Автореферат и диссертация по медицине (14.00.22) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование использования имплантата "СФЕН Ц" для эндопротезирования тазобедренного сустава у больных остеопорозом

На правах рукописи

НАЗАРОВ Александр Евгеньевич

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИМПЛАНТАТА «СФЕН Ц» ДЛЯ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА У БОЛЬНЫХ ОСТЕОПОРОЗОМ

14.00.22. - Травматология и ортопедия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2005

Работа выполнена в ФГУ Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им. Н Н Приорова Росздрава

Научный руководитель доктор медицинских наук Балберкин Александр Викторович

Официальные оппоненты доктор медицинских наук Кесян Гурген Абавенович доктор медицинских наук, профессор Зоря Василий Иосифович

Ведущее учреждение'

Российский университет Дружбы народов

Защита диссертации состоится «23» декабря 2005 г В 13 часов. На заседании диссертационного совета К 208 112 01 в ФГУ Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им Н Н Приорова Росздрава (127299 г Москва, ул Приорова 10)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦИТО им Н Н Приорова Росздрава

Автореферат разослан «/У»

г

Ученый секретарь диссертационного совета

Родионова С С

Общая характеристика работы.

Актуальность темы.

Остеопороз - одно из грозных заболеваний человека, поражающее преимущественно пожилых людей, суть которого заключается в прогрессирующем снижении массы кости в единице её объёма.

По данным Б. Лоренса и Л. Д. Мельтона (2000) только в США ежегодно происходит 1.5 миллиона переломов, связанных с остеопорозом и из них около 700000 переломов позвоночника, 250000 переломов шейки бедра, 250000 переломов дисталъного отдела лучевой кости и около 300000 переломов других отделов скелета. Лечение и реабилитация больных остеопорозом требует огромных материальных затрат. Так по данным Л. Я Рожинской (2000) в Европе стоимость госпитализации и восстановительного лечения одного больного с переломом проксимального отдела бедренной кости обходится от 20 до 40000 долларов Кроме того, современные методики консервативного и оперативного лечения вызывают неудовлетворенность последующими результатами, что требует поиска новых подходов к лечебным мероприятиям и разработки методов влияния на процессы ремоделировани$ при осгеопорозе у пациентов с переломами проксимального отдела бедренной кости (С.С Родионова и соав., 2003). Зачастую, в современных условиях медицины, пациенты не могут полностью обследоваться и приобретать необходимые лекарственные препараты и фиксаторы. Все это ведет к неадекватному лечению. Отсюда вытекает проблема хирургического пособия пациентам с остеопорозом, особенно с повреждениями проксимального отдела бедренной кости. В этих условиях артропластика тазобедренного сустава становится безальтернативным методом лечения таких больных.

По современным представлениям эндопротезирование тазобедренного сустава -динамично развивающееся направление в ортопедии Ежегодно в мире производится 400000-500000 тотальных замещений тазобедренного сустава. Только в Германии каждый год выполняется более 150000 операций артропластики (Дустман ХО, Крюкханс А, 2000). По данным Загороднего Н.В (1998) и Корнилова Н.В (2000) в России из-за экономических трудностей частота эндопротезирования суставов гораздо ниже, несмотря на то, что ориентировочная потребность в них составляет от 30000 до 100000 в год Основными показаниями к эндопротезированию тазобедренного сустава у взрослых пациентов являются дегенеративно-дистрофические заболевания (коксартроз, асептический некроз, кистевидная перестройка), ревматоидный артрит, переломы шейки бедренной кости (Н.В. Загородний 1998, С.С. Родионова 2000)

Несмотря на значительные успехи, вопрос лечения последствий травм и заболеваний тазобедренного сустава посредством артропластики остается актуальным и до конца не решенным (С.С. Родионова и соавт., 2002; В.И. Нуждин и соавт., 2003). Это связано с тем, что примерно 70% переломов шейки бедренной кости у лиц старше 45 лет обусловлены остеопорозом (ЬугШв в.Р, 1991) По мнению ряда авторов (С.С Родионова 2002, ЛЯ. Рожинская 2003), основным фактором риска развития переломов шейки бедренной кости при осгеопорозе является снижение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) Остеопороз имеет место у 47% пациентов перенесших артропластику по поводу дегенеративно-дистрофических заболеваний (С.С. Родионова и соавт; 2002, А.Ф. Лазарев и соавт., 2003). Процесс стрессового ремоделирования костной ткани, происходящий вокруг имплантата, в условиях остеопороза, сопровождается (по данным денситометрии), значительной потерей кортикальной кости (А.В. Балберкин и соавт., 1999, 2003). Чрезмерная потеря костной массы приводит к развитию нестабильности и необходимости реэндопротезирования уже в ранние сроки (С П Миронов, 2000)

Таким образом, определенная часть операций эндопротезирования тазобедренного сустава выполняется пациентам с остеопорозом, что г "^^'Ща'Й'ЙЬ'ЙХЗ/ьЙ!^

БИБЛИОТЕКА С.Пеге^дг ©Э Ш

'такого

грозного послеоперационного осложнения, каким является нестабильность искусственного сустава (1-16% по данным мировой литературы).

Кроме остеопороза на развитие асептического расшатывания влияет дизайн эндопротеза, коэффициент трения в узле подвижности, радиус головки, продукты износа материалов (металл, керамика, полиэтилен, костный цемент), ожог костной ткани полимеризующимся метилметакрилатом, повреждение её жесткими компонентами импланта и инструмента. К нестабильности так же приводят: перелом металлической конструкции, диафиза бедренной кости, рецидивирующий вывих, глубокая инфекция, ошибки в технике операции (Dragan S., 1992, Sumner D.R., 1992, И.А. Мовшович, 1994, Н.С. Гаврюшенко, 2000, В.И. Нуждин и соавт., 2001).

Для профилактики потери МПК вокруг эндопротеза помимо совершенствования дизайна бедренного и ацетабулярного компонентов, улучшения качества металла для их изготовления и крепления в кости, важны биомеханические аспекты распределения механической нагрузки в системе кость-цемент-имплант в условиях остеопороза. Стабильная фиксация является необходимым условием нормального функционирования искусственного сустава и адаптации к нему костной ткани (В.В. Троценко, 1993).

Вопрос о форме ножки бедренного компонента эндопротеза, для цементной фиксации и структуре его поверхности остается дискутабельным. Ряд авторов использует только шероховатые бедренные компоненты (Дустман Х.О., Крюкханс А., 2000), другие придерживаются концепции «гладкой поверхности» (J.L. Fowler et al., 1970; A.A. Ильин и соавт., 2000). В этой связи является актуальным поиск новых форм эндопротеза тазобедренного сустава, в наибольшей степени учитывающий как особенности его имплантации в измененную при остеопорозе костную ткань, так и функционирование в условиях извращенного стрессового ремоделирования.

Не менее важной проблемой в плане восстановления утраченной конечностью функции и профилактики асептической нестабильности эндопротезов являются сроки проведения индивидуальных лечебно-реабилитационных мероприятий, учитывающих предоперационный статус пациента. Большое значение приобретает контроль над восстановлением функции оперированной конечности, с помощью современных методов функционального лечения и биомеханики (И.Б. Героева 1995, В.В. Агаджанян и соавт., 2000).

Всё вышесказанное определяет актуальность избранной нами темы.

Задачи исследования.

1. Изучить в эксперименте связь различных видов костного цемента с кортикальной и губчатой костью в зависимости от способа его введения.

2. Изучить связь между формой костномозгового канала бедренной кости и выбором типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц» у больных с остеопорозом.

3. Разработать методику выбора оптимального типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц» с учетом анатомических параметров бедренной кости у пациентов с остеопорозом.

4. Оценить в послеоперационном периоде прочность фиксации ножки конструкции «СФЕН Ц» в канале бедренной кости в зависимости от его формы, вида цемента и способа его введения.

Научная новизна.

1. Показана и оценена связь различных видов костного цемента (высоковязкостный, низковязкостный) с кортикальной и губчатой костью в зависимости от способа его введения (пальцевое, шприцевое). Установлено, что в условиях потери минеральной плотности костной ткани, низковязкостный цемент, введенный в костномозговой канал шприцем имеет наибольшие силы сцепления с костной тканью, чем высоковязкостный цемент, введенный пальцем. Эти показатели составляют 1,83 МПа против 1,70 МПа.

2. Оценена связь между анатомическими параметрами канала бедренной кости и выбором типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц». Показано, что точноподобранный типоразмер эндопротеза «СФЕН Ц» имеет максимальную площадь контакта в системе протез-цемент-кость, которая составляет 66% обработанной поверхности.

3 Получены данные, что потеря минеральной плотности костной ткани вокруг ножки эндопротеза «СФЕН Ц» в первые 6 месяцев после операции не превышает 50-60 % от исходного уровня, к концу 12 месяцев этот дефицит уменьшается до 5-10 %. Практическая значимость работы.

1. Обоснована возможность использования эндопротеза «СФЕН Ц» цементной фиксации тазобедренного сустава у больных остеопорозом

2. Улучшены результаты эндопротезирования тазобедренного сустава у больных с остеопорозом при использовании конструкции «СФЕН Ц» за счет оценки анатомических параметров канала бедренной кости и применения адекватной техники артропластики.

Положения, выносимые на защиту.

1. У пациентов с установленным диагнозом остеопороз при эндопротезировании тазобедренного сустава конструкцией «СФЕН Д» показано шприцевое введение низковязкостного цемента.

2. В период стрессового ремоделирования потеря минеральной плотности костной ткани вокруг бедреного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» составляет 50-60 % от исходного уровня, к году эти показатели составляют 5-10 %.

Основные положения работы доложены на второй конференции с международным участием «проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года, ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, Москва, на международном конгрессе «травматология и ортопедия, современность и будущее» 7-9 апреля 2003 года и рязанской областной научно-практической конференции «эндопротезирование тазобедренного сустава отечественными имплантатами» 15 января 2004 года.

По теме диссертации опубликовано две научных статьи в научно-практических журналах. Всего опубликовано 9 печатных работ.

Объем н структура диссертации.

Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста и состоит из введения и 4 глав: это обзор литературы, материал и методы исследования, эндопротезирование тазобедренного сустава конструкцией «СФЕН Ц», результаты лечения больных. Имеются заключение, выводы, список литературы, включающий 183 источника из которых 107 отечественных, приложения, наблюдения. Диссертационная работа иллюстрирована 49 рисунками, 27 таблицами, 5 графиками.

Содержание работы.

Экспериментальная часть работы основана на данных исследования аутопсийного материала (бедренные костя), рентгенологического обследования больных и результатов исследования прочностных взаимоотношений в системе кость-цемент. Для изучения конфигурации каналов бедренной использовали аутопсийный материал. 15 образцов проксимального отдела бедренной кости, были взяты во время аутопсии у лиц старше 60 лет, умерших от соматических заболеваний (острый инфаркт миокарда и острое нарушение мозгового кровообращения), не оказывающих влияния на метаболизм костной ткани. 10 образцов - от лиц женского пола, 5 - мужского. Забор материала производили с согласия родственников умерших на 1-2 сутки после смерти. Левых бедренных костей было 7 из них мужских 3, правых - 8 из них мужских 2. Измеряли длину бедренной кости от верхушки большого вертела до межмьпцелковой ямки. Длина мужских левых и правых бедренных костей была одинаковой и составляла в среднем 50 см. Длина правых и левых женских бедренных костей была одинаковой и составила в среднем 47 см. После этого кости замораживали и хранили в таком состоянии не более трех суток. Перед исследованием образцы размораживали до комнатной температуры в течение 12 часов до температуры окружающей среды и подвергали рентгенографии. Полученные изображения с рентгенограмм переносили на кальку. Измеряли длину бедренной кости и толщину кортикального слоя. Оценивали геометрическую форму канала бедренной кости. В исследованных, таким образом, бедренных костях, мы выделили три разновидности бедренных канала: цилиндрической формы (8), конусовидной формы (5) и бокаловидной формы - диспластический (2).

Цилиндрическая форма костномозгового канала бедренной кости характеризовалась правильными геометрическими параметрами, наличием на всем протяжении одинаковой толщины кортикальной пластинки по всем направлениям, одинаковым диаметром канала на всем его протяжении, за исключением области истмуса, где имеется физиологическое сужение. Средняя толщина кортикальной пластинки для мужских и женских бедренных костей не отличалась и составляла 3 мм. Диаметр костномозгового канала был равен 14-16 мм.

Конусовидная форма костномозгового канала бедренной кости характеризовалась правильными геометрическими параметрами и клиновидным сужением канала по всем его направлениям с минимальным диаметром в области истмуса (12 мм), наличием на всем протяжении одинаковой толщины кортикальной пластинки по всем направлениям (3 мм).

При диспластических заболеваниях тазобедренного сустава наиболее часто встречалась бокаловидная (диспластическая) форма костномозгового канала, с отсутствием правильных геометрических параметров, разновеликими размерами кортикального слоя по зонам, с минимальным диаметром костномозгового канала в области истмуса бедренной кости (10 мм).

После аутопсии бедренные кости хранили в замороженном состоянии при температуре окружающей среды минус 10° С, в течение 3 дней. Перед исследованием трупный материал размораживали в течение 24 часов при температуре окружающей среды плюс 18° С. Далее бедренную кость закрепляли в механических тисках и распиливали пополам. Проксимальный отдел кости укрепляли в механических тисках. При помощи специального шаблона выполняли резекцию шейки бедренной кости. Уровень резекции выбирали таким образом, чтобы центр головки бедренной кости совпадал с отверстием М на шейке шаблона, а цифра «0» вертикальной шкалы шаблона находилась на верхушке большого вертела. Окончатое долото режущей кромкой короткого лезвия устанавливали в грушевидную ямку, таким образом, чтобы продольная ось рабочей части долота совпадала с продольной осью плоскости опила шейки бедренной кости. Далее легкими ударами молотка долото погружали в спонгиозную кость по её оси с одновременным поворотом в сторону дуги Адамса. Далее костномозговой канал вскрывали рашпилем-прводником, и

разрабатывали развертками, начиная с инструмента наименьшего диаметра, до кортикальной кости Диаметр последней развертки соответствовал диаметру истмуса и равнялся 14 мм. Затем формировали ложе в бедренной кости рашпилями из набора «СФЕН Ц», начиная с наименьшего размера, имеющего маркировку "5", до оптимального. Во время работы рашпилем риску на его хвостовой части совмещали с уровнем большого вертела. Таким образом, последовательно увеличивая размер рашпиля до 7 (в двух случаях) и до 9 (один раз), разрабатывали канал до максимального контакта рашпиля с кортикальной костью со всех сторон Степень контакта определяли по рентгенограмме трупного образца с погруженным в него рашпилем. После извлечения рашпиля из костномозгового канала образец бедренной кости распиливали продольно в двух взаимноперепендикулярных плоскостях. Визуально оценивали площадь контакта рашпиля с костной тканью по рискам оставленным рашпилем на внутренней поверхности костномозгового канала. При правильно проведенном предварительном рентгенологическом исследовании эта площадь была максимальной и одинаковой. После детального рассмотрения рентгеновского снимка аутопсийного образца с имплантированным рашпилем, а также распиленных препаратов мы отметили, что максимальный контакт инструмента с костью имеется в зоне кортикальной её части. Это площадь составляет в среднем 2/3 или 66 % от всей обработанной поверхности. Полученные данные необходимо учитывать при эндопротезировании тазобедренного сустава, особенно у пациентов с остеопорозом. В условиях потери минеральной плотности костной ткани, максимальная разработка костномозгового канала до кортикала, с оставлением рельефного эндоста, будет обеспечивать наибольший контакт костного цемента с костью и протезом, что является фактом стабильности бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц».

Так же проводили исследование сцепления костного цемента с костной тканью. Для этого были приготовлены трупные бедренные кости человека, костный цемент двух марок (низковязкостный Lima СМТ-3 и высоковязкостный Symplex), цилиндрические развертки из набора инструментов «СФЕН Ц», для разработки костномозгового канала, шприц для введения цемента. На аутопсийных образцах производили поперечную остеотомию в области истмуса бедренной кости. Костномозговой канал разрабатывали развертками, начиная с инструмента наименьшего диаметра, до кортикальной кости. Диаметр последней развертки соответствовал диаметру истмуса и равнялся 14 мм. Разработку канала выполняли в направлении от плоскости остеотомии до межвертельной области. В аутопсийный образец 1 при помощи пшрица ретроградно вводили низковязкостный цемент Lima, в аутопсийный образец 2 с помощью пальца антеградно вводили высоковязкостный цемент Symplex. Через 24 часа выполняли рентгенографию анатомических препаратов. После этого они были распилены перпендикулярно оси бедренной кости на образцы для механических испытаний высотой 10 мм. Далее образцы устанавливали на кольцевую матрицу с опорой на кортикал. Нагружение проводили путем нажатия цилиндрическим пуансоном, диаметром 12 миллиметров, установленным в трехкулачковый захват подвижной траверсы испытательной машины, на цементную массу. Скорость движения траверсы составляла 2 мм/мин. Образец доводили до разрушения, то есть до образования дефекта костной ткани по кортикалу, вблизи границы кость-цемент и по границе кость-цемент. Результаты (сила сопротивления и деформация) фиксировались на диаграмме испытания. Расчеты проводили при появлении деформации в любой части системы кость-цемент. Подсчет результатов осуществлялся для области предела прочности.

После распиливания бедренных костей с введенным в них цементом, установлено, что проникновение цемента в спонгиозную кость происходило в образце 14,1 для кости №1 и в образце 13,2 для кости №2, что топически соответствовало уровню межвертельной области.

Проведенные исследования показывают, что прочность спонгиозной кости на срез в этой области составляет около 1,5 МПА для кости №1 и 1,2 МПА для кости №2. Такое различие в прочности вероятно связано с разной минеральной плотностью костной ткани этого отдела бедренных костей и видом введенного костного цемента. Так индекс Сингха для кости №1 был равен 2, а для кости №2 - 3 В этом случае цемент находился в контакте только со спонгиозной костью, а приложение осевой нагрузки приводило к разрушению спонгиозы вблизи грапицы с цементной пробкой. Рассчитанные напряжения являются напряжениями разрушения спонгиозной кости на срез и от вязкости цемента зависят в меньшей степени, чем от состояние минеральной плотности костной ткани. В образцах 12,1 - 6,1 для кости №1 контакт цемента с костью осуществлялся по эндосту, что топически соответствовало уровню основания малого вертела и на 60 мм дистальнее него В образцах 11,2 - 5,2 для кости №2 контакт цемента с костью осуществлялся по эндосту, что топически соответствовало уровню основания малого вертела и подвертельной области (на 70 мм дистальнее малого вертела). Напряжения сдвига цемента в этой области составляли в среднем около 2,48 МПА для кости №1 (разрушение костной ткани происходило по коргикалу) и 2,08 МПА для кости №2 (разрушение происходило по границе цемент-эндост), так как цемент не связан с эндостом кортикальной кости. Такое различие в прочности связи цемента с костью для препаратов кости №1 и №2 связано с качеством обработки костномозгового канала разверткой диаметром 14 мм. В кости №1 имеющей более широкий костномозговой канал часть эндоста после обработки осталась, а в кости №2, имеющей более узкий костномозговой канал эндост был практически весь удален, что привело к неодинаковому заполнению цементом неровностей на внутренней поверхности коста. В этом случае сила сдвига цементной пробки зависела от вязкости цемента, то есть его способности проникать в костные трабекулы, и площади необработанного участка.

В случае, когда после обработки разверткой на поверхности канала остается сильно развитый рельеф эндоста и происходит его глубокое заполнение цементом, то прикладываемая осевая нагрузка на отдельных участках канала трансформируется в радиальную в соответствии с профилем поверхности цементной пробки. В результате, в кортикальной кости генерируются радиальные и тангенциальные напряжения, которые могут достигать значений, превышающих напряжения разрушения кортикальной кости в соответствующем направлении. Это приводит к образованию продольных трещин, что и наблюдали на ряде образцов (табл. №1 и №2 в приложении).

Контакт цемента с гладкой кортикальной костью (эндост отсутствует) осуществлялся в образцах 5,1 - 1,1 кости №1 и в образцах 4,2 - 1,2 для кости №2, что в основном соответствовало области истмуса (рисунок 2.18). Напряжения сдвига цемента в этой области составляли в среднем около 1,18 МПА для кости №1, и 1,17 МПА для кости №2, разрушение происходило по границе цемент - кортикальная кость. Повреждения кости и цемента не происходило.

«Чистый» сдвиг цементной пробки относительно костной ткани без их разрушения происходит только на относительно гладкой границе кортикал-цемент, получаемой при разработке дистальной части канала разверткой. Для таких образцов напряжения сдвига цемента находятся в пределах 0,5 - 2,6 МПА и практически не зависят от вязкости цемента.

Полученные данные прочности связи цемента с костной тканью связаны: со структурой костной ткани; техникой обработки костномозгового канала; вязкостью костного цемента и техникой его введения (пальцевое, шприцевое).

Таким образом, в условиях проведенного эксперимента, в гладкой кортикальной кости напряжения сдвига (прочность фиксации) цементной мантии практически не зависят от вязкости цемента, а в случае сохранения эндоста костномозгового канала возрастают с уменьшением его вязкости.

Прочность фиксации цементной мантии в спонгиозной кости превышает напряжения разрушения последней и не зависит от вязкости цемента. В этих условиях использование при артропластике низковязкостного цемента и шприцевой техники его введения позволяет добиться стабильности элементов эндопротеза при эксплуатации. Клиническая часть работы основана на данных обследования и лечения 48 больных, с различными формами остеопороза, которым была выполнена операция имплантации исскуственного тазобедренного сустава в отделении костной патологии взрослых ФГУ ЦИТО им. Н.Н. Приорова. Средний срок наблюдения составил 4 года (2000-2004 гг.) Средний возраст всех пациентов составил 57,2 ±11,9 лет. Мужчин было 21, женщин 27. Средний возраст женщин 60,7 ± 11,4 лет, при этом самой молодой было 37 лет, а самой старшей - 87. Средний возраст мужчин составил 53 * 11,3 лет (от 34 до 77 лет). С патологическими переломами проксимального отдела бедренной кости прооперировано 17 больных (из них 6 мужчин). Системный остеопороз имел место у 16 человек, и в одном случае была киста кости (наблюдение №7). Причиной перелома у всех пациентов была неадекватная травма (падение с высоты собственного роста, подвертывание ноги при ходьбе и пр.), то есть травмирующая сила была недостаточной для того, чтобы произошел перелом здоровой кости. В группе больных с патологическими переломами шейки бедренной кости 9 пациентов имели субкалитальные (из них 3 мужчин), 6 - межвертельные переломы (3 женщины и 3 мужчины) и по одному пациенту с подвертельным и черезвертелышм переломами.

При анализе рентгенограмм 31 пациента с дегенератов ггодистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава выявлен локальный остеопороз по Сингху. При рентгеновской денситометрии шейки бедра все больные имели снижение минеральной плотности костной ткани от 1,5 до 2,5 SD и более по Т критерию. У 20 из них имел место диспластический коксартроз 3-4 стадии (по Н.С. Коссинской, 1961), у одной - анкилоз правого тазобедренного сустава (наблюдение № 18).С аваскулярным некрозом головки бедренной кости на фоне остеопороза прооперировано 8 мужчин и 2 женщины. Сенильную форму остеопороза имели 25 пациент^ постменопаузальную - 13 женщин и вторичный остеопороз был у 10 человек 8 (из 10) длительное время получали нестероидные противовоспалительные средства Одна больная (наблюдение №9) страдала несовершенным остеогенезом и один пациент -- лимфогранулематозом. 48 больным выполнено 57 операций замены тазобедренного сустава. Из них 9 двусторонних. Гибридных - 10. Ревизионных - 3 и 10 однополюсных. Большинство операций (48) выполнено конструкцией «СФЕН Ц» цементной фиксации. Среди этих больных было 21 мужчина и 27 женщин. Правых суставов заменено 24, левых - 24. 48 операций произведено с использованием цементной техники. В 30 случаях цемент вводили с помощью шприца (15 операций с цементом Lima и 15 с цементом De Puy), в остальных - применяли пальцевое введение цемента Palacos G.

Для наиболее полного представления о нарушениях в двигательной сфере пациентов мы проводили определение активных и пассивных движений в пораженном суставе, измеряли длину здоровой и пораженной конечностей, вычисляли показатель Харриса. Проводили инструментальное (ЭМГ, ЭНГ, РВГ, гониометрия, миотонусометрия, динамометрия, подография) и биомеханическое (нагрузка на нижние конечности, реакция опоры нижних конечностей, ритм ходьбы, темп ходьбы) исследования.

У пациентов с патологическими переломами проксимального отдела бедра уточняли механизм травмы (падение с высоты своего роста, подворачивание конечности, ушиб области тазобедренного сустава). При сборе анамнеза обращали внимание на ранее проводимое лечение (препараты, дозировка, курсы, эффект). Во время осмотра обращали внимание на осанку, хромоту, наличие деформации и отека в области тазобедренного сустава, перекос таза, признаки гипотрофии мышечного аппарата. Пальпация области обоих тазобедренных суставов позволяла выявить изменения мышечного тонуса, уточнить локализацию болей, выявить патологическую подвижность, крепитацию

костных отломков. С помощью сантиметровой ленты определяли степень атрофии мышц бедра и голени, выявляли абсолютное и относительное укорочения. Угломером определяли амплитуду активных и пассивных движений, степень контрактуры. Так же для определения степени функциональных нарушений в статодинамической сфере использовали метод биомеханики. Обследование больных проводили на биомеханических установках ELITE корпорации BTS engineering (Италия) и МБН (Россия) по стандартной программе. Параллельно проводили электромиографию и электронейрографию нервномышечого аппарата активных стабилизаторов тазобедренного сустава (ягодичные мышцы и отводящие бедро мышц). Регистрировали биоэлектрическую активность симметричных участков околосуставных мышечных групп, как в покое, так и при максимальном напряжении. Таким образом, получали информацию о функциональном состоянии нервно-мышечного аппарата и уровне его активности. Обследование больных проводилось до и после оперативного лечения через 7-14 дней, 3, 6, 12 месяцев, а в последующем ежегодно в течение 3 лет. (

Нами использована система оценки функционального состояния тазобедренного сустава по Харрису, а также собственная система оценки по анкетам. Отдельную группу составили больные с патологическим переломом проксимального отдела бедренной кости на фоне остеопороза, так же исследовали пациентов с коксартрозом и асептическим некрозом головки бедренной кости Величина оценки по Харрису во всех группах колебалась от 77 до 17 баллов В среднем величина оценки составила 49,3 + 16,8 баллов Проведение биомеханических тестов у данной группы больных, перед эндопротезированием необходимо, для выявления степени нарушения функции и степени её восстановления после операции. Все пациенты после оперативного вмешательства проходили курс восстановительного лечения с учетом этапов и припципов по И Б Героевой.

48 больным (21 мужчина и 27 женщин) на дооперационном этапе выполнялась денситометрия по стандартной программе Средний возраст женщин составил 63 года, а мужчин 45 лет. Исследовали проксимальный отдел бедра и позвоночник в области L1-L5 В проксимальном отделе бедренной кости минеральная плотность костной ткани определяли в трех зонах- шейка, треугольник Варда, большой вертел В качестве скринингового метода использовалась ультразвуковая денситометрия. Исследовали дистальный отдел болыпеберцовой и лучевой кости. Во время исследования нас интересовал только факт наличия снижения минеральной плотности костной ткани, поэтому мы использовался в основном один показатель стандартного отклонения (SD) - Т критерий. I

С патологическими переломами шейки бедренной кости на фоне остеопороза обследовано 17 больных. Женщин было 11 (средний возраст 65 лет), мужчин было 6 (средний возраст 47 лет). ,

Показатели минеральной плотности костной ткани проксимального отдела бедренной кости оцененные в вышеуказанных зонах в имели значения более - 2,5 SD по Т критерию, что соответствовало средней возрастной потере более 80%. Наибольшая потеря минеральной плотности костной ткани выявлена в области треугольника Варда, где показатель стандартного отклонения составил в среднем - 2,7 SD, что соответствовало потере минеральной плотности костной ткани 85% от возрастной нормы Нами предложена бальная система оценки снижения минеральной плотности костной ткани проксимального отдела бедренной кости, которая включалась в комплексную оценку состояния пациента до протезирования тазобедренного сустава (см Приложения) Она состоит из 6 пунктов' А • нет потери МПК - 5 баллов.

Б - потеря МПК от 1.5 до 2.5 SD в одной анатомической области - 4 балла. В - потеря МПК от 1.5 до 2.5 SD в двух анатомических областях - 3 балла.

Г - потеря МПК от 1 5 до 2 5 80 в 3-х анатомических областях или более 2.5 вБ в одной - 2 балла.

Д - потеря МПК более 2.5 вИ в 2-х анатомических областях - 1 балл. Е - потеря МПК более 2 5 вБ в 3-х анатомических областях - 0 баллов. Результат оценивался так:

1. Отличный - 55-45 баллов

2. Хороший - 44-34 балла.

3. Удовлетворительный - 33-23 балла.

4. Плохой - 22 и менее баллов.

Оцененные таким образом пациенты имели разброс балльной оценки от 33 и ниже баллов. Это соответствовало верхней границе остеопении и нижней границе остеопороза при денситометрии.

Для определения эффективности хирургического лечения с использованием конструкции «СФЕН Ц» при повреждениях и заболеваниях тазобедренного сустава у пациентов с остеопорозом были изучены ближайшие (на этапах реабилитации до 1 года) и отдаленные результаты (в сроки до 4-х лет) Оценены показатели боли, хромоты, опороспособности и локомоции Число больных, у которых после лечения он ограничивал выполнение бытовых нагрузок, составило лишь 1%. Хромоты в отдаленные сроки не было у 92% больных Легкая постоянная хромота отмечена лишь в 1% случаев, после физических нагрузок у 7%. Как правило, это было связано с жалобами на боли или функциональной недостаточностью мыгац Прирост средневзвешенной балльной оценки составил 1,68. Опороспособность поврежденной ноги в отдаленные сроки была полностью восстановлена у 94% больных, периодически снижалась у 5%. Прирост средневзвешенной балльной оценки составил 2,18. Ограничение возможности ходить на большие расстояния в поздние сроки отмечены у 5% больных, до лечения их было 91%. Прирост средневзвешенной балльной оценки составил 2,45.

17 пациентам (17 бедренных костей) после эндопротезирования тазобедренного сустава конструкцией «СФЕН Ц» проводили исследование минеральной плотности костной ткани вокруг компонентов металлической конструкции. Из них 6 мужчин и 11 женщин. Средний возраст женщин составил 63 года, а мужчин 45 лет. Оценка состояния плотности костной ткани после артропластики методом денситометрии выполнялась в сроки 3, 6,12, месяцев после операции, а в последующем ежегодно. Результаты оценены в сроки до 5 лет. Нами исследовано состояние минеральной плотности костной ткани вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» по ортопедической программе в зонах Груэн Схема оценки бедренного компонента эндопротеза по Груэн заключается в выявлении потери костной ткани при денситометрии и, или выявлении линий рентгенпросветления при рентгенографии в 7 зонах по границе бедренного компонента эндопротеза с костной тканью проксимального отдела бедренной кости оперированной стороны Отсчет зон начинается с наружной поверхности границы имплантат-цемент-кость. Область большого вертела - зона 1, далее в дистальном направлении следует зона 2 и зона 3, протяженность зон одинакова Зона 4 занимает всю дистальную область с внутренней и наружной поверхности по границе кончик эндопротеза - цемент - кость. 5 зона представляет область зеркального отображения зоны 3 по внутренней поверхности, 6 зона (область под малым вертелом) противоположна зоне 2 и 7 зона занимает область малого вертела вместе с дугой Адамса. Полученные показатели минеральной плотности кости не отличались от данных мировой литературы, а именно потеря минеральной плотности костной ткани вокруг компонентов эндопротеза начиналась в сроки 3-5 месяцев с максимумом в 6-8 месяцев и заканчивалась в 12-14 месяцев. В период стрессового ремоделирования потеря минеральной плотности костной ткани вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» составляла около 60% от исходного уровня Этот дефицит костной массы уменьшался до 10 % к году, а в ряде случаев даже превышал исходный уровень на 2-4

%.Дальнейшие ежегодные исследования минеральной плотности костной ткани вокруг элементов имплантата. не выявляли её.

В среднем минеральная плотность кости вокруг ножки эндопротеза «СФЕН Ц» сроки до 3-х месяцев составляла по зонам Груэн: 1 - 1.275 ± 0.05 г/см3, 2 - 2.417 ± 0.07 г/см3, 3 -2.693 ±0.13 г/см', 4 - 2 636 ± 0.036 г/см5, 5 - 2.802 ± 0.802 г/см3,6 - 1.871 ± 0.071 г/см', 7 -1.646 ± 0.04 г/см3, в сроки 6-8 месяцев; 1 - 0 634 ± 0.04 г/см5, 2 - 1.688 ± 0.08 г/см3, 3 -2.032 ± 0.03 г/см3, 4 - 1.661 ± 0.661 г/см5, S - 1.986 ± 0.1 г/см3, 6 - 1 334 ± 0.3 г/см3, 7 -0 764 ± 0.5 г/см3, в сроки 12-14 месяцев; 1 - 1.118 ± 0.01 г/см3, 2 - 2.152 ± 0.15 г/см3, 3 -2.366 ± 0.66 г/см3, 4 -1 909 ± 0.9 г/см3, 5 - 2.632 ± 0.06 г/см3, 6 - 2 084 ± 0.8 г/см3, 7-1.019 ± 0.01 г/см3 Данные отражены в таблице 4.5.

Отмечено, что минеральная плотность костной ткани вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» в послеоперационном периоде в сроки до 5 лет составляет в среднем:

3 месяца после операции - от 1.25 до 2.75 г/см3. 6-8 месяцев после операции - от 0.5 до 2 г/см3. 12-14 месяцев после операции - от 1 до 2.7 г/см3. 24 месяца после операции - от 1.2 до 2.6 г/см3. 36 месяцев после операции - от 1.3 до 2.7 г/см3. 48 месяцев после операции - от 1.1 до 2.5 г/см3. Нами предложена бальная система изменения минеральной плотности костной ткани вокруг компонентов эндопротеза, которая включалась в комплексную оценку состояния пациента после артропластики тазобедренного сустава (см. Приложения).

Суть этой системы в следующем' А - нет потери МПК - 5 баллов. Б - потеря МПК в одной зоне - 4 балла. В - потеря МПК в 2-х зонах - 3 балла. Г - потеря МПК в 3-х зонах - 2 балла. Д потеря МПК в 4-х зонах - 1 балл Е - потеря МПК в 5 и более зонах - 0 баллов.

По сумме баллов послеоперационный результат может быть следующий: Отличный - 55-45 баллов. Хороший - 44-34 балла. Удовлетворительный - 33-23 балла. Плохой - 22 и менее баллов.

Результаты обрабатывались при помощи пакета статистических компьютерных программ Microsoft XL ct statistica for Windows XP 2001. Оценку послеоперационных результатов в этих группах проводили согласно предложенной нами бальной системе оценки послеоперационных результатов У обследованных таким образом пациентов средний результат составил 50,1 баллов в обеих группах

Все пациенты, перенесшие операцию эндопротезирования тазобедренного сустава, подвергались рентгенологическому обследованию сразу после операции, через 1, 3, 6 месяцев, 1 год и далее ежегодно. Максимальный срок наблюдения - составил 4 года. При обследовании выполняли обзорную рентгенографию таза (для выявления устранения укорочения конечности после операции), и рентгенографию оперированного сустава в двух проекциях. Оценивали наличие линий рснтгенпросветления вокруг металлоконструкции в различных по форме каналах бедренной кости. Оценка вертлужного компонента проводилась согласно мировой оценочной шкале по Чанли в трех зонах. Оценка бедренного компонента эндопротеза проводилась по Груэн в 7 зонах. Использовали также систему оценки МАТИ-ЦИТО.

Оценка установки элементов эндопротеза по МАТИ-ЦИТО проводилась по двум группам показателей - качественная и количественная, отдельно для бедренного компонента и отдельно для вертлужного. Система оценки чаши эндопротеза у обследованных пациентов

проводилась по 7 пунктам (подробнее в приложениях) и имела разброс показателей от 10 до 12 баллов, что соответствовало отличному послеоперационному результату. Оценка бедренного компонента проводилась аналогично, по 4 показателям (приложения) и имела разброс от 15 до 17 баллов, что так же соответствовало отличной установке ножки эндопротеза «СФЕН Ц». Далее результаты оперативного лечения исследовались в динамике через 3, 6, 12 месяцев и в последующем ежегодно. Нами отмечепо снижение показателей оценки в период от 3-х до 6-и месяцев. С максимумом в 6 месяце. Для вертлужного компонента эта оценка была равна 8 - удовлетворительная, а для бедренного 13. До года показатели оценки состояния элементов эндопротеза возвращались к исходной (12 и 17 баллов соответственно)

Полученные данные оценки установки элементов эндопротеза «СФЕН Ц» методом рентгенографии соответствуют динамике изменения минеральной плотности кос 1 ной ткани вокруг металлической конструкции в вышеприведенные сроки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эндопротезирование тазобедренного сустава современный прогрессивный способ лечения больных с патологией и травмой проксимального отдела бедренной кости. Он высокотехнологичен и дорогостоящ Несмотря на это в современном мире альтернативы ему нет. Эго обусловлено в первую очередь старением населения и как следствие, эпидемией остеопороза, сопровождающейся переломами проксимального отдела бедренной кости, а так же увеличением частоты дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава. Вернуть радость безболезненных движений, а порой спасти жизнь пострадавшего возможно через замену пораженного сустава искусственным.

Анализ литературных данных и собственные наблюдения показали, что дегенеративнодистрофические заболевания тазобедренного сустава и переломы шейки бедренной кости сопровождаются остеопорозом с потерей минеральной плотности костной ткани. Это обстоятельство имеет важнейшее значение для сроков функционирования искусственного сустава в организме больного, так как развивающаяся в ранние сроки после операции асептическая нестабильность имплантата вновь возвращает больного к врачу для повторной, ещё более дорогой и сложной, операции

Итак, мы подошли, к наиболее грозному и почти неизбежному осложнению эндопротезирования - асептической нестабильности искусственного сустава.

В современной литературе причину нестабильности связывают с уже упомянутым остеопорозом, несовершенством (недостатком) дизайна импланта, стрессовым ремоделированием, развивающимся сразу после операции, недостатками реабилитационного периода и фармакологической коррекции этого грозного осложнения.

Улучшить результаты лечения больных остеопорозом, перенесших операцию замены тазобедренного сустава стало основной целью настоящего исследования. Для реализации поставленной задачи проведены ряд экспериментов. В частности рентгенологическое исследовании аутопсийных образцов бедренной кости выявило существование трех форм костномозгового канала и в зависимости от них (цилиндрическая, конусовидная, диспластическая) по специально-разработанным шаблонам подбираются ножки эндопротеза «СФЕН Ц», "максимальноконтактирующие" с эидостом проксимального отдела бедренной кости через костный цемент.

Экспериментальное изучение сил сцепления различных костных цементов с аутопсийной костью показало, что низковязкостный цемент, введенный с помощью шприца в костномозговую полость, с частичносохраненным эндостом имеет наибольшие силы сцепления с костью по сравнению с теми образцами, где эндост был удален полностью и применялось пальцевое введение высоковязкостного цемента.

Полученные экспериментальные данные позволяют нам использовать изделия «СФЕН Ц» и низковязкостный цемент для эндопротезирования тазобедренного сустава у больных с остеопорозом.

Для оценки состояние больных до и после операции нами разработана собственная комплексная программа исследования функций, включающая в себя 11 признаков. За основу принимали балльную систему Харриса, по которой также оценивали состояние пациентов до и после артропластики. Это дало возможность оценивать и сравнивать функциональные показатели пациентов между собой в динамике. При проведении восстановительного лечения мы использовали данные И.Б. Героевой.

Всем больным на 2-е сутки после операции назначались антирезорбтивные препараты для профилактики потери минеральной плотности костной ткани вокруг компонентов эндопротеза, по разработанным в отделении костной патологии ГУН ЦИТО схемам. Все больные до и после операции в разные сроки подвергались рентгенографии и денситометрии по стандартным программам. Установлено, что потеря минеральной плотности костной ткани вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» в период стрессового ремоделирования составляет около 60 % от исходного уровня. К году показатели минеральной плотности костной ткани в процентном отношении уменьшаются

до 10 %, а в ряде случае превышают исходный уровень минеральной плотности костной ткани на 2-4 %. За время наблюдения (до 5 лет) у наших пациентов асептической нестабильности выявлено не было.

Таким образом, анализ экспериментов и результатов лечения, больных с дегенеративнодистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава и травмами на фоне остеопороза показал, что на сегодняшний день можно уменьшить частоту нестабильности эндопротезов тазобедренного сустава путем использования отечественных имплантов «СФЕН Ц» с низковязкостным цементом, грамотной техникой оперативного вмешательства включающей в себя подбор оптимального типоразмера эндопротеза при планировании, тщательный гемостаз, промывание и осушение костномозговой полости во время операции, шприцевое введение низковязкостного цемента, применением методов восстановительного лечения по И.Б. Героевой и ранним назначением фармпрепаратов.

ВЫВОДЫ

1. В гладкой кортикальной кости напряжения сдвига (прочность фиксации) цементной мантии практически не зависят от вязкости цемента, а в случае сохранения эндоста костномозгового канала возрастают с уменьшением его вязкости.

2. Прочность фиксации цементной мантии в спонгиозной кости превышает напряжения разрушения последней и зависит от вязкости цемента.

3. Изделие ЗАО ИМПЛАНТ «СФЕН Ц» цементной фиксации, бедренные компоненты которого имеют наибольшую площадь контакта с проксимальным отделом бедренной кости целесообразно использовать у пациентов с остеопорозом.

4. Цементная фиксация эндопротеза «СФЕН Ц» при умеренном снижении минеральной плотности костной ткани в первые б месяцев после операции, способствует восстановлению дефицита костной массы к 12 месяцам после операции за счет ранней активизации пациентов.

Список работ опубликованных по теме диссертации:

1. Эндопротезирование тазобедренного сустава конструкцией «СФЕН Ц» // Тезисы тридцать третьей научно-практической конференции травматологов и ортопедов Рязанской области 18 декабря 2002 года. Управление здравоохранения администрации Рязанской области. Рязанский Государственный медицинский университет им. Акад. И П. Павлова, Рязань. - 2002. - С 4 (в соавт. Балберкин A.B., Назаров Е.А., Шавырин А.Б.).

2. Профилактика потери минеральной плотности костной ткани после эндопротезирования тазобедренного сустава у больных остеопорозом // Тезисы второй конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года. ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, Москва. - 2003. - С.с 138-139 (в соавт. Балберкин А.В).

3. Роль рентгенологического обследования при эндопротезировании конструкцией «СФЕН Ц» // Тезисы второй конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года. ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, Москва. - 2003. - С.с 139-140 (в соавт. Балберкин A.B., Ильин A.A., Карпов В.Н.).

4. Эндопротезирование тазобедренного сустава конструкцией СФЕН у больных остеопорозом // Тезисы второй конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года. ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, Рязанский Государственный медицинский университет им. Акад. И.П. Павлова, Областная Клиническая Больница г. Рязань. Москва. - 2003. - С.с 141-142 (в соавт. Балберкин A.B., Назаров Е.А.).

5. Клинический анализ движений после эндопротезирования тазобедренного сустава у больных с остеопорозом // Тезисы второй конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года. ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, Москва. - 2003. - С.с 147-148 (в соавт. Косов И.С., Балберкин А.В).

6. Выбор типоразмера ножки протеза эндопротеза «СФЕН Ц» в зависимости от анатомического строения канала бедренной кости // Материалы международного копгресса «Травматология и ортопедия: современность и будущее» 7-9 апреля 2003 года. ГУН ЦИТО им. H.H. Приорова, «МАТИ» - Российский Государственный технологический университет им К.Э. Циолковского, Российский университет дружбы народов. Издательство Российского университета дружбы народов, Москва. - 2003. - С.с 82-83 (в соавт. Балберкин

A.B., Карпов В.Н., Плющев А.Л.).

7. Прочность сцепления костного цемента с костной тканью проксимального отдела бедра в зависимости от его вида, способа введения и структуры костной ткани. // Медикобиологический вестник, 2004 (в соавт. Карпов В.Н., Колондаев А.Ф. Гаврюшенко Н.С.).

8. Восстановление функции ягодичных мышц после эндопротезирования тазобедренного сустава. // Сборник «Реабилитология» (в соавт. Косов И.С., Балберкин A.B.).

9. Экспериментальное исследование сил сцепления некоторых метилметакрилатов с костью при остеопорозе. // Сборник тезисов «Современные технологии в травматологии и ортопедии» 17-18 мая 2005 года. ФГУ ЦИТО им. H.H. Приорова, Москва. - 2005. - С.с 250-251 (в соавт. Балберкин A.B., Гаврюшенко Н.С., Карпов

B.Н., Колондаев А.Ф.).

s

Типография ООО «Телер» 127299 Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 тел.: 937-86-64,156-40-84

Подписано в печать 10.11.2005 г. Формат 60x90 1/16. Тираж 100 Бумага «Снегурочка» 1,5 печл. Заказ № П 794

Ш 2 2 9 7 è

РНБ Русский фонд

2006-4 26849

Актуальность проблемы.

Остеопороз - одно из грозных заболеваний человека, поражающее преимущественно пожилых людей, суть которого заключается в прогрессирующем снижении массы кости в единице её объёма.

По данным Б. Лоренса и JI. Д. Мельтона (2000) только в США ежегодно происходит 1.5 миллиона переломов, связанных с остеопорозом и из них около 700000 переломов позвоночника, 250000 переломов шейки бедра, 250000 переломов дистального отдела лучевой кости и около 300000 переломов других отделов скелета. Лечение и реабилитация больных остеопорозом требует огромных материальных затрат. Так по данным Л. Я. Рожинской (2000) в Европе стоимость госпитализации и восстановительного лечения одного больного с переломом проксимального отдела бедренной кости обходится от 20 до 40000 долларов. Кроме того, современные методики консервативного и оперативного лечения вызывают неудовлетворенность последующими результатами, что требует поиска новых подходов к лечебным мероприятиям и разработки методов влияния на процессы ремоделирования при остеопорозе у пациентов с переломами проксимального отдела бедренной кости (С.С. Родионова и соав., 2003). Зачастую, в условиях отечественной медицины, пациенты не могут полностью обследоваться и приобретать необходимые лекарственные препараты и фиксаторы. Все это ведет к неадекватному лечению. Отсюда вытекает проблема хирургического пособия пациентам с остеопорозом, особенно с повреждениями проксимального отдела бедренной кости. В этих условиях артропластика тазобедренного сустава становится безальтернативным методом лечения таких больных.

По современным представлениям эндопротезирование тазобедренного сустава - динамично развивающееся направление в ортопедии. Ежегодно в мире производится 400000-500000 тотальных замещений тазобедренного сустава. Только в Германии каждый год выполняется более 150000 операций артропластики (Дустман Х.О., Крюкханс А., 2000). По данным Загороднего Н.В (1998) и Корнилова Н.В (2000) в России из-за экономических трудностей частота эндопротезирования суставов гораздо ниже, несмотря на то, что ориентировочная потребность в них составляет от 30000 до 100000 в год.

Основными показаниями к эндопротезированию тазобедренного сустава у взрослых пациентов являются дегенеративно-дистрофические заболевания (коксартроз, асептический некроз, кистовидная перестройка), ревматоидный артрит, переломы шейки бедренной кости (Н.В. Загородний 1998, С.С. Родионова 2000).

Несмотря на значительные успехи, вопрос лечения последствий травм и заболеваний тазобедренного сустава посредством артропластики остается актуальным и до конца не решенным (С.С. Родионова и соавт., 2002; В.И. Нуждин и соавт., 2003). Это связано с тем, что примерно 70% переломов шейки бедренной кости у лиц старше 45 лет обусловлены остеопорозом (Lyritis G.P, 1991). По мнению ряда авторов (С.С. Родионова 2002, Л.Я. Рожинская 2003), основным фактором риска развития переломов шейки бедренной кости при остеопорозе является снижение минеральной плотности костной ткани (МПКТ). Остеопороз имеет место у 47% пациентов перенесших артропластику по поводу дегенеративно-дистрофических заболеваний (С.С. Родионова и соавт.; 2002, А.Ф. Лазарев и соавт., 2003). Процесс стрессового ремоделирования костной ткани, происходящий вокруг имплантата, в условиях остеопороза, сопровождается (по данным денситометрии), значительной потерей кортикальной кости (А.В. Балберкин и соавт., 1999, 2003). Чрезмерная потеря костной массы приводит к развитию нестабильности и необходимости реэндопротезирования уже в ранние сроки (С.П. Миронов, 2000).

Таким образом, определенная часть операций эндопротезирования тазобедренного сустава выполняется пациентам с остеопорозом, что неизбежно повышает частоту такого грозного послеоперационного осложнения, каким является нестабильность искусственного сустава (1-16% по данным мировой литературы).

Кроме остеопороза на развитие асептического расшатывания влияет дизайн эндопротеза, коэффициент трения в узле подвижности, радиус головки, продукты износа материалов (металл, керамика, полиэтилен, костный цемент), ожог костной ткани полимеризующимся метилметакрилатом, повреждение её жесткими компонентами импланта и инструмента. К нестабильности так же приводят: перелом металлической конструкции, диафиза бедренной кости, рецидивирующий вывих, глубокая инфекция, ошибки в технике операции (Dragan S., 1992, Sumner D.R., 1992, И.А. Мовшович, 1994, Н.С. Гаврюшенко, 2000, В.И. Нуждин и соавт., 2001).

Для профилактики потери МПКТ вокруг эндопротеза помимо совершенствования дизайна бедренного и ацетабулярного компонентов, улучшения качества металла для их изготовления и крепления в кости, важны биомеханические аспекты распределения механической нагрузки в системе кость-цемент-имплант в условиях остеопороза. Стабильная фиксация является необходимым условием нормального функционирования искусственного сустава и адаптации к нему костной ткани (В.В. Троценко, 1993).

Вопрос о форме ножки бедренного компонента эндопротеза для цементной фиксации и структуре его поверхности остается дискутабельным. Ряд авторов использует только шероховатые бедренные компоненты (Дустман Х.О., Крюкханс А., 2000), другие придерживаются концепции «гладкой поверхности» (J.L. Fowler et al., 1970; А.А. Ильин и соавт., 2000). В этой связи является актуальным поиск новых форм эндопротеза тазобедренного сустава, в наибольшей степени учитывающий как особенности его имплантации в измененную при остеопорозе костную ткань, так и функционирование в условиях извращенного стрессового ремоделирования.

Не менее важной проблемой в плане скорейшего восстановления утраченных конечностью функций и профилактики асептической нестабильности эндопротезов являются сроки проведения индивидуальных лечебно-реабилитационных мероприятий, учитывающих предоперационный статус пациента и состояние больных в послеоперационном периоде. Большое значение приобретает контроль над восстановлением функции оперированной конечности, с помощью современных методов биомеханики и функционального лечения (И.Б. Героева 1995, В.В. Агаджанян и соавт., 2000).

Всё вышесказанное определяет актуальность избранной нами темы. Цель работы.

Разработка системы диагностических и хирургических мероприятий направленных на улучшение результатов лечения пациентов с заболеваниями и повреждениями тазобедренного сустава на фоне остеопороза с использованием технологии эндопротезирования конструкцией «СФЕН Ц». Задачи исследования.

1. Изучить в эксперименте связь различных видов костного цемента с кортикальной и губчатой костью в зависимости от способа его введения.

2. Изучить связь между формой костномозгового канала бедренной кости и выбором типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц» у больных с остеопорозом.

3. Разработать методику выбора оптимального типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц» с учетом анатомических параметров бедренной кости у пациентов с остеопорозом.

4. Оценить в послеоперационном периоде прочность фиксации ножки конструкции «СФЕН Ц» в канале бедренной кости в зависимости от его формы, вида цемента и способа его введения.

Научная новизна.

1. Показана и оценена связь различных видов костного цемента (высоковязкостный, низковязкостный) с кортикальной и губчатой костью в зависимости от способа его введения (пальцевое, шприцевое). Установлено, что в условиях потери МПКТ, низковязкостный цемент, введенный в костномозговой канал шприцем имеет наибольшие силы сцепления с костной тканью, чем высоковязкостный цемент, введенный пальцем. Эти показатели составляют 1,83 МПа против 1,70 МПа.

2. Оценена связь между анатомическими параметрами канала бедренной кости и выбором типоразмера эндопротеза «СФЕН Ц». Показано, что точноподобранный типоразмер эндопротеза «СФЕН Ц» имеет максимальную площадь контакта в системе протез-цемент-кость, которая составляет 66% обработанной поверхности.

3. Получены данные, что потеря МПКТ вокруг ножки эндопротеза «СФЕН Ц» в первые 6 месяцев после операции не превышает 50-60 % от исходного уровня, к концу 12 месяцев этот дефицит уменьшается до 5-10 %.

Практическая значимость работы.

1. Обоснована возможность использования эндопротеза «СФЕН Ц» цементной фиксации тазобедренного сустава у больных остеопорозом

2. Улучшены результаты эндопротезирования тазобедренного сустава у больных с остеопорозом при использовании конструкции «СФЕН Ц» за счет оценки анатомических параметров канала бедренной кости и применения адекватной техники артропластики.

Положения, выносимые на защиту.

1. У пациентов с установленным диагнозом остеопороз при эндопротезировании тазобедренного сустава конструкцией «СФЕН Ц» показано шприцевое введение низковязкостного цемента.

2. В период стрессового ремоделирования потеря МПКТ вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» составляет 50-60 % от исходного уровня, к году эти показатели составляют 5-10 %. Основные положения работы доложены на второй конференции с международным участием «проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» 12-13 февраля 2003 года, ГУН ЦИТО им. Н.Н. Приорова, Москва, на международном конгрессе «травматология и ортопедия: современность и будущее» 7-9 апреля 2003 года и рязанской областной научно-практической конференции «эндопротезирование тазобедренного сустава отечественными имплантатами» 15 января 2004 года.

По теме диссертации опубликовано две научных статьи в научно-практических журналах. Всего опубликовано 9 печатных работ.

Объем и структура диссертации.

ВЫВОДЫ

1. В гладкой кортикальной кости напряжения сдвига (прочность фиксации) цементной мантии практически не зависят от вязкости цемента, а в случае сохранения эндоста костномозгового канала возрастают с уменьшением его вязкости.

2. Прочность фиксации цементной мантии в спонгиозной кости превышает напряжения разрушения последней и зависит от вязкости цемента.

3. Изделие ЗАО ИМПЛАНТ «СФЕН Ц» цементной фиксации, бедренные компоненты которого имеют наибольшую площадь контакта с проксимальным отделом бедренной кости целесообразно использовать у пациентов с остеопорозом.

4. Цементная фиксация эндопротеза «СФЕН Ц» при умеренном снижении минеральной плотности костной ткани в первые 6 месяцев после операции, способствует восстановлению дефицита костной массы к 12 месяцам после операции за счет ранней активизации пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эндопротезирование тазобедренного сустава современный прогрессивный способ лечения больных с патологией и травмой проксимального отдела бедренной кости. Он высокотехнологичен и дорогостоящ. Несмотря на это в современном мире альтернативы ему нет. Это обусловлено в первую очередь старением населения и как следствие, эпидемией остеопороза, сопровождающейся переломами проксимального отдела бедренной кости, а так же увеличением частоты дегенеративно-дистрофических заболеваний тазобедренного сустава. Вернуть радость безболезненных движений, а порой спасти жизнь пострадавшего возможно через замену пораженного сустава искусственным.

Аналйз^литературных-данных- и собственные -наблюдения показали, что ДДЗТС и переломы шейки бедренной кости сопровождаются остеопорозом с потерей минеральной плотности костной ткани. Это обстоятельство имеет важнейшее значение для сроков функционирования искусственного сустава в организме больного, так как развивающаяся в ранние сроки после операции асептическая нестабильность имплантата вновь возвращает больного к врачу для повторной, ещё более дорогой и сложной, операции.

Итак, мы подошли, к наиболее грозному и почти неизбежному осложнению эндопротезирования - асептической нестабильности искусственного сустава.

В современной литературе причину нестабильности связывают с уже упомянутым остеопорозом, несовершенством (недостатком) дизайна импланта, стрессовым ремоделированием, развивающимся сразу после операции, недостатками реабилитационного периода и фармакологической коррекции этого грозного осложнения.

Улучшить результаты лечения больных остеопорозом, перенесших операцию замены тазобедренного сустава стало основной целью настоящего исследования. Для реализации поставленной задачи проведены ряд экспериментов. В частности рентгенологическое исследовании аутопсийных образцов бедренной кости выявило существование трех форм костномозгового канала и в зависимости от них (цилиндрическая, конусовидная, диспластическая) по специально-разработанным шаблонам подбираются ножки эндопротеза «СФЕН Ц», "максимальноконтактирующие" с эндостом проксимального отдела бедренной кости через костный цемент.

Экспериментальное изучение сил сцепления различных костных цементов с аутопсийной костью показало, что низковязкостный цемент, введенный с помощью шприца в костномозговую полость, с частичносохраненным эндостом имеет наибольшие силы сцепления с костью по сравнению с теми образцами, где эндост был удален полностью и применялось пальцевое введение высоковязкостного цемента.

Полученные ~ экспериментальные - данные- позволяют—нам использовать. изделия «СФЕН Ц» и низковязкостный цемент для эндопротезирования тазобедренного сустава у больных с остеопорозом.

Для оценки состояние больных до и после операции нами разработана собственная комплексная программа исследования функций, включающая в себя 11 признаков. За основу принимали балльную систему Харриса, по которой также оценивали состояние пациентов до и после артропластики. Это дало возможность оценивать и сравнивать функциональные показатели пациентов между собой в динамике. При проведении восстановительного лечения мы использовали данные И.Б. Героевой.

Всем больным на 2-е сутки после операции назначались антирезорбтивные препараты для профилактики потери МПКТ вокруг компонентов эндопротеза, по разработанным в отделении костной патологии ГУН ЦИТО схемам. Все больные до и после операции в разные сроки подвергались рентгенографии и денситометрии по стандартным программам. Установлено, что потеря МПКТ вокруг бедренного компонента эндопротеза «СФЕН Ц» в период стрессового ремоделирования составляет около 60 % от исходного уровня. К году показатели МПКТ в процентном отношении уменьшаются до 10 %, а в ряде случае превышают исходный уровень МПКТ на 2-4 %. За время наблюдения (до 5 лет) у наших пациентов асептической нестабильности выявлено не было.

Таким образом, анализ экспериментов и результатов лечения, больных с ДДЗТС и травмами на фоне остеопороза показал, что на сегодняшний день можно уменьшить частоту нестабильности эндопротезов тазобедренного сустава путем использования отечественных имплантов «СФЕН Ц» с низковязкостным цементом, грамотной техникой оперативного вмешательства включающей в себя подбор оптимального типоразмера эндопротеза при планировании, тщательный гемостаз, промывание и осушение костномозговой полости во время операции, шприцевое введение низковязкостного цемента, применением методов восстановительного лечения по И.Б. Героевой и ранним назначением фармпрепаратов.

96