СПОСОБ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ПЯСТНО-ФАЛАНГОВОГО СУСТАВА КИСТИ Российский патент 2024 года по МПК A61B17/56 A61F2/42 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии-ортопедии и может быть использовано для индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти.

Остеоартроз (OA) - распространен во всем мире и остается одной из самых значимых проблем здравоохранения (см. Huibin Long, Qiang Liu, Heyong Yin, Kai Wang, Naicheng Diao, Yuqing Zhang, Jianhao Lin, Ai Guo «Prevalence Trends of Site-Specific Osteoarthritis From 1990 to 2019: Findings From the Global Burden of Disease Study 2019» Arthritis Rheumatol. 2022 Jul;74(7):l 172-1183). Основным симптомом OA является боль, влекущая за собой снижение функции, трудоспособности, ухудшение качества жизни (см. Олюнин Ю.А. «Остеоартроз суставов кистей. Дифференциальная диагностика с воспалительными заболеваниями суставов и тактика лечения». Современная ревматология. 2015;9(4):77-82).

OA суставов кисти занимает 23,7% среди всех OA популяции людей различных стран. Пик заболеваемости приходится на пациентов трудоспособного возраста от 50 до 65 лет. Большую часть из которых составляют женщины (см. Huibin Long, Qiang Liu, Heyong Yin, Kai Wang, Naicheng Diao, Yuqing Zhang, Jianhao Lin, Ai Guo «Prevalence Trends of Site-Specific Osteoarthritis From 1990 to 2019: Findings From the Global Burden of Disease Study 2019» Arthritis Rheumatol. 2022 Jul;74(7):l 172-1183).

Консервативное лечение OA крайних стадий сводится к использованию различных ортезов, снижению нагрузки, приему нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), а также инъекций глюкокортикостероидов в пораженный сустав, что позволяет временно снизить болевой синдром, но не вылечить заболевание (см. S. Lue, S. Koppikar, К. Shaikh, D. Mahendira, Т.Е. Towheed (Systematic review of non- surgical therapies for osteoarthritis of the hand: an update» Osteoarthritis and Cartilage. 2017 Sep;25(9): 1379-1389)).

В настоящее время не существует консервативного лечения, которое могло бы предотвратить, остановить или даже отсрочить прогрессирование OA. Более того, доступные лекарственные препараты, такие как НПВП, связаны с клинически значимым увеличением риска инфаркта миокарда или смерти от сердечно-сосудистых заболеваний на 50-100% (см. Osteoarthritis Research Society International. Osteoarthritis Research Society International white paper: OA as a serious disease, 2016).

В общемировой практике, остеоартроз суставов кисти крайних стадий принято лечить при помощи эндопротезирования пораженного сустава. Эндопротезирование в последнее время стало преобладающим методом лечения OA проксимального межфалангового сустава (ПМФС) и пястно-фалангового сустава (ПФС) позволяющий уменьшить болевой синдром, увеличить силу захвата и подвижность сустава (см. Jessica I. Billig, Jacob S. Nasser, Kevin С. Chung «National Prevalence of Complications and Cost of Small Joint Arthroplasty for Hand Osteoarthritis and Post-Traumatic Arthritis» J Hand Surg Am 2020 Jun;45(6): 553.el-553.el2).

Впервые мелкие суставы кисти предложил протезировать имплантом Brannon E.W. и Klein G. Они разработали металлический шарнирный протез ПФС. В 1959 году опубликовали свои результаты у 14 пациентов с периодом наблюдения около 3 лет. Оригинальный протез, изготовленный из стали, представляет собой титановый имплантат, состоящий из проксимальной и дистальной ножек, соединяющихся шарниром, который фиксируется винтом. Но значительная резорбция кости вокруг ножек импланта, продольная ротация и нестабильность приводили к частым ревизионным операциям (см. Brannon E.W., Klein G. Experiences with a finger-joint prosthesis. J Bone Joint Surg Am. 1959;41-A(1):87-102).

A.E. Flatt разработала другой шарнирный металлический протез с двузубыми ножками для пациентов с ревматоидным поражением ПФС и ДМФС (см. Flatt А.Е., Ellison M.R. Restoration of rheumatoid finger joint function. A follow-up note after fourteen years of experience with a metallic-hinge prosthesis. J Bone Joint Surg Am. 1972;54(6): 1317-1322). Хотя и было разработано несколько типов шарнирных имплантатов ПФС и ПМФС, все они имеют общие проблемы. Боковые усилия передаются через стержень имплантата и создают нагрузку на поверхность соединения кости и ножки протеза. Это приводит к резорбции кости с последующей нестабильностью или перепротезным переломом. Так же, достаточно часто наблюдается фиброз вокруг шарнирного механизма, перелом зубцов, разрушение винта, износ шарнирного механизма с последующим отложением металлических обломков и разрушение вышележащей кожи (см. Linscheid R.L. Implant arthroplasty of the hand: retrospective and prospective considerations. J Hand Surg Am. 2000;25(5):796-816).

Неудачи протезирования суставов металлическими протезами привели к созданию новых имплантов. Так А.В. Swanson в 1962 году разработал силиконовые эндопротезы для ПФС и ДМФС. Базовая конструкция этих устройств состояла из единого силиконового блока с заостренными проксимальным и дистальным стержнями. Основным недостатком силиконовых протезов Swanson были переломы и деформации имплантов по истечению времени. Но несмотря на это протезы по сей день имеют большую популярность среди хирургов, (см. Swanson А.В. Finger joint replacement by silicone rubber implants and the concept of implant fixation by encapsulation. Ann Rheum Dis. 1969;28 Suppl 5:47-55).

R.D. Beckenbaugh разработал и установил в 1979 году первый пироуглеродный имплантат для ПФС. Затем эта концепция была адаптирована для ПМФС. Это бесцементный двухкомпонентный имплантат, который крепится к кости путем вклинивания в костномозговой канал (см. Beckenbaugh RD. Preliminary experience with a noncemented nonconstrained total joint arthroplasty for the metacarpophalangeal joints. Orthopedics. 1983;6(8):962-965). К ключевым преимуществам пироуглеродных имплантатов относятся их биосовместимость с организмом человека, обусловленная их инертными свойствами, а также высокий уровень прочности материала. Но основным минусом является отсутствие интеграции кости с ножкой протеза, поэтому самым частым осложнением эндопротезирования пирокарбоновыми имплантатами является нестабильность. Это привело к тому, что некоторые кистевые хирурги отказываются от использования пироуглеродных эндопротезов ДМФС.

Эндопротезирование керамическими имплантами ПФС и ПМФС было произведено компанией MOJE (Петерсберг/ Германия); в настоящее время это единственная компания, которая представлена в России.

Концепция всех керамических протезов имеет аналогичную двояковыпуклую конструкцию. Компоненты изготовлены из керамики с дополнительным биокерамическим гидроксиапатитовым покрытием. Конические стержни имплантатов имеют канавки для увеличения площади поверхности для оптимальной интеграции в кость.

В 1979 году R.L. Linscheid и J.H. Dobyns разработали первую анатомическую поверхностную артропластику (Surface Replacement Arthroplasty (SRA)) для ДМФС в клинике Майо. Целью такой артропластики является воссоздание центра вращения нативного сустава, что позволяет сочетать перекатывание и скольжение во время движения суставных поверхностей. Стабильность имплантата достигается за счет сохранения связочных структур, стабилизирующих сустав, а также интеграции между имплантатом и костью. Авторы сообщили о хороших результатах при лечении дегенеративного остеоартрита. Частота осложнений составила почти 30% и включала нестабильность, локтевую девиацию, деформацию пальца по типу «лебединой шеи», сгибательную контрактуру и подвывих сустава (см. Linscheid R.L., Dobyns J.H. Total joint arthroplasty:the hand. Mayo Clin Proc. 1979;54(8):516-526).

Конструкция протеза была изменена в 2000 году. Теперь он состоял из оригинального проксимального компонента и дистального компонента, состоящего из полиэтиленовой суставной поверхности и титановой ножки для более лучшей интеграции с костью пациента, (см. Johnstone B.R., Fitzgerald М., Smith K.R., Currie L.J. Cemented versus uncemented surface replacement arthroplasty of the proximal interphalangeal joint with a mean 5-year follow-up.J Hand Surg Am. 2008;33(5):726-732). Основываясь на этой специфической концепции, за последние два десятилетия на рынке появилось несколько имплантатов, которые пользуются популярностью среди кистевых хирургов, все эти протезы являются протезами третьего поколения. Модульный протез Tactys (Stryker-Memometal, Брюз, Франция), протез CapFlex-PIP (KLS Martin Group, Туттлинген, Германия), протез PIP-R (Маторто, Лезерхед, Великобритания).

Но, в то время как биоматериалы и хирургическая техника при протезировании крупных суставов совершенствовалась, артропластика мелких суставов кисти по-прежнему несовершенна (см. D. Warwick, R. Dunn, Е. Melikyan, J. Vadher «Oxford specialist handbooks in surgery-hand surgery», 276-277). Так же практически все существующие эндопротезы не учитывают анатомические особенности мелких суставов кисти, например, при обработке суставной поверхности резецируются места прикрепления коллатеральных связок. Что часто приводит к осложнениям, неудовлетворительным результатам и как следствие финансовым потерям здравоохранения (см. Jessica I. Billig, Jacob S. Nasser, Kevin С. Chung «National Prevalence of Complications and Cost of Small Joint Arthroplasty for Hand Osteoarthritis and Post-Traumatic Arthritis» J Hand Surg Am 2020 Jun; 45(6): 553.el-553.el2; см. Matthew R. Claxtonl, Eric R. Wagner, Marco Rizzo «Outcomes of Surface Replacement Arthroplasty in Metacarpophalangeal Joints Affected by Noninflammatory Arthritis» Hand (NY) 2021 Jul 30; см. Eirik S. Brendsdal, Stein A. Liel, Ove Furnes, Leiv M. Hove, Yngvar Krukhaug «Long-term survival of 2997 finger metacarpophalanageal joint arthroplasties from the Norwegian Arthroplasty Register» Journal of Hand Surgery (European Volume) 2023, Vol.48(1) 3-9); см. Родоманова Л.А., Афанасьев A.O. «Сравнительный анализ эффективности эндопротезирования пястно-фаланговых суставов у больных с ревматоидным поражением кисти», Травматология и ортопедия России. 2015; (1):42-50).

Наиболее близким по своей концепции к предлагаемому способу являются протезы третьего поколения, предложенные в 1979 году R.L. Linscheid и J.H. Dobyns для оперативного лечения остеоартроза ПФС и ПМФС (см. Linscheid R.L., Dobyns J.H. Total joint arthroplasty: the hand. Mayo Clin Proc. 1979;54(8):516-526). Преимуществом данного вида протезирования является анатомичность имплантата, что позволяет сохранить связочные структуры сустава во время подготовки суставных поверхностей к эндопротезированию. Такой подход помогает добиться стабильности сустава и компонентов эндопротеза. Тем самым увеличивает интегративные способности имплантата.

К недостаткам существующего способа следует отнести следующие: эндопротезы третьего поколения несмотря на свою анатомичность, не учитывают индивидуальных посттравматических или дегенеративных изменений суставов пациента, что способствует невозможности их использования в некоторых клинических ситуациях, например, когда имеется дефицит костной ткани или выраженная деформация сустава. Частота осложнений, таких как нестабильность, локтевая девиация, деформацию пальцев, сгибательная контрактура и подвывих сустава, при установке протезов третьего поколения составляет почти 30 %, что является, несомненно, высоким.

Все из вышеперечисленных эндопротезов являются достаточно дорогостоящими и не один из них не представлен на территории Российской Федерации.

Исходя из существующего уровня техники в эндопротезировании суставов кисти перед авторами была определена стратегия:

1) создать анатомичный имплант, учитывающий особенности сустава пациента;

2) использовать материал импланта биосовместимым с организмом человека, а также имеющего высокие интегративные способности и не оказывающего токсического влияния;

3) создание импланта, обладающего высокими прочностными характеристиками, устойчивостью к трению и циклическим нагрузкам;

4) с помощью 3D-технологии на дооперационном этапе смоделировать все этапы операции и воспроизвести операцию на анатомической модели сустава пациента, что позволяет учесть особенности и возможные сложности во время ее выполнения.

Таким образом, задачей предлагаемого нами изобретения является разработка способа индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти анатомическим имплантатом, изготовленным при помощи 3D-технологии из диоксида циркония, который позволяет восстановить анатомическую целостность поврежденного сустава, с сохранением связочного аппарата, стабилизирующего сустав.

Техническим результатом способа является улучшение функциональных результатов оперативного лечения, снижение количества осложнений в послеоперационном периоде, уменьшение болевого синдрома, за счет восстановления анатомической целостности поврежденного сустава.

Технический результат достигается тем, что в предоперационной подготовке при помощи КТ правой и левой кисти получаем изображение здорового и травмированного сустава, полученное изображение при помощи 3D принтера печатается в виде макетов. Таким образом получаем поврежденный и здоровый суставы. На макете поврежденного сустава моделируем операцию с учетом сохранения мест прикрепления связочного аппарата и индивидуальных особенностей сустава пациента. Полученные опилы заполняем силиконом (каким), моделируя суставные поверхности, сравнивая со здоровым суставом, максимально приближаясь к нормальной анатомии. Полученные силиконовые модели сканируем и получаем трехмерное изображение протеза. Изображение передается на фрезерный станок, который изготавливает протез из диоксида циркония - материала, обладающего высокими интегративными способностями с тканями человека, не оказывающего на организм токсического влияния. Полученный протез стерилизуется и имплантируется пациенту.

Предлагаемый способ индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти поясняется фигурами.

Фиг. 1. - поврежденный и здоровый сустав, напечатанный при помощи 3D-печати (а - слева серым цветом 3D-макеты пястной кости и основной фаланги поврежденного ПФС; б - справа белым цветом 3D-макеты пястной кости и основной фаланги здорового ПФС, полученные путем конвертации костей здоровой руки).

Фиг. 2. Спицы Киршнера 1 мм проведены в пястную кость и основную фалангу (а - 3D-макет пястной кости, б - спица Киршнера 1 мм).

Фиг. 3. Рассверливание костно-мозгового канала по направляющей спице (а - 3D-макет пястной кости; б - канюлированное сверло 3,5 мм проходящее по спице Киршнера 1 мм).

Фиг. 4. Обработка суставных поверхностей с учетом сохранения мест прикрепления коллатеральных связок сустава (а - вид обработанной суставной поверхности основания основной фаланги; б - вид обработанной суставной поверхности головки пястной кости).

Фиг. 5. Обработанные макеты заполненные силиконом класса А, который смоделирован по форме суставной поверхности макета здорового сустава.

Фиг. 6. Полученная цифровая 3D-модель протеза.

Фиг. 7. Полученные эндопротезы и макеты кости (а - компонент эндопротеза. Суставная поверхность основной фаланги; б - компонент эндопротеза. Суставная поверхность пястной кости).

Фиг. 8. Хирургический доступ по тылу ПФС.

Фиг. 9. Суставные поверхности поврежденного ПФС.

Фиг. 10. Рентген-контроль пястной кости (прямая проекция). Спица проведена до основания пястной кости, по направляющей спице произведено рассверливание канюлированным сверлом. Спица и сверло проведены по центру костномозгового канала.

Фиг. 11. Обработка головки пястной кости, по образу и подобию 3D-макета при помощи физиодиспенсера с учетом сохранения мест прикрепления коллатеральных связок сустава.

Фиг. 12. По направляющей спице производится рассверливание костномозгового канала основной фаланги канюлированным сверлом диаметром 2 мм.

Фиг. 13. Установка компонента эндопротеза основной фаланги.

Фиг. 14. Установка компонента эндопротеза пястной кости.

Фиг. 15. Интраоперационный рентген-контроль (а - боковая проекция; б - прямая проекция).

Развитие 3D-технологий привело к более доступному использованию 3D-печати в медицинских целях. Предоперационное планирование с использованием 3D-печати дает более качественную подготовку и учет большинства особенностей посттравматических и дегенеративных деформаций сустава, что способствует уменьшению интраоперационных ошибок, делая операцию надежной.

Эндопротезирование мелких суставов кисти в нашей стране остается одной из самой труднодоступной операцией для граждан. В стране отсутствуют компании, производящие эндопротезы третьего поколения. Поэтому врачи-специалисты вынуждены обращаться к зарубежным компаниям. Все современные эндопротезы производятся в странах Европы и США. Эндопротезы достаточно дорогостоящие, при этом имеют риски осложнений и ревизионных вмешательств от 15 до 30 % по разным источникам, что, несомненно, оказывает отрицательное влияние на экономику страны в целом.

Диоксид циркония - материал, из которого производятся наши эндопротезы доступен в России. Материал не является дорогостоящим, причем прочностные характеристики и устойчивость к трению у этого материала очень высоки. Изготовление макетов и самих протезов не занимает много времени, при должной технике и слаженности работы можно проектировать и создавать протез за 1 сутки. В будущем это время может сократиться до 1 часа. Что позволяет получить качественный протез по цене в 8 раз ниже зарубежных аналогов. При этом снизить риски интраоперационных и послеоперационных осложнений. Что положительно сказывается на экономической составляющей.

Новым в достижении технического результата является то, что каждый протез изготавливается индивидуально. На предоперационном этапе моделируется операция с учетом сохранения мест прикрепления основных стабилизирующих связочных структур сустава. В процессе подготовки можно выявить и в дальнейшем предотвратить возможные сложности, которые могут возникнуть во время операции - это способствует более точной и надежной установке эндопротеза, что снижает частоту осложнений, связанных с нестабильностью эндопротеза. Так же, во время выполнения операции применяется физиодиспенсер для обработки кости, который обеспечивает прецизионность работы, снижая риски повреждения структур, стабилизирующих сустав. Работая физиодиспенсером, предотвращается термическое повреждение кости, что, в свою очередь, обеспечивает хорошую интеграцию компонентов эндопротеза.

Способ индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти включает создание индивидуального протеза, моделирование операции на 3D-модели сустава, хирургический доступ к поврежденном суставу пациента, имплантация компонентов эндопротеза, послойное ушивание раны.

Компоненты эндопротеза выполнены из прочного материала диоксида циркония, который имеет высокую устойчивость к трению и циклическим нагрузкам. Так же материал имеет высокий уровень интеграции и не имеет токсического влияния на организм человека. Все это позволяет снизить количество осложнений, таких как резорбция кости с последующей нестабильностью или перепротезным переломом, износ шарнирного механизма, металлоз тканей с последующим разрушением вышележащей кожи, ригидность сустава. Данные действия ведут к быстрому восстановлению сустава и кисти, снижению болевого синдрома, а также улучшают функциональные результаты оперативного лечения.

Проведенные патентные исследования и анализ научно-медицинской информации, которая отражает известный уровень эндопротезирования пястно-фаланговых суставов кисти, не выявили технологий идентичных предлагаемой. Таким образом, предлагаемый способ оперативного лечения является новым.

Взаимосвязь и взаимодействие существенных приемов предлагаемого способа обеспечивают достижение технического результата.

Предлагаемый способ индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти выполняется следующим образом.

На этапе предоперационного планирования осуществляют компьютерную томографию ПФС кисти, нуждающейся в хирургическом лечении.

С помощью программы Diagnocat снимки КТ переводят в файл STL. ПФС здоровой руки конвертируют в больную. Таким образом, получают изображение, как должен выглядеть не поврежденный ПФС какого-либо пальца больной кисти. Затем производят печать здорового и поврежденного сустава на 3D-принтере (см. фиг. 1). На полученных макетах при помощи дрели, проводят через суставные поверхности спицы Киршнера, 1 мм в пястную кость и основную фалангу (см. фиг. 2). По проведенным спицам канюлированными сверлами 2 мм для основной фаланги и 3,5 мм для пястной кости производят рассверливание костномозговых каналов (см. фиг. 3). При помощи микромотора Marathon 7 и фрез из набора Линдемана выполняют обработку суставной поверхности с учетом сохранения мест прикрепления коллатеральных связок сустава (см. фиг. 4). Шахту макета проливают кипящем воском с последующим охлаждением. Повторно высверливают шахту макета, создавая восковой туннель, с целью снижения адгезии силикона с макетом. Обработанные макеты заполняют силиконом класса А, который моделируют по форме суставной поверхности макета здорового сустава (см. фиг. 5). Силиконовые прототипы протезов сканируют интраоральным сканером, в результате получают цифровую 3D-модель протеза (см. фиг. 6).

Виртуальные модели имплантов обрабатывают в программах EXOCAD. Далее передают на фрезерный станок Yenadent D43, который фрезерует компоненты протезов из диоксида циркония из готовых болванок диоксида циркония. После стадии фрезерования протезов, происходит их синтеризация в муфельной печи в течение 9 часов под 1500 тысячи градусов по Цельсию, (см. фиг. 7). Полученные эндопротезы и макеты кости стерилизуют в автоклаве при температуре 128°С.

Эндопротезирование ПФС проводят под проводниковой анестезией верхней конечности. Наложен турникет на верхнюю треть предплечья. Выполнен стандартный дугообразный разрез по тылу ПФС (см. фиг. 8). Сухожилие общего разгибателя пальцев выделено, крючком отодвинуто в сторону. Выполнена капсулотомия сустава. Визуализированы суставные поверхности (см. фиг. 9). Спица Киршнера 1 мм проведена через суставную поверхность интрамедуллярно в пястную кость до основания пястной кости. Выполняют рентген-контроль в прямой и строго боковой проекциях, спица установлена по центру канала, канюлированным сверлом 2 мм, затем 3 мм, по направляющей спице производят рассверливание канала на глубину 40 мм (см. фиг. 10). Диаметр сверла и глубину рассверливания подбирают индивидуально и зависит от диаметра и длины ножки протеза.

При помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку головки пястной кости, по образу и подобию 3D-макета, не повреждая места прикрепления коллатеральных связок сустава (см. фиг. 11). Затем спицу Киршнера 1 мм проводят через суставную поверхность в дистальном направлении в основную фалангу интрамедуллярно до головки фаланги. Выполняют рентген-контроль в прямой и строго боковой проекциях, устанавливают спицу по центру канала, канюлированным сверлом диаметром 2 мм по направляющей спице производят рассверливание канала на глубину 30 мм (см. фиг. 12). Диаметр сверла и глубину рассверливания подбирают индивидуально в зависимости от диаметра и длины ножки протеза. При помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку суставной поверхности основной фаланги, по образу и подобию 3D-макета.

После подготовки суставных поверхностей производят установку компонентов эндопротеза, начиная с компонента основной фаланги, путем импакции ножки эндопротеза в костномозговой канал (см. фиг. 13). Затем устанавливают компонент пястной кости (см. фиг. 14). После установки эндопротеза выполняют рентген-контроль и контроль движений, (см. фиг. 15). Компоненты эндопротеза установлены правильно, пассивный объем движений полный. Рану ушивают послойно. Накладывают асептическую повязку. Выполняют гипсовую иммобилизацию кисти по ладонной поверхности от проксимального межфалангового сустава пальцев до нижней трети предплечья в нейтральном положении.

В послеоперационном периоде ежедневно, 2 раза в день пациентом выполняется ЛФК. Пассивные сгибания и разгибания в суставах пальцев кисти, в том числе и в прооперированном суставе в безболевом диапазоне. Кожные швы снимают на 12-14 день после операции. Через 2 недели гипсовая лонгета сменяется новой функциональным ортезом, позволяющей выполнять активное разгибание и ограниченное сгибание в ПФС до 60-70°.

К концу 6-й недели выполняют рентгенограмму ПФС в прямой и строго боковой проекциях с целью контроля. Затем полностью убирают гипсовую иммобилизацию, продолжают ежедневное ЛФК, направленное на улучшение эластичности и амплитуды движений в ПФС. Разрешают легкую бытовая активность. К концу 8 недели разрешают дозированную нагрузку на оперированную руку, поднятие тяжести до 3 кг. К 6 мес. с момента операции выполняют рентген-контроль, при условии отсутствия признаков нестабильности, пациенту разрешают полную физическую активность на оперированную руку.

Сущность предлагаемого способа оперативного лечения поясняется клиническим примером.

Пример №1. В МЦ «Медикал парк» обратился пациент А., 28 лет, с жалобами на боли в ПФС 3 пальца, нарушении функции правой кисти. Со слов пациента 6 лет назад во время драки, получил открытое повреждение ПФС 3 пальца. Которое осложнилось гнойным артритом и флегмоной правой кисти. По месту жительства пациенту выполнена артротомия 3 ПФС, дренирование флегмоны. После проведенного курса реабилитации сохранялись боли и ограничение движений, в связи с чем обратился в лечебное учреждение по месту жительства, где в 2020 году был выполнен артролиз 3 ПФС. На фоне проведенной операции и курса реабилитации улучшений не отмечал.

При осмотре ПФС 3 пальца: дефигурирован, не значительно отечен, определяются множественные рубцы, спаянные с подлежащими тканями, выявлено повреждение сагиттального пучка сухожилия общего разгибателя 3 пальца. Пальпация сустава болезненная. Пассивные и активные движения ограничены, болезненные в крайних положениях сгибания и разгибания. DASH - 39, 1 баллов. Сила хвата ручным динамометром 24 кг. На КТ изменения 3 ПФС, характерные для остеоартроза IV ст. по Kellgren & Lawrence.

В связи с болевым синдромом, нарушением функции кисти, пациенту предложено оперативное лечение - эндопротезирование ПФС 3 пальца анатомичным эндопротезом.

Изготовление имплантов происходило на производственной базе СК «Стомка».

КТ-снимки правой и левой кисти пациента были переведены в трехмерные цифровые модели. Выделены ПФС 3 пальца поврежденной и здоровой рук. ПФС здоровой - левой руки был конвертирован в правую. Таким образом получено изображение здорового ПФС 3 пальца правой кисти.

Затем произведена печать здорового и поврежденного сустава 3D-принтере. На полученных макетах смоделированы все этапы операции с учетом сохранения мест прикрепления коллатеральных связок сустава. Обработанные модели 3D залиты силиконом, который смоделировали по форме макета здорового сустава. Силиконовые прототипы протезов сканировали для получения цифровой 3D-модели.

Виртуальные модели имплантов обрабатывали в программах, передавали на фрезерный станок, который фрезеровал компоненты протезов из диоксида циркония.

Эндопротезирование ПФС проводилось 16.03.2022 под проводниковой анестезией с использованием физиодиспенсера, который позволял выполнять качественную обработку кости, не повреждая коллатеральные связки сустава. После установки эндопротеза пациенту была выполнена реконструкция сагиттального пучка сухожилия разгибателя. Рана ушита послойно, кисть фиксирована гипсовой иммобилизацией по ладони от проксимального межфалангового сустава 3,4 пальцев до нижней трети предплечья в нейтральном положении.

Послеоперационный период протекал без осложнений. Пациент проходил курс реабилитации 6 месяцев. Боли, которые беспокоили пациента до операции купировались. Амплитуда движений прооперированного сустава увеличилась. Показатели DASH улучшились до 13.3 в сравнении с 39.1 до операции. Сила хвата ручным динамометром улучшилась до 28 кг.

На контрольных рентгенограммах, выполненных на 6 неделе с момента операции признаки нестабильности имплантов отсутствуют. На контрольном КТ, спустя 6 мес. определяются признаки остеоинтеграции имплантов.

По предлагаемой технологии пролечено 8 пациентов с посттравматическим и дегенеративным остеоартрозом III-IV ст. по Kellgren & Lawrence ПФС сустава. У всех пациентов произошло снижение болевого синдрома, увеличилась сила ручного схвата. Показатели DASH перед операцией и спустя 6 месяцев после операции улучшились в среднем на 19.4 единицы. Ни у одного пациента не наблюдались признаки нестабильности имплантов или нарушение целостности эндопротезов спустя 6 месяцев с момента операции. Время реабилитации у этой группы пациентов в среднем составила 18 недель.

Технико-экономическая эффективность способа индивидуального эндопротезирования ПФС заключается в том, что его применение позволяет улучшить функциональные результаты оперативного лечения, снизить количество осложнений в послеоперационном периоде, уменьшить болевой синдром, за счет восстановления анатомической целостности поврежденного сустава.

Благодаря снижению болевого синдрома после эндопротезирования и увеличении силы хвата, а также улучшение показателей по шкале DASH пациенты могут вернуться к своей профессии, а также улучшить качество жизни. Что является главной целью внедрения нашего способа.

Способ индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти при помощи 3D-технологий может быть использован неоднократно специалистами травматологами.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти. Выполняют компьютерную томографию - КТ пястно-фаланговых суставов (ПФС). На основе изображения ПФС здоровой руки получают изображение того, как должен выглядеть ПФС поврежденного пальца. Производят печать здорового и поврежденного суставов на 3D-принтере. На полученных макетах при помощи дрели через суставные поверхности проводят спицы Киршнера 1 мм в пястную кость и основную фалангу. По проведенным спицам канюлированными сверлами 2 мм для основной фаланги и 3,5 мм для пястной кости производят рассверливание костномозговых каналов. Выполняют обработку суставной поверхности. Шахту макета проливают кипящим воском с последующим охлаждением и повторно высверливают шахту макета, создавая восковой туннель. Обработанные макеты заполняют силиконом класса А, который моделируют по форме суставной поверхности макета здорового сустава. Силиконовые прототипы протезов сканируют интраоральным сканером и получают цифровую 3D-модель протеза. Виртуальные модели имплантов обрабатывают в программах EXOCAD, передают на фрезерный станок. Полученные эндопротезы и макеты кости стерилизуют в автоклаве. Выполняют дугообразный разрез по тылу пястно-фалангового сустава. Сухожилие общего разгибателя пальцев выделяют и отодвигают в сторону. Выполняют капсулотомию сустава. Визуализируют суставные поверхности. Через суставную поверхность интрамедуллярно проводят спицу Киршнера 1 мм в пястную кость до основания. Спицу устанавливают по центру канала, по направляющей спице производят рассверливание канала. Затем при помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку головки пястной кости, в соответствии с 3D-макетом, не повреждая места прикрепления коллатеральных связок сустава. Через суставную поверхность в дистальном направлении проводят спицу Киршнера 1 мм в основную фалангу интрамедуллярно до головки фаланги, выполняют рентген-контроль в прямой и боковой проекциях. Спицу устанавливают по центру канала, канюлированным сверлом по направляющей спице производят рассверливание канала, подбирая глубину рассверливания в зависимости от диаметра и длины ножки протеза. При помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку суставной поверхности основной фаланги в соответствии с 3D-макетом. После подготовки суставных поверхностей производят установку компонентов эндопротеза, начиная с компонента основной фаланги, путем импакции ножки эндопротеза в костномозговой канал. Устанавливают компонент пястной кости; выполняют рентген-контроль и контроль движений. Способ обеспечивает восстановление ПФС, снижение болевого синдрома, улучшение функциональных результатов оперативного лечения, а также снижение количества осложнений в интраоперационном и послеоперационном периодах за счет восстановления анатомической целостности поврежденного сустава. 15 ил., 1 пр.

Способ индивидуального эндопротезирования пястно-фалангового сустава кисти, включающий создание компонентов эндопротеза при помощи 3D-печати, доступ к месту поврежденного сустава, подготовку суставных поверхностей к имплантации компонентов эндопротеза, имплантацию компонентов эндопротеза, послойное ушивание раны, отличающийся тем, что выполняют компьютерную томографию - КТ пястно-фаланговых суставов (ПФС), с помощью программы Diagnocat снимки КТ переводят в файл STL, на основе изображения ПФС здоровой руки получают изображение того, как должен выглядеть ПФС поврежденного пальца, производят печать здорового и поврежденного суставов на 3D-принтере, затем на полученных макетах при помощи дрели, через суставные поверхности проводят спицы Киршнера 1 мм в пястную кость и основную фалангу, по проведенным спицам канюлированными сверлами 2 мм для основной фаланги и 3,5 мм для пястной кости производят рассверливание костномозговых каналов, при помощи микромотора Marathon7 и фрез из набора Линдемана выполняют обработку суставной поверхности, шахту макета проливают кипящим воском с последующим охлаждением, повторно высверливают шахту макета, создавая восковой туннель, обработанные макеты заполняют силиконом класса А, который моделируют по форме суставной поверхности макета здорового сустава, затем силиконовые прототипы протезов сканируют интраоральным сканером, в результате получают цифровую 3D-модель протеза, виртуальные модели имплантов обрабатывают в программах EXOCAD, передают на фрезерный станок YenadentD43, полученные эндопротезы и макеты кости стерилизуют в автоклаве при температуре 128°С; выполняют дугообразный разрез по тылу пястно-фалангового сустава, сухожилие общего разгибателя пальцев выделяют, крючком отодвигают в сторону, выполняют капсулотомию сустава, визуализируют суставные поверхности, через суставную поверхность интрамедуллярно проводят спицу Киршнера 1 мм в пястную кость до основания, выполняют рентген-контроль в прямой и боковой проекциях, спицу устанавливают по центру канала, канюлированным сверлом по направляющей спице производят рассверливание канала, при этом диаметр сверла и глубину рассверливания подбирают индивидуально в зависимости от диаметра и длины ножки протеза; затем при помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку головки пястной кости, в соответствии с 3D-макетом, не повреждая места прикрепления коллатеральных связок сустава, затем через суставную поверхность в дистальном направлении проводят спицу Киршнера 1 мм в основную фалангу интрамедуллярно до головки фаланги, выполняют рентген-контроль в прямой и боковой проекциях, спицу устанавливают по центру канала, канюлированным сверлом по направляющей спице производят рассверливание канала, подбирая глубину рассверливания в зависимости от диаметра и длины ножки протеза, затем при помощи физиодиспенсера фирмы WS, фрезами из набора Линдемана выполняют обработку суставной поверхности основной фаланги в соответствии с 3D-макетом; после подготовки суставных поверхностей производят установку компонентов эндопротеза, начиная с компонента основной фаланги, путем импакции ножки эндопротеза в костномозговой канал, затем устанавливают компонент пястной кости; выполняют рентген-контроль и контроль движений.