Эндопротез тазобедренного сустава

Полезная модель относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии и может быть использовано для двухэтапного ревизионного эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов. Сущностью полезной модели является изготовление армированного артикулирующего цементного спейсера с антибиотиком, индивидуального для каждого пациента. С этой целью на основании данных обследования пациента в предоперационном периоде изготавливается силиконовая форма для спейсера, а во время операции эта форма заливается костным цементом с антибиотиком и армируется 3 мм стержнем. Применение индивидуально изготовленного спейсера позволяет заполнить крупные костные дефекты для профилактики образования рубца, сохранить длину конечности, артикулирующая функция позволяет сохранить объем движений в суставе, а добавление антибиотика в костный цемент позволяет создать необходимую концентрацию антибиотика в пери протезных тканях для лечения и профилактики инфекционных осложнений. 1 ил.

1. Область использования

Полезная модель относится к медицине, в частности к эндопротезам тазобедренного сустава. Предложенная полезная модель может использоваться также при протезировании коленного сустава.

2. Уровень техники

Тотальное эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов является ведущим методом лечения тяжелых заболеваний и травм этих крупных суставов нижней конечности, когда сохранение суставных поверхностей не может обеспечить хорошего функционального результата. Количество выполненных операций эндопротезирования возрастает с каждым годом, и соответственно все более актуальной становится проблема несостоятельности компонентов эндопротезов вследствие различных причин, и все чаще требуется выполнение ревизионного эндопротезирования.

В условиях нагноения перипротезных тканей ревизионное эндопротезирование выполняется в два этапа. Первым этапом осуществляется удаление эндопротеза. С целью профилактики укорочения конечности и предотвращения заполнения перипротезного ложа рубцом, в ложе необходимо установить спейсер - временный эндопротез (1). В цементные спейсеры возможно добавление антибиотиков для борьбы с перипротезной микробной флорой (2).

При нормальном течении послеоперационного периода и отсутствии рецидива нагноения в сроки от 3 месяцев до года выполняется второй этап ревизионного эндопротезирования: удаление временного спейсера с установкой ревизионных компонентов эндопротеза (3).

Чем более форма спейсера будет соответствовать анатомии поврежденного тазобедренного или коленного сустава, тем легче будет выполнять второй этап ревизионного эндопротезирования и тем лучше будет результат операции. Возможность артикуляции такого спейсера обеспечит профилактику контрактур и лучший объем движений в исходе ревизионного эндопротезирования.

Известны следующие варианты применения спейсеров для ревизионной хирургии тазобедренного и коленного суставов:

1. В вертлужную впадину после удаления эндопротеза тазобедренного сустава укладывают шарик из костного цемента с возможным добавлением антибиотика (Hovelius L., Joseffsson G. An alternative method for exchange operation of infected arthroplasty. Acta Orthop. Scand. 1979, 50, 93-96). Такой спейсер защищает вертлужную впадину от формирования рубцов. Однако, при его использовании происходит прогрессирующее укорочение нижней конечности, а канал бедренной кости зарастает рубцом.

2. Предварительно изготовленные полимерные спейсеры тазобедренного (Spacer G) и коленного (Spacer К) суставов компании TECRES Medical (http://www.tecres.it). Однако данные спейсеры ограничены всего 3 типоразмерами. (4)

Известно устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава, содержащее головку, шейку с демпфирующим узлом, представляющим собой упругий элемент в виде шара с цилиндрическим углублением под упругоэластичную вставку, закрепленную на трубчатой ножке, вертельный отдел и ножку (RU 2236198, кл. А61F 2/32, 2005 г.).

Однако известное устройство при гашении многофункциональных ударных нагрузок не обеспечивает надежность длительной работы упругого элемента своего демпфирующего узла, так как снижение пружинящего свойства упругого элемента, за счет его наработки и последующего разрушения, приводит к расшатыванию эндопротеза в костном ложе, а также к возникновению воспалительных процессов в костных и околокостных тканях.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности и проявляемым свойствам, принятым в качестве прототипа, является эндопротез проксимального конца бедренной кости, содержащий головку, состоящую из внешней и усеченной двумя параллельными плоскостями внутренней сфер, между которыми расположен демпфирующий узел, выполненный в виде полости с перепускными каналами для естественной внутрисуставной жидкости. (RU 2307623, МПК: А61F 2/36, 2005 г.).

Недостатками прототипа являются громоздкость соответствующих расчетов, от которых зависит качество работы эндопротеза, сложность укладки вертлужного компонента в костный дефект с помощью импактора, а также недостаточная надежность работы эндопротеза.

3. Раскрытие полезной модели

Задачей полезной модели является повышение качества эндопротеза за счет использования содержащего антибиотик специального армированного артикулирующего цементного спейсера, индивидуального для каждого пациента.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в эндопротезе тазобедренного сустава, содержащего головку, состоящую из внешней и усеченной двумя параллельными плоскостями внутренней сфер, между которыми расположен демпфирующий узел, выполненный в виде полости с перепускными каналами для естественной внутрисуставной жидкости, и включающий использование в качестве замещающего дефект субстрата ауто или аллоколь в виде измельченных чипсов, которые формуют с помощью индивидуально изготовленного армированного цементного артикулирующего спейсера с антибиотиком, выполненного из предварительно отлитой силиконовой формы.

4. Осуществление полезной модели

Заявленный эндопротез осуществляют следующим образом.

Производят комплексное обследование пациента с инфицированным эндопротезом тазобедренного или коленного сустава, включающее рентгенографию пораженного сустава, компьютерную томографию с 3D моделированием костных дефектов, изучение анамнеза с выяснением типа и размера установливаемого инплантанта.

На основании полученных данных изготавливается форма для спейсера из силикона, выдерживающего автоклавирование. Моделью для формы служит тестовый компонент инплантанта, ранее установленного пациенту (бедренный для эндопротеза тазобедренного сустава или тибиальный для эндопротеза коленного сустава). При наличии больших дефектов используются модели, изготовленные методами 3D моделирования и стереолитографии по томографическим снимкам сустава. В других случаях модели изготавливаются методами лепки из гипса или путем механообработки стеклопластика. Возможна комбинация описанных методов. Для спейсера тазобедренного сустава в проксимальном отделе фиксировался гипсовый шар диаметром на 4 мм меньшим диаметра вертлужной впадины пациента, а для спейсера коленного сустава в основании фиксировался гипсовый прямоугольный параллелепипед, толщина которого соответствует суммарной толщине дефектов бедренной и большеберцовой кости. В последующем шарообразная часть цементного спейсера будет вправляться в вертлужную впадину и выполнять артикулирующую функцию, а утолщенное основание спейсера коленного сустава позволит сохранить длину конечности.

Изготовленная таким образом модель заливалась в подвешенном состоянии силиконом, выдерживающим автоклавирование.

Модель заявленного эндопротеза представлена на прилагаемой фигуре, где 1 - емкость для спейсера, 2 - силикон, 3 - спейсер, 4 - емкость для силикона. Спейсер 3 содержит головку, состоящую из внешней и усеченной двумя параллельными плоскостями внутренней сфер, между которыми расположен демпфирующий узел, выполненный в виде полости с перепускными каналами для естественной внутрисуставной жидкости, и включающий использование в качестве замещающего дефект субстрата ауто или аллоколь в виде измельченных чипсов.

Габаритные размеры формы выбирались из расчета максимального габаритного размера изделия +20 мм, что обеспечивало достаточную гибкость и одновременно прочность для сохранения формы изделия.

После окончания полимеризации, силикон 2 из емкости 4, заполненной из емкости 4, разрезается и модель спейсера 3 вынимается. Для последующего - точного совмещения поверхностей, линия разреза намеренно делалась искривленной.

Во время операции костный цемент в сухом виде для дезинфекции смешивается с антибиотиком (гентамицином или ванкомицином), после чего полученная смесь смешивается с жидким компонентом цемента. Жидкая смесь костного цемента заливается в предварительно стерилизованную силиконовую форму, выполняется армирование спейсера металлическим стержнем диаметром 3 мм, после чего части силиконовой формы точно сопоставляются по линии разреза. После полимеризации цемента получается индивидуально изготовленный для данного пациента, армированный, артикулирующий цементный спейсер, который устанавливается в очищенное ложе эндопротеза.

Применение индивидуального артикулирующего спейсера облегчает второй этап двухэтапного ревизионного эндопротезирования сустава за счет уменьшения количества рубцов, позволяет сохранить длину конечности и объем движений в пораженном суставе.

Список использованной литературы

1. Прохоренко В.М., Павлов В.В. Инфекции области хирургического вмешательства при эндопротезировании суставов. // Эндопротезирование в России. Казань; СПб., 2005. С.278-281.

2. D.A.Hoad-Reddick, С.R.Evans, P.Norman, and I.Stockley. Is there a role for extended antibiotic therapy in a two-stage revision of the infected knee arthroplasty? J Bone Joint Surg Br, Feb 2005; 87-B: 171-174.

3. John J. Callaghan, Aaron G. Rosenberg, Harry E. Rubash. The Adult Hip. Lippincott Williams & Wilkins, 2007.

4. Hovelius L. Joseffsson G. An alternative method for exchange operation of infected arthroplasty. Acta Orthop. Scand. 1979; с.50, 93-96.

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий головку, состоящую из внешней и усеченной двумя параллельными плоскостями внутренней сфер, между которыми расположен демпфирующий узел, выполненный в виде полости с перепускными каналами для естественной внутрисуставной жидкости, и включающий использование в качестве замещающего дефект субстрата ауто или аллоколь в виде измельченных чипсов, отличающийся тем, что эндопротез изготавливается с помощью индивидуального армированного цементного артикулирующего спейсера с антибиотиком, выполненного по предварительно отлитой силиконовой форме.