Эндопротезирование тазобедренных суставов отдаленные результаты

С.Н.Измалков1, А.Н.Братийчук1, А.К.Усов2, Г.В.Куропаткин2
1ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, Чапаевская ул., д.89, Самара, Россия, 443099
2ГБУЗ СО «Самарская областная клиническая больница им.В.Д.Середавина», Ташкентская ул., д.159, Самара, Россия, 443095

Введение. В современных условиях первичное цементное эндопротезирование — широко распространенный и высокоэффективный способ хирургического лечения большинства больных с выраженными и, нередко, терминальными стадиями многих заболеваний тазобедренного сустава [1,5,8,9,10,11,14].

Эту операцию все чаще выполняют у молодых пациентов. Поэтому к ней предъявляют повышенные требования в плане увеличения продолжительности неосложненной эксплуатации эндопротеза. С другой стороны, у лиц пожилого возраста повторное вмешательство в виде ревизионного эндопротезирования на протяжении всей оставшейся жизни выглядит малоперспективным и маловероятным, что также требует повышенной надежности первично устанавливаемого на цемент имплантата [7,12].

Среди компонентов эндопротезов тазобедренного сустава в плане долговечности более проблематичным является вертлужный компонент. Его асептическое расшатывание возникает значительно чаще, чем бедренного. Соотношение неэффективности обоих компонентов по причине асептического расшатывания нередко достигает величины 1,2:1 – 1,5:1 [2,5,6,7,11,15,17,18,19,21,22].

Качество цементной мантии, выраженность ее интеграции в подлежащую кость, прочность костной ткани в ацетабулярной области – вот «ключевые» условия надежной и длительной работы цементной чашки [9,11,20]. В связи с этим видится очевидной необходимость поиска новых способов, улучшающих цементную устойчивость ацетабулярного компонента и, тем самым, увеличивающих «продолжительность жизни» имплантата в целом.

Цель исследования – сравнение среднесрочных и отдаленных результатов различных способов цементной фиксации ацетабулярного компонента, примененных в ходе тотального цементного эндопротезирования тазобедренного сустава в современных условиях.

Материалы и методы. Основу настоящего исследования составили клинические наблюдения за 981 пациентом, находившимся на обследовании и лечении в Самарском областном центре эндопротезирования и реконструкции крупных суставов ГБУЗ СОКБ им. В.Д.Середавина с 1996 г. по 2015 г. В связи с имеющимися у них заболеваниями тазобедренного сустава всем выполнили операции первичного цементного эндопротезирования. У 887 человек замену естественного сустава на искусственный произвели с одной стороны, а у 94 – с двух сторон. В итоге, общее число операций равнялось 1075 хирургическим вмешательствам, которые и анализируем ниже. Всем больным установили эндопротезы с парой трения «металл-полиэтилен». Химической основой примененного костного цемента являлся полиметилметакрилат. По степени вязкости костный цемент был средне- и высоковязким.

Предварительно у всех пациентов получили добровольное информированное согласие на проводимое исследование. Всех больных методом «запечатанных конвертов» рандомизировали на три группы (табл. 1). Первую группу составили пациенты, которым выполнили одноментную прессуризацию с предварительным формированием в крыше вертлужной впадины шести-восьми слепых анкерных отверстий в произвольном порядке – 364 операции. Во вторую группу вошли больные, подвергнутые двухмоментной прессуризации, сочетаемой также с аналогичными шестью-восьми слепыми отверстиями – 352 операции. Третья группа – лица, которым произвели двухмоментную прессуризацию с наложением только двух анкерных отверстий в крыше вертлужной впадины, являющейся наиболее нагружаемой зоной этого анатомического образования [9,11,14,15] – 359 операций.

Таблица 1

Распределение больных и выполненных им операций по группам

Большинство пациентов были в возрасте 50-59 лет (67,6%). Распределение больных по возрасту (табл.2) и полу (табл.3) было приблизительно одинаковым, без статистически достоверных различий.

Таблица 2

Распределение больных по группам и по возрасту

Но в целом, число женщин преобладало над числом мужчин, что составило соответственно 58,0% и 42,0%.

Таблица 3

Распределение больных по группам и по полу

Основными показаниями для первичной артропластики были первичный коксартроз, перелом шейки бедра и посттравматический коксартроз. Распределение нозологических форм по группам было без существенных отличий (табл.4).

Таблица 4

Распределение операций по нозологическим формам и клиническим группам

С целью совершенствования техники цементирования у пациентов третьей группы, начиная с 2011 г., применили специально разработанные два устройства, дополняющие стандартные. Ими явились: «Инструмент для выполнения отверстий в крыше вертлужной впадины при тотальном цементном эндопротезировании тазобедренного сустава» (Патент РФ на полезную модель № 129375, приоритет от 13.11.2012 г.) и «Универсальный инструмент для установки вертлужного компонента цементной фиксации при эндопротезировании тазобедренного сустава» (Патент РФ на полезную модель № 132335, приоритет от 25.04.2013 г.).

Техника установки бедренного компонента у пациентов всех трех групп была однотипной и базировалась в основном на принципах третьего поколения способов цементной фиксации – modern cementing technique [5,11,18,20].

Критерием включения в исследование явился факт только одной цементной фиксации ацетабулярного компонента с предварительно сформированными слепыми отверстиями. Такой подход реализовали при нормальной плотности костной ткани и прочной субхондральной костной пластинке, определяемых визуально в ходе всех 1075 операций. Критерием исключения стал факт применения не только одного костного цемента, но и совместно с ним 2-4 спонгиозных полнорезьбовых винтов, вводимых в надацетабулярную область, что производили у пациентов с визуально определяемыми в ходе операции признаками остеопороза.

Критериями эффективности примененного способа цементной фиксации считали отсутствие по данным полипозиционной рентгенографии зон костной резорбции в области ацетабулярного компонента (по J.DeLee-J.Charnly, 1976) и отсутствие неудовлетворительных (менее 70 баллов) клинико-функциональных результатов по шкале HHS (W.H.Harris,1969) в сроки через один год, пять, десять и 15 лет после первичного эндопротезирования [3,11,16].

Конечной точкой исследования стал факт выполнения операции ревизионного эндопротезирования из-за возникшей асептической нестабильности ацетабулярного компонента, что констатировали в сроки через пять, десять и 15 лет после первичной операции. Сроки пять и десять лет после первичной артропластики условно считали «средними», а 15 лет – «отдаленным».

Обсуждение. Частота рентгенологически выявляемых зон костной резорбции в области ацетабулярного компонента через один год после операции была наименьшей среди больных третьей группы – 2,5%, достоверно отличаясь от пациентов только первой группы (табл.5).

Через пять лет среди больных третей группы рентгенологические признаки остеолиза были обнаружены в 5,8% клинических наблюдений, что достоверно отличалось не только от больных первой, но и второй групп. Аналогичная тенденция сохранялась и в период через десять лет после первичной операции — частота этих признаков в третьей группе составила 11,1%.

Таблица 5

Кумулятивная частота рентгенологических признаков остеолиза в области ацетабулярного компонента (по J.DeLee-J.Charnly, 1976)

В итоге, при кумулятивном подсчете частоты рентенологического выявления признаков остеолиза за 15 лет картина выглядит так: в первой группе их идентифицированы в 28,8%, во второй – в 26,4% и в третьей – в 17,3% клинических наблюдений.

Таким образом, можно констатировать, что двухмоментная прессуризация костного цемента с предварительным формированием в наиболее нагружаемой зоне вертлужной впадины, ее крыше, двух слепых отверстий, является наиболее целесообразным способом применения костного цемента, минимально допускающим развитие рентгенологически идентифицируемого остеолиза костной ткани.

Эти данные сопрягались с частотой неудовлетворительных клинико-функциональных результатов по шкале HHS (табл.6).

Таблица 6

Кумулятивная частота неудовлетворительных клинико-функциональных результатов лечения (по шкале HHS)

Через один год неудовлетворительных клинико-функциональных результатов зарегистрировано не было. Но в последующие временные промежутки величина неудовлетворительных величин показателя HHS была наименьшей в третьей группе больных. Так, через пять лет после первичной операции неудовлетворительные результаты отмечены в 1,4% клинических наблюдений. Через десять лет их число составило 4,4%, а через 15 лет – 7,2%, что достоверно отличалось от аналогичных показателей в первой и второй группах.

Это свидетельствует о том, что больные, подвергнутые двухмоментной прессуризации с двумя анкерными отверстиями через пять, десять и через 15 лет после первичной операции чувствовали себя лучше, а показатели их двигательной активности были более высокими по сравнению с больными первой и второй групп.

Чрезвычайно важными для нас стали результаты изучения ключевого показателя, который мы именовали «конечной точкой исследования». Речь идет о частоте операций ревизионного эндопротезирования с заменой ацетабулярного компонента. И здесь, как и при анализе двух предыдущих показателей, тенденции оказались аналогичными (табл.7).

Таблица 7

Кумулятивная частота операций ревизионного эндопротезирования с заменой ацетабулярного компонента

Через один год после первичной операции вторичное вмешательство из всех наших больных не понадобилось никому. Однако в течение пять лет такая необходимость появилась. Так, среди пациентов первой группы эти операции выполнили в 4,9%, а во второй – в 1,9% клинических наблюдений. Среди больных третьей группы такого рода операции не потребовались. Через десять лет ревизионное эндопротезирование произвели в 10,4% наблюдений первой группы, в 6,8% — второй и в 1,6% — третьей группы.

В итоге, за все 15 лет наблюдения ревизионные вмешательства среди больных первой группы выполнили в 16,4%, второй – в 11,9% и третьей группы – в 4,4% клинических наблюдений. Иными словами частота операций ревизионного эндопротезирования была наименьшей в группе больных с двухмоментной прессуризацией и двумя анкерными отверстиями.

Полученные данные наглядно иллюстрируются кривыми выживаемости ацетабулярного компонента, рассчитанными по методике Каплана-Мейера [4, 13] (рис.1).

Рисунок 1. Выживаемость вертлужного компонента в зависимости от способа его цементной фиксации

Через 15 лет выживаемость вертлужного компонента у больных третьей группы оказалась наибольшей, соответствующей 0,971 ус.ед. У пациентов второй группы показатель выживаемости соответствовал 0,945 ус.ед, а в первой группе – 0,932 ус.ед.

Это свидетельствует о несомненных преимуществах третьего способа первичного применения костного цемента, обеспечивающего среди прочих равных условий в максимальной степени стабильность комплекса «ацатабулярная область – вертлужный компонент» в целом, и не допускающего, в частности, клинически определяемого асептического расшатывания вертлужного компонента имплантата.

Выводы

1. Существует прямо пропорциональная зависимость между способом цементной фиксации вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава и частотой развивающейся в последующем его асептической нестабильности.
2. Наиболее результативным способом является двухмоментная прессуризация костного цемента с предварительным формированием двух-четырех отверстий в наиболее нагружаемой зоне вертлужной впадины – в ее крыше.
3. У таких больных частота рентгенологически выявляемых признаков асептической нестабильности вертлужного компонента через десять лет составляет 11,1%, а через 15 лет — 17,3%.
4. Это влечет за собой выполнение ревизионных вмешательств с заменой данного компонента соответственно в 1,6% и 4,4% клинических наблюдений, что достоверно реже в сравнении с другими способами его цементной фиксации.
5. Выживаемость вертлужного компонента за 15-летний период наблюдения при рассматриваемом способе цементного укрепления является наиболее значимой, соответствующей 0,971 ус.ед.

Конфликт интересов: нет.

Финансирование: собственные средства авторов.

Литература

1. Ахтямов И.Ф., Кузьмин И.И. Ошибки и осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава. — СПб.: Центр оперативной печати, 2006. — 260 с.
2. Даниляк В.В., Вергай А.А., Ключевский В.В., Молодов М.А. Среднесрочные результаты эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием ASR XL (DePue) // Травматология и ортопедия России. – 2015. — №1 (75). – 21-31.
3. Денисов А.О., Шильников В.А., Барнс С. Коксовертебральный синдром и его значение при эндопротезировании тазобедренного сустава (обзор литературы) // Травматология и ортопедия России. – 2012. — №1. – С.121-127.
4. Гланц С. Медико-биологическая статистика /Перевод с англ. — М.: Практика, 1999. – 459 с.
5. Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика: руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 704 с.
6. Каминский А.В., Марченкова Л.О., Поздняков А.В. Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава: эпидемиология, причины, факторы риска (обзор зарубежной литературы) //Вестник травматологии и ортопедии им.Н.Н.Приорова. – 2015. — №2. – С.83-89.
7. Коваленко А.Н., Шубняков И.И., Тихилов Р.М., Черный А.Ж. Обеспечивают ли новые и более дорогие имплантаты лучший результат эндопротезирования тазобедренного сустава? //Травматология и ортопедия России. – 2015. — №1(75). – С.5-20.
8. Котельников Г.П., Ларцев Ю.В. Остеоартроз: руководство. – М., ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 208 с.
9. Куропаткин Г.В., Ахтямов И.Ф. Костный цемент в травматологии и ортопедии. – 2-е изд. доп. и перераб. – Казань: Издательство «ТаГраф», 2014. – 188 с.
10. Ортопедия: национальное руководство /под ред. С.П.Миронова, Г.П.Котельникова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 832 с.
11. Руководство по хирургии тазобедренного сустава / под ред. Р.М.Тихилова, И.И.Шубнякова. – СПб.: РНИИТО им.Р.Р.Вредена, 2015. – Том II. – 356 с.
12. Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Коваленко А.Н., Тотоев З.А., Лю Бо, Билык С.С. Структура ранних ревизий эндопротезирования тазобедренного сустава // Травматология и ортопедия России. – 2014. — №2 (72). – С.5 -13.
13. Bland J.M., Altman D.G. Survival probabilities (the Kaplan-Meier method). // BMJ., 1998, V. 317., p. 1572.
14. Buechel F.F., Pappas M.J. Principles of Human Joint Replacement. Design and Clinical Application. – Berlin: Springer, 2001. – P.322.
15. Corbett K.L., Losina E., Nti A.A., Prokopetz J.J.Z., Katz J.N. Population-based rates of revision of primary total hip arthroplasty: a systematic review. PLoS One. 2010; 5 (10): e 13520. doi:10.1371/journal.pone.00113520.
16. DeLee J., Charnly J. Radiological demarcation of cemented sockets in total hip replacement. Clin. Orthop. Relat. Res. – 1976. — № 121. – р.20-32.
17. Lindgren V., Garellick G., Karrholm J., Wretenberg P. The type of surgical approach influences the risk of revision in total hip arthroplasty. A study from the Swedish Hip Arthroplasty Register of 90,662 total hip replacements with 3 different cemented prostheses. Acta Orthop. 2012; 83 (6): 559–65.
18. Malchau H. Prognosis of total hip replacement. Surgical and cementing technique in THR:a revision-risk study of 134,056 primary operations / H. Malchau, P. Herberts //63rd Annual Meeting of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. — Atlanta, USA. — 1996. — P.22-26.
19. Paprosky W.G., Greidanus N., Antoniou J. Revision Total hip arthroplasty. American Academy of Orthopaedics. Monograph Series, January 2001.
20. Russotti G. Cemented total hip arthroplasty with contemporary techniques / G. Russotti, M. Coventry, R. Stauffer // Clin. Orthop. and Rel. Res. — 1988. — N. 235-P.338.
21. Sibanda N., Copley L.P., Lewsey J.D., Borroff M., Gregg P., MacGregor A.J., Pickford M., Porter M., Tucker K., van der Meulen J.H. On behalf of the Steering Committee of the National Joint Registry (NJR) for England and Wales. Revision rates after primary hip and knee replacement in England between 2003 and 2006 // PLoS Med. 2008; 5 (9): e 179. doi: 10.1371/journal.pmed.0050179.
22. Swedish Hip Arthroplasty Register. Annual Report 2009 (shortened version) . — Department of Ortopaedics Sahlgrenska University Hospital. October 2010. – Р.108.