Предоперационное планирование при эндопротезировании тазобедренных суставов

Тщательное предоперационное планирование необходимо не только для определения размеров эндопротеза, но и разметки ориентиров, необходимых для правильной установки компонентов протеза во время операции. Наличие запланированной разметки положения протеза позволяет хирургу во время оперативного вмешательства проконтролировать точность выполнения своих действий.

При планировании операции эндопротезирования тазобедренного сустава необходимо иметь обзорную рентгенограмму таза с захватом обоих тазобедренных суставов, рентгенограмму пораженного сустава в прямой и боковой проекциях с известным увеличением, которое определяется расстоянием от трубки до снимаемого объекта с помощью маркеров. На основании обзорной рентгенограммы таза определяют укорочение (удлинение) ноги, отношение между верхушкой большого вертела и центром ротации головки бедренной кости при помощи построений, которые выполняют следующим образом. Помечают бугры седалищных костей или «фигуру слезы» с обеих сторон и соединяют их линией, вторую линию проводят между центрами малых вертелов (рис. 1). Расстояние между этими линиями, измеренное на одном уровне (малых вертелов), соответствует разнице длины конечностей. Клиническое измерение длины конечностей не всегда точно отражает реальные размеры, что связано с погрешностями измерения, приводящей контрактурой бедра, перекосом таза. Однако в ряде случаев (обычно после хирургической коррекции длины ноги на фоне врожденного вывиха) необходимо ориентироваться на клиническое измерение длины конечностей.

Рис. 1. Предоперационное планирование: линии соединяют «фигуры слезы» и малые вертелы. Расстояние между этими линиями на уровне головок бедренной кости составляет разницу мины ног, которую необходимо компенсировать во время операции.

На рентгенограмме пораженного тазобедренного сустава в прямой проекции выполняют построения и измерения в следующем порядке.

1. Определяют проекционное увеличение рентгеновского изображения путем измерения маркера (маркер располагают на коже на уровне большого вертела бедренной кости).

2. Накладывают шаблон вертлужного компонента на изображение вертлужной впадины таким образом, чтобы чашка имела максимально полное покрытие (верхний край имплантата должен быть на одном уровне или перекрываться верхним краем вертлужной впадины), но не заходила за линию Келлера (внутренний, тазовый контур вертлужной впадины), а ее нижний угол располагался на уровне «фигуры слезы» под углом 45° к горизонтальной линии (рис. 2а.). Отмечают контуры вертлужного компонента и центр ротации, фиксируют размеры в протокол предоперационного планирования.

Рис. 2. Предоперационное планирование: а — шаблон вертлужного компонента наложен на рентгенограмму тазобедренного сустава таким образом, чтобы чашка имела максимальное покрытие костной ткани и правильную пространственную ориентацию: б — линии проведены через истинный центр ротации сустава (нижняя) и мнимый (верхняя) с учетом необходимой компенсации длины ноги.

3. Проводят горизонтальную линию, перпендикулярную оси бедренной кости, проходящую через центр чашки. Таким образом, отмечается линия, на которой располагается центр ротации головки эндопротеза без учета компенсации длины конечности.

4. Выше центра ротации чашки и параллельно только что проведенной линии проводят дополнительную линию (расстояние между линиями должно быть равно укорочению конечности), которая является ориентиром расположения мнимого центра головки эндопротеза для последующего определения уровня остеотомии шейки бедренной кости с учетом компенсации укорочения ноги (рис. 2 б).

5. Выбирают шаблон бедренного компонента (цементной или бесцементной фиксации) с учетом возраста пациента и состояния костной ткани.

6. Накладывают шаблон на рентгенограмму бедренной кости (рис. 3) таким образом, чтобы наружные контуры ножки (при планировании протеза бесцементной фиксации) или цементной мантии контактировали с внутренними стенками кости, а центр головки с размером шейки (+) 0 располагался на линии ротации головки протеза, проведенной выше центра чашки (мнимая линия ротации). Головка с размером шейки (+) 0 является стандартной и оптимальной с точки зрения распределения силовых нагрузок на ножку эндопротеза.

Рис. 3. Предоперационное планирование: шаблоны бедренного компонента наложены на рентгенограммы тазобедренного сустава таким образом, чтобы дистальная часть ножки плотно контактировала с внутренними кортикальными стенками, а центр головки эндопротеза с длиной шейки (+) 0 располагался на одной линии, проведенной через мнимый центр ротации сустава: а — прямая проекция; б — аксиальная проекция.

7. Обводят контуры ножки эндопротеза, проводят центральную линию, указывают уровень остеотомии шейки бедренной кости.

8. Измеряют и записывают следующие расстояния:

от края воротничка ножки эндопротеза до внутреннего края шейки бедренной кости;
от заднего контура большого вертела до наружного края ножки эндопротеза; это расстояние контролируют в процессе формирования костномозгового канала, что очень важно для правильной ориентировки ножки;
от верхнего края малого вертела до линии остеотомии шейки бедренной кости;
от верхушки большого вертела до верхнего края ножки эндопротеза; именно от глубины погружения бедренного компонента зависит планируемое восстановление длины конечности.

При планировании операции нужно иметь в виду, что длина конечности зависит, прежде всего, от уровня остеотомии шейки бедренной кости, а с изменением глубины посадки головки эндопротеза на конус ножки мы увеличиваем или уменьшаем расстояние от средней линии бедренной кости до центра ротации головки бедра («offset»), и в значительно меньшей степени влияем на длину ноги.

Рис. 4. Рентгенограмма левого тазобедренного сустава больного Л. после операции эндопротезирования. Соответствие выбранных размеров и положения протеза предоперационному планированию.

Принимая во внимание такие важные параметры, как предполагаемый размер протеза, степень латерализации ножки протеза в большом вертеле, расположение линии остеотомии шейки бедра по отношению к малому вертелу, взаимоотношение между центром ротации головки бедренной кости и большим вертелом, расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю шейки бедренной кости, отклонения в анатомическом строении бедренной кости, следует отметить, что наиболее частой операционной ошибкой является недостаточное смещение ножки эндопротеза кнаружи в сторону большого вертела, что, в конечном итоге, может привести к ее варусной установке. Правильность положения ножки протеза во время операции можно проконтролировать, учитывая результаты предварительного (по данным планирования) измерения расстояния между наружным краем ножки и краем большого вертела. Уровень остеотомии шейки бедренной кости определяют по отношению к верхушкам большого и малого вертелов, что имеет большое значение для расчета длины конечности. Хотя данные планирования не всегда совпадают, обычно центр ротации головки бедренной кости располагается на линии, перпендикулярной оси бедер на уровне вершины большого вертела. Расположение медиального края воротничка протеза по отношению к внутреннему краю вертельной области является хорошим ориентиром для того, чтобы определить нейтральное положение протеза. К примеру, если при планировании внутренний край воротничка протеза располагается на одной линии с внутренним краем опила шейки бедренной кости, то это же взаимоотношение должно быть достигнуто и в ходе оперативного вмешательства. Только в этом случае можно быть уверенным в правильном положении протеза. Если воротничок ножки будет выступать за внутренний край шейки бедра, то это означает, что протез занимает варусное положение (рис. 4).

Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов

РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб

Источник

АЛГОРИТМ ПЛАНИРОВАНИЯ

Первый этап

Сначала больным выполняются цифровые рентгенограммы с коллиматором, их правильное выполнение — залог успешного планирования. Для определения
увеличения снимка целесообразно использовать коллиматор, например металлический шар диаметром 25 мм. Рентгенограммы, по возможности, следует выполнять в положении больного стоя.

Линия
симфиза должна проецироваться на середину крестца. Наклон таза в сагиттальной плоскости,
определяемый на передне-задних
рентгенограммах как расстояние между верхним краем симфиза и
крестцово-копчиковым сочленением, должен быть нейтральным.
По данным Thierry S Cheerlinck, это
расстояние в среднем составляет
47 мм у мужчин (от 15 до 72 мм)и
32 мм у женщин (от 8 до 50 мм).

Второй этап

Данные рентгенологического исследования сохраняются в базе
данных рентгенограмм лечебного
учреждения, из которой для планирования лечащим врачом выбираются необходимые рентгенограммы. Полученные с сервера снимки автоматически передаются в программу предоперационного планирования. Далее производится их автоматическая калибровка с
использованием коллиматора.

Этапы планирования

Третий этап

Следующим этапом проводится непосредственно планирование.
Подобно планированию с использованием темплейтов, цифровое планирование предполагает те же этапы:

определение разницы в длине конечностей
подбор типоразмеров
бедренного и вертлужного компоцентов
размера головки эндопротеза
определение их предполагаемого позиционирования.

Четвертый этап

Данные, полученные при планировании, сохраняются в базе данных планирования лечебного учреждения и передаются в компьютер, расположенный в операционной, или распечатываются на принтере и передаются в операционную вместе с обычными рентгенограммами. Один из наиболее важных параметров, которые оцениваются при планировании, — размеры компонентов эндопротеза.

Их нужно определять в тех случаях, когда речь идет о минимальных или максимальных размерах в наборе компонентов, поскольку интраоперационно
может быть что минимальный размер компонента невозможно будет
установить или, наоборот, максимального размера компонента будет недостаточно. Данные случаи, конечно,редки,однако их недооценка на предоперационном этапе приводит к серьезным проблемам во время операции.

Точность планирования вертлужного компонента составила 82,5%.
Погрешности в определении размера чашки были обусловлены
посттравматическими изменениями вертлужной впадины, а также, в ряде случаев, несоответствием передне-заднего и верхне-нижнего
размеров впадины. Точность определения бедренного компонента эндопротеза составила 71,4%.

Погрешность в определении размеров
ножки, с одной стороны, может
быть объяснена погрешностями при выполнении рентгенограмм (некорректная ротация бедра), а
с другой — интраоперациоиными техническими трудностями, например заклиниванием ножки в канале бедренной кости, вывихами в суставе при «глубокой» посадке ножки.

Вариабельность размера головки
обусловлена различными причинами, связанными с погрешностью в определении размеров ножки, офсета, положения центра ротации. Необходимо отметить, что результаты планирования офсета в 85,7%
случаев совпали с результатами, которые были получены при оценке послеоперационных рентгенограмм. Точность планирования
длины конечности составила 82,50%.

МРТ коленных суставов

Коленный сустав призван выполнять сложные функции. Надколенник, большеберцовая и бедренная кости соединятся посредством связок и поверхности их покрыты гладким хрящом, что обеспечивает легкость движений.

Как только возникает какая-либо болезнь, нарушающая целостность капсульного сустава, не только становится сложнее двигать конечностью, но и все действия начинают сопровождаться болью.

Постепенно деформации начинают подвергаться все суставные ткани. Когда болезнь прогрессирует и постепенно теряется возможность пользоваться конечностью, помочь сможет эндопротезирование.

Оперативное вмешательство может быть назначено при наличии некоторых заболеваний:

Артроз. При наличии данной болезни эластичность поверхности снижается, в результате чего повреждается суставной хрящ. Характерные симптомы выражены в сильной боли, а так же в ограничении амплитуды возможных движений. Деформирующий вид артроза может возникнуть из-за снашивания поверхности сустава;
Артрит. Воспалительный процесс, возникающий в суставе.
Диспластический артроз. Неправильное строение или недостаточное развитие сустава.
Ревматоидный полиартрит. Воспаление, возникающее в мелких суставах.
Посттравматический артроз. Понижение эластичности тканей сустава после травмы.
Остеоартроз. Процесс отложения в суставах тяжелых солей.
Асептический некроз. Костная ткань начинает постепенно отмирать.

Подобное вмешательство очень серьезно и потому существует целый список противопоказаний для замены коленного сустава. Сюда входят такие болезни, как:

сахарный диабет тяжелой формы;
недостаточность почечная или сердечно-легочная;
развитый ревматизм;
туберкулез;
болезни, связанные со сворачиваемостью крови;
опухоли;
психоневрологические заболевания.

Перед вмешательством пациент проходит интенсивный курс подготовки. За несколько недель до него проводят специальное обследование.

Для проведения хирургической операции следует получить медицинское разрешение, потому рекомендуется провести дополнительную консультацию у терапевта.

Это необходимо для выявления некоторых заболеваний, которые могут оказать влияние на организм при эндопротезировании.

Иногда доктор поможет скорректировать лечение. Например, при артериальной гипертензии очень важно постараться вывести давление на одну норму перед вмешательством.

Подбор диеты с целью стабилизирования уровня сахара крови важен при наличии диабета, ну а если в организме протекает какая-либо хроническая болезнь, то совместно с доктором важно оптимизировать схему его лечения.

Так же подготовка к замене коленного сустава включает в себя и следующие меры:

Контроль веса. Стабильно поддерживать его нужно, если он в норме. В случае если есть избыток массы, следует немедленно начать худеть. Это позволит не перегружать эндопротез.
Тренировки. Начинать их необходимо под врачебным наблюдениям. Упражнения будут направлены на развитие мышц рук, торса, что позволит легче передвигаться на костылях. Укрепление мышц ног так же важно, поскольку в данном случае снижается время реабилитации.
Посещение стоматолога. Ликвидация хронических очагов инфекции, которые могут находиться во рту, важна, поскольку таким образом исключается риск возможных воспалений после операции. Полная санация необходима, но если она невозможна, то уже после операции обязательно важно в течение года посетить зубного врача.
Прекратить курить. Данный пункт важен для улучшения заживляемости ран, а так же для исключения возможности развития проблем с легкими уже после эндопротезирования коленного сустава.
Тренировки с костылями. Подобные упражнения помогут лучше передвигаться, а так же позволят быстрее восстановиться.
Сдача крови. Она будет необходима для переливания. Если хирург порекомендует сделать это, предположив, что после эндопротезирования эта мера понадобится, то кровь нужно сдать.
Прекращение приема некоторых лекарственных средств. На этапе подготовки важно сообщить абсолютно все препараты, которые принимаются. Важно отметить даже те, которые отпускаются без рецепта. От некоторых из них хирург может порекомендовать отказаться или же заменить их. Особенно это касается лекарств, способных влиять на сворачиваемость крови.

В больницу следует взять следующие вещи:

костыли;
туалетные принадлежности;
устойчивую обувь;
эпиляционный крем;
халат;
список лекарств, в том числе и тех, прием которых недавно был прекращен;
очки, если носятся контактные линзы;
телефон и устройство заряда;
немного наличных денег для личных нужд;
журнал или книгу;
слуховой аппарат, зубные протезы, если это необходимо, так же для них нужно взять отдельный контейнер;
допускается взять собой ноутбук, плеер.

Выводы

Полученные результаты при выполнении операции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава подтвердили, что использование цифрового предоперационного планирования позволяет с высокой точностью прогнозировать размеры компонентов эндопротеза тазобедренного сустава, а также другие параметры, необходимые при установке имплантатов, такие как офсет, длина конечности, глубина установки.

Расчеты, выполненные до операции, позволяют ортопеду предотвратить
ряд возможных интра- и послеоперационных осложнении:

повреждение тазовой и бедренной костей при небольших размерах вертлужной впадины или узком
бедренном канале
вывихи при некорректном восстановлении офсета

Планирование также позволяет восстановить необходимую длину конечности и центр ротации в искусственном суставе.

Использование цифровых технологии в получении, хранении и обработке рентгенограмм, а также программ предоперационного планирования в многопрофильном лечебном учреждении значительно упрощает процесс предоперационного планирования и сокращает затрачиваемое на него время. Применение цифровых технологий не требует дополнительных расходов на пленку для рентгенограмм, а также их печать.

Планирование операции по замене сустава по рентгенограммам имеет ряд ограничений, связанных с тем, что используется двухмерное изображение с наслоением рентгеновских теней на снимках.
В сложных случаях эндопротезирования целесообразно использовать программы, в которых имеется возможность оценки состояния костей не только в 2D, но и в ЗD-режиме, а также учитывать состояние мягких тканей, окружающих тазобедренныи сустав.

Наиболее целесообразно использование ЗD-планирования при ревизионных вмешательствах в области тазобедренного сустава. В данных случаях оно позволяет не только рассчитать необходимые параметры установки эндопротеза, такие как размеры компонентов, офсет и другие, но и обеспечить визуализацию положения компонентов эндопротеза.

То есть данный вид планирования позволяет перед операцией в трехмерном пространстве представить предполагаемый ход самой операции, что значительно упрощает
ее последующее выполнение. В сложных случаях целесообразно изготовление моделей тазовой и
бедренной костей, а также предполагаемых имплантатов с использованием технологий ЗD-печати.

При этом результаты планирования могут быть «распечатаны» из обычного пластика, без использования дополнительного программного обеспечения, непосредственно в MediCAD Classic v.4.5.0.4 (mediCAD Hectec GmbH).

Таким образом, использование цифрового планирования позволяет повысить точность выполнения операции по замене сустава, упростить ее, снизить количество возможных интраоперационных осложнении и, соответственно, улучшить ее результаты.