднем 69,6 лет). Все больные женского пола. Все больные этой группы были пенсионерами по возрасту.

Все пациенты с деформирующим артрозом жаловались на сильные боли в области пораженного сустава в покое и при ходьбе, не позволяющие им полностью опираться на соответствующую конечность, поэтому они вынуждены были пользоваться дополнительными средствами опоры тростью или одним костылем.

Клинически деструктивный процесс в области коленного сустава проявлялся изменением оси пораженной нижней конечности, нестабильностью и снижением амплитуды движений.

У всех пациентов имелось ограничение объема движений в коленном

суставе. Амплитуда сгибательно-разгибательных движений составляла от 20° до 95° (в среднем 57,5°).

Варусная деформация конечности величиной от 21° до 31° (в среднем 26°) выявлена у всех 8 пациентов.

Оценка по 100-балльной шкале у больных этой группы составила от 34 до 41 баллов в среднем 37,5 баллов.

Согласно классификации Косинской К.С. (1963г.) выраженность дегенеративно-дистрофического процесса соответствовала третей стадии у всех 8 больных.

По результатам клинико-рентгенологического обследования у 8 больных отмечено поражение обеих коленных суставов, при этом у 5 больных патологический процесс был более выражен в правом, а у 3 в левом суставе.

С ревматоидным полиартритом на лечении находилась одна больная, 37 лет. Функциональные возможности этой больной были самыми низкими, так как она имела поражение нескольких крупных суставов. Больная предъявляла жалобы на боли в покое и при ходьбе, что вынуждало пользоваться дополнительной опорой на одош костыль при ходьбе, ограничение движений, деформацию, нарушение опороспособности конечности.

Амплитуда активных движений в суставе составляла разгибание до 150° сгибание до 130°. При рентгенологическом исследовании выявлено тотальное повреждение суставного хряща, выраженный остеопороз эпиметафизарных отделов бедренной и болыпеберцовой костей.

Оценка по 100-балльной шкале у больной составила 37 баллов.

С фибросаркомой нижней трети бедренной кости находилась на лечении одна больная, 33 лет.

Больная жаловалась на боли в покое и при ходьбе. При ходьбе пользовалась дополнительной опорой на два костыля. Амплитуда движений в суставе составила от 170° до 70°. Продолжительность заболевания 2 года. Диагноз фибросаркома установлен на основании данных клинического, рентгенологического и гамма-сцинтиграфического исследования. После операции диагноз был подтвержден гистологическим исследованием. Оценка по 100-балльной шкале составила 41 баллов.

Аллопластика дисталыюго отдела бедренной кости в комбинации с эндопротезированием коленного сустава усовершенствованной моделью межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева - Чемянова произведена у одной больной.

Одним из основных преимуществ эндопротезирования является возможность в короткий срок восстановить оиороспособность конечности и движения в колетом суставе, поэтому послеоперационное ведение больных должно быть по возможности активным. Раннее восстановление движений конечности возможно благодаря конструкции узла подвижности эндопротеза позволяющей воспроизводить физиологический объем и характер движений в

суставе и обеспечивающей стабильность сустава.

Сразу после операции ногу укладываем на шину Белера.

Большое значение мы придаем проточно-промывному дренированию раны, так как считаем, что оно не только повышает качество дренирования полости сустава, но и позволяет постоянно активно контролировать течение заживления послеоперационной раны. При использовании проточно-промывной дренажной системы не наблюдалось выраженного отека сустава, уменьшались боли в коленном суставе, температура тела больных не превышала 37,5°. Дренаж удаляли в среднем на 3 сутки после операции. Критериями при этом служили отсутствие значительного отека сустава и гиперемии кожных покровов, нормализация температуры тела.

Учитывая малую травматичность операции, которая проводилась без рассечения мышц и стабильную фиксацию компонентов межмыщелкового эндопротеза, было возможным максимально раннее (на 2-3 сутки после операции) начало реабилитационного лечения. При проведении реабилитационного лечения основное внимание уделяли быстрой активизации больных, укреплению мышц оперированной конечности и восстановлению движений в суставе. Через 3-4 дня больные вставали и ходили с помощью костылей, дозировано нагружая оперированную ногу. Разрабатывали движения в суставе на функциональной шине. Через 3-4 недели после операции, приступали к ходьбе с помощью палочки. Полную нагрузку разрешали через 68 недель.

Непосредственные исходы межмыщелкового эндопротезирования коленных суставов с использованием усовершенствованной модели эндопротеза Имамалиева-Чемянова прослежены у 10 больных, с продолжительностью наблюдения от 6 месяцев до 4 лет. Этот срок можно считать достаточным для предварительной оценки результатов межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава.

Осложнения в раннем и позднем послеоперационном периодах лечения не наблюдались.

На контрольных рентгенограммах в различные сроки после операции зоны просветления вокруг ножек эндопротеза и оседания компонентов эндопротеза не отмечено. Через 4 года после операции рентгенологически видимых признаков изнашивания полиэтиленового вкладыша нет.

При оценке результатов лечения основное внимание обращали на опороспособность конечности, наличие болей, в покое и при ходьбе, амплитуду движений в суставе. Для оценки функции оперированной конечности использовали 100-балльную шкалу.

Хороший результат - нет болей в покое и при нагрузке, конечность опороспособна, хромота отсутствует, ось конечности правильная, сустав стабилен, амплитуда движений в суставе от 180° до 90°, оценка 80 баллов и более.

Удовлетворительный результат - отсутствие болей в покое и при ходьбе на небольшие расстояния, амплитуда движений от 180° до 110°, конечность опороспособна, нарушение оси конечности нет, оценка от 60 до 79 баллов.

Неудовлетворительный результат - наличие болей в покое и при нагрузке, неопороспособность конечности, необходимость в дополшггельной опоре, оценка 59 баллов и менее.

Анализ результатов лечения больных с применением усовершенствованной модели межмыщелкового эвдопротеза коленного сустава, позволил установить, что при тщательном соблюдении предложенных нами методик на всех этапах лечения хорошие и удовлетворительные результаты можно достичь у большинства больных. Из 10 пролеченных нами больных результаты расценены как хорошие у 9 больных, оценка по 100-балльной шкале у них составили от 82 до 90 баллов (в среднем 86 баллов). У 1 больного сохраняются умеренные боли в надколенно-бедренном сочленении, при длительной ходьбе и физической нагрузке. Конечность опороспособна. При ходьбе на длительное расстояние использует тросточку. Объем движений в суставе от 180° до 110°. Ось конечности правильная. Сустав стабилен. Оценка по 100-балльной шкале 75 баллов. При рентгенологическом исследовании положение компонентов эндопротеза правильное. Результат лечения этого больного расценен как удовлетворительный.

ВЫВОДЫ:

1. Анализ отдаленных результатов использования первой модели межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова позволил выявить конструктивные недостатки эвдопротеза: - износ полиэтиленового вкладыша, перелом соедшштельного пальца, перелом ножки эндопротеза, нестабильность и оседание компонентов эндопротеза в костях, которые были учтены при разработке усовершенствованной нами модели.

2. Усовершенствованная модель межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова повторяет кинематику и биомеханику его в норме, и позволяет восстановить близкие к физиологическим параметрам объем и характер движений в суставе.

3. Соединение конусных ножек эндопротеза с костью с помощью крупной резьбы и межмыщелковое расположение узла подвижности эндопротеза, снабженного широкими несущими поверхностями, предупреждает опасность расшатывания и оседания компонентов эндопротеза и снижает нагрузку на соединительный палец эндопротеза и полиэтиленовый вкладыш.

4. Величина годового износа трущихся поверхностей вкладыша эндопротеза из сверхвысокомолекулярного полиэтилена "Хирулен", в паре трения со сплавом ВТ-6, не превышает 0,166 мм., в условиях близких к эксплуатационным. При то л нише рабочей части вкладыша равной 5 мм, время

его эксплуатации до полного износа, вызвшшого истиранием наиболее нагружаемого участка вкладыша, составит не менее 30 лет.

5. Разработанная методика межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава с использованием усовершенствованной модели эндопротеза и оригинального набора инструментов характеризуется малой травматичностью, позволяет добиться высокой точности обработки ложа для адаптации компонентов эндопротеза и их прочной фиксации в костях.

6. Эндопротезирование коленного сустава усовершенствованным межмыщелковым эндопротезом Имамалиева-Чемянова показано больным при дегенеративно-дистрофических заболеваниях, проявляющихся грубым нарушением функции коленного сустава и опороспособности конечности.

7. Клинические наблюдения показали, что тотальное эндопротезирование коленного сустава, усовершенствованной моделью межмыщелкового эндопротеза Имамалиева-Чемянова, у 10 больных, обеспечивает раннее и устойчивое восстановление функции коленного сустава и опороспособности пораженной конечности, в различные сроки наблюдения на протяжении четырех лет.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. "Биомеханика межмыщелкового эндопротеза коленного сустава", Тезисы докладов VI съезда травматологов и ортопедов России. 9-12 сентября 1997 года, Нижний Новгород, стр. 615 (в соавт.с И.Г. Чемяновым)

2. "Некоторые особенности усовершенствованной конструкцшт межмыщелкового эндопротеза коленного сустава Имамалиева-Чемянова". Научная конференция "Современные технологии в травматологии и ортопедии", Москва, 25-26 марта 1999 года, стр. 146-147 (в соавт.с И.Г. Чемяновым).

3. "Отдаленные результаты межмыщелкового эндопротезирования коленного сустава при лечении опухолей костей". Сборник научных трудов, посвященных 80-летию члена-корреспондента РАМН, Лауреата Государственной премии СССР, профессору Г.С. Юмашева "Современные технологии в травматологии и ортопедии", Москва, апрель 1999 года, стр. 211 (в соавт.с А.С. Имамалиевым, И.Г. Чемяновым)

4. "EVOLUTION OF ALLOPLASTY OF JOINTS IN RUSSIA DURING FOURTY YEARS PERIOD" Imamaliev A.S., Dadashev H.D., Chemyanov I.G., and Abdullaev G.M. The First Combined Meeting European Associarions of Tissue Banks (EATB) and Musculo Skeletal Transplantation (EAMST). 10-12 September 1998 Mauno Koivisto Center Turku, Finland.