Штифт для артродеза коленного сустава

Сегодня всё чаще к врачам обращаются пациенты с заболеванием суставов, поэтому ортопедия развивается стремительными темпами. В современной медицине для сохранения функции опорно-двигательного аппарата применяют самые разнообразные методики. На начальных этапах болезни – это консервативная терапия (ЛФК, физиотерапия, лекарства), в запущенных состояниях – операции. Отличные результаты показывает эндопротезирование, но показания к нему ограничены. При плохом состоянии мягких и костных тканей и поврежденном разгибательном аппарате коленного сустава, подходящим методом лечения — с высокими показателями успеха — является выполнение артродеза.

Что такое артродез?

Артродез – это операция по искусственному обездвиживанию патологического сустава, позволяющая функционировать ноге в качестве опоры. Данное вмешательство обычно приводит к инвалидности, но избавляет человека от мучительной боли. Сустав закрепляется в оптимальном для человека положении, то есть с ним пациент может передвигаться, отдыхать, работать, но при этом надо будет использовать приспособительные средства, так как подвижность в сочленении будет полностью утрачена.

Когда врачи останавливаются на этой методике?

Если лечение сустава по данной технологии протекает нормально без осложнений, может быть достигнута стабильность коленного сустава и возможность его полной нагрузки, что позволяет пациентам иметь удовлетворительное общее качество жизни. Кроме того, результаты последних исследований показывают, что с помощью этого метода можно бороться со смешанными инфекциями или инфекциями, обусловленными высоковирулентными микроорганизмами, когда другие оперативные технологии терпят неудачу.

Артродез хорошо себя зарекомендовал у пациентов со множественными факторами риска для реинфекции протезов и, в то же время, с более низкими функциональными требованиями к коленному суставу. Эта единственная эффективная помощь, когда можно спасти сустав хотя бы в качестве опоры тела.

Показания к артродезу

Показания к данной методике – практически все болезни сустава, когда его поверхность разрушена и любое движение доставляет боль.

Деформирующий артрит в тяжелой степени
Патологические изменения в костях в связи с дегенеративным артрозом.
Изменения в суставе в связи полиомиелитом
Выраженные контрактуры сустава
Гипермобильность сустава и его разболтанность в связи с атрофией связочного и мышечного аппарата.
Пациент не может двигаться
Поражение сустава в связи с туберкулезом
Ложный сустав, возникший после перелома

Противопоказания к артродезу

Данная технология имеет определенные противопоказания и ограничения.

Возрастные ограничения. Ее не рекомендуют детям младше 12 лет и взрослым старше 60. В первом случае – в связи с усиленным ростом костей и еще не сформированным скелетом, во втором – с высоким риском послеоперационных осложнений.
Свищи в связи с гнойными процессами, протекающими в суставе.
Общее тяжелое состояние пациента
Истощение
Болезни сердца и сосудов в стадии декомпенсации.

Преимущества артродеза

Преимуществом артродеза является возможность его использования при плохой основе имплантатов (плохое состояние костей), плохого состояния мягких тканей и дефектного разгибательного аппарата. Может быть достигнута стабильная ось нижней конечности, которая, в большинстве случаев, может полностью нагружаться. При неосложненном курсе лечения, большая доля пациентов (85%) после выполнения артродеза являются удовлетворенными их состоянием. Часто при замене протеза и неоднократном выполнении дебридмента (удаления омертвевших/некротизированных тканей), не поддающаяся овладению смешанная инфекция также может быть взята под контроль с помощью этого метода.

В исследованиях отмечается, что пациенты со стабильным и безболезненным артродезом имеют функциональные результаты не хуже результатов, показанных у пациентов, которые имеют тотальный эндопротез (ссылка на статью_110918_Эндопротез коленного сустава). В свою очередь, по данным других исследований выявлены хотя и несколько более плохие, но все же достаточно удовлетворительные функциональные результаты после выполнения артродеза, но в то же время, наблюдается более высокий уровень боли, чем после имплантации ревизионного протеза. Помимо хороших клинико-функциональных результатов, артродез предлагает возможность поддерживать нижнюю конечность в способном к нагрузке состоянии в течение более длительного периода времени.

Минусы артродеза

Пациент должен быть проинформирован до операции о том, что реконверсия артродеза в тотальный эндопротез связана с высокими показателями осложнений, а во многих случаях вообще невозможна. После операции большинство пациентов нуждаются в вспомогательных средствах для ходьбы. Количество таких пациентов по данным клинических исследований составляет 76,2%. У некоторых из них наблюдалась хромота вследствие укорочения конечности, а у других — были трудности при подъёме по лестнице и более высокие энергозатраты во время ходьбы. Врачи при более короткой — приблизительно на 2-2,5 см — ноге, на которой был выполнен артродез, рекомендуют увеличение подошвы обуви.

Опрос и осмотр пациента перед вмешательством

Перед выполнением артродеза выясняют следующие вопросы:

дата имплантации;
период между последним событием (либо инфекцией, либо ревизионным протезированием) и выполнением артродеза;
физическая выносливость/работоспособность (полная нагрузка, частичная нагрузка, нагрузка от пятки к пальцам, никакой нагрузки);
подвижность при протезировании (нейтрально-нулевой метод);
тип помощи при передвижении (инвалидная коляска, колёсные ходунки, костыли с опорой под локоть, нет);
количество костылей с опорой под локоть (один или два);
продолжительность использования вспомогательных средств при передвижении (постоянно или временно);
ношение ортеза.

После тщательного обследования пациента и сбора анамнеза, учитывая возраст пациента, его мотивацию, цель операции, возможные риски, выбирают тип артродеза (гибридный фиксатор, пластинчатый остеосинтез, внешний фиксатор с винтами / без винтов, с помощью артродезного гвоздя или связанных модульных стержней).

Источник

Аннотация:

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть применимо для интрамедуллярного артродезирования коленного сустава. Используют удлиняющий штифт с овальным отверстием, который соединяют с бедренным штифтом, образующим с ним единую металлоконструкцию. Металлоконструкцию вводят в предварительно рассверленный костномозговой канал бедренной кости до дистального метаэпифиза бедренной кости, при помощи импактора-экстрактора под контролем электронно-оптического преобразователя пробивают сквозь дистальный метаэпифиз бедренной кости, сквозь полость коленного сустава, через проксимальный метаэпифиз большеберцовой кости и, пройдя через верхнюю треть костномозгового канала большеберцовой кости до вклинения в зону истмуса большеберцовой кости, выполняют проксимальное динамическое блокирование винтом через овальное отверстие проксимальной части металлоконструкции. Способ позволяет уменьшить травматичность, предотвратить укорочение конечности. 8 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает создание полного интрамедуллярного артродеза коленного сустава, в частности у больных с возрастными изменениями костной ткани (деформирующий артроз), а также как метод выбора у пациентов с осложненными последствиями после эндопротезирования, с минимальным повреждением костной ткани и мягкотканого компонента нижней конечности при выполнении операционного доступа.

Аналогом удлиняющего штифта является интрамедуллярный бедренный штифт для интрамедуллярного остеосинтеза бедра [Травматология и ортопедия: Учебник для студентов высших учебных заведений // Кавалерский Г.М., Силин Л.Л., Гаркави А.В. и др. Под ред. Кавалерского Г.М. — М: Издательский центр «Академия», 2005. С. 91; Сувалян М.А. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. — 2002. — №1. — С. 40-43], отличающийся от удлиняющего штифта тем, что является канюлированным, имеет круглые сквозные отверстия для статического блокирования в проксимальном и дистальном концах, в поперечном сечении имеет рисунок бабочки, в средней трети своей длины имеет изгиб под анатомический изгиб бедренной кости. Дистальный конец завершается несколько заостренным концом. Сходство в следующем: имеется сквозное овальное отверстие под динамическое блокирование, плавный переход проксимальной части в дистальный участок меньшей площади поперечного сечения, со стороны торца имеется соосное отверстие под плечо целенаправителя. Сам бедренный штифт является составляющей частью набора для выполнения интрамедуллярного артродезирования коленного сустава.

Бедренный штифт имеет следующие недостатки, такие как: может случится перелом самой металлоконструкции, существует возможность деформации резьбы проксимального конца при пробивании метаэпифиза бедренной кости и его истмуса, что может привести к незначительной нестабильности металлоконструкции в целом. Также является потенциальным инородным телом и может, как и другие известные в травматологии импланты из металла, привести к формированию асептического воспаления и дальнейшего отторжения, а также и миграции всей металлоконструкции.

Известны способы артродезирования коленного сустава, где используются аппараты внешней фиксации: компрессионно-дистракционные, стержневые аппараты типа Илизарова (SU 538710, опубл. 15.12.1976), стержневые компрессионно-дистракционные аппараты МКЦ (по О.А. Малахову, О.В. Кожевникову, В.Е. Цуканову), (RU 2063720, опубл. 20.07.1996). Открытым способом проводится доступ в видоизмененному коленному суставу — выполняется резекция остаточных суставных поверхностей, рана зашивается. Моделируется аппарат МКЦ на два сегмента конечности исходя из длины бедра и голени. Далее в каждый сегмент вкручивается по три резьбовых стержня, которые крепятся к аппарату.

Данный способ является социально не адаптированным и процесс артродезирования в аппаратах внешней фиксации не дает возможность пациенту самостоятельно передвигаться, так как аппарат стесняет движения и может привести к травматизации здоровой конечности элементами аппарата, такими как выступающая часть стержня Шанца, фиксирующие болты, спицы Киршнера. Также в местах проведения стержней и спиц всегда формируется местное нагноение мягких тканей, которое зачастую прогрессирует вплоть до так называемого «спицевого» остеомиелита и формирования флегмон и пролежневых язв, что является показанием к демонтажу аппарата при еще не состоявшемся артродезе и последующем формированием ложного сустава.

Известен способ артродезирования коленного сустава, заключающийся в том, что делают дугообразный разрез от внутреннего надмыщелка бедра до наружного через область бугристости большеберцовой кости, рассекают поперечную связку надколенника, капсулу сустава, мягкие ткани по боковым поверхностям сустава, острым крючком оттягивают вверх языкообразный лоскут, включающий надколенник. Скальпелем и ножницами рассекают боковые и крестообразные связки сустава, постепенно сгибая при этом голень, затем производят иссечение синовиальной оболочки, крестообразных связок, менисков, жировой подушки, резекцию суставных концов бедренной и большеберцовой костей и суставной поверхности надколенника. Затем прямым долотом на верхней поверхности большеберцовой кости вблизи переднего края делают зарубку, в которую внедряют нижний заостренный край освобожденного от хряща надколенника. Задней поверхностью он оказывается прижатым к также освобожденной от хряща бедренной кости. Операцию заканчивают послойным зашиванием раны. Послеоперационная иммобилизация конечности может быть двоякой: путем наложения тазобедренной гипсовой повязки с окном в области раны или одного из компрессионных аппаратов. (Операционная ортопедия / Под ред. профессора Мовшовича И.А. М.: Медицина, 1994. с. 308.)

Недостатком этого способа является укорочение конечности, большая травматичность мягкотканого компонента и, как следствие, возможен целый ряд осложнений.

В качестве прототипа был выбран способ блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза бедра с применением бедренных штифтов (Krettek С. Prinzipienderintramedullaren Knochenbruchstabilisierang. Teil 2: Operationstechnik // Unfallchirurg 104 (2001): 748-771). Основными этапами которого являются предоперационное планирование (выбор типа и размера имплантата), укладка пациента, вскрытие костномозгового канала, репозиция перелома, рассверливание костномозгового канала, введение штифта до дистального метаэпифиза бедренной кости, не пробивая его, а затем блокирование в дистальной и проксимальной частях штифта, используя штатный набор инструментов для выполнения такого рода операции

Недостатком прототипа, является то, что данный способ показан при лечении диафизарных переломах бедра. Для артродезирования коленного сустава этот способ был модернизирован.

Задачей настоящего изобретения является создание полного интрамедуллярного артродеза коленного сустава, в частности у больных с возрастными изменениями костной ткани (деформирующий артроз), а также как метод выбора у пациентов с осложненными последствиями после эндопротезирования с итоговым повышением эффективности лечения и социальной адаптации.

Научная новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что впервые предложен способ интрамедуллярного артродезирования коленного сустава на основе оригинального набора металлоконструкций.

Технический результат заключается в устранении укорочения конечности, достижении прочной фиксации коленного сустава без нарушения кровообращения, облегчении ухода за больным. Повышение социальной адаптации и качества жизни в послеоперационном периоде.

Указанный технический результат достигается тем, что способ интрамедуллярного артродезированния коленного сустава с применением бедренного штифта с основными этапами предоперационного планирования включает в себя подбор типа и нужного размера бедренного штифта, укладку пациента, вскрытие костномозгового канала, репозицию перелома, рассверливание костномозгового канала, при этом дополнительно используют удлиняющий штифт с овальным отверстием, который соединяют с бедренным штифтом, образующим с ним единую металлоконструкцию, которую вводят в предварительно рассверленный костномозговой канал бедренной кости до дистального метаэпифиза бедренной кости, и при помощи импактора-экстрактора под контролем электронно-оптического преобразователя пробивают сквозь дистальный метаэпифиз бедренной кости, сквозь полость коленного сустава, через проксимальный метаэпифиз большеберцовой кости и, пройдя через верхнюю треть костномозгового канала большеберцовой кости до вклинения в зону истмуса большеберцовой кости, выполняют проксимальное динамическое блокирование винтом через овальное отверстие проксимальной части металлоконструкции.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг. 1 — общий вид удлиняющего штифта,

фиг. 2 — чертеж удлиняющего штифта,

фиг. 3 — общий вид собранной металлоконструкции (удлиняющий штифт и бедренный штифт),

фиг. 4 — собранная металлоконструкция с плечом целенаправителя,

фиг. 5 — оптимальная точка введения металлоконструкции,

фиг. 6 — общий вид металлоконструкции после пробивания в костномозговом канале,

фиг. 7 — блокирование металлоконструкции в костномозговом канале,

фиг. 8 — пять точек фиксации металлоконструкции в костномозговом канале

Данное изобретение представлено в виде удлиняющего штифта 5 для выполнения интрамедуллярного артродезирования коленного сустава, характеризующийся цельнометаллическим протяженным корпусом в виде сужающегося цилиндра с круглым сечением, плавным переходом проксимальной части в дистальный участок меньшей площади поперечного сечения, при этом со стороны торца имеются соосное отверстие 3 под соединительный винт 7 плеча целенаправителя 6 и одно сквозное отверстие 2 овальной формы под блокирующий винт 11, расположенное в перпендикулярной плоскости симметрии штифта, дистальный конец имеет резьбу 1, соосную отверстию 3 для соединительного винта 7 плеча целенаправителя 6.

Удлиняющий штифт при скручивании посредством своей резьбы 1 на дистальном конце с отверстием 8 под плечо целенаправителя 6 бедренного штифта 4 для интрамедуллярного остеосинтеза позволяет создать единую металлоконструкцию (см. фиг. 3), предназначенную для интрамедуллярного артродезирования коленного сустава за счет эффекта удлинения, при этом достигается оптимальная длина, позволяющая провести данную манипуляцию с фиксацией единой конструкции в пяти точках анатомии нижней конечности (см. фиг. 8). Благодаря цельнометаллической структуре удлиняющего штифта 5 достигается осевая стабильность всей металлоконструкции. За счет плавного перехода проксимальной части бедренного штифта 4 большего диаметра поперечного сечения в меньшую часть достигается эффект расклинивания в истмусе 12 (самой узкой части) бедра. Наличие овального отверстия 2, предназначенное для выполнения динамического блокирования, позволяет дополнительно усилить ротационную стабильность всей металлоконструкции с элементом динамической нагрузки на зону артродезирования (коленного сустава) для ускорения сращения.

Для выполнения интрамедуллярного артродезирования потребуется набор металлоконструкций, состоящий из цельнометалического удлиняющего штифта 5 (см. фиг. 1, 2) с резьбовым соосным отверстием 3 под соединительный винт 7 плеча целенаправителя 6, овальным отверстием 2 для динамического блокирования и концевой резьбой 1 для сцепления (скручивания) с блокируемым бедренным штифтом 4, используемым для остеосинтеза бедра. Сборка конечной металлоконструкции заключается в скручивании удлиняющего штифта 5 с бедренным штифтом 4 между собой посредством резьбы 1 удлиняющего штифта 5 и штатного отверстия 8 под соединительный винт 7 плеча целенаправителя 6 в бедренном штифте 4, тем самым получив единую конструкцию, представленную на фиг. 3. Присоединив плечо целенаправителя 6 при помощи вкручивания в резьбовое соосное отверстие 3 соединительного винта 7 плеча целенаправителя 6, формируется доступ чрез кожный покров по линии диафиза бедренной кости проксимальнее верхушки большого вертела. Разводится большая ягодичная мышца по ходу ее волокон. Определяется интервал между прикреплениями сухожилия грушевидной мышцы и задней частью сухожилия средней ягодичной мышцы к большому вертелу. Независимо от положения больного на столе точкой введения конструкции должна быть грушевидная ямка, совпадающая с осью костномозгового канала (см. фиг. 5). Отсюда под контролем электронно-оптического преобразователя вводится шило для вскрытия костномозгового канала бедренной кости. Эта точка находится на самом медиальном краю верхушки большого вертела и сзади от центральной оси шейки бедра, в области грушевидной ямки. Далее во вскрытый костномозговой канал вводится гибкий проводник для выполнения рассверливания костномозгового канала при помощи набора разверток для проведения конструкции через истмус 12 бедра.

Во вскрытый и рассверленный костномозговой канал бедренной кости вводится собранная металлоконструкция до упора (до дистального метаэпифиза бедренной кости 13. Далее накручивается импактор-экстрактор под пробойник на плечо целенаправителя 6, и металлоконструкция пробивается под контролем электронно-оптического преобразователя через дистальный метаэпифиз бедренной кости 13, проходит сквозь полость коленного сустава, также пробивается сквозь суставную поверхность проксимального метаэпифиза большеберцовой кости 14 в костномозговой канал большеберцовой кости до расклинивания (стойкого упора) в истмусе большеберцовой кости 15 при сгибании коленного сустава не более 10 градусов (см. фиг. 6). При этом место нарушения целостности кожного покрова остается лишь точка доступа для введения металлоконструкции в верхней трети бедра. Таким образом, на фигуре 6 представлен общий вид металлоконструкции в костномозговом канале и две точки контроля достигнутой глубины вбивания: граница верхней и средней трети бедра 9 и голени 10. Импактор-экстрактор скручивается с плеча целенаправителя 6, накручивается целенаправитель при необходимости и подозрении на ротационную нестабильность металлоконструкции в канале и проводится проксимальное динамическое блокирование удлиняющего штифта 5 винтом 11 через целенаправитель (см. фиг. 7). В отверстие для блокирования целенаправителя вводится направитель протектор в него троакар для прохождения мягких тканей до кости. Троакар извлекается и вводится направитель сверла. Дрелью со сверлом просверливается отверстие через два кортикальных слоя бедренной кости, сквозь овальное отверстие 2 удлиняющего штифта 5, расположенного внутри костномозгового канала (см. фиг. 7). По имеющейся разметке на сверле определяется требуемая длина винта. Направитель сверла извлекается. Вкручивается блокирующий винт 11. Направитель-протектор извлекается. Далее выкручивается соединительный винт 7 из металлоконструкции, плечо целенаправителя (6) удаляется.

Благодаря оригинальной металлоконструкции с удлиняющим штифтом, имеющим цельнометаллический протяженный корпус в виде сужающегося цилиндра с круглым сечением, плавным переходом проксимальной части в дистальный участок меньшей площади поперечного сечения, при этом со стороны торца имеются резьбовое соосное отверстие 3 под соединительный винт 7 плеча целенаправителя 6 и одно сквозное отверстие 2 овальной формы под блокирующий винт 11, расположенное в перпендикулярной плоскости симметрии штифта с целью динамического блокирования в случае недостаточной ротационной стабильности общей металлоконструкции. Такая конструкция дает возможность выполнить интрамедуллярный артродез коленного сустава с итоговой фиксацией в 5 точках нижней конечности: проксимальное блокирование посредством проведения блокирующего винта 11 через овальное отверстие 2 в удлиняющем штифте (см. фиг. 1), точка вклинения проксимальной части бедренного штифта в истмусе 12 бедра, метаэпифизы бедренной и большеберцовой костей 13, 14 с конечным упором в истмусе большеберцовой кости 15 (см фиг. 8).

На основе разработанного изобретения и способа было выполнено 2 операции.

Способ интрамедуллярного артродезированния коленного сустава с применением бедренного штифта, с основными этапами предоперационного планирования, включающими в себя подбор типа и нужного размера бедренного штифта, укладку пациента, вскрытие костномозгового канала, репозицию перелома, рассверливание костномозгового канала, отличающийся тем, что дополнительно используют удлиняющий штифт с овальным отверстием, который соединяют с бедренным штифтом, образующим с ним единую металлоконструкцию, которую вводят в предварительно рассверленный костномозговой канал бедренной кости до дистального метаэпифиза бедренной кости, и при помощи импактора-экстрактора под контролем электронно-оптического преобразователя пробивают сквозь дистальный метаэпифиз бедренной кости, сквозь полость коленного сустава, через проксимальный метаэпифиз большеберцовой кости и, пройдя через верхнюю треть костномозгового канала большеберцовой кости до вклинения в зону истмуса большеберцовой кости, выполняют проксимальное динамическое блокирование винтом через овальное отверстие проксимальной части металлоконструкции.
Способ интрамедуллярного артродезирования коленного сустава при помощи удлиняющего штифта