ОПТИМАЛЬНИЙ МЕТОД ПЕРВИННОГО ЕНДОПРОТЕЗУВАННЯ КУЛЬШОВОГО СУСТАВА ПРИ НАСЛІДКИ СКЛАДНИХ ПЕРЕЛОМІВ вертлюжної западини

1. бібліографічна ПОСИЛАННЯ

1 Гудз А.І. 1 Ласунский С.А. 1 Денисов А.О. 1 Шильников В.А. 1 Стафеев Д.В. 1

1 ФГБУ «Російський ордена Трудового Червоного Прапора науково-дослідний інститут травматології і ортопедії ім. Р.Р. Вредена »МОЗ Росії

У статті проаналізовано дані наукової літератури з різних аспектів проблеми лікування пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини, проведена порівняльна оцінка результатів лікування пацієнтів з даною патологією, пролікованих в РНІІТО ім. Р.Р. Вредена, і виконано математичне моделювання проведених операцій. Переломи вертлюгової западини є найбільш складним видом в структурі травми кісток тазу і є наслідком високоенергетичних впливів, що обумовлює поєднаний і множинний характер пошкоджень у постраждалих, в результаті чого своєчасна діагностика і лікування переломів кульшової западини не завжди можлива. Найбільш часто зустрічається наслідком переломів кульшової западини є прогресуюче розвиток деформуючого артрозу тазостегнового суглоба. Оптимальним функціональним методом відновлення пошкодженого суглоба є ендопротезування кульшового суглоба. Основною проблемою при виконанні артропластики в результаті складних переломів кульшової западини є досягнення первинної стабільної фіксації ацетабулярного компонента, що пов'язано з важким порушенням анатомії вертлюжної западини, її сферичності, наявністю кісткових дефектів. Незважаючи на великий перелік використовуваних методик і наявних сучасних імплантатів, частота ускладнень і незадовільних результатів хірургічного лікування, як і раніше висока. В результаті проведеного аналізу виявлено найбільш перспективні методи артропластики кульшового суглоба у пацієнтів з досліджуваної патологією, що дозволяють поліпшити функціональний результат.

3d моделювання.

перелом вертлюжної западини

порушення безперервності тазового кільця

ендопротезування

1. Giannoudis PV, Bireher M., Pohlemann T. Advanses in pelvic and acetabulum surgery // Injury. - 2007. - № 38 (4). - С. 395-396.

2. Гудушаурі Я.Г. Проблемні питання вчення про політравмі таза // Технології живих систем. - 2016. - № 7. - С. 4-15.

3. біса Г.М. Травматологічні аспекти хірургічної тактики лікування нестабільних ушкоджень таза в гострому періоді травматичної хвороби / Г.М. Біса, В.Г. Багдасарьянц // Бюлетень Східно-Сибірського наукового центру СВ РАМН. - 2007. - № 4. - 30 с.

4. Halawi MJ Pelvic ring injuries: Emergency assessment and management // Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. - 2015. - 6 (4): 252-258.

5. Kumar P., Sen RK, Kumar V., Dadra A. Quality of life following total hip arthroplasty in patients with acetabular fractures, previously managed by open reduction and internal fixation // Chinese Journal of Traumatology. - 2016. - 19 (4): 206-208.

6. Letournel E. Fractures of the acetabulum: a study of a series of 75 cases // J. Orthop Trauma. - 2006. - Jan; 20 (1 Suppl): S15-19.

7. Sen RK Posterior wall reconstruction using iliac crest strut graft in severely comminuted posterior acetabular wall fracture / RK Sen, SK Tripathy, S. Aggarwal, T. Tamuk // Int. Orthop. 2010. - Vol. 35, N 8. - P. 1223-1228.

8. Артюх В.А. Розробка удосконалених підходів до хірургічного лікування хворих з переломами вертлюгової западини і їх наслідками: автореф. дис. ... канд. мед. наук: 14.00.22 / [Місце захисту: Воен.-мед. акад. ім. С.М. Кірова]. - СПб., 2007. - 23 с .: іл. РДБ ОД, 9 07-5 / 417.

9. Xie S., Manda K., Wallace RJ et al. Time Dependent Behaviour of Trabecular Bone at Multiple Load Levels // Annals of Biomedical Engineering. - 2017. - 45 (5): 1219-1226.

10. Анкін Л.Н., Анкін Н.Л. Практика остеосинтезу та ендопротезування. - Київ, 1994. - 272 с.

11. Тіхілов PM Керівництво по хірургії кульшового суглоба / PM Тіхілов, І.І. Шубняков. - СПб .: РНІІТО ім. PP Вредена, 2015. - Т. II. - 85 с.

12. Morison Z., Moojen DJF, Nauth A. et al. Total Hip Arthroplasty After Acetabular Fracture Is Associated With Lower Survivorship and More Complications // Clinical Orthopaedics and Related Research. - 2016. - 474 (2): 392-398.

13. Shin JK Analysis of Predictors of Results after Surgical Treatment of Acetabular Fractures / JK Shin, SJ An, TS Go et al. // The Korean Hip Society (KAMJE). - 2015. - 27 (2): 104.

14. Тотальне ендопротезування кульшового суглоба при наслідках переломів кульшової западини: дис. ... канд. мед. наук: 14.01.15 / [Місце захисту: ГУН «Російський науково-дослідний інститут травматології і ортопедії»]. - СПб., 2011. - 116 с .: іл.

15. Arola D., Bajaj D., Ivancik J. et al. Fatigue of Biomaterials: Hard Tissues // Int J Fat. - 2010. - 32 (9): 1400-1412.

16. Anizar-Faizi A. Outcome of Surgical Treatment for Displaced Acetabular Fractures // Malays Orthop J. - 2014. - Nov; 8 (3): 1-6.

Переломи кісток? таза і вертлужноі? западини становлять від 3 до 8% всіх переломів скелета [1]. У структурі ушкоджень таза ацетабулярного переломи становлять від 7 до 20% [2]. У групі політравм ця цифра досягає 20%. На частку кататравмі припадає 40% випадків важких пошкоджень вертлюжної западини [3]. Основною причиною переломів кульшової западини є дорожньо-транспортні пригоди (90% випадків) [4].

За останнє сторіччя число постраждалих з важкими переломами вертлюгової западини збільшилася майже в 20 разів [5]. Переважна більшість пацієнтів (до 73%) [6] з переломами вертлюгової западини - це працездатні, здорові люди віку молодше 50 років, частіше чоловіки. У зв'язку з цим суспільство несе суттєві соціально-економічні втрати, так як більшість постраждалих, за даними статистики, стають вар? Кими інвалідами або змушені змінити професію [7]. На жаль, в нашій країні більшості постраждалих з такими травмами проводиться консервативне лікування [8], в той час як в провідних зарубіжних установах виконують відкриту репозицію і фіксацію вертлюжної западини зі зміщенням уламків у 70% постраждалих [9]. Варто зазначити, що відновлення конгруентності вертлюжної западини ще не гарантує успішного результату, так як можливі випадки незрощення таких переломів. За даними літератури, несприятливі результати, в залежності від точності репозиції, можуть досягати до 50%. А при важких переломах, коли відбувається центральний вивих головки стегнової кістки, негативний результат близький до 90% [10].

На думку сучасних дослідників, наслідками переломів кульшової западини є прогресування больового синдрому і порушення функції нижньої кінцівки. До несприятливих наслідків як консервативного, так і оперативного лікування переломів кульшової западини відносяться посттравматичний артроз тазостегнового суглоба, асептичний некроз головки стегнової кістки, гетеротопічні оссіфікати в області тазостегнового суглоба, перелом металоконструкцій, які є, на думку багатьох дослідників, пізніми ускладненнями даної патології [11].

Незважаючи на успішне виконання відкритої репозиції і внутрішньої фіксації переломів кульшової западини, 20% постраждалих потребують подальшого хірургічному втручанні [12] в зв'язку з розвитком пізніх ускладнень або незрощенням переломів. Найбільш часто зустрічається наслідком переломів западини є прогресуюче розвиток деформуючого артрозу тазостегнового суглоба (30%) [13]. Появі артрозу сприяють не тільки травми самі по собі, а й перенесені з приводу них операції на суглобі.

Навіть з огляду на сучасні підходи і можливості великих ортопедичних клінік, вибір методу оперативного лікування наслідків важкого перелому вертлюгової западини обмежений артродеза і тотальним ендопротезування тазостегнового суглоба. Принцип артродеза тазостегнового суглоба полягає в стабілізації суглоба шляхом забезпечення його механічної нерухомості, що абсолютно невигідно в функціональному відношенні. В результаті такої операції настає декомпенсація з боку попереково-крижового відділу хребта, колінного суглоба.

У зв'язку з цим сучасними хірургами віддається перевага альтернативного методу функціонального відновлення пошкодженої кінцівки - тотального ендопротезування кульшового суглоба з різними модифікаціями артропластики. Однак виконання таких операцій при наслідки важких переломів кульшової западини - це трудомісткий процес, який відноситься до операцій високої складності, обумовлений серйозними ускладненнями, великою крововтратою і тривалої реабілітацією постраждалих після оперативного лікування. Також необхідний високий рівень підготовки хірурга, сучасне оснащення та наявність необхідних імплантів.

Аналізнечисленних відомостей спеціальної вітчизняної літератури про результати ендопротезування при тяжких наслідках переломів кульшової западини визначив актуальність даної теми наукового дослідження.

Мета дослідження. Провести порівняльну оцінку різних варіантів ендопротезування кульшового суглоба у пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини з порушенням цілісності тазового кільця на підставі математичного моделювання таких операцій і порівняльного аналізу середньострокових і віддалених результатів лікування.

Матеріали та методи. 150 історій хвороби, рентгенограм, комп'ютерних томограм пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини, пролікованих в відділеннях ФГБУ «РНІІТО їм Р.Р. Вредена »МОЗ РФ в період з 2004 по 2016 рік. Всі пацієнти були розділені на 4 групи в залежності від використовуваного методу артропластики. З них опитано і проанкетовано 150 осіб. Основним показанням для включення пацієнтів була наявність у хворих пошкодження вертлюжної западини c порушенням безперервності тазового кільця, що відносяться до 3 типу за класифікацією наслідків складних переломів кульшової западини, розробленої в РНІІТО ім. Р.Р. Вредена в 2011 р [14]:

1 тип - відсутність видимих ​​порушень кісткових структур і правильне їх взаємовідношення в суглобі. Може спостерігатися після переломів кульшової западини без зміщення або при досягненні на попередніх етапах лікування ідеальної анатомічної репозиції. Укорочення кінцівки може спостерігатися тільки в випадках асептичного некрозу головки.

2 тип - найбільш часто зустрічається, є наслідком пошкодження задніх відділів вертлюжної западини. В результаті має місце різного ступеня порушення сферичності вертлюжної западини в поєднанні з різноманітними дефектами задньої стінки. Головка стегнової кістки знаходиться в стані підвивиху або вивиху. З огляду на значну варіабельність за ступенем підвивиху головки і обсягу пошкодження задніх структур суглоба, в цьому типі виділяють 2а, 2б і 2в підтипи.

3 тип є проявом важких (як правило, асоційованих) переломів, при яких порушується безперервність тазового кільця, які в процесі лікування були належним чином репоніровать і адекватно фіксовані.

До групи 1 були включені пацієнти, у яких при тотальному ендопротезуванні виконувалася фіксація ацетабулярного компонента гвинтами (не менше 4). До групи 2, на додаток до ацетабулярного компоненту, фіксованому гвинтами, імплантувати реконструктивна пластина. В 3-ю групу входили пацієнти, яких Ви отримували доступ ендопротезування пошкодженого суглоба з використанням антіпротрузіонного кільця Бурх-Шнайдера. До групи 4 були включені пацієнти з наслідками переломів кульшової западини, при яких порушувалася її сферичність, але не було розриву тазового кільця. Період спостереження за пацієнтами склав від 1 до 5 років. Проведено анкетування досліджуваної когорти пацієнтів, оцінені Rg-грами в середньостроковому і віддаленому періодах, а також виконано математичний експеримент на основі 3D-моделювання.

Результати дослідження та їх обговорення

Результати статистичної обробки даних показали, що в цілому структура контингенту - це молоді, фізично активні, працездатні, частіше чоловіки (71%), люди, які в результаті важких травм можуть стати інвалідами. Виявлено статистично значущі відмінності за тривалістю оперативного втручання, найменший час, витрачений на операцію, було у пацієнтів 2-ї досліджуваної групи. Однак різниці за тривалістю хірургічних маніпуляцій в групах молодих і вікових пацієнтів немає. Аналіз крововтрати в різних вікових групах, а також в залежності від тривалості операції статистично значущих відмінностей не виявив. Хірургічний доступ, який використовується при лікуванні пацієнтів з досліджуваної патологією, залежав в основному від переваг хірурга, який виконував операцію. Однак вдалося встановити статистично значуще відміну. Так, при використанні заднього доступу (31%) тривалість і крововтрата у пацієнтів обох вікових груп значно менше, ніж при використанні двох інших доступів. Все це дозволяє розробляти єдині рекомендації щодо вибору тактики лікування цього контингенту пацієнтів незалежно від віку і статі.

Проведене анкетування і оцінка середньострокових результатів лікування пацієнтів підтвердило відсутність специфічних скарг або їх комбінацій. Багатофакторний аналіз, що проводився на підставі даних міжнародних шкал (Harris для оцінки функціонального стану пацієнта, якому виконувалося тотальне ендопротезування кульшового суглоба, а також шкали WOMAC і SF-36 для оцінки психоемоційного стану), дозволив скласти сумарну картину середньострокових результатів проведеного лікування. При цьому усереднена оцінка за оцінними шкалами показала різну ступінь досягнення максимально можливого результату: Harris - 82, WOMAC-66, SF-36: PH- 48,672; MH- 57,036.

Проведений порівняльний аналіз найближчих і середньострокових результатів лікування пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини з порушенням безперервності тазового кільця з використанням 3 різних методик артропластики: 1 установка і фіксація ацетабулярного компонента до кісток тазу гвинтами (не менше 4); 2 - додатково до вертлужная компоненту, фіксованому гвинтами, встановлюється реконструктивна пластина, що з'єднує обидві колони таза; 3 - установка антіпротрузіонного кільця Бурх-Шнайдера з фіксацією його до кісток тазу гвинтами, дозволив встановити наступне. У пацієнтів після артропластики кульшового суглоба з використанням трьох вищеописаних методик на простежених етапах реабілітації (до 5 років) значущої різниці функціонального результату виявлено не було. Оцінка помилок і ускладнень ендопротезування кульшового суглоба, що призводять до нестабільності ацетабулярного компонента ендопротеза кульшового суглоба і необхідності ревізійного втручання, у пацієнтів з наслідками складного перелому вертлюгової западини з порушенням безперервності тазового кільця виявила високу ступінь залежності функціонального результату від вибору хірургом способу фіксації ацетабулярного компонента під час оперативного втручання.

На основі вивченого матеріалу і проведених експериментів нами визначено, що хороші і відмінні результати ендопротезування були досягнуті при всіх 3 типах артропластики. Однак за результатами кінцево-елементного розрахунку визначені сили, що діють на кожен з гвинтів, які фіксують ацетабулярного компонент. За знайденими силам виконаний розрахунок втомної міцності гвинтів при навантаженні на зріз для кожної конфігурації артропластики. В околиці кожного з фіксуючих гвинтів розглянуті субмоделі, що враховують профіль різьблення, для отримання уточненого напружено-деформованого стану поблизу гвинта. В окремих точках на кромці різьблення розраховано коефіцієнти інтенсивності напружень КІН, обумовлені появою малої тріщини в спонгиозной кістки в околі вершини профілю різьби. За знайденими КІН обчислені можливі швидкості росту втомної тріщини в кістки на кромці різьблення на основі формули Паріса [15]. В процесі кроку гвинт, який проводиться з ацетабулярного компонента в передньо-нижній квадрант вертлюжної западини (рис. 1), для пацієнтів груп 1 і 2, піддається найбільшим розтягують силам, саме цей гвинт слід визнати найбільш слабким. Гвинти, встановлені в верхні квадранти, на всіх стадіях кроку відчувають тільки стискаючі впливу. Ці тенденції зберігаються у всіх розглянутих конфігураціях.

Мал. 1. Схема напрямки гвинтів, що проводяться з ацетабулярного

компонента в кістки таза

Мал. 2. Схема напрямки гвинтів, які фіксують антіпротрузіонное кільце

Бурх-Шнайдера

Кільце Бурх-Шнайдера фіксується в вертлюжної западині за допомогою шести спонгіозна гвинтів, розташованих так, як показано на малюнку 2. На практиці в КБШ встановлюється вкладиш цементної фіксації. В силу того що КБШ має отвори, цемент може забезпечувати додаткову фіксацію самому кільцю (рис. 3). Кріплення кільця до поверхні кістки в ANSYS моделюється рівняннями зв'язку AdjacentRegion.

Мал. 3. Зона контакту цементної мантії КБШ і кісток таза

В процесі Кроку гвинт 6 піддається найбільшім розтягують осьовім НАВАНТАЖЕННЯ и з цього формального крітерію винен буті Визнання найнебезпечнішім. Гвинти 1, 3, 4 на всех стадіях Кроку відчувають только стіскаючі НАВАНТАЖЕННЯ (рис. 2). Трівала міцність Гвинт 6 (має найбільші НАВАНТАЖЕННЯ, что розтягують) в конфігурації, Розглянуто у Цій работе, формально Забезпечує число ціклів, Визнання достатнім для етапу первинної фіксації (9 х 105 при всех трех Розглянуто наборах параметрів матеріалу спонгиозной кісткі). Конфігурація з кільцем Бурх-Шнайдера є найкращою для створення первинної стабільності.

Висновок

У проведеному дослідженні, грунтуючись на публікаціях в сучасній літературі, отриманих клініко-функціональних, рентгенологічних і статистичних даних, а також аналізі помилок і ускладнень, які спричинили за собою розвиток незадовільних результатів лікування, проведеному математичному експерименті, нами було сформульовано алгоритм вибору конструкції при ендопротезуванні пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини.

В основі розробленого нами алгоритму вибору лежить рентгенологічна оцінка вихідного пошкодження вертлюжної западини. Для проведення даної оцінки доцільно виконання рентгенографії травмованого тазостегнового суглоба в 2 стандартних проекціях (пряма і аксіальна проекції), однак рентген-знімки пошкодженого суглоба не дають повного уявлення про обсяг дефектів і ступеня зміщення відламків, тому обов'язковим є виконання спіральної комп'ютерної томографії. Комп'ютерна томографія з 3D-реконструкцією кісток таза дозволяє максимально об'єктивізувати ступінь пошкодження і характер зміщення уламків.

Аналіз структури контингенту пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини дозволив виявити, що за гендерною розподілу чоловіки в досліджуваному масиві переважали (71%) над жінками (29%). Середній вік чоловіків становив 45,7 ± 12,1 року (від 23 до 78 років). Середній вік жінок склав 47,3 ± 14,2 року (від 22 до 75 років). При вивченні соціального статусу пацієнтів було встановлено, що основна маса - це молоді, фізично активні, працездатні люди віком (до 50 років) - 72%. Люди старших вікових груп (до 78 років) відповідно склали 28%. Отримані дані можна порівняти з загальноєвропейськими показниками, неодноразово відзначаються у вітчизняній і зарубіжній літературі [16]. У групах досліджуваних пацієнтів найбільша тривалість виконання оперативного посібники зареєстрована в 3-й групі, найменша - в групі 1. При аналізі тривалості операції в досліджуваних групах статистично значущі відмінності виявлені в 3-й групі пацієнтів (p = 0,00014) у порівнянні з іншими групами. При оцінці тривалості оперативного лікування пацієнтів молодий і вікової груп статистично значущих відмінностей не знайдено.

На підставі ретроспективних даних і їх статистичного аналізу нами встановлено, що найбільш оптимальним доступом при оперативному лікуванні пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини є задній доступ Кохера- Лангенбека до тазостегновому суглобі, що дозволяє добре візуалізувати область втручання і здійснювати маніпуляції, в зв'язку з чим скорочується час операції. Тривалість оперативного втручання при використанні заднього доступу коротше, ніж при використанні передньо-зовнішнього і комбінованого доступів (р = 0,001), в результаті чого знижується крововтрата. Так, найменша крововтрата спостерігалася при використанні заднього доступу, на відміну від передньо-зовнішнього і комбінованого (р = 0,004). При клініко-рентгенологічному обстеженні пацієнтів в післяопераційному періоді отримані хороші функціональні результати.

За результатами математичного розрахунку варіантом для створення первинної стабільності ацетабулярного компонента при тотальному ендопротезуванні у пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини є спосіб артропластики з використанням антіпротрузіонного кільця Бурх-Шнайдера.

На нашу думку, створення модульної системи (кільце Бурх-Шнайдера + ацетабулярного компонент) при ендопротезуванні кульшового суглоба, у пацієнтів з досліджуваної патологією, для створення первинної стабільності вертлужного компонента є кращим напрямком.

Розроблений алгоритм вибору способу оперативного лікування пацієнтів з наслідками складних переломів кульшової западини дозволяє визначити хірургічну тактику з мінімальними матеріальними витратами на передопераційне обстеження. Даний алгоритм дозволяє поліпшити функціональні результати ендопротезування кульшового суглоба у пацієнтів з досліджуваної патологією.

Економічний чинник разом з відносною простотою використання запропонованого алгоритму дозволяє рекомендувати його для практичної роботи травматологів-ортопедів.

бібліографічна ПОСИЛАННЯ

Гудз А.І., Ласунский С.А., Денисов А.О., Шильников В.А., Стафеев Д.В. ОПТИМАЛЬНИЙ МЕТОД ПЕРВИННОГО ЕНДОПРОТЕЗУВАННЯ КУЛЬШОВОГО СУСТАВА ПРИ НАСЛІДКИ СКЛАДНИХ ПЕРЕЛОМІВ вертлюжної западини // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2017. - № 5.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26971 (дата звернення: 17.07.2019).

Пропонуємо вашій увазі журнали, что видають у видавництві «Академія природознавства»

(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)