Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы .13
1.1 Введение 13
1.2 Мягкотканные стабилизаторы коленного сустава .14
1.3 Коллатеральные связки коленного сустава и их влияние на суставную щель .18
1.4 Классификация нестабильности коленного сустава 21
1.5 Классификация эндопротезов коленного сустава по степени связанности .24
1.6 Результаты использования связанных и полусвязанных конструкций эндопротезов коленного сустава .33
1.7 Заключение 39
Глава 2. Материалы и методы исследования .41
2.1 Характеристика пациентов и методика клинического исследования 41
2.2 Оперативная техника установки эндопротеза коленного сустава типа CCK 54
2.3 Оперативная техника установки эндопротеза коленного сустава типа RHK 56
2.4 Реабилитация 58
2.5 Клиническая оценка в послеоперационном периоде 59
2.6 Статистический анализ данных .61
Глава 3. Результаты исследования 63
3.1 Алгоритм выбора степени связанности эндопротеза коленного сустава 63
3.2 Функциональные показатели пациентов до операции 66
3.3 Функциональные результаты пациентов после эндопротезирования коленного сустава 69
3.4 Рентгенологические показатели пациентов в послеоперационном периоде 80
3.5 Осложнения .87
3.6 Сравнение полученных результатов с данными медицинской научной литературы 90
Клинические примеры 95
Заключение 96
Выводы .108
Библиографический список 110
- Мягкотканные стабилизаторы коленного сустава
- Результаты использования связанных и полусвязанных конструкций эндопротезов коленного сустава
- Функциональные результаты пациентов после эндопротезирования коленного сустава
- Сравнение полученных результатов с данными медицинской научной литературы
Мягкотканные стабилизаторы коленного сустава
Мягкотканные стабилизаторы коленного сустава играют важную роль в сохранении его функции.
Разгибательный аппарат коленного сустава формируюет четырехглавая мышца (медиальная, латеральная, прямая и промежуточные головки) коленного сустава. Эти мышцы начинаются от тазовых костей (прямая мышца), проксимальной части диафиза бедренной кости (латеральная головка, промежуточная головка и медиальная головка четырехглавой мышцы) и дистальной части диафиза бедренной кости (суставная мышца колена) и прикрепляются общим широким сухожилием к проксимальной части большеберцовой кости. В толще их сухожилия располагается самая крупная сесамовидная кость – надколенник. Надколенник фиксирован связочным аппаратом, который формирует удерживатели надколенника, и прикрепляется к дистальной части бедренной кости и проксимальному отделу большеберцовой кости [24].
Мышечно-сухожильные комплексы – сухожилия группы hamstring -располагаются сзади от бедренной кости. Латеральный мышечно-сухожильный комплекс hamstring представлен сухожилием двуглавой мышцы бедра, медиальный комплекс сухожилий группы hamstring представлен сухожилиями портняжной, тонкой, полуперепончатой и полусухожильной мышц. Сухожилия латеральной группы крепятся к головке малоберцовой кости, сухожилия медиальной группы крепятся к медиальной части проксимального отдела большеберцовой кости.
Данные мышцы участвуют в сгибании коленного сустава. Также они обеспечивают ротацию коленного сустава: латеральная группа ротирует большеберцовую кость в наружную сторону, медиальная группа – во внутреннюю сторону по отношению к бедренной кости. В случае артроза коленного сустава сбалансированная работа этих сухожильно-мышечных комплексов нарушается, что приводит к формированию угловых и сгибательных контрактур коленного сустава [66] (рисунок 1). Рисунок 1. Анатомия коленного сустава. Область крепления сухожилий группы hamstring [43].
Также в обеспечении движений в коленном суставе участвуют: икроножная мышца, подколенная мышца и илиотибиальный тракт. Икроножная мышца начинается проксимальнее задних мыщелков бедренной кости и через ахиллово сухожилие крепится к пяточной кости. Подколенная мышца начинается в области заднелатерального отдела дистальной части бедренной кости, проходит через заднелатеральный отдел коленного сустава и крепится в области заднелатерального отдела большеберцовой кости. Илиотибиальный тракт начинается от подвздошной кости и прикрепляется в переднелатеральном отделе большеберцовой кости в области бугорка Gerdy и вовлечен в наружную ротацию большеберцовой кости. В патологических случаях илиотибиальный тракт обуславливает латеральный подвывих надколенника [73].
В области коленного сустава выделяют четыре основные связки – передняя и задняя крестообразные, медиальная и латеральная коллатеральные связки. Передняя крестообразная связка коленного сустава (ПКС) начинается от латеральной части межмыщелковой вырезки бедра и крепится в области межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, проходя в направлении сзади наперед. В противоположном направлении – спереди назад – проходит задняя крестообразная связка (ЗКС). ЗКС начинается от медиальной части межмыщелковой вырезки бедренной кости и крепится к задней части большеберцовой кости на протяжении 2 см. Точка начала задней и передней крестообразных связок находится на одном уровне с линией, проходящей через центры мыщелков бедренной кости и равноудалена от задней суставной поверхности мыщелков бедра (рисунок 2) [14, 73].
Медиальная коллатеральная связка подразделяется на поверхностную и глубокую части. Глубокая часть начинается от медиального надмыщелка бедренной кости и крепится к телу медиального мениска, а затем к медиальной части плато большеберцовой кости. Поверхностная часть медиальной коллатеральной связки также начинается от медиального надмыщелка бедренной кости, но не фиксируется к мениску, а крепится к медиальному краю большеберцовой кости на значительном протяжении. Медиальная коллатеральная связка проходит в дорсовентральном направлении.
Среди частей поверхностной медиальной коллатеральной связки выделяют косую заднюю связку. Ее волокна проходят косо от верхней части МКС до заднемедиальной части плато большеберцовой кости.
Латеральная коллатеральная связка начинается от латерального надмыщелка бедренной кости и крепится к головке малоберцовой кости. Она наклонена спереди назад (рисунок 3).
Результаты использования связанных и полусвязанных конструкций эндопротезов коленного сустава
Cholewinski P. и соавторы исследовали результаты первичного эндопротезирования коленного сустава протезами типа CCK. Показаниями к использованию данного вида эндопротеза были выраженная деформация коленного сустава, чрезмерная эластичность мягкотканных структур и невозможность интраоперационной балансировки суставной щели. За 43 пациентами авторы наблюдали в течение 12,7 лет. Авторы отметили существенное улучшение функции коленного сустава. Выживаемость эндопротеза коленного сустава составила 88,5% на протяжении 11 лет. При исключении случаев инфицирования коленного сустава показатель выживаемости на протяжении 11 лет составил 97,7%. По заключению авторов, долгосрочные функциональные результаты эндопротезов типа CCK сопоставимы с таковыми для PS. Не было выявлено случаев поломки вкладыша эндопротеза или остеолиза[36]. Wilke BK и соавт. провели ретроспективное исследование результатов 234 ревизионных вмешательств на коленном суставе с использованием полусвязанных конструкций эндопротезов. Средний период наблюдения составил 9 лет, выживаемость эндопротезов составила 91% через 5 лет и 81% через 10 лет. Авторы отметили, что через 10 лет после эндопротезирования оценка по шкале KSS, средний объем движений и уровень болевого синдрома значительно превосходили аналогичные показатели пациентов в дооперационном периоде [117].
Yang JH и соавт. ретроспективно изучили результаты 50 пациентов, которым был установлен связанный эндопротез коленного сустава при первичном эндопротезировании. Показаниями для установки связанного эндопротеза авторы считали: первичный гонартроз с выраженной деформацией и нестабильностью связочного аппарата, ревматоидный артрит с выраженной связочной нестабильностью, дефекты костной ткани, посттравматический артроз, наличие ложного сустава в области мыщелков бедренной или большеберцовой костей. Было продемонстрировано значительное улучшение функции коленного сустава и уменьшение болевого синдрома. Тем не менее, все пациенты нуждались в дополнительной опоре при ходьбе, а частота инфекционных осложнений составил 14% [109].
Barrack и соавт. также изучали результаты применения связанного эндопротеза коленного сустава при первичном эндопротезировании на протяжении 58 месяцев. За это время ими не было отмечено формирования рентгеннегативных линий [27].
Pour и соавт. описали результаты ревизионного эндопротезирования коленного сустава у 43 пациентов через 4,2 года после операции. Выживаемость эндопротеза составила 79,6% через 1 год и 68,2% через 5 лет после операции. Авторы отмечают достаточно высокое число осложнений – асептическая нестабильность в 4 случаях, инфекционные осложнения – в 3 случаях и перипротезный перелом в одном случае. С учетом большого количества осложнений авторы сделали вывод, что эндопротезирование коленного сустава с использованием связанных конструкций должно использоваться с осторожностью и в основном у пожилых пациентов, ведущих малоподвижный образ жизни [89].
Funchs S. сравнивал функциональные результаты 26 пациентов, которым было выполнено ревизионное эндопротезирование коленного сустава с использованием связанных и полусвязанных конструкций. Причиной ревизионных вмешательств являлись потеря костной ткани, недостаточность связочного аппарата коленного сустава, недостаточность разгибательного аппарата коленного сустава, нестабильность коленного сустава в сгибании. Автор пришел к выводу, что несмотря на то, что объем движений был больше у пациентов с полусвязанной конструкцией, тип эндопротеза существенно не влиял на функциональные результаты пациентов [46].
Hossain и соавт. ретроспективно оценили результаты 349 пациентов, которым было выполнено ревизионное эндопротезирование коленного сустава с использованием имплантатов типа PS, CCK, RHK. Выбор степени связанности эндопротеза делали исходя из целостности мягкотканных стабилизаторов коленного сустава и величины краевых, метафизарных и даже диафизарных костных дефектов. В случаях сохранности коллатеральных связок использовали заднестабилизированный эндопротез коленного сустава. В случаях частичного повреждения коллатеральных связок, при деформации более 15 вальгуса или варуса, при выраженной разнице в величине сгибального и разгибательного промежутков использовали конструкцию CCK. RHK устанавливали в случаях отсутствия одной или двух коллатеральных связок, выраженной фронтальной деформации в сочетании со сгибательной контрактурой (требует полного релиза коллатеральных связок). RHK также устанавливали у пациентов с нестабильностью коленного сустава при сгибании, поскольку в этом случае вкладыш CCK может вывихнуться из бедренного компонента. На протяжении 10 лет наблюдения, выживаемость эндопротезов составила 90,6%, причем наибольшая выживаемость отмечена в группе RHK – 92,5%. Также пациенты в группе RHK имели наибольший показатель удовлетворенности результатами операции – 88%. Авторы заключили, что функциональный результат и объем движений в коленном суставе не зависит от типа ревизионного имплантата. Связанный эндопротез обеспечивает хорошие функциональные результаты и демонстрирует уровень выживаемости аналогичный другим конструкциям [56].
Vasso и соавт. оценили результаты 57 пациентов, которым было выполнено ревизионное эндопротезирование коленного сустава. Использовали три типа эндопротезов: PS, CCK, RHK. Выбор степени связанности эндопротеза зависел от состояния мягких тканей и величины дефектов костной ткани, согласно классификации AORI (Anderson Orthpaedic Research Institute). Конструкция PS была использована у 7 пациентов, с состоятельным капсульно-связочным аппаратом и дефектами 1 типа по классификации AORI (Аnderson Orthopaedic Research Institute). Конструкция ССK была использована у 35 пациентов. В этой группе у пациентов была выявлена несостоятельность связочного аппарата и наличие дефектов 2 типа по AORI. Конструкция RHK была установлена 18 пациентам, у которых было выявлено отсутствие или разрыв коллатеральных связок и дефект костной ткани 2-3 типа по AORI. Дефекты 1 типа реконструировали с помощью цементной пластики или аутопластики. Дефекты 2-3 типов замещали с использованием металлических модульных блоков, танталовых конусов и интрамедуллярных штифтов. Средний период наблюдения составил 9 лет. Функциональные показатели пациентов значительно улучшились. Между тремя группами не было выявлено разницы в плане функциональных показателей, но в группе PS объем движений в суставе был значительно больше. Авторы рекомендуют точно определять показания к степени связанности эндопротеза, в зависимости от состояния коллатеральных связок и выраженности костных дефектов. Конструкция PS может быть установлена при сохранных коллатеральных связках и сохранном объеме костной ткани (дефекты 1 типа по AORI). Конструкцию CCK выбирают при недостаточности коллатеральных связок (но не при их отсутствии) и костных дефектах 2 типа по AORI. Связанные протезы используют при полном повреждении или отсутствии коллатеральных связок и дефектах 2-3 типов по AORI [111].
Jones и соавт. описали отличные результаты после установки RHK у 65 пациентов. Авторы уделили внимание первичным показаниям для RHK, среди них они выделили отсутствие медиальной и/или латеральной коллатеральных связок, обширный дефект костной ткани, захватывающий места крепления коллатеральных связок, а также дисбаланс в величине сгибательного и разгибательного промежутков коленного сустава, который может привести к разобщению полусвязанных конструкций [62].
При анализе данных 6 крупных исследований, в которых были описаны результаты эндопротезирования коленного сустава с использованием полусвязанных и связанных эндопротезов, были систематизированы основные причины несостоятельности эндопротезов. Показаниями для установки данных типов эндопротезов при ревизии были – инфицирование эндопротеза коленного сустава, резекция костной ткани на фоне опухолевого поражения. Показаниями для первичной установки данных имплантатов стали недостаточность или отсутствие коллатеральных связок. Выбор конкретного типа имплантата осуществляли путем оценки мягкотканных стабилизаторов и величины дефектов костной ткани.
Результаты были рассмотрены у 528 пациентов с эндопротезами типа CCK и 244 пациентов с эндопротезами типа RHK на протяжении 68 месяцев наблюдения [62].
Функциональные результаты пациентов после эндопротезирования коленного сустава
Оценку функциональных показателей пациентов проводили через 6 месяцев после операции и далее 1 раз в год. Значения всех показателей заносились в специальные анкетные формы. Затем для каждого параметра оценивали его распределение в группе. В случае нормального распределения для сравнения показателей между собой применяли методы непараметрической статистики в связи с малочисленностью групп. Сравнение проводили с использованием критерия Манна-Уитни (U).
В таблицах 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 представлены показатели пациентов из группы CCK через 6 месяцев, 1 год, 3 года и 5 лет после операции, соответственно.
Согласно представленным выше данным, для каждого показателя выявлено нормальное распределение признака в группе. В таблице 3.10 приведены средние значения функциональных показателей на протяжении 5 лет наблюдения.
На протяжении первого года наблюдения выявлено значительное улучшение функциональных показателей пациентов. На протяжении последующего периода наблюдения средние значения функциональных показателей существенно не изменялись, что свидетельствует о стабильных результатах эндопротезирования коленного сустава с использованием эндопротеза типа CCK.
В таблице 3.11 представлены показатели пациентов до операции и через 5 лет после эндопротезирования коленного сустава.
Проводилось сравнение показателей для каждого из параметров. В связи с малочисленностью выборок, данные сравнивались с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни. С помощью U-критерия выявлено достоверное различие между всеми параметрам (р 0,05).
Для всех показателей выявлена статистически достоверная разница до операции и через 5 лет после операции. В группе пациентов CCK отмечено значительное улучшение всех функциональных показателей: баллы по шкале KSS, величина сгибания в коленном суставе (рисунок 14). Также у пациентов выявлено значительное снижение выраженности болевого синдрома с 6,5 баллов до 3,5 баллов.
Функциональные показатели в отдаленном послеоперационном периоде статистически достоверно превосходят таковые до операции, что отражает высокие возможности методики тотального эндопротезирования коленного сустава с использованием протеза типа CCK.
В таблицах 3.12, 3.13, 3.14, 3.15 представлены показатели пациентов из группы RHK через 6 месяцев, 1 год, 3 года и 5 лет после операции, соответственно.
Согласно представленным выше данным, для каждого показателя выявлено нормальное распределение признака в группе. В таблице 3.16 приведены средние значения функциональных показателей на протяжении 5 лет наблюдения.
На протяжении периода наблюдения в группе пациентов RHK отмечается значительное улучшение функциональных показателей по шкале KSS, увеличение объема движений в коленном суставе и снижение выраженности болевого синдрома.
На протяжении 5 лет наблюдения средние значения показателей значимо не изменялись. Таким образом, эндопротезирование коленного сустава с использованием эндопротеза коленного сустава типа RHK продемонстрировало стабильные функциональные результаты в данной группе пациентов.
В таблице 3.17 проведено сравнение функциональных показателей пациентов группы RHK до операции и через 5 лет после операции.
Проводилось сравнение показателей для каждого из параметров. В связи с малочисленностью выборок, данные сравнивались с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни. С помощью U-критерия выявлено достоверное различие между всеми параметрам (р 0,05).
Для всех показателей выявлена статистически достоверная разница до операции и через 5 лет после операции. В группе пациентов RHK отмечено значительное улучшение всех функциональных показателей: баллы по шкале KSS, величина сгибания в коленном суставе (см. рисунок 15). Также у пациентов снизилась выраженность болевого синдрома с 7,0 баллов до 4,2 баллов.
В связи с малочисленностью групп сравнение результатов проводилось с использованием методов непараметрической статистики с применением критерия Манна-Уитни.
Между двумя группами пациентов выявлено статистически значимая разница по следующим параметрам: величина сгибания в коленном суставе и оценка по шкале KSS function score. По обоим параметрам группа пациентов, которым был установлен эндопротез типа CCK, превосходила группу пациентов, которым был установлен эндопротез RHK: 105 градусов и 95 градусов сгибания в коленном суставе, соответственно, и 78 против 67 баллов по шкале KSS function score. По таким параметрам как выраженность болевого синдрома и оценка по шкале KSS knee score достоверной разницы между группами выявлено не было. Разница в функциональных показателях пациентов двух групп в данном исследовании не зависит от степени связанности установленного эндопротеза, а обусловлена разницей в функциональных показателях пациентов двух групп в предоперационном периоде (меньшей степенью деформации коленного сустава и лучшими функциональными характеристиками в группе CCK).
Согласно использованным шкалам, в группе CCK деформация коленного сустава 2 степени по классификации Ranawat выявлена у 28 пациентов, 3 степени – у 19 пациентов. Нестабильность коленного сустава 1 степени по Mullaji у 29 пациентов, 2 степени – у 18 пациентов. Дефекты коленного сустава 1 степени по AORI у 15 пациентов, 2 степени у 24 пациентов.
Нестабильности 3 степени и дефектов костной ткани AORI 3 в данной группе пациентов не было.
В группе RHK деформация коленного сустава по классификации Ranawat 2 степени выявлена у 16 пациентов, 3 степени – у 24 пациентов. Нестабильность коленного сустава 2 степени по Mullaji у 15 пациентов, 3 степени – у 25 пациентов. Дефекты коленного сустава 1 степени по AORI у 9 пациентов, 2 степени у 20 пациентов и 3 степени у 11 пациентов.
Таким образом, деформация коленного сустава у пациентов в группе RHK выражена значительно больше. Это обуславливает худшие функциональные показатели в предоперационном периоде и более низкие функциональные результаты после установки эндопротеза типа RHK.
При этом полученные в исследовании результаты демонстрируют неизменность и стабильность функциональных показателей пациентов на протяжении всего периода наблюдения после установки эндопротеза.
Сравнение полученных результатов с данными медицинской научной литературы
Использование эндопротезов повышенной степени связанности при первичном эндопротезировании коленного сустава по данным медицинской литературы сопряжено с большим количеством осложнений, чем при использовании стандартных эндопротезов коленного сустава.
Связанные и полусвязанные эндопротезы коленного сустава увеличивают нагрузку на область контакта кость-цемент-имплант, что увеличивает риск нестабильности и асептического расшатывания компонентов; большая площадь поверхности обуславливает высокий риск инфицирования и большее количество резекции костной ткани.
Поэтому, при первичном эндопротезировании коленного сустава с использованием связанных конструкций необходимо руководствоваться строгими показаниями. Для каждого пациента необходимо выбирать эндопротез коленного сустава с наименьшей возможной степенью связанности.
В литературе показания для применения того или иного типа эндопротеза повышенной степени связанности имеют размытый характер. Так, среди показаний для использования эндопротеза типа RHK выделяют: отсутствие медиальной и/или латеральной коллатеральных связок, обширный дефект костной ткани, захватывающий места крепления коллатеральных связок, анкилоз коленного сустава, недостаточность разгибательного аппарата, а также дисбаланс в величине сгибательного и разгибательного промежутков коленного сустава, который может привести к разобщению полусвязанных конструкций. Среди показаний к использованию полусвязанных конструкций типа CCK обычно выделяют – недостаточность коллатеральных связок (без четкого определения данного термина), а также наличие костных дефектов в области коленного сустава.
В данном исследовании были систематизированы и четко определены показания для установки связанных или полусвязанных конструкций. Причем выбор степени связанности конструкции основывается на клинико рентгенологической оценке коленного сустава с использованием стандартных шкал.
При использовании данного протокола у пациентов получены хорошие отдаленные результаты: в группе RHK оценка по шкале KSS knee score/ function scoreсоставила 69 и 67 баллов соответственно, увеличение угла сгибания с 72 до 95 градусов и снижение болевого синдрома с 7,0 до 4,2 баллов. В группе ССК оценка по шкале KSS knee score/ function scoreсоставила 74 и 78 баллов соответственно, увеличение угла сгибания с 87 до 105 градусов и снижение болевого синдрома с 6,5 до 3,6 баллов.
Выживаемость эндопротезов типа CCK и RHK на протяжении 5 лет наблюдения составила 97,9% и 95%, соответственно. Ревизионное вмешательство в связи с асептической нестабильностью эндопротеза выполнено в 2 случаях в группе RHK у пациентов с дефектами костной ткани AORI 3 и грубой деформацией коленного сустава. В этих случаях причиной асептической нестабильности явилась недооценка качества костной ткани пациентов. Изначально необходимо было устанавливать имплантат с дистальной фиксацией в интрамедуллярном канале. В группе CCK случаев асептической нестабильности выявлено не было.
По данным медицинской литературы, показатели по шкале KSS или не различаются между связанными и полусвязанными эндопротезами, или протезы типа CCK демонстрируют более высокий результат. Метаанализ данных доступных для эндопротезов типа CCК и RHK не демонстрирует достоверных различий в десятилетней выживаемости имплантатов, объеме движений и функциональных результатах [62] (таблица 3.23).
В данном исследовании выявлена статистически значимая разница по таким параметрам как, величина сгибания в коленном суставе и оценка по шкале KSS function score – показатели выше в группе CCK. По таким параметрам как выраженность болевого синдрома и оценка по шкале KSS knee score достоверной разницы между группами выявлено не было.
Хорошие функциональные результаты, полученные в данном исследовании, отсутствие пациентов с нестабильностью коленного сустава после эндопротезирования, невысокий процент осложнений в обеих группах подтверждает эффективность использованного протокола и позволяет рекомендовать его к применению в клинической практике. Клинические примеры
1. Пациент С. 69 лет. Двухсторонний первичный гонартроз 3 ст. Варусная деформация коленных суставов 2 степени по Ranawat, нестабильность коленного сустава 1 степени по Mullaji (рисунок 19).
2. Пациент Г. 73 года. Двухсторонний первичный гонартроз 3 ст. Дефект медиального мыщелка большеберцовой кости Т2A по AORI. Варусная деформация 2 степени по Ranawat, нестабильность коленного сустава 2 степени по Mullaji (рисунок 20).