Тотальная артропластика тазобедренного сустава с анатомическим диаметром головки бедра: первые результаты исследования

Российский университет дружбы народов, г. Москва

Введение. Вывих головки эндопротеза тазобедренного сустава всё ещё остается одной из главной проблемой, особенно после установки эндопротеза в тазобедренный сустав со сложным повреждением. По данным разных авторов, вывих головки эндопротеза встречается от 0.4% до 3.9% [8]. Основными причинами приводящей к вывиху считаются соударения между шейкой бедренного компонента и краем вертлужного компонента, неправильная установка компонентов, неустойчивое соотношение компонентов эндопротеза [9].

Причинами неудачного результата артропластики тазобедренного сустава с металл – полиэтиленовым узлом трения является износ, приводящий к остеолизису и нестабильности компонентов. Альтернативными узлами трения в последнее время всё большее распространения получает металл – металлическая с увеличенным диаметром головки бедра. Crowninshield и соавт. сообщают об увеличении на 30° объема движения в тазобедренном суставе с 40мм диаметром головки бедра, по сравнению с 22 мм [5]. Другие исследователи доказали снижение риска развития соударения (импиджмента) с эндопротезами с большим диаметром головки [6].

Увеличения объема движения становится основным преимуществом такого дизайна эндопротеза в отношение молодым, активным пациентам, позволяющее ранней реабилитации, введение активного образа жизни [9].

Целью данного исследования явились показать эффективности использования эндопротеза металл – металлической пары трения с увеличенным диаметром головки молодым, активным пациентам. А также при сложных повреждениях тазобедренного сустава, с высоким риском развития вывиха.

Материалы и методы исследования.

С января 2008 г. по декабрь 2010 г. на базе ортопедического отделения ГКБ №13 г. Москвы было выполнено операция 46 пациентам (47 тазобедренных суставов) с использованием эндопротеза тазобедренного сустава увеличенным диаметром головки. Из них 35 (76%) мужчин, 11 (24%) женщин. Средний возраст больных составил 45 лет (варьирует от 20 до 71 года), причем основную массу составил в возрасте от 41 до 58 лет (71.7%). Показанием для артропластики тазобедренного сустава были первичный коксартроз у 30 пациентов, асептический некроз головки бедра у 11, посттравматические коксартрозы у 3, и диспластический коксартроз у 2х пациентов. Из них 40 пациентам выбрано этот дизайн с целью восстановление прежней активности, остальным целью операции было предупреждения вывиха после операции.

45 пациентам использовался эндопротез с безцементным вертлужным компонентом ReCup с модульной головкой Magnum M2a в соответствии с размером чашки (фирма Biomet), одному пациенту установлен эндопротез фирмы Zimmer безцементным компонентом Durom с модульной головкой, безцементной ножкой ET. Во всех случаях с эндопротезом фирмы Biomet использовали бедренные компоненты Taperloc безцементной, проксимальной фиксации.

Все операции проведены передне–боковым доступом по Хардингу. До 6 недель после операции ограничивали сгибание больше 90° и приведение оперированной ноги. Полную нагрузку давали на вторые сутки после операции, ходьба при помощи костылей.

Все пациенты были оценены в три, шесть месяцев, через 1, 2, 3, 4 года после операции. Клиническая оценка была выполнена с использованием оценочных шкал Харриса и WOMAC. Стандартная переднезадняя рентгенография была выполнена во все периоды наблюдения для определения положение компонентов, рентгенопрозрач -ных линий, миграция и оседания компонентов, остеолизис и нестабильность.

Результаты. Средний балл по шкале Харриса был 41 (от 10 до 59 балла) до операции, и 95 баллов в 2 года, 91 балл в 3 года, 89 баллов по окончании наблюдения. У всех 40 активных пациентов сгибание тазобедренного сустава превышала более 100°. Не было ни одного случая вывиха головки эндопротеза. Оценки шкал WOMAC показано в табл. 1.

Таблица 1. Данные оценочной шкалы WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities)

Таблица 1. Данные оценочной шкалы WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities)

По оценкам передне-задних рентгенограмм средний наклон вертлужного компонента был 44.3° (от 41° до 50°), угол антеверсии составил, в среднем, 17° (от 12° до 25°). Ни в одном из исследуемых пациентов не было признаков рентгенопрозрачной линии, миграции и оседание компонентов, остеолизиса и нестабильности компонентов. Вертлужные и бедренные компоненты во всех случаях были стабильно фиксированы.

Обсуждение

Твердые пары трения, используемые при эндопротезирование тазобедренного сустава, такие как металл-металл и керамика-керамика, выбираются многими хирургами для молодых и активных пациентов [2, 3]. Использование металл-металлической пары трения устраняет появление полиэтиленовых частиц, образующихся при эксплуатации металл-полиэтиленовых пар трения, что снижает частоту остеолизиса. [7]. Основной причиной износа твердых пар трения является соударение (импиджмент) между шейкой бедренного компонента и краем вертлужного компонента эндопротеза. Для устранения этого недостатка используются эндопротезы с большим диаметром головки.

 Результат нашего исследования ещё раз подтверждает эффективность снижения частоты вывиха, увеличения объема движения в суставе эндопротеза с увеличенным диаметром головки, что значительно влияет на качество жизни. Пациентам со сложным повреждением тазобедренного сустава (посттравматический коксартроз, диспластический коксартроз) такой дизайн эндопротеза обеспечивает стабильность в суставе, устраняя риск вывиха.

Данное исследование имеет свои недостатки из–за отсутствия данных оценки концентрации ионов металла (кобальта, хрома, молибдена и никеля). Основным недостатком, ограничивающим использования данной пары трения считается влияние концентрации ионов металла на организм. В литературе имеется много данных сообщающих об артропластическом кобальтизме, гиперчувствительности замедленного типа на металлические частицы, хромосомной абберации [12, 10, 4]. Однако, все эти данные получены в результате исследований эндопротезов металл – металлической пары трения первой и второй генерации, подвергающиеся большому износу. В последнее время выпускаются карбид покрытые CoCrMo узлы трения, как с 28 мм головками, так и с увеличенным диаметром головок. Углеродистая концентрация должна быть в пределах от 0.20% до 0.25%.[11]. Такая концентрация способствует значительному снижению степени износа металла, соответственно уменьшается концентрация ионов металла в организме.

Выполненная в нашей клинике научно – исследовательская работа в 2004 г. по результатам использования металл – металлической пары трения с 28 мм диаметром, показала её надежность и отличные результаты. [1]. Определение микроэлементов (CoCrMo) в волосах и моче показало, что высокое содержание наблюдается в 1-й год функционирования имплантанта, а затем снижается до фонового [2].

Таким образом, эндопротезы с увеличенным диаметром головки с металл – металлическим узлом трения дают лучшие результаты использования молодым, активным пациентам, а также пациентам со сложным предоперационным диагнозом (постравматичесий, диспластический коксартрозы) предупреждая развития постоперационого осложнения (соударения, вывих, неустойчивость сустава). Однако, нежелательно использовать металл –металлическую пару трения молодым женщинам, репродуктивного возраста в связи с риском проникновения ионов металла через плацентарный барьер, вызывая тератогенный эффект.

Список использованных источников:

  1. Загородний Н.В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика: руководство. – М. : ГЕОТАР- Медиа, 2011.- 704 с.
  2. Калашников С.А. Тотальная артропластика тазобедренного сустава с использованием низкофрикционной комохромовой парой трения: Дис. … канд. мед. наук. – М., 2004.
  3. Султанов Э.М. Эндопротезирование тазобедренного сустава бесцементными эндопротезами с керамико-керамической парой трения у молодых активных пациентов: Дис. … канд. мед. наук. – М., 2004.
  4. Dunstan E., Ladon D., Whittingham-Jones P., Carrington R., Briggs T.W.R. Chromosomal Aberrations in the Peripheral Blood of Patients with Metal-on-Metal Hip Bearings// J Bone Joint Surg Am. 2008;90:517-522.
  5. Crowninshield R.D., Maloney W.J., Wentz D.H., Humphrey S.M., Blanchard C.R. Biomechanics of large femoral heads: what they do and don’t do// Clin Orthop Relat Res. 2004;429:102-7.
  6. D’Lima D.D., Urquhart A.G., Buehler K.O., Walker R.H., Colwell C.W. Jr. The effect of the orientation of the acetabular and femoral components on the range of motion of the hip at different head-neck ratios// J Bone Joint Surg Am. 2000;82:315-21.
  7. deSouza R.M., Parsons N.R., Oni T., Dalton P., Costa M., Krikler S. Metal ion levels following resurfacing arthroplasty of the hip serial results over a ten-year period// J Bone Joint Surg [Br] 2010;92-B:1642-7.
  8. Joshi A., Lee C.M., Vlatis G., Murphy J.C. Prognosis of dislocation aftertotal hip arthroplasty// J Arthroplasty. 1998;13:17-21.
  9. Stuchin A. Anatomic Diameter Femoral Heads in Total Hip Arthroplasty: A Preliminary Report// J Bone Joint Surg Am. 2008;90:52-56.
  10. Willert H.-G., Buchhorn G.H., Fayyazi A., Flury R., Windler M., Koster G., Lohmann C.H. Metal-on-Metal Bearings and Hypersensitivity in Patients. with Artificial Hip Joints. A clinical and histomorphological study// J Bone Joint Surg Am. 2005;87:28-36.
  11. Rieker C.B., Schon R., Konrad R., Liebentritt G., Gnepf P., Shen M., Roberts P., Rigoris P. Influence of the clearance on in-vitro tribology of large diameter metal-on-metal articulations pertaining to resurfacing hip implants// Orthop Clin North Am. 2005;36:135-42.
  12. Tower S.S. Arthroprosthetic Cobaltism: Neurological and Cardiac Manifestations in Two Patients with Metal-on-Metal Arthroplasty CaseReport// J Bone Joint Surg Am. 2010;92:2847-51.