способ лечения гнойного артрита, развившегося после тотального эндопротезирования коленного сустава

Формула изобретения

Способ лечения гнойного артрита, развившегося после тотального эндопротезирования коленного сустава, отличающийся тем, что, удалив имплантат и проведя тщательный дебридмент, используют артикулирующий спейсер, состоящий из стерильного стандартного бедренного компонента и интраоперационно изготовленного из костного цемента большеберцового компонента, насыщенного 4-6 г гентамицина и 1-2 г ванкомицина на 40 г цементной массы, устанавливаемых с использованием костного цемента, содержащего вышеперечисленные антибиотики в той же концентрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии и травматологии.

Наиболее эффективным способом лечения инфекционного воспаления, развившегося после первичного эндопротезирования коленного сустава, является двухэтапное хирургическое лечение, при котором реэндопротезирование проводится вторым этапом, на фоне массивной антибиотикотерапии как после удаления, так и после повторной имплантации эндопротеза. Добиться максимально необходимой концентрации антибиотиков в околосуставных тканях для санации гнойного процесса и наряду с этим хороших функциональных результатов, облегчить повторную имплантацию компонентов эндопротеза помогает установка цементного спейсера или "временного" протеза, изготовленного из костного цемента, содержащего высокую концентрацию антибиотика.

Существует способ установки метилметакрилатного спейсерного блока, изготавливаемого хирургом во время операции из костного цемента, содержащего гентамицин, соответствующего по форме полости, образовавшейся после удаления компонентов первичного эндопротеза, и помещаемого в нее после полного завершения полимеризации или в процессе затвердевания метилметакрилата, выполняя легкую тракцию за стопу по оси конечности (Hanssen A., 1997).

Однако данный способ имеет существенный недостаток: он не может обеспечить продолжительную функцию оперированного сустава, поскольку ограничивает амплитуду движений, при ходьбе возможна только минимальная осевая нагрузка на конечность, контуры опорных опилов бедренной и большеберцовой костей со временем деформируются, теряя возможность опоры.

Известна система временного протезирования сустава при двухстадийном способе лечения гнойных осложнений PROSTALAC (prosthesis of antibiotic-loaded acrylic cement) - изготавливаемый интраоперационно с помощью специальных отливочных форм эндопротез, состоящий из металлических бедренных полусфер-салазок и пластиковых большеберцовых вкладышей, замуровываемых в цемент, содержащий высокую концентрацию антибиотиков. Он позволяет сохранить опороспособность конечности и движения в суставе (Hofmann A. et al., 1995).

Однако использование системы PROSTALAC очень дорогостоящее, так как необходимо большое количество различных типоразмеров бедренных металлических полусфер и большеберцовых пластиковых вкладышей, специальных отливочных форм, что ограничивает ее для широкой клинической практики.

Техническим результатом изобретения является купирование гнойного артрита, возможность ранней осевой нагрузки на конечность, удовлетворительная амплитуда движений в суставе, сохраняется оптимальный объем полости сустава, обеспечивается максимальное насыщение лекарственными препаратами околосуставных мягких тканей на протяжении длительного времени и не требуется существенных материальных затрат.

Результат изобретения достигается тем, что удалив имплантат и проведя тщательный дебридмент, используют артикулирующий спейсер, состоящий из стерильного стандартного бедренного компонента и интраоперационно изготовленного из костного цемента большеберцового компонента, насыщенного 4-6 г гентамицина и 1-2 г ванкомицина на 40 г цементной массы, устанавливаемых с использованием костного цемента, содержащего вышеперечисленные антибиотики в той же концентрации.

Способ осуществляется следующим образом.

При наличии свищевых ходов после обработки операционного поля в них под давлением вводят раствор бриллиантовой зелени. Из срединного доступа длиной 20-25 см с иссечением послеоперационного рубца выделяют разгибательный аппарат коленного сустава. Далее для обнажения и удаления компонентов эндопротеза выполняют передне-внутреннюю или передне-наружную артротомию. При недостаточном обзоре доступ расширяется за счет остеотомии бугристости большеберцовой кости или пересечения сухожилия четырехглавой мышцы по Coonse-Adams или «quadriceps snip» по Insall. Первым удаляют бедренный компонент, используя для этого остеотомы, пилу Джигли, накладки и скользящие молотки. После этого образуется широкий доступ к большеберцовому компоненту и появляется возможность его проксимального смещения. Большеберцовый компонент удаляют также с помощью остеотомов, осцилляторной пилы, накладок. Удаляя оба компонента, крайне бережно относятся к костной ткани, все сечения производят по линии соприкосновения протез-цемент, а не цемент-кость. Далее приступают к дебридменту сустава: удаляют цемент, некротизированные фрагменты кости и мягких тканей, прокрашенную раствором бриллиантовой зелени синовиальную оболочку. Дебридмент сопровождается тщательным многократным промыванием полости сустава растворами антисептиков под давлением или пульсирующей струей.

Следующим этапом операции является установка спейсера, имитирующего эндопротез взамен удаленного.

Конфигурация и геометрические размеры имплантируемого бедренного компонента должны соответствовать аналогичным удаленного компонента, особенно в сагиттальной плоскости, и ни в коем случае не быть меньшим, что может потребовать дополнительной резекции кости для его фиксации.

Для определения необходимых размеров при изготовлении большеберцового компонента используют следующие приемы. Удаленный большеберцовый компонент прикладывают суставной поверхностью к прямоугольному прозрачному пластику и обрисовывают его по внешнему периметру стерильным маркером, получая изображение внешнего контура. Высоту большеберцового компонента определяют измерителями сгибательного и разгибательного промежутков, имеющимися в наборах хирургических инструментов для имплантации эндопротезов любых систем. Высоту сгибательного и разгибательного промежутков необходимо измерять после импакции бедренного компонента на дистальный отдел бедренной кости (в противном случае высота большеберцового компонента окажется избыточной). Если величины сгибательного и разгибательного промежутков окажутся различными, выбирают меньшую, так как в условиях санационной операции с учетом последующей установки ревизионного эндопротеза выполнять дополнительные костные опилы или релиз мягких тканей не желательно.

Для изготовления большеберцового компонента эндопротеза необходимо определенное количество цемента. Стандартная упаковка костного цемента содержит 1 г гентамицина на 40 г порошка, в случае гнойного процесса концентрацию антибиотиков можно увеличивать до максимально допустимой: при смешивании составляющих цемента в образовавшуюся массу добавляют 4 г гентамицина и 1-2 г ванкомицина из расчета на 40 г цементной массы. Выбор антибиотика обусловлен его устойчивостью к высокой температуре, возникающей при полимеризации цемента, и чувствительностью микрофлоры. Превышение концентрации антибиотика из расчета на стандартную упаковку костного цемента (40 г) является нежелательной, так как это значительно снижает прочностные характеристики метилметакрилата после полимеризации.

Когда цемент достигает фазы лепки, хирург на пластиковом листе придает ему определенную ранее необходимую форму, контролируя толщину в соответствии с выбранным ранее измерителем промежутков. Толщина большеберцового компонента может быть на 1-2 мм меньше с учетом того, что он будет установлен на цементную мантию.

Далее выполняют пробную сборку эндопротеза, оценивают стабильность сустава, амплитуду движений в нем. Выполнять дополнительную резекцию кости на данном этапе уже крайне нежелательно, допускают ограниченный релиз мягких тканей, по показаниям возможно моделирование большеберцового компонента.

Для осуществления окончательной имплантации компонентов замешивают цемент, добавляя в него антибиотики до указанной выше концентрации. Бедренный компонент имплантируют первым, в отличие от первичного эндопротезирования удары по накладке (импакция) не должны быть сильными, нет необходимости в глубоком проникновении цемента в губчатую кость мыщелков. Плато большеберцовой кости покрывают цементом в избыточном количестве, изготовленный большеберцовый компонент вводят в подготовленное ложе в положении сгибания голени и максимальной дистракции сустава, удаляют избытки цемента сзади, голень разгибаем при умеренной тракции. Удаляют избытки цемента и за 1-2 минуты до завершения его полимеризации осуществляют давление по оси конечности на стопу для прочной имплантации обоих компонентов. После окончания полимеризации проверяют стабильность фиксации компонентов, амплитуду движений в суставе, при необходимости остеотомом удаляют избыточные фрагменты выдавленного цемента.

Снимают жгут. Осуществляют тщательный гемостаз. Сустав обильно промывают растворами антисептиков, дренируют. Рану послойно ушивают.

Решение об иммобилизации сустава принимается индивидуально в зависимости от величины дефекта кости и состояния мягких тканей.

Со следующего дня после операции пациент начинает ходить с дополнительной опорой на костыли и дозированной нагрузкой на оперированную конечность. Со 2-3 суток начинает занятия лечебной физкультурой, электростимуляцию мышц бедра.

Клинический пример. Больной Б., 62 года, находился на лечении с диагнозом гонартроз III стадии справа. Боли в правом коленном суставе беспокоили около 5 лет, 2 года назад была произведена менискэктомия, не принесшая положительного результата, консервативное лечение неэффективно (фиг.1).

Пациенту выполнено тотальное замещение коленного сустава несвязанным эндопротезом F/S III Sulzer с использованием костного цемента (фиг.2). Послеоперационное течение без особенностей, через две недели больной выписан на амбулаторное лечение.

Десять месяцев спустя развились боли и отек в области протезированного сустава, появилась лихорадка. Пациент госпитализирован, выполнена пункция сустава с микробиологическим исследованием пунктата. На основании данных клинико-лабораторного и микробиологического обследования установлен диагноз позднего гнойного гонита эндопротезированного коленного сустава, вызванного золотистым стафилококком (фиг.3).

Выполнена ревизионная операция. Из передне-медиального доступа вскрыт коленный сустав, выделилось около 150 мл желтой мутной жидкости, последняя взята для микробиологического исследования. Иссечена инфильрированная синовиальная оболочка. Оба компонента эндопротеза оставались стабильно фиксированными. Используя пилу Джигли и остеотомы, удален бедренный компонент. Для удаления большеберцового компонента оказалось необходимым выполнить остеотомию бугристости большеберцовой кости, так как длина ножки большеберцового компонента составляла 80 мм и осуществить вывих голени кпереди не представлялось возможным. С использованием остеотомов удален большеберцовый компонент. Выполнена тщательная санация сустава, во время которой были удалены остатки цемента, некротизированная кость, синовиальная оболочка.

За счет визуальной оценки подобран необходимый по размеру бедренный компонент. После его временной фиксации при сгибании и разгибании голени измерителями определен размер сгибательной и разгибательной суставной щели. Для изготовления большеберцового компонента в цемент, содержащий 1 г гентамицина, дополнительно добавили 4 г гентамицина и 1 г ванкомицина (из расчета на 40 г цемента). Когда цемент достиг фазы лепки, на пластиковом листе придали ему определенные ранее контуры, а по расположенному рядом измерителю промежутков - необходимую толщину.

Далее выполнили пробную сборку эндопротеза, оценили стабильность сустава, амплитуду движений в нем. Для осуществления окончательной имплантации компонентов смешали ингредиенты костного цемента, добавив антибиотики в указанном выше количестве. Бедренный компонент имплантировали первым. Плато большеберцовой кости покрыли цементом в избыточном количестве, изготовленный большеберцовый компонент фиксировали в положении сгибания голени и максимального растяжения сустава, удалили избытки цемента по задней поверхности, голень разогнули при умеренной тракции за стопу. Удалили избытки цемента по боковым и передней поверхностям и за 1-2 минуты до окончания его полимеризации осуществили компрессию по оси конечности на стопу для прочной имплантации обоих компонентов. После окончания полимеризации проверили стабильность фиксации компонентов, амплитуду движений в суставе, остеотомом удалили избыточные фрагменты цемента. Полость сустава дренировали через контрапертуру и рану послойно ушили (фиг.4).

Ходьбу с опорой на костыли и дозированной нагрузкой оперированной конечности разрешили со вторых суток, электромиостимуляцию и разработку движений в суставе начали с третьего дня после операции.

В течение первой недели после операции внутривенно вводили цефазолин по 1 г три раза в сутки и метрагил по 100 мл три раза в сутки, три дня.

После получения результатов интраоперационного микробиологического исследования и определения чувствительности микрофлоры к антибиотикам на протяжении четырех недель проведена внутривенная антибиотикотерапия цефперазоном по 2 г 2 раза в сутки. Рана зажила первичным натяжением, швы сняты на 14 сутки. Через 5 недель после ревизионной операции и окончания курса парентеральной антибиотикотерапии пациент выписан на амбулаторное лечение. При выписке лабораторные показатели воспаления незначительно превышали норму, пациенту рекомендован пероральный прием цефрана по 0,5 г 2 раза в сутки в течение 10 дней.

Через неделю после окончания антибиотикотерапии пациент повторно госпитализирован в отделение. Клинико-лабораторное исследование признаков воспаления не выявило. Пункция сустава с посевом пунктата роста микрофлоры не выявила, подтвердив стерильность сустава.

Через 7 недель после санации сустава и установки спейсера выполнена ревизионная операция. Из передне-медиального доступа с иссечением послеоперационного рубца удалены винты и повторно произведена остеотомия бугристости большеберцовой кости. Без особых трудностей остеотомами и накладками удалены бедренный и большеберцовый компоненты спейсера. Произведен тщательный дебридмент сустава с удалением костного цемента и рубцовых тканей. Используя соответствующий набор инструментов, выполнены опилы дистального конца бедренной кости, подготовлено плато большеберцовой кости, осуществлена моделирующая резекция и денервация надколенника. На костный цемент с антибиотиком имплантирован эндопротез LCS DePuy с ротационной платформой.

В послеоперационном периоде в течение 10 дней внутривенно вводили цефазолин по 1 г 3 раза в день, трое суток метрагил по 100 мл три раза в день. Послеоперационная рана зажила первичным натяжением. Больной выписан на амбулаторное лечение на 17 сутки.

При контрольном осмотре через 6 месяцев после реэндопротезирования пациент жалоб не предъявляет, функция сустава хорошая (амплитуда движений 180-80°, сустав стабилен, сила мышц бедра 4 балла), лабораторные показатели в пределах нормы, рентгенологическое расположение сустава правильное, признаков остеолиза, расшатывания и воспаления нет (фиг.5).

Список литературы

1. Hanssen A. Management of the infected total knee arthroplasty / G.Engh, C.Rorabeck Revision total knee arthroplasty // Baltymore: Williams & Wilkins, 1997 - Chapter 20 - P.371-393.

2. Hofmann A., Kane K., Tkach T. et al. Treatment of infected total knee arthroplasty using an articulating spacer // Clin. Orthop. - 1995 - V.321 - P.45-54.