В. А. Филиппенко, В. А. Танькут., А. И. Жигун, Д. Е. Петренко, Н. Н. Конарева, ИППС им. ММ. Ситенко АМН, Харьков, Украина

Ранняя асептическая нестабильность ножки эндопротеза тазобедренного сустава развивается в первые 5 лет после операции эндопротезирования и составляет 10-15 % среди осложнений дан­ной операции. Это возникает в результате следующих причин:

- остеопороз

- нарушение техники имплантации

- неправильная ориентация компонентов эндопротеза

- чрезмерная масса пациента

- нарушение условий послеоперационной реабилитации

- применение имплантантов, не отвечающих международным стандартам

- неправильный подбор компонентов эндопротеза (1,2)

Правильное пространственное расположение ножки эндопротеза в канале бедренной кости, а также достаточный контакт между поверхностью имплантанта и костной тканью, способствуют более равномерной передаче нагрузки и, как следствие, повышению срока службы эндопроте­за(3,4).

Известно, что при проведении операции энопротезирования опытным хирургом с использо­ванием стандартной ножки величина контакта составляет до 35% всей ее поверхности. При при­менении индивидуальных эндопротезов данная величина составляет 62%-64% при проведении операции квалифицированным хирургом и 82% при проведении операции роботом(5).

Однако в силу экономических причин изготовление индивидуальных эндопротезов широкого распространения не имеет.

В институте патологии позвоночника и суставов им. Проф. М. И. Ситенко АМН Украины ча­ще всего используются эндопротезы стандартных конструкций (ОРТЭН, Зиммер и др.)

В настоящее время подбор эндопротезов осуществляется следующим образом: производится рентгенография тазобедренного сустава в 2-х проекциях, а затем при помощи специальных пле­нок с изображением ножки, прикладываемых к рентгенограмме, осуществляется подбор наибо­лее оптимального типоразмера(б). Однако данный способ имеет ряд недостатков:

Не учитывается несоответствие масштабов на шаблоне и на рентгеновском снимке.

Существует сложность осуществления точного подбора, обусловленная тем, что он производится в одной плоскости, а также сложностью определения степени контакта между повер­хностью ножки и костной тканью.

Не учитываются биомеханические особенности тазобедренного сустава пациента.

Существует усовершенствованная методика подбора , которая состоит из тех же этапов, что и предыдущая, но подбор производится на мониторе компьютера после предварительного сканиро­вания рентгеновских снимков. Положительным качеством данного способа является то, что учи­тывается проекционное увеличение рентгеновского изображения.

В НИИ травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена разработан способ подбора типоразмера тотального эндопротеза тазобедренного сустава (патент № 2145795). Способ заключается в следу­ющем: выполняются рентгенограммы тазобедренного сустава в передней и аксиальной проекци­ях с рентгенконтрастной линейкой. Рентгеновское изображение вводится в компьютер и на экра­не монитора подбирается соответствующий размер имплантанта при помощи его графического макета. Способ удобен тем, что позволяет не только учитывать несоответствие масштаба рентге­новского изображения и шаблона, но и позволяет изображать компоненты эндопротеза с пра­вильной пространственной ориентацией. Однако данный способ также не учитывает биомеханических особенностей тазобедренного сустава и степень контакта ножки и костной ткани.

Начиная с 80-х годов прошлого века происходило развитие информационных технологий в ортопедии, в частности, в реконструктивно-восстановительной хирургии тазобедренного суста­ва. Разрабатывались специальные компьютерные программы, в которых широко использовалась wire-frame модель, позволяющая с достаточной точностью воспроизвести 3-х мерную модель бед­ренной кости. Такой метод до сих пор используется для изготовления и разработки новых конструкций эндопротезов и изготовления индивидуальных имплантантов. Широко известны в ми­ре системы CAD (computer assisted design) и CAM (computer assisted manufacturing) (7).

Для изготовления индивидуальных эндопротезов в Санкт-Петербурге разработан способ дооперационного прогнозирования и разработки индивидуального эндопротеза. Способ осуществля­ется в несколько этапов. На первом этапе определяются основные индивидуальные биомехани­ческие и анатомические параметры конкретного пациента, на втором этапе при помощи метода конечных элементов рассчитываются нагрузки, которым будет подвергаться имплантант. Следу­ющий этап определяет, какая наиболее выгодная форма ножки необходима данному пациенту. И, наконец, последний этап включает в себя проектирование ножки(8).

По нашему мнению, учитывая вышеизложенное, является перспективным разработка техно­логии подбора ножки эндопротеза стандартной конструкции, которая учитывала бы отмеченные выше недостатки существующих методик и в то же время включала в себя их достоинства.

На базе отделения эндопротезирования и лаборатории биомеханики ИППС им. проф. М. И. Ситенко АМН Украины производится разработка технологии подбора оптимальной кон­струкции стандартной ножки эндопротеза тазобедренного сустава.

Суть методики заключается в следующем: предварительно производится рентгенография та­зобедренного сустава в передне-задней и боковой проекциях с мерной стальной линейкой, а так­же определяется вес пациента и сила пельвиотрохантерной группы мышц тазобедренного суста­ва, который будет подвергнут оперативному вмешательству. При помощи сканирующего устрой­ства рентгенограммы вводятся в компьютер. Специально разработанная программа производит измерение фронтального и сагиттального размеров канала бедренной кости на заранее отмечен­ных уровнях, с учетом масштаба. По полученным данным производится построение графической объемной модели костного канала. Затем осуществляется "виртуальная" установка объемной мо­дели ножки эндопротеза в костный канал, благодаря чему определяется наиболее подходящий типоразмер.

Далее показатели веса пациента и силы пельвиотрохантерной группы мышц также вводятся в компьютер. При помощи этих показателей рассчитывается наиболее оптимальное расположе­ние бедренного компонента имплантанта в канале бедренной кости во фронтальной плоскости.

Мы считаем, что такая методика позволяет подобрать для конкретного пациента оптималь­ную ножку эндопротеза из имеющихся стандартных конструкций, что обеспечивает продление срока службы эндопротеза.

Таким образом можно сделать вывод, что одной из причин развития ранней асептической нестабильности ножки эндопротеза является ее неправильный подбор, данная проблема оконча­тельного решения не имеет и является перспективной для исследований. Способом ее решения может служить предложенная нами методика подбора типоразмера имплантанта позволяющая осуществить его с максимальной точностью.

Литература

1. Корж А. Л., Танькут В А. Эндопротезирование тазобедренного сустава: Актуальность, про­блемы и перспективы// Ортопедия, травматология и протезирование.- 1995.-№ 4. - С.4-8.

2. Филиппенко В А., Танькут В. О., Алок Бансал Диагностика та лшування асептичной нестабильности культового суглоба // Укр. наук.-прак. конференщя Ендопротезування суглоб в (по­казания, технша, помилки).-Днипропетровськ,1997,С-81-83.

3. Indong О. Н., William Н. Harris Proximol strain distribution in the intact femur and after insertion different hip-replacement femoral components // J. B.J. S., 1978, 60-AM, p.75-85.

4. Feinstein D. I. Alternative input/output data to CAD/CAM systems. 9th international computervision User's Conference, 1987,

5. Campbell's Operative Orthopedics / EDI-TED S. T. Canale 9 Edition. - St. Louis et al.: "Mosby", 1998. V. l. - P.444.

6. Coombs R., Gristina A., Hungehborot D. Joint replacement. State of art. -"Mosby". New-York, 1990, 471p.

7. Неверов В А., Сизонов А. А., Арсентьев С. И., Титух И. Н. Новые подходы и принципы в эндопротезировании //Анналы травматологии и ортопедии, 1996 № 2,С. 26-31.