Инструменты для эндопротезирования суставов

Введение

Правильное расположение обоих компонентов  эндопротеза тазобедренного сустава (чашки и головки на стебле)играет важную роль в послеоперационном периоде после эндопротезирования сустава. Неправильная установка эндопротеза может в краткосрочной перспективе привести к вывиху эндопротеза с повреждением дорогостоящего импланта, а в долгосрочной перспективе — к поломке стебля импланта и/или нарушению его стабильности.

Характеристики некоторых групп пациентов, например, азиатов, такие как анатомические особенности, образ жизни, большая доля людей молодого возраста, увеличенный диапазон движений в тазобедренном суставе, делают необходимым как можно более точное позиционирование эндопротеза. В результате использования CAOS у этой группы пациентов возможно снижение износа эндопротезов за счет более точного позиционирования их в процессе установки.

Используя лишь классические методы эндопротезирования, достичь точного позиционирования имплантов крайне затруднительно. Ряд авторов (Callanan et al.) сообщают, что лишь 50% имплантов после обычного эндопротезирования находятся в приемлемой позиции. Наиболее часто ошибки позиционирования отмечаются при размещении вертлужного компонента протеза, так как на положение таза оказывает продольная ось позвоночника и тела.

Поскольку кости не изменяют своей конфигурации и четко отличаются от мягких тканей, их изображения, полученные с помощью рентгенографии, рентгеноскопии или КТ, могут использоваться в качестве основных ориентиров эндопротезирования. Трехмерная реконструкция костных структур бедра и таза позволяет составить план операции и провести интраоперационную коррекцию.

Таким образом, кости являются наиболее подходящей точкой приложения компьютер-ассистированной ортопедической хирургии. Этот раздел хирургии развивается с 1980-х годов и сейчас применяется в разных областях ортопедии. Применительно к эндопротезированию тазобедренного сустава CAOS позволяет более точно позиционировать компоненты эндопротеза.

Как долго ходить со спейсером

Спейсеры — это временные эндопротезы коленного и тазобедренного суставов, сделанные из биосовместимых материалов (костного цемента, полиэтилена, металлов) с включением в состав антибиотика. Их устанавливают пациентам с перипротезной инфекцией сразу после удаления инфицированного эндопротеза. Установка временного имплантата выполняется на первом этапе ревизионного эндопротезирования и обязательно комбинируется с системной антибиотикотерапией.

Спейсеры тазобедренных суставов.

Спейсеры тазобедренных суставов.

В состав временных эндопротезов включают такие антибиотики: 

  • Тобрамицин; 
  • Гентамицин; 
  • Ванкомицин; 
  • Ванкомицин антибиотик из группы аминогликозидов. 

Количество антибиотика в составе спейсера может достигать 20 грамм на 40 грамм базового материала. При сопутствующей грибковой инфекции вместе с антибактериальными препаратами в базовый материал добавляют амфотерицин В в количестве 100-150 мг на каждые 40 грамм. 

Установка имплантата, содержащего антибиотик, сокращает длительность системной антибиотикотерапии и тем самым уменьшает токсическое действие антибактериальных препаратов на организм. А ранняя мобилизация пациента, которая становится возможной благодаря имплантации спейсера, помогает избежать контрактур и мышечных дистрофий.

Спейсеры.

Спейсеры и цемент с антибиотиками.

На первом этапе реэндопротезирования врачи выполняют радикальную хирургическую обработку гнойного очага, удаляют компоненты имплантата и костный цемент. После этого хирурги берут как минимум пять образцов тканей для бактериологического и гистологического исследования. В дальнейшем это позволит им идентифицировать возбудителей инфекции, определить их чувствительность к антибиотикам и подобрать адекватную схему антибиотикотерапии.

Временный эндопротез устанавливают после санации гнойного очага, удаления старого протеза и забора материала для исследования. После этого в течение 7-10 дней рану промывают через дренажные трубки. Получив результаты бактериологического исследования, врачи назначают больному системную антибиотикотерапию. Лечение антибиотиками обычно продолжается 4-6 недель.

Временные эндопротезы классифицируют по нескольким критериям: 

  • базовому материалу; 
  • антибактериальному препарату; 
  • технологии производства; 
  • количеству компонентов; 
  • сохранению функции сустава (артикуляции). 

Мы уже выяснили, что для изготовления спейсеров могут использовать разные типы материалов (костный цемент, полиэтилен, металл) и несколько различных антибиотиков. Сегодня предпринимаются попытки внедрить в их состав антисептики и металлы с антимикробной активностью (серебро, медь, цинк), однако таких научных работ пока что немного.

В зависимости от технологии производства выделяют: 

  1. Преформированные имплантаты. Производятся в заводских условиях. Такие спейсеры отличаются высокой однородностью базового материала и равномерным распределением антибиотика по всему его объему. В них соблюдается точная пропорция компонентов. К недостаткам преформированных имплантатов относится их высокая стоимость и невозможность индивидуального подбора антибиотиков (или их комбинаций). 
  2. Динамические спейсеры. Изготавливаются из костного цемента непосредственно во время операции. Сегодня выпускаются промышленные наборы для их изготовления, состоящие из специальной формы, дозы костного цемента и растворителя. Применение динамических эндопротезов позволяет хирургу добавлять в цемент нужное количество антибиотика, который соответствует характеру и чувствительности возбудителя.
Prostalac® Hip System (DePuy)

Prostalac® Hip System (DePuy)

К преформированным имплантатам относятся Prostalac® Hip System (DePuy), а также артикулирующие спейсеры коленного и тазобедренного сустава Vancogenx (TECRES®). Они имеют более высокую стоимость, чем промышленные наборы для изготовления динамических имплантатов, такие как VANCOGENX-SPACER KNEE и Spacer-K (TECRES®).

VANCOGENX-SPACER KNEE и Spacer-K (TECRES®)

VANCOGENX-SPACER KNEE и Spacer-K (TECRES®)

Динамические имплантаты являются более эффективным решением для ревизионного эндопротезирования. Они предусматривают использование оптимального антибактериального средства. Однако их изготовление и установка требуют особых навыков и профессионализма оперирующего хирурга и всего персонала учреждения.

Виды временных эндопротезов по уровню артикуляции: 

  1. Неартикулирующие (статические). Не восстанавливают подвижность сустава и требуют постоянной иммобилизации конечности после установки. Их использование сопряжено с риском формирования контрактур и дистрофических изменений мышц. Поэтому от применения статических спейсеров стараются отказываться. Сегодня их устанавливают лишь по особым показаниям: при рецидивирующем инфекционном процессе, больших костных дефектах, повреждениях связочного аппарата, которые сопровождаются нестабильностью в суставе. 
  2. Артикулирующие (мобильные). Состоят из нескольких компонентов, что позволяет сохранить мобильность сустава и анатомо-функциональные взаимоотношения в конечности. После установки артикулирующего спейсера пациент может свободно передвигаться. Это снижает риск формирования контрактур и мышечных дистрофий, улучшая прогноз окончательной ревизии. Отметим, что уставнока артикулирующих имплантатов возможна только при сохранности связочного аппарата сустава. 

Сегодня в клинической практике начинают использоваться артикулирующие спейсеры, изготовленные по индивидуальным параметрам (с применением 3D-моделирования). По сравнению с преформированными, они лучше заполняют костные дефекты, обеспечивают лучшую опорную и двигательную функции конечности. Их стоимость в несколько раз ниже, чем у заводских спейсеров, а эффективность использования — выше. Однако применение индивидуальных артикулирующих имплантатов пока что не приобрело больших масштабов из-за сложностей в изготовлении.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Удаление временного имплантата обычно выполняют спустя 3-6 месяцев. Прежде чем планировать второй этап реэндопротезирования, врачи исследуют маркеры воспаления в крови (С-реактивный белок, СОЭ) и аспирационную жидкость, полученную из очага инфекции не менее чем через четыре недели после прекращения антибактериальной терапии.

Если на втором этапе врачи выявляют клинические проявления инфекции, больному выполняют повторную хирургическую обработку инфекционного очага. В таком случае еще раз проводят микробиологическое исследование и назначают системную антибиотикотерапию. Возможные варианты дальнейшего лечения врачи согласовывают с пациентов. Больному могут либо повторно установить спейсер, либо сделать операцию, направленную на сохранение опорной функции конечности.

Неартикулирующие имплантаты создают ряд ограничений для пациентов, ведь после их установки требуется постоянная иммобилизация нижней конечности. Это приводит к дистрофическим изменениям в мышцах и связках, развитию контрактур. В итоге после второго этапа эндопротезирования возможен неудовлетворительный результат.

Что касается артикулирующих спейсеров, они лишены этого недостатка. Но даже они не могут в полной мере восстановить функции пораженного сустава. Поэтому в период между первым и вторым этапами реэндопротезирования человеку приходится сталкиваться с рядом ограничений. Во-первых, он не может пройти полноценную реабилитацию, поскольку в этом нет смысла. Во-вторых, ему запрещается вести активный образ жизни, заниматься спортом, посещать бани и сауны и т.д.

Стоимость эндопротезов компании DePuy Synthes значительно варьируется в зависимости от конкретного эндопротеза и его модели. К тому же в большинство систем эндопротезирования входит еще и инструментарий для имплантации, а иногда и программное обеспечение для проведения компьютер-ассистированного энодпротезирования, как, например, для системы ATTUNE® Knee System. Цена на эндопротезы DePuy Synthes и системы эндопротезирования может составлять несколько десятков тысяч евро.

Цены на импланты

Влияние тазового наклона на позиционирование чашки эндопротеза

В “докомпьютерную эпоху” для определения правильной ориентации чашки эндопротеза использовался метод Левиннека (Lewinnek’s method). Однако он не учитывает функциональную ориентацию таза, поэтому не может считаться идеальным. Некоторые исследователи (DiGioia et al.) обнаружили существенные отличия в ориентации таза, обусловленные особенностями положения человека (в положении сидя или стоя).

При изменении положения тела значимо меняется и ориентация функциональной плоскости таза, что сказывается на величине антеверсии. 

В CAOS применяются пассивные, активные и полуактивные системы в зависимости от конкретного устройства и метода работы. Пассивные системы, такие как компьютерные системы навигации, просто помогают врачам планировать ход операции заранее и информируют их о положении компонентов импланта во время операции. При этом в самой операции такая система активно не участвует.

Активные системы, к которым относятся хирургические роботы, самостоятельно выполняют процедуры, запрограммированные оператором перед операцией. Полуактивные системы позволяют оператору управлять манипулятором робота в ходе процедуры позиционирования импланта в пределах, которые были запрограммированы до операции. Рассмотрим более подробно каждую из этих систем.

Важнейшая роль CAOS при эндопротезировании ТБС заключается в возможности проведения более точных операции в самых сложных и трудных случаях. Например, точное размещение имплантата затруднено у пациентов с остеопорозом при повышенной хрупкости костей и облитерированным костномозговым каналом.

Авторы статьи смогли относительно точно разместить и ацетабулярный и бедренный компонент протеза, используя компьютерную навигацию без изображения, у 26-летней женщины с дегенеративным остеоартрозом, обусловленным остеопорозом. Антеверсия бедренной кости и вертлужной впадины у этой пациентки составляла 10° и 28° соответственно.

Поскольку костномозговой канал бедренной кости у таких пациентов, по сути, отсутствует, использование активной роботизированной системы может быть более эффективным для точного позиционирования бедренного компонента эндопротеза.

Кроме того, активная роботизированная система, по-видимому, эффективна при тяжелой дисплазии бедра с неглубокой вертлужной впадиной и узким бедренным каналом. Полуактивная роботизированная система может выполнять более точные операции манипулятором в ходе контролируемого размещения чашки эндопротеза, опираясь на полученные перед операцией трехмерную модель.

У пациентов с ожирением также возникают трудности с позиционированием эндопротеза. Поэтому было проведено исследование (Gupta et al.), которое показало, что компьютерная навигация и использование роботизированных систем позволяют обеспечить более точное размещение ацетабулярного компонента у тучных пациентов

Инструменты для эндопротезирования суставов

Стоит учесть. что навигация на основе КТ, а также роботизированная система, требующая построение 3D модели на основе КТ, могут быть менее эффективными при ревизионных операциях из-за артефактов сканирования, обусловленных металлическим эндопротезом. Таким образом навигация без изображения в этих случаях может быть более полезной и информативной.

Ранние активные роботизированные системы для эндопротезирования ТБС имели высокую частоту осложнений, что было обусловлено низкой точностью интраоперационного контроля, воздействием громоздкого фиксатора проксимального отдела кости. Использование этих систем нередко сопровождалось обширными интраоперационными травмами мышц и других тканей.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Новый метод регистрации при наведенной эндопротезировании тазобедренного сустава без необходимости регистрации передней плоскости таза. (A) Ориентиры, используемые для боковой позиции, (B) Ориентиры, используемые для лежачей позиции.

С тех пор системы, в частности ROBODOC®, были модифицированы с целью решения этих проблем посредством технологии DigiMatch™ — это позволило повысить точность интраоперационного контроля, уменьшить размер фиксатора проксимального отдела кости.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Предоперационная проверка импинджмента, длины ноги и смещения после планирования чашки и ножки в компьютерной навигации на основе томографии.

В прошлом активные роботизированные системы применялись только для позиционирования бедренного стержня. Но в последнее время эти системы были усовершенствованы, и могут применяться для расширения вертлужной впадины и позиционирования ацетабулярного компонента. Технически, расширение вертлужной впадины выполняется путем размещения рычага TCAT™ с заранее запланированным наклоном и ориентацией антеверсии чашки.

Тем не менее, оператору необходимо непосредственно регулировать глубину обработки вертлужной впадины. Современные роботизированные хирургические системы оснащены четырехосевыми шарнирными манипуляторами с добавочной осью вращения, благодаря которым обеспечивается практически неограниченная свобода движений.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Тотальная эндопротезирование тазобедренного сустава с помощью робота для позиционирования чашки с использованием системы TSolution One®. TCAT ™ устанавливается в соответствии с заранее запланированной ориентацией чашки. (A) Схематическое изображение и (B) фотография с рабочего поля.

С другой стороны, ранние модели полуактивных роботизированных систем применялись исключительно для размещения ацетабулярного компонента протеза. Но непрерывное совершенствование систем привело к тому, что их активно задействуют при размещении бедренного компонента эндопротеза.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Улучшенный рабочий процесс бедренной кости в системе MAKOplasty®. (A) Расположение и контрольная точка винта массива бедренной кости, (B) размещение массива бедренной кости, (C) регистрация и проверка бедренной кости, (D) резекция шейки бедренной кости под контролем, (E) проверка версии ствола и (F) комбинированная проверка антиверсии.

Что касается систем получения шаблонов конкретного пациента и механической навигации, сейчас проводятся различные клинические исследования для проверки эффективности и безопасности этих устройств.

Показания к установке

Двухэтапное эндопротезирование с установкой спейсера показано при перипротезной инфекции и септической нестабильности коленного или тазобедренного суставов.

Ревизионные протезы на рентгене.

Ревизионные постоянные протезы на рентгене.

Преимущества установки временного эндопротеза: 

  • возможность ранней мобилизации пациента; 
  • длительное поддержание высокой концентрации антибиотиков в инфекционном очаге; 
  • сохранение мобильности сустава; 
  • меньший риск реинфекции по сравнению с одномоментным ревизионным эндопротезированием; 
  • сохранение объема и структуры околосуставных тканей; 
  • сокращение времени пребывания в стационаре. 

В случае реинфекции возможна повторная установка спейсера, выполнение резекционной артропластики или артродезирования. При выборе метода хирургического лечения учитывают возраст пациента, состояние его здоровья, сохранность анатомических структур сустава, характер инфекционного процесса. По возможности предпочтение отдают именно реимплантации.

Влияние позвоночника на наклон таза

Подвижность позвоночника очень сильно влияет на ориентацию таза в различных положениях (сидя, стоя или лежа на спине). В ряде исследований (Ranawat et al.) были сделаны выводы, что при переходе из одного положения в другое происходит весьма значимое изменение наклона плоскости таза. При этом отмечается и увеличение антеверсии.

Для установки вертлужного компонента эндопротеза необходимо учитывать все вышеперечисленные нюансы, чтобы минимизировать риск осложнений. Компьютерная навигация при этом является инструментом, значительно облегчающим расчеты.

Комбинированная антеверсия как способ оптимального позиционирования чашки эндопротеза

Концепция комбинированной антеверсии в протезировании ТБС заключается в том, чтобы оптимально разместить вертлужный и бедренный компоненты эндопротеза. Это необходимо для беспрепятственного движения протеза при перемене пациентом положения тела в пространстве. Сначала подготавливают бедренную кость для установки импланта. Затем в ходе операции регулируют антеверсию чашки в соотвествии с антеверсией стебля.

Преимущество компьютерной навигации при протезировании ТБС заключается в том, что она позволяет полностью реализовать концепцию комбинированной антеверсии для позиционирования импланта. При этом правильное расположение компонентов эндопротеза может быть легко подтверждено в режиме реального времени прямо во время операции.

В небольшом исследовании (Stefl et al.), что в 145 случаях из 160 (90%) использование компьютерной навигации с использованием концепции комбинированной антеверсии позволило достичь оптимального позиционирования компонентов эндопротеза. При этом в исследовании были включены пациенты с самым высоким риском, а именно с тугоподвижностью позвоночника.

Антверсия суставов одного пациента с разных сторон.

Антверсия суставов одного пациента. С разных сторон разные показатели.

Хирургические навигационные системы

Самая простая хирургическая навигационная система лишь предоставляет оператору необходимую информацию о ходе операции, но не выполняет никакой активной работы с пациентом и никак не ограничивает свободу действий хирурга. Основные компоненты такой системы: трекер положения, компьютер, монитор и периферийное оборудование.

Эта система использует магнитные или оптические метки в качестве датчика положения в пространстве. Положение оптического датчика отслеживается с помощью камер, которые регистрируют либо отраженное инфракрасное излучение, либо излучаемое расположенными на датчике светодиодами. Датчики фиксируются к костям и инструментам и отслеживаются в реальном времени, позволяя быстро получать очень точную информацию о положении объектов-мишеней.

С оптическими датчиками существует одна значимая проблема — они не всегда попадают в зону прямой видимости сопряженных камер. С магнитными датчиками подобной проблемы не случается, но на точность регистрации их положения могут оказывать влияние металлические предметы и электродвигатель операционного стола.

Хирургические навигационные системы подразделяются на системы с использованием изображения и системы без изображения. В первом случае для получения наглядной картинки используются КТ, МРТ или рентгеноскопия. Системы же без изображения используют комбинацию кинематических и анатомических данных, получаемых при снятии информации с датчиков. Позиционирование имплантов осуществляется хирургом с учетом анатомии, данных, полученных с навигационной системы, и модели эндопротеза.

Навигация без изображения не требует использования рентгенологического оборудования — интраоперационные изменения положения структур тазобедренного сустава оцениваются на основании кинематических и анатомических данных. Навигация без изображения достаточно эффективно используется для реализации концепции комбинированной антеверсии, позволяя получить числовое выражение антеверсии вертлужной впадины и бедра. Эта методика помогает в определении правильной ориентации вертлужного компонента и глубины его размещения.

Ноглер и соавторы (Nogler et al.) в исследовании на трупах показали, что использование навигации без изображения уменьшает вероятность неправильного наклона и антеверсии вертлужного компонента. Стоит отметить, что контрольная томография тазобедренного сустава у пациентов с эндопротезом показала, что компьютерная навигация без изображения в эндопротезировании ТБС позволяет более точно размещать вертлужный компонент эндопротеза.

Между тем, точность навигации без изображения зависит от точности регистрации костных ориентиров, которые служат маркерами для передней плоскости таза. На точность регистрации могут оказывать влияние мягкие ткани, особенно в надлобковой области. В последние годы были разработаны методики регистрации с использованием УЗИ и рентгеноскопии, повышающие точность определения передней плоскости таза. Были также предложены новые способы регистрации этой плоскости в положении на боку и на спине.

В ряде исследований было показано, что компьютерная навигация без изображения при эндопротезировании ТБС показывает лучшие результаты в плане ориентации чашки эндопротеза в сравнении с обычными методами. Этот метод считается весьма полезным ввиду его доступности и удобства применения, но требуются дополнительные исследования по поиску более надежных способов определения передней плоскости таза.

Мы проанализировали 100 случаев эндопротезирования ТБС с использованием навигации без изображения и 100 случаев ТБС без использования компьютерных систем. Наклон чашки в 40° ± 10° и антеверсия в 20° ± 10° считались допустимыми значениями. Так вот, в группе обычного (без использования навигации) эндопротезирования было выявлено 10 случаев отклонения от этих значений за счет именно вертлужного компонента. Ни в той, ни в другой группе не отмечалось значимых осложнений эндопротезирования.

Инструменты для эндопротезирования суставов

62 года пациент. Справа асептическое рассшатывание импланта. Предоперационное КТ показывает антверсию чашки 25.1 градус, ретроверсию 28.2 градуса и комбинированную антверсию 5.36 градуса. Послеоперационная рентгенография и компьютерная томография показывают наклон и антиверсию чашки, антеверсию ножки и комбинированную антиверсию, которые составляют 46,1 ° и 30,1 °, 8,9 ° и 36,3 ° соответственно.

Инструменты для эндопротезирования суставов

Навигация на основе КТ впервые была предложена Энтони Диджойя (Anthony DiGioia) и Браниславом Ярамазом (Branislav Jaramaz) совместно с другими учеными, и в настоящий момент стала золотым стандартом хирургической навигации. Эта система помогает планировать размещение эндопротеза и коррекцию его положения в любых плоскостях. В основе ее лежит получение КТ-изображений с возможность 3D-моделирования положения костных структур и импланта.

Основываясь на полученных до операции данных (3D-модель сустава) хирург выполняет установку обоих компонентов эндопротеза. Затем на костях и импланте размещаются трекеры (ориентиры) и проводится контрольное сканирование. Специальная программа затем обрабатывает полученные данные и оценивает величину вероятной антеверсии и другие параметры. При необходимости проводится коррекция положения импланта.

В исследовании Энтони Диджойя с соавторами показали, что при допустимых значениях наклона чашки эндопротеза в 45° и антеверсии в 20° при использовании ручной техники ориентирования отклонение от стандарта отмечалось в 78% случаев. При использовании же КТ-навигации отклонение от запланированных значений отмечалось лишь в 5%.

Более высокая точность позиционирования ацетабулярного компонента при использовании компьютерной КТ-навигации отмечали и другие исследователи (Jolles et al.). К недостаткам навигации на основе КТ относят:

  • дополнительное облучение пациента;
  • повышенная стоимость;
  • трудоемкость процедуры получения данных;
  • увеличение времени операции ввиду необходимости обработки КТ-изображения и формирования 3D-моделей.

Навигация на основе рентгеноскопии была разработана для преодоления такого недостатка КТ-навигации, как трудоемкость процедуры. Обе навигационные системы (и на основе КТ, и на основе рентгеноскопии) сопоставимы по точности. Но в то же время ряд авторов (Tannast et al.) отмечают, точ рентгеноскопическая навигация не позволяет повысить точность антеверсии в сравнении с традиционными методиками.

Метаанализ исследований, посвященных применению компьютерной навигации при эндопротезировании тазобедренного сустава

В научной библиотеке имеются данные о 4 крупных метаанализах исследований, посвященных компьютерной навигации при эндопротезировании ТБС. Все исследования показали, что использование навигации в ходе эндопротезирования позволяет более точно разместить чашку тазобедренного эндопротеза. В одном из метаанализов были проверены 250 пациентов, перенесших замену тазобедренного сустава.

Инструменты для эндопротезирования суставов

В другом метаанализе оценивались исходы 1479 операций из 9 исследований, и было обнаружено, что ацетабулярный компонент, имплантированный с использованием навигации чаще находится в “безопасной зоне”. Следовательно. его дислокация менее вероятна, в сравнении с пациентами, кому эндопротезирование проводилось без компьютерной навигации.

В третьем метаанализе проводился анализ 1071 случая эндопротезирования из 13 рандомизированных исследований. Было установлено, что использование компьютерной навигации повышает точность установки ацетабулярного компонента эндопротеза и снижает риск несоответствия длины ног.

И, наконец, в четвертом исследовании не было найдено статистической разницы в антеверсии (угол отклонения), наклоне чашки эндопротеза в группе с использованием навигации без изображения и в группе без навигации. Однако было определено явное преимущество навигации без изображения в отношении регулировки положения чашки, точности размещения протеза и уменьшение ее подвижности.

Роботизированные системы разделяют на активные и полуактивные. Активная роботизированная хирургическая система самостоятельно выполняет процедуры фрезерования костей на основе заранее разработанного алгоритма. В полуактивной же системе передвижения манипуляторов робота с хирургическими инструментами осуществляются руками хирурга-оператора, но при этом они не могут выйти за четко определенные пределы.

К активным роботизированным хирургическим системам относятся: CASPAR® (Orto Maquet, Rastatt, Германия) и ROBODOC® (Curexo Technology Corporation, Фримонт, Калифорния, США).

Система ROBODOC более распространена и с 2014 года выпускается под брендом TSolution One®. Свою историю она начинает в 1980-х годах — разработал ее ветеринар Говард Пол (Howard Paul) совместно с ортопедом-хирургом Уильямом Баргаром (William Bargar) в сотрудничестве с IBM Corporation и Калифорнийским университетом в Дейвисе (University of California, Davis).

Итоги

Использование временных эндопротезов снижает риск реинфекции при ревизионных операциях на крупных суставах (коленном, тазобедренном). Выполнение двухэтапной операции с установкой временного имплантата гораздо предпочтительнее, чем одномоментное реэндопротезирование. 

Динамические спейсеры, изготовленные во время операции, имеют преимущества перед заводскими. Их стоимость гораздо ниже, а эффективность использования — выше. При их изготовлении врачи могут подобрать комбинацию антибиотиков с учетом характера и чувствительности микрофлоры. Это позволяет в разы эффективнее воздействовать на инфекционные агенты.

Эндопротезы тазобедренного сустава

Инструменты для эндопротезирования суставов

DePuy Synthes предлагает врачам и пациентам несколько вариантов эндопротезов тазобедренного сустава. Каждая из этих систем эндопротезирования имеет свои особенности

CORAIL ® HIP SYSTEM

Это линейка бедренных компонентов эндопротезов ТБС. В клиническую практику эти бедренные стержни начали внедрятся в 1985 году во Франции исследовательской группой ARTRO. С момента появления CORAIL ® HIP SYSTEM во всем мире было продано свыше 2 млн имплантатов. Они занимают лидирующую позицию среди протезов этого класса и врачами многих клиник воспринимаются как стандарт для первичного эндопротезирования ТБС.

CORAIL ® HIP SYSTEM.

CORAIL ® HIP SYSTEM.

Зарекомендовавшее себя с лучшей стороны гидроксиапатитное покрытие импланта обеспечивает надежную бесцементную фиксацию его в кости. Наличие на поверхности стержня продольных углублений обеспечивает хорошее кровоснабжение кости и ее ускоренный рост после имплантации. Производитель также предлагает бедренные компоненты CORAIL с цементной фиксацией. Оба варианта бедренных компонентов эндопротеза имеют несколько типоразмеров, что облегчает выбор эндопротеза для конкретного пациента.

Выживаемость CORAIL ® HIP SYSTEM за период 15-летнего наблюдения составляет 97%. В исследовании Hallan et al. J Bone and Joint, в котором рассматривались 5456 пациентов с данным компонентом эндопротеза, есть данные, что ревизионная операция потребовалась лишь в 3% случаев.

Acetabular Cup PINNACLE ®

Acetabular Cup PINNACLE.

Система Acetabular Cup PINNACLE ® — вертлужный компонент эндопротеза. Это один из самых популярных и клинически наиболее успешных вариантов модульных систем ацетабулярного компонента. Эта система состоит из следующих элементов:

  • полнопрофильная чаша из титанового сплава — как для первичного эндопротезирования (PINNACLE 100 Series, PINNACLE Sector, PINNACLE 300 Series, PINNACLE Multihole), так и для ревизионного (PINNACLE Revision Standard Profile и PINNACLE Revision Deep Profile). Чаши выпускаются с тремя разными видами покрытия: POROCOAT, DUOFIX или GRIPTION; доступные размеры — от 48 до 80 мм в зависимости от конкретной модели.
    POROCOAT.

    POROCOAT.

  • вкладыш для обеспечения движения искусственной головки эндопротеза и снижения стираемости элементов. DePuy предлагает 3 варианта вкладышей: полиэтиленовые MARATHON и ALTRX, а также керамические CERAMAX.
    CERAMAX.

    CERAMAX.

  • заменитель головки бедренной кости — подбирается с учетом размера установленной чаши, изготавливается из керамики.

Выживаемость ацетабулярных компонентов PINNACLE ®  HIP SOLUTIONS 97% за 20-летний период наблюдения, а за 10 летний период она составляет 99,1%., то есть в ревизионной операции нуждается лишь 9 пациентов из тысячи.

Это комбинированное решение — система эндопротезирования, объединяющая два предыдущих решения. При установке этой системы пациент получает тотальный эндопротез тазобедренного сустава с керамо-керамической или  керамо-полиэтиленовой парой трения. Прилагаемые в комплекте дополнительные инструменты значительно облегчают процесс установки эндопротеза.

CORAIL ® PINNACLE ® Construct

CORAIL ® PINNACLE ® Construct.

Надежная бесцементная фиксация ацетабулярного компонента протеза достигается за счет патентованных технологий покрытия:

  • POROCOAT® — внешняя поверхность чаши покрыта пористым покрытием, состоящим из спеченных титановых микросфер;
  • GRIPTION® — это покрытие представлено подложкой, выполненной по технологии POROCOAT®, с нанесенным на нее тончайшим слоем спеченных  микрочастиц титана неправильной формы;
  • DUOFIX® — система фиксации, представляющая собой сочетание покрытия POROCOAT® с гидроксиапатитным напылением 

Указанные технологии покрытия чаш надежную долгосрочную фиксацию ацетабулярного компонента эндопротезов.

DURALOC ® ACETABULAR CUP SYSTEM

DURALOC ® ACETABULAR CUP SYSTEM.

Система ацетабулярных чаш DURALOC® была предложена в 1990 году., и в настоящее время является одной из наиболее часто используемых систем с бесцементной фиксацией. Конструкция чаш DURALOC такова, что она минимизирует разрушение полиэтиленовых вкладышей за счет улучшения конгруэнтности чаши и вкладыша.

C-STEM AMT

C-STEM AMT.

C-STEM AMT.

Стабилизированный эндопротез C-STEM AMT (бедренный компонент) с цементной фиксацией предназначен для тотального эндопротезирования ТБС. Конструкционные особенности этого эндопротеза заключаются в конусовидной обточке и интрамедуллярного стержня, и экстрамедуллярного элемента, на который фиксируется искусственная головка эндопротеза.

CORAIL Revision Stem.

CORAIL Revision Stem.

Бедренные компоненты эндопротезов CORAIL Revision Stem предназначены для ревизионного эндопротезирования. Специфическая конструкция позволяет обеспечить долгосрочную механическую стабильность за счет перераспределения нагрузки на сохранившуюся костную ткань бедренной кости. Этот компонент совместим со всеми другими компонентами эндопротезов от DePuy Synthes.

Большое количество типоразмеров позволяет проводить ревизионные операции в самых сложных случаях. В ряде исследований было показано, что гидроксиапатитное покрытие этого эндопротеза позволяет обеспечить надежный результат ревизионного эндопротезирования сроком до 28 лет (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28043711/).

S-ROM® Modular Hip System

S-ROM® Modular Hip System.

Особенность этой системы заключается в том, что бедренные компоненты выпускаются в виде разнообразных модулей. Это позволяет реализовывать практически любые хирургические сценарии, начиная от эндопротезирования суставов с выраженной деформацией костей и нарушением нормальной анатомии и заканчивая решением проблем врожденной дисплазии. Модульность системы S-ROM позволяет хирургам осуществлять “подгонку” эндопротеза под индивидуальные анатомические особенности каждого пациента.

SOLUTION System

Бедренный компонент эндопротеза для проведения ревизионных операций. Конструкция его основана на 20-летнем клиническом опыте применения эндопротезов с press-fit фиксацией. Отличительная особенность этого компонента состоит в том, что интрамедуллярный стержень бедренного компонента на всем протяжении имеет пористое покрытие POROCOAT®.

SOLUTION System

SOLUTION System.

Эндопротезы SOLUTION System обеспечивают плотную кортикальную блокировку за счет размещения вдоль оси бедренной кости. Наличие большой линейки типоразмеров бедренных ножек, а также нескольких вариантов головки бедренной кости позволяют подобрать эндопротез для пациентов с разной анатомией. SOLUTION System полностью совместимы с ацетабулярными чашками PINNACLE® и DURALOC®.

PROTRUSIO Cage

PROTRUSIO Cage

PROTRUSIO Cage.

Эта разновидность ацетабулярных чаш предназначена для укрепления вертлужной впадины при выраженном остеопорозе, в том числе и при ревизионных операциях по замене ацетабулярного компонента. Этот компонент предотвращает “проваливание” эндопротеза в брюшную полость. PROTRUSIO Cage также применяется при неглубокой вертлужной впадине.

RECLAIM® Modular Hip System

RECLAIM® Modular Hip System.

Модульная ревизионная система эндопротезирования сочетает в себе высокие прочностные характеристики, надежную фиксацию и удобство при имплантации. Оптимально подходит для ревизионных операций умеренной и высокой сложности.

TRI-LOCK® Bone Preservation Stem

TRI-LOCK® Bone Preservation Stem.

Бедренный компонент эндопротеза TRI-LOCK® BPS разработан на основе 35-летнего клинического применения классических стержней TRI-LOCK. Отличия новой модификации бедренных компонентов заключаются в следующем:

  • предлагаются 13 типоразмеров, что позволяет подбирать имплант более точно с учетом индивидуальной анатомии;
  • интрамедуллярный стержень имеет покрытие GRIPTION;
  • уменьшенный размер бокового плеча и оптимизированная длина импланта позволяют минимизировать количество удаляемой костной ткани, что значительно лучше сказывается на клинических результатах.
ACTIS ® Total Hip System

ACTIS ® Total Hip System.

Это новейшая система эндопротезирования, представленная компанией DePuy Synthes в 2018 году в Новом Орлеане на  ежегодном собрании Американской академии хирургов-ортопедов. С помощью этой системы эндопротезирование может быть выполнено как классическим доступом, так и с использованием минимально инвазивного переднего доступа.

  • специфическая конструкция бедренного стержня улучшает стабильность импланта;
  • щадящая хирургическая техника, под которую и оптимизирована система, обеспечивает более раннюю активизацию пациента;
  • 12 предлагаемых типоразмеров позволяют подобрать эндопротез, максимально точно соответствующий анатомии конкретного пациента.

Долгосрочных результатов, по понятным причинам, пока еще нет, но ранние клинические результаты этой системы эндопротезирования оцениваются специалистами как великолепные

ASR™ XL и DePuy ASR™

ASR™ XL и DePuy ASR™.

Ацетабулярная система ASR™ XL и система для поверхностного эндопротезирования тазобедренного сустава DePuy ASR™ выпускались компанией до 2010 года. Эти системы имели металло-металлическую пару трения и активно использовались в клинической практике. Однако по результатам наблюдений за пациентами, которым были установлены эти эндопротезы, в Великобритании был зафиксирован высокий процент ревизионных операций — 12 и 13% соответственно. После получения этих данных компания DePuy, действуя в интересах пациентов, решила добровольно отозвать системы тазобедренного сустава ASR.

Уже 25 лет успешно применяется хирургами всего мира при

(сделано более 500 тысяч операций) . Системный эндопротез Bicontact достаточно долговечен. Срок его службы составляет 19 лет.

Комплектация Bicontact следующая:

  • ножка Bicontact;
  • чашка Plasmacup;
  • выполненный из высокомолекулярного полиэтилена вкладыш;
  • головка из металла или керамики диаметром 32 или 28 мм.

Основное преимущество состоит в том, что он полноценно заменит изношенный или поврежденный элемент даже при очень плохом качестве костной ткани. Bicontact восстановит двигательную активность, когда другие протезы бессильны.

Система Excia

Эндопротезы для коленных суставов

Компания Zimmer славится высоким качеством эндопротезов коленного сустава. Она считается одним из самых авторитетных и массовых производителей в этой области. По приблизительным оценкам Zimmer производит четверть всех использующихся в мире «искусственных коленей».

NexGen CR-Flex

Это усовершенствованный вариант протеза NexGen CR с углом сгибания колена до 155 градусов. При этом поддерживается кинематика сустава и обеспечивается естественный возврат бедренной кости.

NexGen CR-Flex

NexGen CR-Flex.

Дизайн эндопротеза поддерживает полноценный безопасный контакт бедренной и большеберцовой кости при сгибательном движении. При этом обеспечивается больше пространства для связки надколенника.

При необходимости возможно использование бедренной части протеза минусовых размеров. Это позволяет обеспечить баланс и гибкость, предотвратив потерю костной ткани без избыточнонр натяжения мягкотканных структур. Кинематика NexGen CR-Flex реализуется даже при максимальных углах сгибания колена.

Другие особенности эндопротеза:

  • сниженная высота латерального мыщелка – уменьшает натяжение латеральной связи при сгибательном движении;
  • увеличение пространства между мыщелками – позволяет оптимизировать медиальное и латеральное вращение, обеспечивает больше пространства для задней крестообразной связки;
  • при сохраненной задней крестообразной связке обеспечивается естественный передне-задний возврат, а также увеличивается площадь соприкосновения феморальной и тибиальной частей искусственного сустава при значительном сгибании;
  • увеличена глубина переднего выреза – снижает риск тугоподвижности надколенника;
  • снижение внутренней/наружной ширины – обеспечивает увеличение гибкости и поддерживает физиологически правильное направление движения надколенника.

Системы эндопротезирования с ротационными вкладышами созданы таким образом, что ось ротации смещается кпереди, к участку сустава, где прикрепляется передняя крестообразная связка. Они применяются для тотального протезирования колена. Способны обеспечить сгибания большой амплитуды и поворотные движения.

Lps-flex-mobile

Lps-flex-mobile.

Системы состоят из таких компонентов:

  • две металлические части, которые прикрепляются к бедренной и большеберцовой кости;
  • пластиковый ротационный вкладыш обеспечивающий объем движений в суставе.

Вкладыш прикрепляется к металлическим пластинкам, но остается подвижным. Он скользит по импланту большеберцовой кости.

Особенности и преимущества данного вида эндопротеза:

  1. Ось ротации смещена вперед – туда, где прикрепляется ПКС. В результате воссоздается анатомический центр вращения.
  2. Сниженная нагрузка на пателлофеморальное сочленение. Достигается за счет расположения шарнира спереди. Как итог, уменьшается риск многих осложнений, ассоциированных с повышенной нагрузкой на сочленение. Предотвращается болевой синдром в колене, вывихи надколенника. Не происходит преждевременного износа частей искусственного сустава, не развивается нестабильность в связи с расшатыванием.
  3. Остановка спереди металлической части, прикрепленной на большеберцовой кости. Позволяет предотвратить проскальзывание вкладыша. Обеспечивает нормальное боковое вращение до 25 градусов.

LPS-Flex Mobile отличается усовершенствованным вариантом строения бедренной части эндопротеза. У него улучшенное кулачково-гребешковое соединение, обеспечивающее сохранение стабильности колена, даже если оно сгибается до 155 градусов. Особенности и преимущества:

  1. Глубокая пателлярная борозда. Создана для того, чтобы обеспечивать наилучшую траекторию движения надколенника. На него снижается механическое давление и колено не щёлкает, не болит, а искусственный сустав не изнашивается преждевременно.
  2. Больше площадь контакта. Поэтому уменьшаются контактные нагрузки. Они распределяются более равномерно.
  3. Усиленное сопротивление подвывиху. Чем глубже углы сгибания, и чем дальше продвигается кулачок по гребешку, тем больше возрастает механическое сопротивление.
  4. Расширение задних фланцев. Позволяют обеспечить высокую безопасность при контакте двух металлических компонентов протеза, если колено сгибается слишком сильно.
  5. Ниже риск поперечного сдвига. Поэтому предотвращается преждевременное изнашивание эндопротеза. Такой эффект достигается за счет того, что ротационные движения в колене могут выполняться исключительно в одном направлении.

Многочисленные клинические биомеханические исследования эндопротезов колена с ротационным вкладышем LPS-Flex Mobile Bearing Knee показывают, что кинематика не отличается от таковой при сгибании собственного коленного сустава человека. Более десяти лет такие протезы устанавливают в странах Евросоюза и в Японии.

NexGen LCCK

Система тотального эндопротезирования коленного сустава. Применяется для пациентов с необходимостью повышенной стабильности колена из-за несостоятельности связок. Применяется при наличии дефектов костной ткани. Может использоваться вместе с аугментами и удлинительными ножками при ревизионной операции.

Система используется у таких пациентов:

  • удаление обоих крестообразных связок;
  • необходима коррекция вальгусной или варусной деформации;
  • значительный дефект костных структур.
NexGen LCCK.

NexGen LCCK.

Протез имеет увеличенный большеберцовый гребень с глубокой межмыщелковой бороздой. Поэтому за счет него удается добиться стабильности колена даже у тех пациентов, у которых не получается получить такой эффект путем релиза тканей. Плотное прилегание гребня борозды обеспечивает механический возврат и предотвращает задний подвывих. Оно ограничивает вальгусное отклонение и вращение колена.

При выраженном дефиците костной ткани для её замещения используются феморальные и большеберцовые аугменты. А тибиальные бываюи разных форм:

  1. клин;
  2. треть клина;
  3. половина клина;
  4. замещающие блоки от 0,5 до 2 см из титана;
  5. блоки до 3 см из трабекулярного металла.

Бедренные аугменты бывают передними, задними, дистальными. Передние крепятся при помощи цемента. Остальные могут также закрепляться с использованием винтов.

Возможно также использование удлинительных ножек. Они снижают нагрузку на метафиз. Используются как прямые, так и офсетные штифты. Последние обеспечивают возможность установления компонентов с отклонением до 4,5 миллиметров от центральной части канала.

ТЭКС NexGen LCCK

Предполагает использование фиксированного заднестабилизированного вкладыша. Это необходимо для обеспечения большей подвижности колена. Она обеспечивает возможность сгибания до 155 градусов, в то время как NexGen LCCK – до 120 градусов.

Зачем это необходимо? Для многих пациентов такого сгибания недостаточно. Многие виды деятельности требуют большей функциональности от коленного сустава. Несколько примеров работ, при которых необходимо более интенсивное сгибание колена:

  • подъём по крутой лестнице – до 140 градусов;
  • сидение на низком стуле и вставание с него – до 130 градусов;
  • приседание на корточки – до 150 градусов.

Суставную прокладку фиксируют на большеберцовом компоненте эндопротеза. Для этого используется специальный механизм под названием «ласточкин хвост». Система может использоваться с удлинительными ножками и аугментами.

NexGen RH knee

Используется для ревизионного эндопротезирования. То есть, для замены сустава пациентам, у которых эта операция уже производилась ранее. Содержит шарнирный механизм. Он способен принять 95% механической нагрузки, которая приходится на мыщелки бедра.

NexGen RHK

NexGen RHK.

Преимущества:

  • обеспечивается физиологичность движений надколенника, его глубокое залегание и полноценная поддержка при сгибании до 60 градусов;
  • при сгибании колена не происходит отклонение надколенника кзади;
  • возможно дополнительное использование большеберцовых и бедренных конусов при дефиците костной массы;
  • минимальная потеря костной ткани при установлении;
  • предотвращено форсированное переразгибание за счет его отклонения при контакте бедренного компонента с суставной поверхностью.

Точка центровки шарнира расположена у оси большеберцовой части эндопротеза. За счет этого обеспечивается физиологичная и стабильная кинематика по сравнению с теми моделями, у которых центр ротации располагается в задней части. Вращение платформы NexGen RH Knee позволяет перенести торсионную нагрузку с зафиксированных цементом поверхностей на мягкотканные структуры, поэтому что дает возможность для наружной и внутренней ротации в пределах до 25 градусов.

Штифты имеют модульную конструкцию. Их можно дополнительно удлинять. Это позволяет врачу зафиксировать сустав без чрезмерного натяжения связок.

High-Flex.

High-Flex.

Используется для установки тем пациентам, у которых повреждено не все колено, а лишь один мыщелок. Основное преимущество в том, что после операции человек не ограничен в диапазоне сгибания коленей: можно без опаски приседать, приводя бедро к голени на угол до 155°.

Широкая линейка коленных эндопротезов Columbus позволяет произвести имплантацию при любой патологии колена. Columbus обеспечивает амплитуду до 140 градусов и естественное движение надколенника.

Преимущества:

  • сохранность задней крестообразной связки;
  • платформа может быть фиксированной или ротационной;
  • цементная и бесцементная фиксация;
  • можно использовать удлиняющие ножки и спейсеры;
  • низкий износ;
  • малоинвазивная установка;
  • специальное покрытие Aesculap AS, не вызывающее аллергии на металл.

Предназначена для ревизионного эндопротезирования коленного сустава (вторичная операция), выпускается в широком ассортименте типоразмеров. Отличается буквально филигранной точностью опилов и низким уровнем износа полиэтиленового покрытия.

Благодаря уникальному многослойному покрытию (нитрид циркония и керамика) поверхность имплантата обладает высокой прочностью, износ снижается на 65%. Связующие слои удерживают ионы металла, что позволяет устанавливать протез людям с выраженной реакцией. AS вкупе с бета-полиэтиленом (стерилизованным излучением) помогает получить отличные трибологические результаты в отдаленной перспективе.

Разнообразные модели эндопротезов коленного сустава от DePuy Synthes весьма востребованы в клинической практике и занимают одну из первых позиций по частоте применения. Кроме производства непосредственно имплантов компания производит и оборудование, значительно облегчающее процесс протезирования, а также гарантирует долговременное сервисное обслуживание.

ATTUNE® Knee System

ATTUNE® Knee System

ATTUNE® Knee System.

Прочностные характеристики эндопротезов фирмы Эскулап

Эндопротез, как и всякое техническое изделие, подвергается износу. Но при правильной установке и соблюдении всех указаний врача эндопротезы Эскулап служат долго, не теряя при этом в качестве. Благодаря инновационным разработкам различных покрытий износ существенно снижается за счет создания буферной зоны, компенсирующей нагрузку.

Заключение

Несмотря на то, что в тотальном эндопротезировании ТБС, благодаря внедрению компьютерных технологий, были достигнуты огромные результаты, широкое использование этих технологий может быть ограничено. Ограничения обусловлены главным образом высокой стоимостью оборудования, техническими проблемами, отсутствием квалифицированного персонала.

Однако, учитывая стремительное развитие компьютерных технологий, в будущем возможности применения CAOS выйдут за рамки нашего воображения. Компьютер-ассистированная ортопедическая хирургия в будущем, безусловно, позволит хирургу работать максимально точно и приведет к улучшению результатов эндопротезирования. На текущем этапе нам следует предпринять все усилия для ускорения прогресса в области роботизированного эндопротезирования ТБС.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Здоровые суставы
Adblock detector