СПОСОБ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА Российский патент 2024 года по МПК A61B17/56 A61F2/42 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и онкологии, и может быть использовано при лечении больных с деструктивно-дистрофическими заболеваниями, последствиями травм, опухолями, иными патологиями костей голеностопного сустава, требующими выполнения его эндопротезирования.

Операция до сих пор остаётся одной из самых проблемных, что связано с недостаточным предоперационным планированием, интраоперационными трудностями и осложнениями и, конечно, неудовлетворительными результатами лечения - вывихами, асептическим расшатыванием компонентов, инфекционными осложнениями и другими.

Известен способ замены голеностопного сустава онкологическим эндопротезом, модульная конструкция которого подразумевает блоковидный тип узла с двумя пластиковыми втулками. Ножки фиксируют цементом, дистальную ножку проводят через таранно-пяточный сустав. [1].

Недостатком способа является цементный тип фиксации ножек, что создает трудности при реэндопротезировании. Проведение дистальной ножки через таранно-пяточный сустав может служить причиной её нестабильности и приводить к асептическому расшатыванию таранного компонента.

Известен способ эндопротезирования голеностопного сустава имплантатом, представленным ножкой, таранным и большеберцовым компонентами, которые можно имплантировать по отдельности [2].

Недостатком является отсутствие установки вкладыша, создающего амортизацию при статических и динамических нагрузках, что приводит к ускоренному износу компонентов. Несвязанный тип сочленения компонентов способствует их нестабильности и вывихам в послеоперационном периоде.

Известен, предложенный нами, эндопротез для голеностопного сустава, состоящий из таранного, большеберцового компонентов, вкладыша, удлиняющего модуля и интрамедуллярной ножки. Установку эндопротеза осуществляют следующим образом. После доступа к голеностопному суставу с помощью кондуктора выполняют шаблонную резекцию таранной кости, устанавливают таранный компонент. Проводят остеотомию большеберцовой кости, сохраняя малоберцовую кость.

Вкладыш соединяют с корпусом большеберцового компонента и конгруэнтно сопоставляют их с суставной поверхностью таранного компонента. Имплантируют в костно-мозговой канал большеберцовой кости интрамедуллярную ножку, соединенную с удлиняющим модулем и верхней частью большеберцового компонента. Сопоставляют верхнюю часть большеберцового компонента с его корпусом [3]. Данный способ взят нами за прототип.

Недостатками способа является выполнение шаблонной резекции таранной кости, что при ряде её индивидуальных поражений является трудновыполнимым действием, не позволяющим надёжно и правильно установить таранный компонент эндопротеза. Резекция таранной кости должна быть персонифицированной. При выполнении операции мы также столкнулись с необходимостью фиксации конечности на разных уровнях при выполнении ряда хирургических действий.

Сопоставление верхней части большеберцового компонента с его корпусом часто было затруднено из-за размеров операционной раны и напряжения мягких тканей, что требовало выполнения врачом достаточно травматичных и трудозатратных действий для обеспечения сопоставления компонентов - всё это негативно сказывалось на заживлении травмированных мягких тканей. Отсутствие восстановления точек прикрепления связок, образующих межберцовый синдесмоз, нередко приводило в дальнейшем к латеральной нестабильности сустава пациента. Всё это заставило нас усовершенствовать известную операцию.

Техническим результатом изобретения является разработка способа эндопротезирования голеностопного сустава.

Этот результат достигается тем, что перед операцией на основании обработки трёхмерных цифровых изображений компьютерной томографии таранной кости осуществляют печать на 3D принтере индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля направляющей подставки для конечности так, что рельеф поверхности сменного элемента при совмещении соответствует рельефу резецируемой таранной кости; на операционном столе устанавливают направляющую подставку для конечности, фиксируя к её опорному модулю на необходимой высоте и расстоянии бедро, голень и стопу пациента; по шкале несущей штанги измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки опорного модуля; снимают пластину для упора стопы, приступая к операции; рассекают кожу и подкожную клетчатку, собственную фасцию по передне-медиальной поверхности голени, пересекают верхний и нижний удерживатели сухожилий мышц разгибателей, переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев стопы, длинный разгибатель большого пальца стопы выделяют и отводят медиально; скелетируют нижний отдел большеберцовой кости, отсекая от неё дельтовидную связку, переднюю межберцовую связку и капсулу сустава; выполняют остеотомию большеберцовой кости, отделяя заднюю группу мышц голени: длинный сгибатель большого пальца стопы, вместе с камбаловидной и икроножной мышцей, пересекают дистальный межберцовый синдесмоз и межкостную мембрану, заднюю межберцовую связку, нижний сегмент большеберцовой кости вывихивают и удаляют, сохраняя малоберцовую кость с её связками; рассверливают костно-мозговой канал большеберцовой кости; вновь устанавливают к опорному модулю подставки пластину для упора стопы и фиксируют её; скелетируют поверхность таранной кости для выполнения резекции; к опорному модулю подставки фиксируют резекционный модуль с индивидуальным стереолитографическим сменным элементом до его полного совмещения с поверхностью резецируемой таранной кости; через отверстие резекционного паза резекционной пластины просверливают направительный канал в таранной кости, затем при помощи осцилляторной пилы через паз выполняют точную резекцию таранной кости; снимают резекционный модуль; таранный компонент эндопротеза укладывают своей нижней поверхностью, покрытой гидроксиапатитом, на опил таранной кости, фиксируя его винтами; корпус большеберцового компонента вместе с вкладышем конгруэнтно сопоставляют с суставной поверхностью таранного компонента путем прохождения через их сквозные пазы ограничительного стержня; имплантируют в костно-мозговой канала большеберцовой кости интрамедуллярную ножку, предварительно соединенную посредством конуса Морзе с удлиняющим модулем, который, в свою очередь, соединен посредством конуса Морзе с верхней частью большеберцового компонента; к опорному модулю площадки фиксируют модуль для вытягивания стопы; за счёт движения вытягивающего винта модуля стопу медленно смещают дистально, сопоставляя верхнюю часть большеберцового компонента эндопротеза и его корпуса; за счёт обратного движения винта достигают конгруэнтности компонентов эндопротеза; по шкале несущей штанги опорного модуля подставки вновь измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки; снимают модуль для вытягивания стопы и пластину для упора стопы; осуществляют фиксацию отсеченных концов передней и задней межберцовых связок к отверстиям в корпусе эндопротеза; выполняют пассивные движения в суставе, проверяя его стабильность, мягкие ткани и кожу послойно ушивают.

Предложенный способ обладает следующими преимуществами.

1.Предоперационное планирование позволяет изготовить индивидуальный стереолитографический сменный элемент резекционного модуля подставки, что обеспечивает выполнение точной индивидуальной резекции таранной кости.

2.Направляющая подставка обеспечила удобное для хирурга положение конечности пациента на операционном столе, фиксацию её сегментов при выполнении хирургических манипуляций, либо, напротив, освобождение сегментов конечности при необходимости (заявка РФ на полезную модель № 2023132112 от 6.12.2023 «Направляющая система для эндопротезирования голеностопного сустава).

3.Измерение расстояния между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки опорного модуля подставки по шкале несущей штанги позволило после сопоставления компонентов эндопротеза выявить отсутствие или наличие укорочения или удлинения конечности и вовремя запланировать мероприятия для компенсации данных состояний при их выявлении при вертикализации пациента.

4.Модуль для вытягивания стопы направительной подставки позволил избежать травматичных и трудоёмких действий врача при сопоставлении компонентов эндопротеза, что исключило растяжение и травмирование мягких тканей области операционной раны.

5.Фиксация отсеченных концов передней и задней межберцовых связок к отверстиям в корпусе эндопротеза наряду с сохранением связок малоберцовой кости позволило в послеоперационном периоде избежать нестабильности в голеностопном суставе.

Способ реализуется следующим образом. Перед операцией на основании обработки трёхмерных цифровых изображений компьютерной томографии таранной кости осуществляют печать на 3D принтере индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля направляющей подставки для конечности так, что рельеф поверхности сменного элемента при совмещении соответствует рельефу резецируемой таранной кости.

На операционном столе устанавливают направляющую подставку для конечности, фиксируя к её опорному модулю на необходимой высоте и расстоянии бедро, голень и стопу пациента. По шкале несущей штанги измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки опорного модуля, снимают пластину для упора стопы, приступая к операции.

Рассекают кожу и подкожную клетчатку, собственную фасцию по передне-медиальной поверхности голени, пересекают верхний и нижний удерживатели сухожилий мышц разгибателей, переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев стопы, длинный разгибатель большого пальца стопы выделяют и отводят медиально. Скелетируют нижний отдел большеберцовой кости, отсекая от неё дельтовидную связку, переднюю межберцовую связку и капсулу сустава.

Выполняют остеотомию большеберцовой кости, отделяя заднюю группу мышц голени: длинный сгибатель большого пальца стопы, вместе с камбаловидной и икроножной мышцей, пересекают дистальный межберцовый синдесмоз и межкостную мембрану, заднюю межберцовую связку, нижний сегмент большеберцовой кости вывихивают и удаляют, сохраняя малоберцовую кость с её связками.

Рассверливают костно-мозговой канал большеберцовой кости. Вновь устанавливают к опорному модулю подставки пластину для упора стопы и фиксируют её. Скелетируют поверхность таранной кости для выполнения резекции. К опорному модулю подставки фиксируют резекционный модуль с индивидуальным стереолитографическим сменным элементом до его полного совмещения с поверхностью резецируемой таранной кости. Через отверстие резекционного паза резекционной пластины просверливают направительный канал в таранной кости, затем при помощи осцилляторной пилы через паз выполняют точную резекцию таранной кости, и снимают резекционный модуль.

Таранный компонент эндопротеза укладывают своей нижней поверхностью, покрытой гидроксиапатитом, на опил таранной кости, фиксируя его винтами. Корпус большеберцового компонента вместе с вкладышем конгруэнтно сопоставляют с суставной поверхностью таранного компонента путем прохождения через их сквозные пазы ограничительного стержня.

Имплантируют в костно-мозговой канала большеберцовой кости интрамедуллярную ножку, предварительно соединенную посредством конуса Морзе с удлиняющим модулем, который, в свою очередь, соединен посредством конуса Морзе с верхней частью большеберцового компонента.

К опорному модулю площадки фиксируют модуль для вытягивания стопы. За счёт движения вытягивающего винта модуля стопу медленно смещают дистально, сопоставляя верхнюю часть большеберцового компонента эндопротеза и его корпуса. За счёт обратного движения винта достигают конгруэнтности компонентов эндопротеза.

По шкале несущей штанги опорного модуля подставки вновь измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки. Снимают модуль для вытягивания стопы и пластину для упора стопы. Осуществляют фиксацию отсеченных концов передней и задней межберцовых связок к отверстиям в корпусе эндопротеза. Выполняют пассивные движения в суставе, проверяя его стабильность, мягкие ткани и кожу послойно ушивают.

Способ иллюстрируется клиническими примерами.

Пример 1. Больной А., 42 лет, находился в стационаре с диагнозом «Гигантоклеточная опухоль нижней трети левой большеберцовой кости (состояние после открытой биопсии). Пациенту выполнена операция по заявленному способу с предварительным выполнением КТ таранной кости и изготовлением индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля подставки. Операция протекала без технических трудностей. При измерении расстояния по шкале несущей штанги до и после установки компонентов эндопротеза изменения длины конечности не выявлено.

В послеоперационном периоде осложнений в виде нестабильности компонентов, вывихов и раневой инфекции не было. Болевой синдром в раннем послеоперационном периоде отмечен 3 баллами по визуальной аналоговой шкале (ВАШ). На контрольном осмотре через год после эндопротезирования признаков нестабильности эндопротеза, вывиха не выявлено. Объем движений составил: подошвенное сгибание 30 градусов, тыльное сгибание 20 градусов. Также не отмечено явления нестабильности связок левого голеностопного сустава, в частности, явлений его латеральной нестабильности.

Пример 2. Больной С., 59 лет, с диагнозом «Посттравматический дефект нижней трети левой большеберцовой кости (Состояние после неоднократного хирургического лечения, металлоостеосинтеза). Посттравматический остеоартроз голеностопного сустава IV стадии». Пациенту выполнена операция по заявленному способу с предварительным выполнением КТ левой таранной кости и изготовлением индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля подставки.

Операция протекала без технических трудностей. При измерении расстояния по шкале несущей штанги до и после установки компонентов эндопротеза выявлено удлинение левой конечности на 2 см. Для компенсации рекомендовано ношение корригирующей стельки и коска для правой конечности в послеоперационном периоде, скорректирован курс ЛФК.

В раннем послеоперационном периоде осложнений в виде нестабильности компонентов, вывихов и раневой инфекции не было. Болевой синдром в раннем послеоперационном периоде отмечен 2 баллами по ВАШ. При контрольном осмотре через 10 месяцев признаков нестабильности компонентов эндопротеза, вывихов не выявлено. Объем движений составил: подошвенное сгибание 20 градусов, тыльное сгибание 20 градусов. Также не отмечено явления нестабильности связок левого голеностопного сустава, в частности, явлений его латеральной нестабильности.

Предложенный способ можно применять при выполнении эндопротезирования голеностопного сустава в травматолого-ортопедических и онкологических стационарах.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. V. Sokolovskii, V. A. Sokolovskii, M. D. Aliev. Long-term results of individual primary and revision oncological endoprosthetics replacements of ankle joint region with lesions of benign and malignant bone tumors. DOI: 10.17650 / 2070-9781-2020-21-3-5-15.

2. Патент РФ на изобретение № 2149604 от 27.05.2000 - Эндопротез голеностопного сустава.

3. Патент РФ на полезную модель № 214964 от 22.11.2022 - Эндопротез голеностопного сустава.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, ортопедии и онкологии, и может быть использовано для эндопротезирования голеностопного сустава. Перед операцией на основании изображений КТ таранной кости осуществляют печать на 3D принтере индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля направляющей подставки для конечности так, что рельеф поверхности сменного элемента при совмещении соответствует рельефу резецируемой таранной кости. На операционном столе устанавливают направляющую подставку для конечности, фиксируя к её опорному модулю бедро, голень и стопу пациента. По шкале несущей штанги измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки опорного модуля. Снимают пластину для упора стопы. Рассекают кожу и подкожную клетчатку, собственную фасцию по передне-медиальной поверхности голени. Пересекают верхний и нижний удерживатели сухожилий мышц разгибателей, переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев стопы, длинный разгибатель большого пальца стопы выделяют и отводят медиально. Скелетируют нижний отдел большеберцовой кости, отсекая от неё дельтовидную связку, переднюю межберцовую связку и капсулу сустава. Выполняют остеотомию большеберцовой кости, отделяя заднюю группу мышц голени, нижний сегмент большеберцовой кости вывихивают и удаляют, сохраняя малоберцовую кость с её связками. Рассверливают костномозговой канал большеберцовой кости; вновь устанавливают к опорному модулю подставки пластину для упора стопы и фиксируют её. Скелетируют поверхность таранной кости. К опорному модулю подставки фиксируют резекционный модуль с индивидуальным стереолитографическим сменным элементом до его совмещения с поверхностью резецируемой таранной кости. Через отверстие резекционного паза резекционной пластины просверливают направительный канал в таранной кости. При помощи осцилляторной пилы через паз выполняют резекцию таранной кости. Снимают резекционный модуль. Таранный компонент эндопротеза укладывают нижней поверхностью, на опил таранной кости и фиксируют винтами. Корпус большеберцового компонента вместе с вкладышем сопоставляют с суставной поверхностью таранного, проводя их через сквозные пазы ограничительного стержня. Имплантируют в костно-мозговой канал большеберцовой кости интрамедуллярную ножку, соединенную с удлиняющим модулем, который также соединен с верхней частью большеберцового компонента. К опорному модулю площадки фиксируют модуль для вытягивания стопы. За счёт движения вытягивающего винта модуля стопу смещают дистально, сопоставляя верхнюю часть большеберцового компонента эндопротеза и его корпуса. За счёт обратного движения винта достигают конгруэнтности компонентов эндопротеза. Измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки. Снимают модуль для вытягивания стопы и пластину для упора стопы. Фиксируют отсеченные концы передней и задней межберцовых связок к отверстиям в корпусе эндопротеза. Выполняют пассивные движения в суставе. Рану ушивают. Способ обеспечивает снижение послеоперационных осложнений, за счет точности проводимых во время операции измерений. 2 пр.

Способ эндопротезирования голеностопного сустава, включающий применение эндопротеза, состоящего из таранного, большеберцового компонентов, вкладыша, удлиняющего модуля и интрамедуллярной ножки, при установке которого выполняют резекцию таранной кости, остеотомию большеберцовой кости с сохранением малоберцовой кости, сопоставление и фиксацию компонентов эндопротеза между собой, отличающийся тем, что перед операцией на основании обработки трёхмерных цифровых изображений компьютерной томографии таранной кости осуществляют печать на 3D принтере индивидуального стереолитографического сменного элемента резекционного модуля направляющей подставки для конечности так, что рельеф поверхности сменного элемента при совмещении соответствует рельефу резецируемой таранной кости; на операционном столе устанавливают направляющую подставку для конечности, фиксируя к её опорному модулю бедро, голень и стопу пациента; по шкале несущей штанги измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки опорного модуля; снимают пластину для упора стопы, приступая к операции; рассекают кожу и подкожную клетчатку, собственную фасцию по передне-медиальной поверхности голени, пересекают верхний и нижний удерживатели сухожилий мышц разгибателей, переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев стопы, длинный разгибатель большого пальца стопы выделяют и отводят медиально; скелетируют нижний отдел большеберцовой кости, отсекая от неё дельтовидную связку, переднюю межберцовую связку и капсулу сустава; выполняют остеотомию большеберцовой кости, отделяя заднюю группу мышц голени: длинный сгибатель большого пальца стопы, вместе с камбаловидной и икроножной мышцей, пересекают дистальный межберцовый синдесмоз и межкостную мембрану, заднюю межберцовую связку, нижний сегмент большеберцовой кости вывихивают и удаляют, сохраняя малоберцовую кость с её связками; рассверливают костномозговой канал большеберцовой кости; вновь устанавливают к опорному модулю подставки пластину для упора стопы и фиксируют её; скелетируют поверхность таранной кости для выполнения резекции; к опорному модулю подставки фиксируют резекционный модуль с индивидуальным стереолитографическим сменным элементом до его совмещения с поверхностью резецируемой таранной кости; через отверстие резекционного паза резекционной пластины просверливают направительный канал в таранной кости, затем при помощи осцилляторной пилы через паз выполняют резекцию таранной кости; снимают резекционный модуль; таранный компонент эндопротеза укладывают нижней поверхностью, покрытой гидроксиапатитом, на опил таранной кости, фиксируя его винтами; корпус большеберцового компонента вместе с вкладышем конгруэнтно сопоставляют с суставной поверхностью таранного компонента путем прохождения через их сквозные пазы ограничительного стержня; имплантируют в костно-мозговой канала большеберцовой кости интрамедуллярную ножку, предварительно соединенную посредством конуса Морзе с удлиняющим модулем, который, в свою очередь, соединен посредством конуса Морзе с верхней частью большеберцового компонента; к опорному модулю площадки фиксируют модуль для вытягивания стопы; за счёт движения вытягивающего винта модуля стопу смещают дистально, сопоставляя верхнюю часть большеберцового компонента эндопротеза и его корпуса; за счёт обратного движения винта достигают конгруэнтности компонентов эндопротеза; по шкале несущей штанги опорного модуля подставки вновь измеряют расстояние между направляющей втулкой и проксимальной втулкой опорной площадки; снимают модуль для вытягивания стопы и пластину для упора стопы; осуществляют фиксацию отсеченных концов передней и задней межберцовых связок к отверстиям в корпусе эндопротеза; выполняют пассивные движения в суставе, проверяя его стабильность, мягкие ткани и кожу послойно ушивают.