травматология 2 / Shaposhnikov-Travmatologia_i_ortopedia_1_tom

Г Л А В А 2 3

ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ КРУПНЫХ СУСТАВОВ

Среди значительного количества всевозможных конструкций, при­ меняемых в настоящее время в травматологии, восстановительной хирургии и ортопедии, эндопротезы крупных суставов занимают особое место.

Основная причина бурного развития эндопротезирования круп­ ных суставов заключается в том, что это пока единственный способ,

спомощью которого можно вернуть к нормальной деятельной жизни сотни тысяч больных с последствиями травм, инфекционных ослож­ нений, асептическими некрозами, ревматоидными артритами, врож­ денными деформациями крупных суставов. Вторым обстоятельством, способствующим бурному развитию эндопротезирования за рубежом, является высочайшее качество выпускаемых ведущими фирмами эндопротезов разных типов.

Внастоящее время существует по крайней мере 60 основных модификаций эндопротезов тазобедренного и коленного суставов. Выделяют две основные группы эндопротезов, различающихся ме­ тодом крепления ножки или ножек (при эндопротезировании ко­ ленного сустава), — цементный и бесцементный. Забегая вперед, следует подчеркнуть, что в последние годы стали получать распро­ странение так называемые гибридные операции, когда, например, бедренный компонент крепят с помощью цемента, а ацетабулярную часть — бесцементным способом. Это связано, с одной стороны, с анатомическими особенностями и характером патологии, а с другой,

стем, что до настоящего времени не прекращается дискуссия по вопросу о том, какой способ крепления компонентов эндопротеза надежнее — цементный или бесцементный.

Можно утверждать, что однозначного ответа на этот вопрос нет, и дело скорее всего в том, каковы конкретные условия операции, в частности первичная или повторная, функциональных свойствах эндопротеза или качестве, минимальной токсичности и экзотерми­ ческой реакции цемента. Ясно одно: у хирурга-ортопеда должен быть выбор эндопротезов как с бецементным, так и цементным креплением. В этом случае он всегда сможет подойти к выбору эндопротеза индивидуально, что и является тем идеалом, к которому необходимо стремиться.

В данном разделе мы изложили только общие принципы эндо­ протезирования, не касаясь особенностей этой операции при раз­ личной патологии. Попытаемся рассмотреть основные условия, от

524

Рис. 23.1. Отечественный эндопротез тазобедренного сустава фирмы «Компомед».

которых зависит успешное решение проблемы эндопротезирования крупных суставов в нашей стране.

Аксиомой является то обстоятельство, что эндопротезы должны отвечать современным требованиям, т. е. должны быть изготовлены из апробированных материалов, соответствующих международным стандартам, по совершенной технологии, полностью отвечать ана­ томическим, биомеханическим требованиям, обеспечивать надежный контакт с костью в течение многих лет.

Строго говоря, те эндопротезы, которые до сих пор изготавливали в нашей стране по устаревшей технологии, не отвечают современным требованиям. В настоящее время налажен выпуск бесцементных эндопротезов, прототипом которых является эндопротез американ­ ской фирмы «Biomet» (рис. 23.1).

Огромная работа по созданию этого ответственного производства завершена, и мы уже имеем современные эндопротезы тазобедрен­ ного сустава, выпускаемые в количествах, достаточных для удов­ летворения изначальной потребности в этих изделиях. Также про­ должается интенсивная работа по выпуску эндопротеза коленного, плечевого и локтевого суставов.

Очевидно, что операции эндопротезирования крупных суставов необходимо осуществлять только в центрах эндопротезирования, располагающих эндооперационными, соответствующим инструмен­ тарием, подготовленным персоналом и специализированным отде­ лением реабилитации. В таком центре есть возможность создать все условия, необходимые для выполнения таких операций с минималь­ ным количеством осложнений. Следует также учесть достаточно высокую стоимость как самих эндопротезов, так и особенно инст­ рументов для их имплантации.

525

;/

Рис 23.2. Эндопротез коленного сустава фирмы «Де Пью».

Такими центрами в нашей стране могут и должны стать прежде всего институты травматологии и ортопедии, некоторые республи­ канские больницы и т. п.

Ряд наших институтов травматологии и ортопедии имеют хорошо подготовленных хирургов, владеющих методами имплантации эн­ допротезов. Вместе с тем необходимо учитывать то обстоятельство, что выпускаемые нашей промышленностью эндопротезы достаточно сложны, в связи с чем требуется строгая последовательность в проведении операции, а на каждом этапе оперативного вмешатель­ ства используют набор достаточно сложных инструментов. В связи с этим мы считаем необходимым, и это уже осуществлено в ЦИТО, проводить специальную подготовку ортопедов с целью обучения их технике имплантации эндопротезов фирмы «Компомед» с выдачей соответствующего сертификата о прохождении такой подготовки. Более того, невозможно будет приобрести эндопротезы фирмы «Ком­ помед», если у специалистов лечебного учреждения нет такого сер­ тификата. Мы полагаем, что такой подход вполне оправдан и по­ может свести к минимуму осложнения при эндопротезировании.

Операционная с ламинарным потоком воздуха является обяза­ тельным условием осуществления имплантации эндопротезов. Мож­ но ли выполнять такие операции в отсутствие специальных опера­ ционных? На этот вопрос следует ответить положительно, но с некоторыми оговорками. Это должна быть операционная, исполь-

526

Рис. 23.3. Эндопротез тазобедренного сустава Герчева.

зуемая т о л ь к о для осуществления эндопротезирования. Персонал (операционные сестры, санитарки) должен быть специально подго­ товлен для работы в этой операционной. Должны быть выдержаны самые жесткие требования к асептике, имея в виду одежду всех работающих в операционной, включая хирургов, мытье рук, тща­ тельность подготовки операционного поля, бережное оперирование, предупреждение неоправданной кровопотери, хороший гемостаз без излишнего увлечения электрокоагуляцией. В таких условиях опе­ рации эндопротезирования производить можно, однако в перспективе должны быть специальные операционные.

Как уже отмечалось, существует несколько десятков фирм, за­ нимающихся изготовлением эндопротезов разных типов: «Zimmer», «Biomet», «Protech» (Швейцария), «Link», «ESKA-Medical Liibeck» (ФРГ), «Тасгеу» (Англия) и др. На рис. 23.2, 23.3 представлены отдельные образцы изделий этих фирм.

Ведущие фирмы за рубежом выпускают разнообразные эндопротезы для первичного протезирования, для повторных операций при нестабильности первичного эндопротеза, а также так назы­ ваемые резекционные эндопротезы, применяемые, в частности, при онкологических заболеваниях. Все эти модификации могут быть как в цементном, так и в бесцементном вариантах.

Следует отметить, что материалы, используемые для изготовле­ ния эндопротезов, не отличаются большим разнообразием. Это спла­ вы титана, кобальтхроммолибденовые сплавы, циркониевая кера­ мика, сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Наилучшей парой тре­ ния является полиэтилен — комохром, полиэтилен — керамика, полиэтилен — титан. В настоящее время это наиболее распростра­ ненные пары трения, хотя исследования в этом направлении про­ должаются, а некоторые хирурги используют металло-металличе- скую пару трения.

527

2 3 . 1 . ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Тотальное эндопротезирование в настоящее время является наиболее частой операцией в реконструктивной хирургии тазобедренного су­ става. В мире ежегодно производят около 500 000 операций такого типа на крупных суставах конечностей. По подсчетам иностранных авторов, более 2,5 млн людей в настоящее время живут с искусст­ венными тазобедренными суставами [Bonke F., 1988]. Тотальное эндопротезирование развивалось благодаря постепенному совершен­ ствованию артропластики с различными прокладками, а затем и однополюсного протезирования впадины или головки бедренной ко­ сти.

В 1923 г. Smith-Petersen применил для артропластики тазобед­ ренного сустава колпачки из виталлиума, которые быстро получили широкое распространение. Этот колпачок плотно надевают на об­ работанную головку бедренной кости и вправляют в вертлужную впадину. С появлением костного цемента его стали использовать для фиксации колпачка. Однако у больных, перенесших такую операцию, вскоре вновь появляются боли, начинается фрагментация головки бедренной кости, бурное разрастание оссификатов, и ре­ зультат значительно ухудшается.

Раздельное протезирование только вертлужной впадины (R. Urist, McBride) также оказалось бесперспективным из-за повторного анкилозирования, наличия болей и контрактур. В 1940 г. Moor впервые применил металлический эндопротез для замены головки бедренной кости, позднее ему удалось найти более рациональную модель го­ ловки эндопротеза, а в штифте были сделаны отверстия для вра­ стания в них костной ткани. Данный вид эндопротеза, модифици­ рованный рядом хирургов, применяют до настоящего времени. В на­ шей стране используют эндопротез Мура — ЦИТО, отличающийся от оригинального протеза Мура формой шейки и большей длиной четырехгранной ножки. Увеличенная (до 20 см) длина штифта обеспечивает равномерную нагрузку на межвертельную область и диафиз бедренной кости и позволяет в большинстве случаев обойтись без применения цемента. В верхней расширенной части протеза, врезающейся в межвертельную область бедренной кости, имеются два окна для врастания костной ткани.

В 1946 г. братья Judet сконструировали эндопротез, состоящий из акриловой головки на металлическом штифте для фиксации в шейке бедренной кости. В дальнейшем для улучшения фиксации стали применять конструкции с изогнутым удлиненным штифтом.

Метод однополюсного эндопротезирования быстро получил ши­ рокое распространение, однако последующие наблюдения показали, что раздельное протезирование только головки бедренной кости при деформирующем артрозе и анкилозах неизбежно приводит к неудаче. Постепенное ухудшение результатов связано не только с конструк­ цией эндопротезов, а с самой идеей протезирования одной суставной поверхности — головки или вертлужной впадины. Протез вызывает постоянное механическое раздражение противоположной, непроте-

528

Рис. 23.4. Эндопротез тазобедренного сустава Чанли.

зированной поверхности, в результате чего образуются костные разрастания, ограничивающие движения. Протезирование всего та­ зобедренного сустава (вертлужной впадины и головки бедренной кости) позволяет вынести узел подвижности за пределы костной ткани и тем самым избежать длительного механического раздраже­ ния как головки бедренной кости, так и суставной впадины. В нашей стране такое протезирование впервые с успехом осуществил

К.М. Сиваш в 1959 г.

В1960 г. Charnley показал, что протез может быть укреплен костным цементом (акрил-цемент). Заполнение цементом простран­ ства между стержнем протеза и эндостальной поверхностью кости является эффективным способом достижения более надежной фик­ сации. Вертикальная нагрузка, прилагаемая к головке протеза, при наличии цемента распределяется на большую поверхность. В 1961 г. Charnley применил в клинике эндопротез, состоящий из суставной впадины в виде колпачка из политетрафлуорэтилена (тефлона) и штифта с головкой из комохрома (рис. 23.4, 23.5). Фиксация обеих частей эндопротеза к костной ткани осуществляется с помощью специального цемента. Небольшие размеры головки эндопротеза и полимерный колпачок позволяют уменьшить трение и тем самым предотвратить быстрый износ и смещение колпачка. Работы Charnley касаются всех аспектов тотального эндопротезирования: хирургиче­ ской биомеханики тазобедренного сустава, концепции артропластики

снизким коэффициентом трения, смазки, материаловедения, мик­ роклимата операционной. Во всех последующих моделях эндопротезов (исчисляемые сотнями), созданных McKee-Farrar, Ring, Mtiller, А. Герчевым, И. А. Мовшовичем, С. В. Вирабовым, воплощена одна из его идей.

529

Рис 23.5. Рентгенограмма тазобедренного сустава после имплантации эндопротеза Чанли.

Ранние результаты цементного крепления эндопротезов обычно превосходны, однако отдаленные ухудшаются из-за расшатывания имплантатов. Частота ревизий при эндопротезировании с цементом через 10 лет после операции по Чанли колеблется от 1,6% [Charnley, 1983; Wroblewski, 1986] до 46% [Almby, 1982]. В молодых возра­ стных группах количество расшатываний имплантатов при тоталь­ ном эндопротезировании с цементом выше. Расшатывание и неста­ бильность цементированных имплантатов обусловлены разными факторами: механической деградацией костного цемента со време­ нем; нарушением механической стойкости из-за включений воздуха, крови, расслоения костного цемента; тканевой реакцией, обуслов-

530

\

ленной термохимическим побочным влиянием костного цемента; иммунологическим ответом тканей реципиента на продолжительное поступление мономера из акрил-цемента.

Совершенствование имплантируемых устройств и техники це­ ментирования, включая костный лаваж, смешивание цемента в вакууме, центрифугирование в момент приготовления цемента, вве­ дение цемента в костномозговой канал под давлением, способство­ вали уменьшению количества случаев нестабильности имплантатов. Однако применение костного цемента также не решило проблему фиксации эндопротеза во временном аспекте. Расшатывание конст­ рукции, нестабильность, боли и поздние нагноения оставались не­ решенными проблемами эндопротезирования. Современные дости­ жения в области материаловедения и технологии позволили разра­ ботать конструкции с пористой, спонгиозной, коралловой поверх­ ностью для прочного первичного задела с костью. Эти конструкции могут быть использованы без применения цемента, позволяя избе­ жать его недостатков. В нашей стране до последнего времени не было таких конструкций, поэтому получили распространение сис­ темы «Biomet», «ESKA-Medical Liibeck», рассчитанные на врастание кости в поры компонентов эндопротеза и биологическую фиксацию.

Керамические тотальные протезы используют в Европе около 15 лет. Керамическую впадину с помощью специального инстру­ мента ввинчивают в тазовую кость, не применяя цемента. Кера­ мическую головку с легким давлением надевают на шейку ме­ таллической ножки, которая имеет перфорации и вдавления для врастания кости. За рубежом в клинической практике с 80-х годов начали применять эндопротезы из металлокерамических компо­ зитных материалов. Покрытие титанового имплантата гидроксилапатитом является привлекательной альтернативой в получении композитного материала, сочетающего в себе внутреннюю проч­ ность металла с биологически активной поверхностью, характерной для гидроксилапатита. Покрытие производят с использованием плазменно-распыляющей техники. В клинической практике гидроксилапатит применяют в течение 20 лет как костнопластический материал в хирургической стоматологии, отоларингологии, пласти­ ческой и реконструктивной хирургии.

В нашей стране использовали эндопротез Герчева (Болгария) с керамической головкой, которая контактирует с полимерным вкла­ дышем.

23.1.1. Эндопротезирование головки бедренной кости

Однополюсное эндопротезирование головки бедренной кости произ­ водят у больных пожилого и старческого возраста с субкапитальными оскольчатыми переломами шейки бедренной кости, нерепонируемыми переломами шейки вследствие интерпозиции отломков или кап­ сулы сустава, переломами шейки с вывихом головки бедренной кости, а также при переломах шейки бедренной кости у больных, которые из-за тяжелых сопутствующих заболеваний (расстройства

531

мозгового кровообращения, гемиплегия, паркинсонизм) не могут пользоваться костылями, и при ложных суставах шейки, асептиче­ ском некрозе головки бедренной кости с выраженным болевым син­ дромом и нарушением функции нижней конечности.

Однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава вы­ полняют с помощью эндопротезов Мура — ЦИТО, изготовленных по современной технологии. Асептика операционной должна быть идеальной. Рекомендуется операционная с вертикальным ламинар­ ным потоком. Большое значение придается подготовке кожных по­ кровов больного до его поступления в операционную: дважды — ванна, обработка кожных покровов антисептиком и наложение сте­ рильной повязки.

Операцию выполняют под наркозом в положении больного лежа на боку, противоположном стороне поражения. Наиболее распрост­ ранен задний доступ типа Кохера — Джибсона — Мура. При этом доступе у пожилых людей удается достичь сустава без отсечения средней и малой ягодичных мышц от большого вертела. Апоневротическую часть большой ягодичной мышцы рассекают внизу раны, а вверху тупо расслаивают ее волокна. Среднюю и малую ягодичные мышцы отводят кверху, при этом обнажаются короткие ротаторы бедра. Сухожилия этих мышц (грушевидная, верхняя и нижняя близнецовые, наружная и внутренняя запирательные и квадратная мышца бедра) пересекают у места их прикрепления. При оттяги­ вании этих мышц книзу и кзади обнажается задняя часть капсулы тазобедренного сустава и в глубине нижнего угла раны чаще всего виден седалищный нерв, окутанный жировой клетчаткой. Капсулу сустава рассекают продольно.

Конечность сгибают в коленном суставе и ротируют кнутри, в результате чего обнажается место перелома (ложного сустава) шейки бедренной кости. Из вертлужной впадины удаляют головку бедрен­ ной кости, рубцовую ткань, остатки круглой связи; измеряют ди­ аметр удаленной головки и подбирают эндопротез в соответствии с ее размером. Необходимо подчеркнуть важность правильного подбора размера устанавливаемой головки. Это делают предварительно по рентгенограмме и путем пробного введения шаблонов эндопротеза предполагаемого размера в вертлужную впадину (головка эндопро­ теза должна входить с характерным присасывающим звуком). Если головка протеза будет меньше головки бедренной кости, то может наступить протрузия вертлужной впадины. При избыточном размере головки протеза ускоряются развитие артрозных изменений верт­ лужной впадины и износ хряща. В обоих случаях существует опас­ ность вывиха эндопротеза в момент зашивания раны или в бли­ жайшем послеоперационном периоде. Проксимальный конец бед­ ренной кости выводят в рану. С помощью долота или осцилляторной пилы удаляют оставшуюся часть шейки бедренной кости по меж­ вертельной линии, а коробчатым долотом — участок губчатой кости, после чего фигурным рашпилем в костномозговом канале формируют ложе для ножки эндопротеза, при этом плоскость рашпиля должна соответствовать плоскости шейки бедренной кости. Эта плоскость

532

отклоняется кпереди от фронтальной на 10—15°. Ориентирами слу­ жат малый вертел и надколенник. Перед установкой эндопротеза прошивают капсулу сустава с обеих сторон разреза тремя-четырьмя лавсановыми нитями.

Эндопротез забивают в костномозговой канал с помощью спе­ циального сферического импактора. Нижний край шейки эндопро­ теза должен плотно «сесть» на компактную кость над малым вер­ телом. Затем проверяют прочность фиксации эндопротеза. При на­ личии подвижности ножки эндопротеза, что обусловлено выражен­ ным возрастным остеопорозом и большим диаметром костномозгового канала, для фиксации используют костные аутотрансплантаты из удаленных головки и шейки бедренной кости или костный цемент. Операцию заканчивают послойным зашиванием раны после введения трубки для активного дренирования гематомы. Оперированную ко­ нечность укладывают в плоскости кровати с деротационной шиной в положении умеренной наружной ротации и отведения.

Эндопротезирование головки бедренной кости может быть вы­ полнено также из переднелатерального доступа с передним подходом к суставу. При этом доступе больной может находиться в положении лежа на спине с небольшим валиком под ягодицей со стороны операции или на здоровом боку. Этот доступ более травматичен, так как для обнаружения сустава приходится частично отсекать от большого вертела переднюю порцию малой и средней ягодичных мышц, однако при этом сохраняются все анатомические образования задней поверхности сустава, включая капсулу, в связи с чем пред­ отвращается вывих эндопротеза при раннем сидении и активизации больных. С точки зрения предупреждения инфекции переднелатеральный доступ также предпочтительнее, так как удален от яго- дично-анальной области.

При замене головки бедренной кости углеродными эндопротезами используют перед нелатеральный доступ, с целью облегчения кото­ рого и меньшей травматизации ягодичных мышц можно произвести остеотомию большого вертела. После установки углеродного эндо­ протеза по той же методике и тем же инструментом из набора Мура — ЦИТО большой вертел фиксируют на прежнем месте с помощью проволочных или лавсановых швов.

23.1.2. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава

Ранее тотальное эндопротезирование производили только больным старше 60 лет, у которых единственным средством снять боли могла быть резекция тазобедренного сустава. Затем начали решать задачу улучшения функции сустава и постепенно расширили показания: ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева, болезнь Стилла, дефор­ мирующий артроз различной этиологии, асептический некроз голо­ вки бедренной кости, несросшиеся переломы шейки бедренной кости и чрезвертельные, постсептические, туберкулезные и операционные анкилозы, состояние после реконструктивных операций, костные

533