СПОСОБ ПЛАНИРОВАНИЯ ВИДА ФИКСАЦИИ КОМПОНЕНТОВ ЭНДОПРОТЕЗА ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА Российский патент 2005 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к эндопротезированию суставов, и может быть использовано для оценки минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и учета ее для определения вида фиксации компонентов эндопротеза тазобедренного сустава.

Известны способы планирования фиксации эндопротеза тазобедренного сустава, основанные на использовании качественных и количественных методов диагностики МПКТ.

Клинико-рентгенологический метод.

Клинический метод основан на изучении анамнеза, жалоб, оценке факторов риска остеопороза [Mattner, 1966; Sawille, 1968; Urist, 1970; Krokowski и соавт., 1976; Chlud, 1977; Dambacher, 1982; Франке и Лунге, 1995; John A. Kanis, 1997]. Этот метод позволяет заподозрить снижение МПКТ и предварительно установить диагноз остеопороза. Тем не менее доказать объективную необходимость цементной фиксации компонентов эндопротеза не возможно.

Рентгенологический метод исследования выявляет остеопороз при снижение МПКТ на 25-30% [Л.Б.Лазебник, С.Б.Маличенко. Первичный остеопороз: клиника, диагностика и лечение. \Лечащий врач\ 07/1999]. Общими проявлениями остеопороза являются исчезновение поперечной и усиление вертикальной исчерченности тел позвонков, усиление склероза замыкательных пластинок, снижение плотности рентгенологической тени отделов скелета, снижения индекса Сингха [Singh M. et al, 1970] и морфокортикального индекса проксимальной части бедра. Несмотря на доступность этого метода, предлагаемые качественные характеристики не позволяют объективно оценить МПКТ для определения вида фиксации эндопротеза.

Биохимические методы исследования помогают дифференциальной диагностике остеопороза, определяют активность остеопороза [Франке и Лунге, 1995; John A. Kanis, 1997]. Для этого используются биохимические маркеры [Л.Б.Лазебник, С.Б.Маличенко. Первичный остеопороз: клиника, диагностика и лечение. \Лечащий врач\ 07/1999].

В зависимости от степени усиления резорбции и нарушения соотношения между процессами ремоделирования кости и временного фактора критерии оценки маркеров различны. Поэтому биохимические методы диагностики не определяют истинную плотность кости, что необходимо для определения степени выраженности остеопороза и выбора вида фиксации эндопротеза.

Количественное ультразвуковое исследование основано на взаимодействии звуковых волн с костной тканью и позволяет обследовать характеристики МПКТ: SOS - скорость распространения ультразвука в кости и BUA-широковолновое рассеивание (затухание) ультразвуковой волны в исследуемом участке скелета. Удалось доказать уменьшение скорости проведения ультразвука у больных с остеопорозом [Франке и Лунге, 1995]. В основном исследуются пяточная, большеберцовая кость, фаланги пальцев и кости предплечья, оценки степени МПКТ которых зачастую не коррелируют с МПКТ осевого скелета и проксимальной части бедра. Результаты исследований представляются в виде количественной информации, связанной со свойствами кости: ее массой и структурой. Хотя для оценки результатов используются Т- и Z-критерии, не установлено значение Т-критерия, которое следует считать пороговым для остеопороза, и поэтому применение этого метода для определения вида фиксации эндопротеза невозможно.

Наиболее близким к заявленному является способ планирования вида фиксации эндопротеза L.Spotorno - S.Romagnoli [Spotomo L., Romagnoli S., Ivaldo N., et al, The CLS system theoretical concept and result // Acta Opthop. Belgica. - 1993. - №59 - Supp.1. - p.144-148]. Метод основан на бальной оценке пола, возраста больного, индекса Сингха и морфо-кортикального индекса. При количестве 0-4 балла выполняется бесцементная фиксация, 5 баллов - на усмотрение хирурга во время операции, 6 и более баллов - цементная фиксация эндопротеза. Этот метод имеет ряд недостатков: а) используемые индексы оцениваются по стандартной рентгенограмме, б) при планировании оценивается только проксимальная часть бедренной кости (головка и шейка), а характеристика ацетабулярной впадины тазобедренного сустава не определяется, что и приводит в ряде случаев к недостоверному планированию способа фиксации эндопротеза.

Задача изобретения: повышение достоверности способа планирования вида фиксации компонентов эндопротеза тазобедренного сустава.

При решении поставленной задачи имеет место лечебный эффект: проведение точного планирования способа фиксации компонентов эндопротеза обуславливает создание первичной стабильности эндопротеза в кости, раннее начало нагрузки на оперированную конечность и оптимальную интеграцию кости вокруг компонентов эндопротеза в отдаленном послеоперационном периоде.

Экономический эффект данного способа планирования фиксации эндопротеза тазобедренного сустава обеспечивается созданием первичной стабильности и ранней нагрузки на оперированную конечность с восстановлением опорной функции больного. Это приводит к значительному снижению количества койко-дней в стационаре, практическому снижению ревизионных эндопротезирований по поводу асептической нестабильности эндопротеза и раннему восстановлению работоспособности пациента.

Социальный эффект представленного способа заключается в создании первичной стабильности компонентов эндопротеза - это позволяет в наиболее ранние сроки мобилизовать больного, что, несомненно, улучшает качество жизни больного.

Технический результат достигается за счет того, что определяется количественная характеристика МПКТ позвоночника и тазобедренных суставов при использовании двухэнергетического рентгеновского денситометра (Dual Photon Absorptiometry, DPA с рентгеновским источником излучения) \Lunar\ \Expert XL\.

Поставленная задача решается за счет того, что проводят рентгеновское денситометрическое исследование кости и определяют количественные параметры минеральной плотности костной ткани, и при значении показателей тотальной минеральной плотности кости менее -1,5 SD проводится фиксация эндопротеза костным цементом, а при снижении МПКТ менее - 1,5 SD проксимальной части бедра или ацетабулярной впадины исследуемого тазобедренного сустава соответственно проводится фиксация костным цементом бедренного или тазового компонента эндопротеза.

Способ осуществляется следующим образом:

1. Подготовка и укладка пациента.

Перед обследованием пациента необходимо убедиться в отсутствии металлических деталей на одежде, которые могут оказаться в зоне сканирования. Если пациент проходил перед этим радиоизотопные исследования, то необходимо, чтобы прошло не менее 3 дней со дня этой процедуры или не менее 5 дней при оральном применении контрастных веществ. Вводится основная и (при необходимости) дополнительная информация о пациенте: ФИО, рост, вес, пол. Производится укладка пациента в положении лежа на спине головой к правой части стола с вытянутыми руками вдоль стола. Во время сканирования следует сохранять неподвижность и задержать дыхание.

2. Сканирование пациента.

Сканирование проводится по двум методикам:

1. Стандартная методика анализа МПКТ. Проводится стандартное сканирование поясничных позвонков L2-L4, проксимальной части бедренной кости и всего скелета. Сканирование исследуемого объекта, анализ полученных данных и их расшифровка производится согласно установленной в компьютер программе автоматически.

2. Методика произвольного анализа МПКТ. Разработанная нами методика произвольного анализа заключается в произвольном сканировании ацетабулярной впадины тазобедренного сустава: зоны надацетабулярного массива и дна ацетабулярной впадины. Проводится установка маркера на указанные зоны, сканирование этих зон и расчет абсолютной (г/см²) характеристики МПКТ.

3. Оценка полученных данных.

1. Полученные результаты МПКТ проксимальной части бедренной кости сравниваются с установленными нормами по двум показателям:

а) Сравнение с нормальной пиковой костной массой (Т-критерий) - это разница между плотностью кости у пациента и средней величиной этого показателя у здоровых людей в возрасте 40 лет.

б) Сравнение с возрастной нормой (Z-критерий) - это разница между плотностью костной ткани у пациента и теоретической плотностью костей у здоровых людей того же возраста.

Результат представляется в процентах к соответствующей норме, которая в этом случае принимается за 100% и в единицах стандартных отклонений (SD).

2. Полученные результаты МПКТ зоны надацетабулярного массива и дна вертлужной впадины, измеренные в абсолютных величинах (г/см²), оцениваются по Т-критерию согласно полученным нами расчетам: норма МПКТ- 0 SD=1,021 г/см².

Согласно рекомендациям ВОЗ диагностика остеопороза проводится на основании Т-критерия: в пределах нормы находятся значения, отклоняющиеся менее чем на 1 SD (выше чем -1SD), значения меньше -1SD, но больше 2,5 SD классифицируются как остеопения, значения менее - 2,5 SD классифицируются как остеопороз и при наличии хоть одного перелома позвонка - тяжелый остеопороз.

1 SD - это отклонение на 10% от установленной нормы МПКТ.

Таким образом:

- при значении показателей тотальной МПКТ области тазобедренного сустава менее - 1,5 SD проводится фиксация эндопротеза костным цементом для достижения первичной стабильности.

- при снижении МПКТ менее - 1,5 SD проксимальной части бедра или ацетабулярной впадины исследуемого тазобедренного сустава соответственно проводится фиксация костным цементом бедренного или тазового компонента эндопротеза.

Пример конкретного выполнения

Больная Г. 63 лет поступила в отделение эндопротезирования и эндоскопической хирургии суставов. При поступлении больной проведено клиническое, лабораторное, рентгенологическое исследования и рентгеновская костная денситометрия. Установлен диагноз: Правосторонний идиопатический коксартроз 3 степени. Коксалгия справа. Сгибательно-приводящая контрактура правого тазобедренного сустава. Регионарный остеопороз. Больной на клиническом обсуждении рекомендовано тотальное замещение правого тазобедренного сустава на искусственный. Учитывая снижение МПКТ, больной проведено планирование вида фиксации компонентов эндопротеза на основании разработанного нами способа. Больная обследована на костном денситометре LUNAR \Expert-XL\.

Проведено:

1. Стандартное сканирование поясничного отдела позвоночника (L2-L4) и проксимальной части обеих бедренных костей.

2. Сканирование по методике произвольного анализа надацетабулярного массива и дна вертлужной впадины.

Протокол исследования минеральной плотности костной ткани.

Пациент Г.

ОПИСАНИЕ.

При стандартном сканировании на фоне выраженных дегенеративных изменений, на уровне L1-L4 позвонков МПКТ в пределах нормы (T-score L2-L4=-0,3 Z-score L2-L4=+1,1). Определяется значительное увеличение минеральной плотности на L1-L2 уровне.

При стандартном сканировании в проксимальном отделе левой бедренной кости суммарный показатель минеральной плотности в пределах нормы (Т-score=-1,0 Z-score LF=-0,2). Остеопороз в области шейки и треугольника Варда (T-score=-3,0).

При проведении произвольного анализа выявлено: абсолютные значения минеральной плотности кости тазовой части тазобедренного сустава в пределах нормы: 1,036 г/см², что соответствует T-score =+0,15 SD.

При стандартном сканировании проксимального отдела правой бедренной кости МПКТ снижена в среднем на 38% от возрастной нормы. Определяется остеопороз по всем исследованным отделам (T-score RF=-3,2 Z-score RF=-2,4) с наибольшим снижением МПКТ в области шейки бедра и треугольника Варда.

При произвольном анализе надацетабулярного массива и дна вертлужной впадины правого тазобедренного сустава в среднем определяется ее снижение: абсолютная величина МПКТ - 0,807 г/см², что соответствует T-score=-2,1.

Таким образом, определяется снижение МПКТ в области тазовой и бедренной части правого тазобедренного сустава менее - 1,5 SD.

Данные показатели минеральной плотности костной ткани тазобедренного сустава требуют фиксации компонентов эндопротеза костным цементом для создания первичной стабильной фиксации в условиях остеопороза.

Больной выполнена операция эндопротезирования правого тазобедренного сустава эндопротезом Феникс. Интраоперационная оценка плотности кости тазовой и бедренной части сустава оказалась неудовлетворительной - выявлен остеопороз. Проведена тотальная фиксация компонентов эндопротеза Феникс костным цементом для создания первичной стабильной фиксации.

Разработанный нами способ планирования вида фиксации компонентов эндопротеза тазобедренного сустава на основе рентгеновской двухэнергетической костной денситометрии и критериев оценки является наиболее достоверным, высокоточным и доступным в использовании в специализированных отделениях ортопедии и травматологии.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии и травматологии, и может быть применимо для планирования вида фиксации компонентов эндопротеза тазобедренного сустава. Проводят рентгеновское денситометрическое исследование кости и определяют количественные параметры минеральной плотности костной ткани. Проводят фиксацию эндопротеза костным цементом при значении показателей тотальной минеральной плотности кости менее - 1,5 SD. Проводят фиксацию костным цементом бедренного или тазового компонента эндопротеза при снижении МПКТ менее - 1,5 SD проксимальной части бедра или ацетабулярной впадины исследуемого тазобедренного сустава соответственно. Способ позволяет уменьшить риск развития нестабильности эндопротеза.

Способ планирования вида фиксации компонентов эндопротеза тазобедренного сустава путем определения минеральной плотности костной ткани, отличающийся тем, что проводят рентгеновское денситометрическое исследование кости и определяют количественные параметры минеральной плотности костной ткани, и при значении показателей тотальной минеральной плотности кости менее - 1,5 SD проводится фиксация эндопротеза костным цементом, а при снижении МПКТ менее - 1,5 SD проксимальной части бедра или ацетабулярной впадины исследуемого тазобедренного сустава соответственно проводится фиксация костным цементом бедренного или тазового компонента эндопротеза.