Способ установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава Российский патент 2023 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава.

Уровень техники.

Тотальное эндопротезирование является самой успешной операцией при лечении грубых дегенеративных изменений коленного сустава различного генеза. Тем не менее, по литературным данным до 30% пациентов не удовлетворены результатами данной операции [1]. Одним из залогов успеха является правильная пространственная ориентация компонентов эндопротеза во всех трех плоскостях, в частности правильное ротационное положение бедренного и большеберцовых компонентов, а также правильное восстановление сгибательного и разгибательного промежутков [2]. Особые трудности возникают при ревизионном эндопротезировании коленного сустава, в условиях дефицита анатомических ориентиров. Ошибки приводят к нарушению функционирования разгибательного аппарата коленного сустава, ограничению движений и болевому синдрому [3].

Для ротационного позиционирования бедренного компонента эндопротеза существуют различные анатомические ориентиры: линия Whiteside, линия проходящая через наружный и внутренний надмыщелки бедренной кости, линия, проходящая через задние отделы мыщелков бедренной кости [4].

Кроме того, важен уровень резекции задних отделов мыщелков бедренной кости, так как это влияет на состояние сгибательной щели коленного сустава и правильное функционирование эндопротеза.

Инструменты различных фирм производителей имплантов используют для этого в качестве ориентиров задние отделы мыщелков бедренной кости. Однако в различных случаях может быть гипертрофия или гипотрофия медиального или латерального мыщелка бедренной кости, что приведет к некорректному расположению инструмента и неправильному уровню резекции [5].

Известны следующие способы восстановления сгибательной щели при эндопротезировании коленного сустава:

- Переднее ориентирование, когда при измерении размера бедренного компонента и расположении резекционного блока уровень передней резекции бедра остается неизменным, меняется уровень задней резекции. Недостатком данного способа является вариабельность задней резекции, что может изменить размер сгибательного промежутка, а привести к неточностям при ротационном ориентировании бедренного компонента в связи с дефектами задних отделов мыщелков бедренной кости [6].

- Заднее ориентирование, когда при измерении размера бедренного компонента и расположении резекционного блока остается неизменным уровень задней резекции, а передняя резекция вариабельна. Данный способ позволяет выполнить резекцию задних отделов мыщелков бедренной кости, соответствующую размерам задних отделов бедренного компонента эндопротеза. Недостатком данного способа является то, что при вариабельной передней резекции возможно повреждение передней кортикальной пластинки диафиза бедренной кости. Кроме того, при дефектах мыщелков бедренной кости могут быть ошибки в ротационном позиционоировании бедренного компонента эндопротеза [6].

Большую точность для восстановления уровня суставной щели при ревизионном эндопротезировании коленного сустава может дать применение компьютерной навигации [7]. Однако применение навигации требует интраоперационного определения большого количества анатомических ориентиров, которых, как уже говорилось выше, может и не быть в условиях значительного дефицита кости. Применение как навигационных, так и роботических систем при ревизионном эндопротезировании сильно ограничено.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава, позволяющего точно сбалансировать сгибательный и разгибательный промежутки коленного сустава и обеспечить оптимальный ход надколенника при движениях в коленном суставе, что является залогом правильного функционирования эндопротеза.

Раскрытие сущности изобретения.

Техническим результатом изобретения является создание способа, позволяющего повысить эффективность первичного и ревизионного эндопротезирования коленного сустава за счет точной установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка коленного сустава.

Технический результат достигается за счет того, что способ установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава заключается в том, что выполняют компьютерные томограммы коленных суставов с оперируемой и контрлатеральной стороны, измеряют уровень сгибательного промежутка по отношению к надмыщелкам бедренной кости со здоровой стороны путем нанесения на томограмму перпендикулярных линий от надмыщелков к линии проходящей через задние точки наружного и внутреннего мыщелков бедренной кости, затем от наибольшего перпендикуляра вычитают толщину задних отделов бедренного компонента эндопротеза, получая разницу, отображающую уровень резекции задних отделов мыщелков бедренной кости; выполняют дистальную резекцию мыщелков бедренной кости; на полученном опиле бедренной кости размещают устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка, корпус которого имеет прямоугольную форму и снабжен двумя выдвижными цапками, которые фиксируются с помощью четырех винтовых зажимов на надмыщелках бедренной кости, также прямоугольный корпус устройства имеет два отверстия для фиксации его пинами к бедренной кости, в направляющем элементе корпуса устройства установлена планка Т-образной формы с возможностью ее вертикального перемещения, одна из частей планки имеет сквозную прорезь для осциллирующей пилы, а на другой ее части выполнена миллиметровая шкала для отображения расстояния от надмыщелковой линии до уровня резекции задних отделов мыщелков бедренной кости; на рассчитанный по компьютерной томограмме со здоровой контрлатеральной стороны уровень, выставляют выполненную в Т-образной планке сквозную прорезь для осцилляторной пилы так, чтобы направление прорези было параллельно линии, проходящей через надмыщелки бедренной кости; выполняют резекцию задних отделов мыщелков бедренной кости.

Технический результат достигается за счет измерения уровня сгибательной щели по отношению к надмыщелкам бедренной кости на основании данных компьютерной томографии со здоровой стороны, задании данного уровня (с учетом толщины задних отделов бедренного компонента эндопротеза) и ротации во время операции с помощью разработанного нами устройства, фиксирующегося с помощью цапок на надмыщелках бедренной кости и осуществления резекции задних отделов мыщелков бедренной кости с помощью осцилляторной пилы через сквозную прорезь в устройстве.

В качестве ориентира в способе используют надмыщелки бедренной кости с оперируемой стороны. Необходимое положение сгибательного промежутка определяют по здоровой контралатеральной стороне. Если поражение коленных суставов двустороннее, способ позволяет точно задать ротационное положение бедренного компонента, а сгибательный промежуток выставляется соответственно геометрии планируемого бедренного компонента эндопротеза. Также для ориентирования может быть использован хорошо функционирующий эндопротез коленного сустава с контрлатеральной стороны.

Предоперационное планирование помимо обследования пораженного сустава включает компьютерную томограмму коленного сустава с контралатеральной стороны. На компьютерной томограмме проводится линия через наиболее выступающие части задних отделов мыщелков бедренной кости, к которой опускаются перпендикуляры от наружного и внутреннего надмыщелков бедренной кости. Длина перпендикуляров измеряется в миллиметрах. От наибольшего перпендикуляра вычитается толщина задних отделов бедренного компонента эндопротеза. Эта разница и будет отображать необходимый уровень задней резекции по отношению к надмыщелкам бедренной кости.

По стандартным методикам при первичном или ревизионном эндопротезировании коленного сустава выполняется дистальная резекция мыщелков бедренной кости. На полученный ровный опил укладывается устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка, корпус которого выполнен прямоугольной формы с двумя выдвижными цапками, которые фиксируются с помощью четырех винтовых зажимов на надмыщелках бедренной кости. Также в корпусе в направляющем элементе установлена с возможностью вертикального перемещения планка Т-образной формы, одна из частей который имеет сквозную прорезь для осциллирующей пилы, так, чтобы направление прорези было строго параллельно линии, проходящей через надмыщелки бедренной кости, а на другой выполнена миллиметровая шкала для отображения расстояния от надмыщелковой линии до уровня резекции задних отделов мыщелков бедренной кости. Прямоугольный корпус устройства имеет два отверстия для фиксации его пинами к бедренной кости. Отодвигая Т-образную планку со сквозной прорезью на заранее определенное расстояние, можно выставить необходимый уровень резекции задних отделов мыщелков бедренной кости, строго параллельно надмыщелковой линии.

Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежом, где на Фиг. 1 представлена техника определения расстояния от надмыщелков бедренной кости до уровня сгибательной щели коленного сустава, на Фиг. 2 представлено измерение толщины заднего отдела бедренного компонента эндопротеза, на Фиг. 3 - техника восстановления сгибательного промежутка коленного сустава и ротации бедренного компонента с помощью устройства (мыщелки бедренной кости после дистальной резекции, вид снизу). Обозначения следующие: 1 - наружный мыщелок бедренной кости, 2 - устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка, 3 - внутренний мыщелок бедренной кости, 4 - сквозная прорезь для резекции.

Кроме того, на фиг. 4 представлено устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава, вид спереди, на фиг. 5 - устройство вид сверху. Устройство состоит из 5 корпуса прямоугольной формы с направляющим элементом 6, 7 - выдвижных цапок, 8 - винтовых зажимов, 9 - Т-образной планки со сквозной прорезью 4, 10- миллиметровой шкалой, 11 - отверстиями для фиксации пинами. Т-образная планка 9 установлена с возможностью перемещения в направляющем элементе 6 корпуса 5, что повышает точность ориентации прорези 4 и, соответственно, качества резекции.

Осуществление изобретения.

Способ направлен на точное восстановление уровня и ротации сгибательной щели при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава.

Пациенту с показаниями к первичному или ревизионному эндопротезированию коленного сустава выполняется компьютерная томография сустава со здоровой стороны, на которой проводится линия через наиболее выступающие части задних отделов мыщелков бедренной кости, к которой опускаются перпендикуляры от наружного и внутреннего надмыщелков бедренной кости. Длина перпендикуляров измеряется в миллиметрах. От наибольшего перпендикуляра вычитается толщина задних отделов бедренного компонента эндопротеза. Эта разница и будет отображать необходимый уровень задней резекции по отношению к надмыщелкам бедренной кости. Также может быть использована компьютерная томография нормально функционирующего эндопротеза с контралатеральной стороны (уровень сгибательной щели определяется по линии, проходящей через наиболее задние точки бедренного компонента эндопротеза).

В условиях операционной осуществляют хирургический доступ к коленному суставу. По стандартной методике выполняют дистальную резекцию бедренной кости. На полученный ровный опил укладывается предлагаемое нами устройство, корпус 5 которого выполнен прямоугольной формы с двумя выдвижными цапками 7, который фиксируют с помощью четырех винтовых зажимов 8 на надмыщелках бедренной кости. Предусмотрена дополнительная фиксация пинами (не показаны) в отверстиях 11. С помощью Т-образной планки 9, которая устанавливается в направляющем элементе 6 корпуса 5 на заранее рассчитанный по компьютерной томограмме со здоровой контрлатеральной стороны уровень, выставляют выполненную в Т-образной планке 9 сквозную прорезь 4 для осцилляторной пилы (не показана) и выполняют резекцию задних отделов мыщелков бедренной кости строго параллельно надмыщелковой линии. В случае, если есть дефект и уровень резекции располагается кзади от сохранившейся кости, рассчитывают необходимый объем пластического материала для его заполнения (костный трансплантант или металлический аугмент).

С помощью стандартных инструментов выполняют оставшиеся резекции бедренной кости

По стандартной методике выполняют резекцию большеберцовой кости. Устанавливают примерочные компоненты эндопротеза. После примерочного вправления и оценки функции коленного сустава, на костном цементе устанавливают компоненты эндопротеза коленного сустава. Рану послойно ушивают наглухо с оставлением дренажа.

Предлагаемый способ прошел клинические испытания на кафедре травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского при выполнении эндопротезирования коленного сустава 25 пациентам. Во всех случаях достигнуто восстановление необходимого уровня сгибательной щели коленного сустава, что подтверждено данными компьютерной томографии.

Клинический пример.

Пациентка Н. Г. И., 66 лет. Клинический диагноз: правосторонний гонартроз III стадии. Имеются показания к тотальному эндопротезированию правого коленного сустава.

Перед операцией выполнена компьютерная томография левого коленного сустава, измерено расстояние от надмыщелков левой бедренной кости до линии, проведенной через наиболее выступающие точки задних отделов мыщелков бедренной кости. Расстояние от латерального надмыщелка - 24 мм, от медиального надмыщелка - 23 мм.

При планировании определен размер бедренного компонента - Zimmer Nex Gen LPS Right - F. Известно, что толщина задних отделов этого бедренного компонента равна 9 мм.

Таким образом расстояние от надмыщелковой линии до уровня задней резекции мыщелков бедренной кости - 24-9=15 мм.

23 апреля 2021 года выполнено тотальное эндопротезирование правого коленного сустава. Срединный кожный разрез по передней поверхности области правого коленного сустава длиной 15 см. Выполнена медиальная артротомия, надколенник отведен кнаружи. По стандартной методике выполнена дистальная резекция мыщелков бедренной кости. Канал большеберцовой кости рассверлен риммерами возрастающего диаметра до 14 мм. В канал установлена примерочная ножка эндопротеза с направителем для резекции бедренной кости. Выполнена экономная резекция бедренной кости до достижения ровной площадки. На полученный ровный опил уложено предлагаемое нами устройство, корпус которого выполнен прямоугольной формы с двумя выдвижными цапками, который фиксирован с помощью четырех винтовых зажимов на надмыщелках бедренной кости. Т-образная планка с прорезью с помощью миллиметровой шкалы выведена в направляющем элементе корпуса на 15 мм (согласно ранее проведенным расчетам по здоровому коленному суставу). Выполнена резекция задних отделов мыщелков бедренной кости строго параллельно надмыщелковой линии.

С помощью стандартных инструментов выполнены оставшиеся резекции бедренной кости

По стандартной методике выполнена резекция большеберцовой кости. Установлены примерочные компоненты эндопротеза. После примерочного вправления и оценки функции коленного сустава, на костном цементе установлены компоненты эндопротеза коленного сустава. Рана послойно ушита наглухо с оставлением дренажа.

Интраоперационно: полное разгибание коленного сустава, пассивное сгибание до 135 градусов. Рана послойно ушита наглухо с оставлением дренажа.

После проведенной реабилитации спустя 7 дней после операции достигнуты аналогичные углы при активных движениях. Болевого синдрома нет, пациентка выписана под амбулаторное наблюдение.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность первичного и ревизионного эндопротезирования коленного сустава за счет точной установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка коленного сустава при снижении количества анатомических ориентиров, которых, как уже говорилось выше, может и не быть в условиях значительного дефицита кости и расширения как навигационных, так и роботических систем.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава. Выполняют компьютерные томограммы коленных суставов с оперируемой и контрлатеральной стороны. Измеряют уровень сгибательного промежутка по отношению к надмыщелкам бедренной кости со здоровой стороны путем нанесения на томограмму перпендикулярных линий от надмыщелков к линии, проходящей через задние точки наружного и внутреннего мыщелков бедренной кости. От наибольшего перпендикуляра вычитают толщину задних отделов бедренного компонента эндопротеза, получая разницу, отображающую уровень резекции задних отделов мыщелков бедренной кости. Выполняют дистальную резекцию мыщелков бедренной кости. На полученном опиле бедренной кости размещают устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка, корпус которого имеет прямоугольную форму и снабжен двумя выдвижными цапками, которые фиксируются с помощью четырех винтовых зажимов на надмыщелках бедренной кости. Также прямоугольный корпус устройства имеет два отверстия для фиксации его пинами к бедренной кости, в направляющем элементе корпуса устройства установлена планка Т-образной формы с возможностью ее вертикального перемещения. Одна из частей планки имеет сквозную прорезь для осциллирующей пилы, а на другой ее части выполнена миллиметровая шкала для отображения расстояния от надмыщелковой линии до уровня резекции задних отделов мыщелков бедренной кости. На рассчитанный по компьютерной томограмме со здоровой контрлатеральной стороны уровень выставляют выполненную в Т-образной планке сквозную прорезь для осцилляторной пилы так, чтобы направление прорези было параллельно линии, проходящей через надмыщелки бедренной кости. Выполняют резекцию задних отделов мыщелков бедренной кости. Способ обеспечивает повышение эффективности первичного и ревизионного эндопротезирования коленного сустава за счет точной установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка коленного сустава. 5 ил., 1 пр.

Способ установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава, заключающийся в том, что выполняют компьютерные томограммы коленных суставов с оперируемой и контрлатеральной стороны, измеряют уровень сгибательного промежутка по отношению к надмыщелкам бедренной кости со здоровой стороны путем нанесения на томограмму перпендикулярных линий от надмыщелков к линии, проходящей через задние точки наружного и внутреннего мыщелков бедренной кости, затем от наибольшего перпендикуляра вычитают толщину задних отделов бедренного компонента эндопротеза, получая разницу, отображающую уровень резекции задних отделов мыщелков бедренной кости; выполняют дистальную резекцию мыщелков бедренной кости; на полученном опиле бедренной кости размещают устройство для установки ротации бедренного компонента и сгибательного промежутка, корпус которого имеет прямоугольную форму и снабжен двумя выдвижными цапками, которые фиксируются с помощью четырех винтовых зажимов на надмыщелках бедренной кости, также прямоугольный корпус устройства имеет два отверстия для фиксации его пинами к бедренной кости, в направляющем элементе корпуса устройства установлена планка Т-образной формы с возможностью ее вертикального перемещения, одна из частей планки имеет сквозную прорезь для осциллирующей пилы, а на другой ее части выполнена миллиметровая шкала для отображения расстояния от надмыщелковой линии до уровня резекции задних отделов мыщелков бедренной кости; на рассчитанный по компьютерной томограмме со здоровой контрлатеральной стороны уровень выставляют выполненную в Т-образной планке сквозную прорезь для осцилляторной пилы так, чтобы направление прорези было параллельно линии, проходящей через надмыщелки бедренной кости; выполняют резекцию задних отделов мыщелков бедренной кости.