ЭНДОПРОТЕЗ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА ДЛЯ СОБАК КОНСТРУКЦИИ САМОШКИНА-СЛЕСАРЕНКО И СПОСОБ ИМПЛАНТАЦИИ ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА У СОБАК Российский патент 1997 года по МПК A61D7/00 A61D1/00 

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к ветеринарной хирургии и может быть использовано для тотального эндопротезирования тазобедренного сустава у собак.

Наиболее часто встречающимся показанием к тотальному эндопротезированию по способу Самошкина-Слесаренко является дисплазия тазобедренного сустава у собак.

Дисплазия является полифакториальным заболеванием, в основе которого лежит наследственное недоразвитие элементов тазобедренного сустава в эмбриогенезе и является сочетанным проявлением глубоких, как правило, необратимых изменений в хрящевой и костной тканях дистрофического и воспалительного генеза, поэтому восстановление функциональной пригодности дисплатического сустава и конечности в целом представляет объективные трудности, несмотря на имеющиеся в данной области достижения реконструктивно-восстановительной хирургии.

Другими показаниями к тотальному эндопротезированию по способу Самошкина-Слесаренко являются: субкапитальные, многооскольчатые переломы шейки; застарелые вывыхи бедра; болезнь Легга-Кальве-Пертеса.

Известен эндопротез тазобедренного сустава собак, изготовленный из желатина и состоящий из трехмерного колпачка в качестве головки эндопротеза головки. Этот эндопротез со временем рассасывается в организме и не берет на себя функцию тазобедренного сустава.

Наиболее близким по технической сущности является эндопротез тазобедренного сустава собак Richard, имеющий съемную головку и изготовленный из высокомолекулярного полиэтилена, и способ его имплантации в организм собаки.

В его конструкции вертлужная чашка изготовлена отдельно от головки и ножки эндопротеза. Наружная часть чашки, соприкасающаяся с дном вертлужной впадины, имеет овальную форму, на ней расположены четыре шипа. Сверху чашка имеет форму квадрата со сглаженными углами. Ножка эндопротеза цельная, суживающаяся книзу, изогнута в области шейки, не имеет оконпрорезей и опорной площадки, на поперечном сечении плоская, прямоугольная.

Имплантация эндопротеза тазобедренного сустава Richard осуществляется следующим образом.

Проводится резекция головки бедра и ее удаление, причем большой вертел бедренной кости не сбивается. Далее просверливается от 3-5 больших фиксационных отверстий глубиной 2 см по дорсальной поверхности вертлужной впадины. Затем тонким сверлом диаметром 2,7-3,2 мм просверливается множественные отверстия по всей окружности впадины. Расширяется медуллярный канал бедренной кости. После этого смешиваются 20 г полиметилметакрилата с 1 г цефалотина до получения однородной массы (цемента), который с помощью шприца и катетера последовательно вводится во все отверстия вертлужной впадины, заполняя ее до краев. Аналогичная манипуляция осуществляется и с бедренной костью (цемент вводится в верхнюю треть диафиза). Заключительным этапом операции является вставление чашки эндопротеза в вертлужную впадину, а ножки протеза в медуллярный канал бедренной кости. После того, как цемент затвердевает, головку эндопротеза вправляют в чашку и ушивают капсулу сустава.

Однако эндопротез Richard, как и способ его имплантации в организм собаки, имеет ряд недостатков.

Эндопротез Richard является разъемным, что не позволяет проводить эндопротезирование всего сустава одномоментно. Большой вертел бедренной кости мешает проведению тщательной ревизии и подготовке вертлужной впадины к имплантации чашки эндопротеза и точной установки эндопротеза.

В послеоперационном периоде в результате недостаточно прочной фиксации отмечается ряд осложнений: вывихивание головки эндопротеза, лизис костной ткани в области большого вертела, а также в области крепления чашки и ножки эндопротеза.

Нами разработаны эндопротез тазобедренного сустава конструкции Самошкина-Слесаренко для собак и способ имплантации тазобедренного сустава у собак по Самошкину-Слесаренко, лишенные указанных недостатков и позволяющие эффективно и практически без осложенний осуществлять тотальное протезирование патологически измененных тазобедренных суставов у собак.

На фиг. 1 изображен эндопротез тазобедренного сустава для собак конструкции Самошкина-Слесаренко, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сбоку, частично в разрезе; на фиг. 3 то же, вид в аксонометрии; на фиг. 4 разрез А-А на фиг.1; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 6 разрез В-В на фиг.1.

Эндопротез тазобедренного сустава для собак конструкции Самошкина-Слесаренко состоит из чашки 1, головки 2 шарообразной формы, шейки 3 (при этом шеечно-диафизарный угол в протезе равен 145^o) и ножки 4, которая имеет форму четырехгранного заостренного штыковидного штифта с окнами-прорезями 5. В верхней части ножки в месте перехода в шейку выполнена опорная площадка 6 с отверстием для шплинта. Шплинт 7 во время операции эндопротезирования забивается в опорную площадку, фиксируя большой вертел бедренной кости. Чашка 1 эндопротеза снаружи имеет форму полусферы, вдоль края чашки расположены отверстия 8. На наружной поверхности чашки выполнены концентрически расположенные ряды заостренных лопаткообразных выступов 9 с прорезями 10 между ними. В четырех симметрично расположенных лопаткообразных выступах выполнено по одному отверстию 11 для шурупов. Между концентрическими рядами лопаткообразных выступов выполнены глубокие борозды 12. На внутренней стороне чашки выполнено гнездо 13 для крепления головки 2, которая зафиксирована в гнезде 13 стабилизирующим кольцом 14. Протез выполняется из физиологически приемлемого материала вольфрамо-титанового и/или кобальт-хром-молибденового сплава.

Во время передвижения собаки имплантированный эндопротез искусственный сустав передает туловищу толчковые усилия тазовой конечности. Конструкция эндопротеза дает возможность совершать движения во всех возможных плоскостях. Особенностью конструкции является то, что узел подвижности в ней вынесен за пределы костей, что исключает возможность длительного механического микротравмирования после операции. При передвижении животного напрягается мускулатура, прикрепляющаяся в большому вертелу бедренной кости, что дает возможность совершать движения сгибания и разгибания в суставе, приведение и отведение конечности. На начальном этапе реабилитации головка 2 и чашка 1 эндопротеза смазываются за счет экссудата, в более поздние сроки за счет синовии.

Способ имплантации эндопротеза тазобедренного сустава у собак по Самошкину-Слесаренко осуществляется следующим образом.

Положение пациента на операционном столе на здоровом боку. По наружной поверхности бедра, огибая большой вертел, производят кранио-латеральный хирургический доступ общей протяженностью около 20 см. Далее подвергают рассечению широкую фасцию бедра, краниальную головку поверхностного ягодичного, средний и глубокий ягодичные, а также грушевидный и капсулярный мускулы. Конечность при этом слегка супинируют, мобилизуя шейку бедра, удаляют оставшиеся мягкие ткани, намечают линию остеотомии и производят ее в соответствии с намеченным планом по межвертельной линии. Удаляют дегенерированную головку бедра, измененную капсулу, краевые остеофиты. Далее, огибая проксимальный эпифиз бедра с помощью пилы Джигли, проводят его остеотомию от большого вертела до основания малого вертела. Для экспозиции вертлужной впадины вводят ретракторы и осуществляют ее глубокий артроксериз с помощью шаровидных фрез. Вертлужную впадину осторожно рассверливают, увеличивая размеры сферических фрез до тех пор, пока на ее стенках не появятся капли крови. Необходимо учесть, что костная структура вокруг эндопротеза должна быть прочной, что важно для обеспечения стабильной фиксации чашки 1 эндопротеза. Следующий этап операции заключается в осуществлении рассверливания медуллярного канала. С этой целью строго по продольной оси бедра вводят сверло, являющееся ориентиром для определения оси, позволяющей идеально установить ножку 4 эндопротеза. Окончательную подготовку медуллярного канала выполняют с помощью рашпиля. Необходимый диаметр чашки 1 эндопротеза определяют до операции по рентгенограмме. Во время оперативного вмешательства штангенциркулем уточняют размеры вертлужной впадины и подбирают соответствующий эндопротез. В медуллярную полость вводят цемент и ударами молотка ножку 4 эндопротеза забивают в медуллярную полость таким образом, чтобы основание шейки 3 эндопротеза совпадало с основанием бывшей шейки бедра. Крайне важно при введении ножки 4 эндопротеза сохранять ее нормальную антеверсию, ориентируясь на малый вертел бедренной кости. В некоторых случаях для лучшей фиксации ножки 4 эндопротеза в медуллярной полости, а также с целью стимуляции остеоинтеграции через окна-прорези 5, целесообразно заполнять их и заклинивать ножку 4 аутотрансплантатом. Для этой цели можно использовать резецированную головку, предварительно сняв с ее поверхности хрящевое покрытие.

После этого просверливают несколько отверстий в вертлужной впадине и заливают в нее цемент. Не дожидаясь пока цемент затвердеет, с помощью направляющей лопатки вправляют чашку 1 эндопротеза в вертлужную впадину. При этом необходимо осуществлять тракцию конечности по длине и осторожную ее пронацию. Затем легкими ударами молотка крайне важно добиться полного заклинивания чашки 1 эндопротеза ее заостренные лопаткообразные выступы должны прочно врезаться в стенки вертлужной впадины. Для более жесткой фиксации эндопротеза используют шурупы, которые последовательно вводят в предварительно просверленные в кости каналы. Шурупы можно заменить П-спицами. Далее легкими ударами долота расщепляют в продольном направлении культю большого вертела и кюреткой образуют воронкообразную полость для лучшей адаптации вертела с опорной площадкой эндопротеза. После этого просверливают отверстие в нижнем крае большого вертела, проводят через него шплинт, подтягивают его к отверстию в опорной площадке и забивают травматологическим молотком, осуществляя тем самым фиксацию большого вертела с прилежащей к нему мускулатурой к ножке эндопротеза, и производят контрольные движения в тазобедренном суставе.

Далее проводят миопластику области вертлужной впадины. С этой целью последовательно сшивают капсулярный мускул с дорсальной частью глубокого ягодичного, а вентральную часть глубокого ягодичного с промежуточной головкой четырехглавого мускула. Затем сшивают грушевидный мускул по месту его первичного рассечения, вентральную часть среднего ягодичного сшивают с промежуточной головкой четырехглавого, а остальную его часть сшивают по месту первичного рассечения. Заключительным этапом миопластики является сшивание поверхностного ягодичного мускула по месту его первичного рассечения и с напрягателем широкой фасции бедра. Далее накладывают швы на широкую фасцию бедра, подкожную клетчатку и кожу. В послеоперационном периоде животным предоставляется свободный динамический режим.

Длительность проведения операции составляет от 2 до 3 ч. Она регламентирована объемом сустава, степенью поражения суставных поверхностей и прилежащей мускулатуры.

Пример 1. Собака породы лайка, пол мужской, регистрационный N 451-96, возраст 1,6 года, диагноз: индуцированная дисплазия левого тазобедренного сустава, застарелый вывих головки бедренной кости.

Собака породы колли, пол мужской, регистрационный N 454-96, возраст 1,6 года, диагноз: индуцированная дисплазия правого тазобедренного сустава, застарелый вывих головки бедренной кости.

Собака беспородная, пол мужской, регистрационный N 448- 96, возраст 1 год, диагноз: индуцированная дисплазия левого тазобедренного сустава, застарелый вывих головки бедренной кости.

Перечисленным животным были проведены операции имплантации тазобедренного сустава по Самошкину-Слесаренко и имплантированы эндопротезы тазобедренных суставов конструкции Самошкина-Слесаренко.

Все оперированные животные удовлетворительно перенесли операцию имплантации эндопротеза тазобедренного сустава. Пробуждение от наркоза наступало, как правило, через 2-3 ч после окончания оперативного вмешательства. В течение последующих суток животные отказывались принимать пишу, пребывая в состоянии адинамии. Улучшение общего состояния регистрировали на третьи сутки, пациенты начинали слегка приступать на оперированную конечность, постепенно увеличивая на нее нагрузку. Во всех случаях заживление швов проходило по типу первичного натяжения. В течение месяца контрольного наблюдения отмечали выраженную хромоту типа опирающейся конечности разной степени тяжести, общее состояние у всех оперированных животных было удовлетворительным. Во всех случаях отсутствовали косметические дефекты и неврологические нарушения, имела место гипотрофия мускулатуры, отмечали анатомическую непрерывность мягких тканей, пороков костной мозоли и послеоперационных рубцов, воспалительных реакций со стороны кожи, подкожной клетчатки и костной ткани не наблюдали.

Результаты наблюдений подтверждаются данными рентгенологического исследования (см. фиг. 7 и фиг.8).

На фиг. 7 показана рентгенограмма области тазобедренного сустава собаки с имплантированным эндопротезом конструкции Самошкина-Слесаренко. Фиксация чашки эндопротеза цементом и шурупами; на фиг. 8 рентгенограмма области тазобедренного сустава собаки с имплантированным эндопротезом конструкции Самошкина-Слесаренко. Фиксация чашки эндопротеза цементом и П-спицами.

Функциональное состояние суставов дистальных отделов оперированной конечности было в пределах физиологической нормы. В имплантированных суставах восстановлен полный объем движений во всех возможных плоскостях, вазогенные нарушения отсутствовали. Полное восстановление функциональной пригодности оперированных суставов отмечали, по данным статистического анализа, по истечении 1-2 мес после тотального эндопротезирования.

Описанный оперативный доступ является менее травматичным и более щадящим, и в то же время позволяет провести более тщательную ревизию вертлужной области и точную установку эндопротеза. Одновременная фиксация эндопротеза цементом и шурупами, а также миопластика надацетабулярной области дает возможность животному на 3-4 сут после операции приступать на оперированную конечность. Функциональная пригодность сустава и конечности в целом восстанавливается на 1-1,5 мес раньше, чем после фиксации только цементом или одними шурупами.

Морфологические исследования препаратов костной ткани, прилежащей к имплантату, проведенные через 1 мес после эндопротезирования выявили различия в микроструктуре костной ткани после фиксации чашки эндопротеза шурупами (см.фиг.9) и после одновременной фиксации чашки эндопротеза цементом и шурупами (см.фиг.10).

На фиг. 9 показана микроструктура прилежащей ткани при фиксации чашки эндопротеза шурупами. Видны очаги хондроидного пролиферата, свидетельствующие о микроподвижности эндопротеза. (Гематоксилин и эозин, об.10, ок.8).

На фиг. 10 показана микроструктура прилежащей костной ткани при фиксации чашки эндопротеза цементом и шурупами. Видна грубоволокнистая костная ткань с начальным этапом перестройки костных структур, что свидетельствует о стабильности имплантата-эндопротеза. (Гематоксилин и эозин, об.10, ок.8).

Таким образом, одновременная фиксация эндопротеза цементом и шурупами, а также проведение миопластики надацетабулярной области создает зону механического покоя имплантата. Процессы остеоинтеграции через окна-прорези протекают по типу первичного сращения с образованием непосредственно костной ткани, минуя стадию хондроидного пролиферата, что в конечном счете значительно сокращает период реабилитации и способствует более стабильной фиксации эндопротеза.

Эндопротез тазобедренного сустава для собак конструкции Самошкина-Слесаренко состоит из чаши 1 головки 2 шарообразной формы, шейки 3 и ножки 4 с окнами-прорезями 5, в верхней части ножки выполнена опорная площадка 6 с отверстием для шплинта. Шплинт 7 во время операции эндопротезирования забивается в опорную площадку, фиксируя большой вертел бедренной кости. Чашка 1 эндопротеза снаружи имеет форму полусферы, на которой выполнены концентрически расположенные ряды заостренных лопаткообразных выступов 9, прорези и борозды 12. На внутренней стороне чашки 1 выполнено гнездо 13 для крепления головки 2 стабилизирующим кольцом. Протез выполняется из вольфрамо-титанового и/или кобальт-хром-молибденового сплава. Способ имплантации эндопротеза тазобедренного сустава у собак осуществляется следующим образом. После проведения оперативного доступа к суставу осуществляют резекцию головки бедра и остеотомию бедренной кости у основания большого вертела и отведение его вместе с мускулатурой в сторону, рассверливают вертлужную впадину и медуллярный канал и фиксируют чашку и ножку эндопротеза путем врезания их заостренных элементов в костную ткань и использования цемента и шурупов, после чего фиксируют большой вертел на опорной площадке 6 шплинтом 7. Затем проводят миопластику ягодичной группы мышц и ушивают операционную рану наглухо. 2 с.п.ф-лы, 10 ил.

1. Эндопротез тазобедренного сустава для собак, включающий головку и ножку, соединенные шейкой, и чашку, выполненный из физиологически приемлемого материала, отличающийся тем, что головка имеет шарообразную форму, ножка эндопротеза имеет форму четырехгранного заостренного штыковидного штифта с окнами-прорезями, в верхней части ножки в месте перехода в шейку выполнена опорная площадка с отверстием для шплинта, а чашка снаружи имеет форму полусферы, вдоль края чашки расположены отверстия, на наружной поверхности чашки выполнены концентрически расположенные ряды заостренных лопаткообразных выступов с прорезями между ними, в четырех симметрично расположенных лопаткообразных выступах выполнены отверстия для шурупов, между концентрическими рядами лопаткообразных выступов выполнены глубокие борозды, на внутренней стороне чашки выполнено гнездо для крепления головки, головка зафиксирована в гнезде стабилизирующим кольцом, причем в качестве физиологически приемлемого материала протез выполнен из вольфрамо-титанового и/или кобальт-хром-молибденового сплава. 2. Способ имплантации эндопротеза тазобедренного сустава у собак, включающий проведение кранио-латерального разреза кожи и подкожной клетчатки, рассечение ягодичной группы мышц, вскрытие капсулы сустава, резекцию головки бедренной кости, расширение медуллярного канала, фиксацию на цемент чашки эндопротеза в вертлужной впадине и ножки эндопротеза в медуллярном канале, а также ушивание капсулы сустава, ягодичной группы мышц, подкожной клетчатки и кожи, отличающийся тем, что после резекции головки бедренной кости осуществляют дополнительно остеотомию бедренной кости по прямой, соединяющей нижний край большого и середину малого вертелов, отводят большой вертел с мускулатурой в сторону, рассверливают дно и стенку вертлужной впадины, осуществляют фиксацию чашки и ножки эндопротеза путем врезания их заостренных элементов в стенки вертлужной впадины и медуллярного канала, затем фиксируют чашку эндопротеза в вертлужной впадине шурупами и большой вертел на опорной площадке эндопротеза шплинтом, а ушивание ягодичной группы мышц осуществляют в следующем порядке: последовательно сшивают капсулярный мускул с дорсальной частью глубокого ягодичного и вентральную часть глубокого ягодичного с промежуточной головкой четырехглавого мускула, сшивают грушевидный мускул по месту его первичного рассечения, вентральную часть среднего ягодичного с промежуточной головкой четырехглавого, остальную часть среднего ягодичного по месту его первичного рассечения, а поверхностный ягодичный мускул по месту его первичного рассечения и с напрягателем широкой фасции бедра и накладывают швы на широкую фасцию бедра.