эндопротез пяточной кости

Формула изобретения

Эндопротез пяточной кости, отличающийся тем, что выполнен в виде цельной конструкции из заготовки пористого никелида титана армированной пластиной из никелида титана и состоит из горизонтальной платформы и вертикального стержня, при этом вертикальный стержень выполнен в форме параллелепипеда и разделяет горизонтальную платформу на заднее плечо и переднее плечо, причем заднее плечо имеет длину меньшую длины переднего плеча и поперечный горизонтальный сквозной канал, который соединяется с двумя перпендикулярными ему отверстиями, переднее плечо имеет ширину и высоту, ступенеобразно уменьшающиеся к торцу, горизонтальная платформа имеет пазы, сформированные вдоль ее боковых площадок, и ряд сквозных отверстий, расположенных вдоль краев нижней и верхней площадок, причем сквозные отверстия выходят в пазы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для реконструкции заднего отдела стопы после частичной или полной резекции пяточной кости.

Резекция пяточной кости является не популярной, но вынужденной мерой у больных с остеомиелитом, опухолями. Удаление пяточной кости, даже частичное, существенно снижает опороспособность конечности, приводит к развитию деформирующего артроза суставов стопы и голеностопного сустава, развитию болевого синдрома.

Костно-пластические реконструктивные операции, направленные на восстановление опороспособности стопы, улучшение функции ходьбы у 30,2-47,9% больных малоэффективны. Реабилитационный период после хирургического лечения составляет не менее 2 лет.

Известен способ реконструкции заднего отдела стопы при отсутствии пяточной кости (патент на изобретение РФ № 2457804, 10.08.2012 г.), который заключается в артродезировании голеностопного и таранно-ладьевидного суставов в положении смещения переднего отдела стопы кзади до контакта кубовидной кости с большеберцовой костью и перекрытием последней таранно-ладьевидного сочленения. Фиксацию артродезируемого сегмента осуществляют в аппарате Г.А.Илизарова.

Недостатком способа является изменение стереотипа движений в связи с артродезированием голеностопного сустава, укорочение стопы, укорочением длины конечности за счет вклинивания большеберцовой кости в таранную кость.

Известен способ реконструкции пяточной кости после резекции ее переднего и нижнего сегментов (статья Brinker M.R., Loncarich P.P. Melissinos E.G., O'Connor P.P. Calcaneogenesis. J Bone Joint Surg [Br]2009; 91-В:662-5). Предлагаемый способ реализуется в несколько этапов. На первом этапе резецируется патологический очаг, восстанавливают анатомо-топографические взаимоотношения путем дозированного вытяжения в чрескостном аппарате. Вторым этапом передний отдел стопы перемещают кзади, подводя кубовидную кость под большеберцовую, а бугор пяточной кости смещают кзади и кверху, артродез выполняют с использованием аллотрансплантата из губчатой кости. Компрессию между стыкуемыми костями и фиксацию сегмента осуществляют с использованием чрескостного аппарата. В случае несостоятельности анкилозирования суставов, третьим этапом с помощью внутрикостных стягивающих винтов и накостной S-образной скобы обеспечивают обездвиживание и компрессию стыкуемых костей, создавая благоприятные условия для анкилозирования суставов. Срок лечения составляет 15 месяцев.

Недостатком способа является длительность лечения, укорочение стопы, анкилозирование голеностопного сустава, деформация дистального отдела стопы, плоскостопие. При использовании предлагаемого метода невозможно восполнение полностью резецированной пяточной кости. Степень риска и травматичность хирургического вмешательства возрастает в связи с необходимостью забора трансплантата из гребня подвздошной кости.

Наиболее близким к заявляемому является способ лечения остеомиелита пяточной кости (патент на изобретение РФ № 2407469, 27.12.2010 г.). В дефект пяточной кости, образовавшийся после некросеквестрэктомии укладывают имплантат из костного цемента, сформированный на стадии полимеризации в соответствии с формой и размерами костного дефекта. После купирования гнойного процесса и залечивания трофических ран имплантат удаляют, замещая дефект аутотрансплантатом. Иммобилизация осуществляется гипсовой повязкой.

Недостатком способа является отсутствие функциональных нагрузок, в т.ч. осевых, в течении 10-15 месяцев, что может привести к контрактуре голеностопного сустава, суставов стопы, плоскостопию. Недостаточная стабилизация в костном дефекте имплантата из костного цемента может привести к его миграции. Не исключается смещение пяточного бугра под воздействием тяги икроножных мышц. Выполнение реконструкции пяточной кости в два этапа, на фоне трофических изменений мягких тканей, может привести к формированию длительно незаживающих язв в области хирургического доступа. Аутотрансплантат при замещении обширного дефекта пяточной кости на фоне нарушений кровообращения может лизироваться.

Задача изобретения состоит в повышении эффективности реабилитации и сокращении сроков лечения больных после частичной и тотальной резекции пяточной кости за счет замещения пяточной кости или ее дефекта эндопротезом из пористого никелида титана.

Поставленная задача достигается эндопротезом пяточной кости, выполненным в виде цельной конструкции из заготовки пористого никелида титана армированной пластиной из никелида титана. Эндопротез состоит из горизонтальной платформы и вертикального стержня. При этом вертикальный стержень выполнен в форме параллелепипеда и разделяет горизонтальную платформу на заднее плечо и переднее плечо. Заднее плечо имеет длину, меньшую длины переднего плеча, и поперечный горизонтальный сквозной канал, который соединяется с двумя перпендикулярными ему отверстиями. Переднее плечо имеет ширину и высоту, ступенеобразно уменьшающиеся к торцу. Горизонтальная платформа имеет пазы, сформированные вдоль ее боковых площадок, и ряд сквозных отверстий, расположенных вдоль краев нижней и верхней площадок, причем сквозные отверстия выходят в пазы.

Новизна устройства.

1. Выполнение эндопротеза в виде цельной конструкции из заготовки пористого никелида титана армированной пластиной из никелида титана упрочняет конструкцию и обеспечивает устойчивость конструкции к значительным знакопеременным нагрузкам.

2. Форма эндопротеза выполнена в виде горизонтальной платформы и вертикального стержня. При этом вертикальный стержень выполнен в форме параллелепипеда и разделяет горизонтальную платформу на заднее плечо и переднее плечо. Форма эндопротеза приближена к форме пяточной кости, что оптимально обеспечивает распределение вертикальных осевых нагрузок и нормальные анатомо-топографические взаимоотношения костей стопы и голени. Вертикальный стержень обеспечивает при артродезировании пяточно-таранного сустава увеличение контакта с таранной костью и стабилизацию, а при замещении дефекта пяточной кости обеспечивает опору суставной площадке.

3. Выполнение переднего плеча горизонтальной платформы с шириной и высотой, ступенеобразно уменьшающейся к торцу, позволяет снизить травматичность операции, обеспечить внедрение и фиксацию переднего плеча эндопротеза в кости, что повышает стабилизацию конструкции и улучшает условия прорастания окружающих тканей в поры эндопротеза.

4. Поперечный горизонтальный сквозной канал в заднем плече эндопротеза позволяет фиксировать ахиллово сухожилие.

5. Пазы, выполненные вдоль боковых площадок горизонтальной платформы, позволяют снизить натяжение связок при их фиксации к месту прикрепления.

6. Отверстия, расположенные вдоль краев нижней и верхней площадок, выходящие в пазы позволяют обеспечить фиксацию связочного аппарата в положении, близком к анатомическому.

Технический результат изобретения заключается в достижении:

- устойчивости конструкции к значительным знакопеременным нагрузкам;

- распределения вертикальных осевых нагрузок и нормальных анатомо-топографических взаимоотношений костей стопы и голени;

- стабилизации конструкции и улучшении условий прорастания окружающих тканей в поры эндопротеза;

- фиксации ахиллова сухожилия;

- снижения натяжения связок при их фиксации к месту прикрепления;

- фиксации связочного аппарата в положении, близкому к анатомическому;

- при артродезировании пяточно-таранного сустава увеличение контакта с таранной костью и стабилизацию;

- при замещении дефекта пяточной кости опоры суставной площадке.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг 1-9:

Фиг.1. Эндопротез пяточной кости в изометрической проекции.

Фиг.2. Внешний вид эндопротеза пяточной кости в изометрической проекции.

Фиг.3. Эндопротез пяточной кости (вид сбоку).

Фиг.4. Эндопротез пяточной кости (вид сверху).

Фиг.5. Эндопротез пяточной кости (поперечное сечение по А-А).

Фиг.6. Эндопротез пяточной кости (поперечное сечение по В-В).

Фиг.7. Эндопротез пяточной кости (продольное сечение по С-С).

Фиг.8. Фотография рентгенограмм пациента с эндопротезированием и артродезом межплюсневых суставов при пострезекционным дефекте пяточной кости.

Фиг.9. Фотография рентгенограмм пациента с фистулонекрсеквестрэктомией пяточной кости и эндопротезированием.

Эндопротез пяточной кости выполнен в виде цельной конструкции из заготовки пористого никелида титана со сквозной пористостью 60-70%, которая получена методом высокотемпературного самораспространяющегося синтеза, армированной пластиной из никелида титана 1. Эндопротез включает горизонтальную платформу 2 и перпендикулярный ей вертикальный стержень 3. Стержень 3 имеет форму параллелепипеда со скругленными углами и кромками, причем четырехугольное сечение вертикального стержня имеет меньшие размеры по сравнению с горизонтальной платформой и вертикальный стержень 3 позиционирован симметрично вдоль горизонтальной оси горизонтальной платформы 2 и разделяет ее на переднее плечо 4 и заднее плечо 5, причем длина переднего плеча превышает длину заднего плеча в два раза. Переднее плечо 4 имеет ширину и высоту, ступенеобразно уменьшающиеся к торцу и имеющие одинаковую длину. Ширина первой ступени 6, прилежащей к вертикальному стержню, соответствует ширине заднего плеча горизонтальной платформы, а высота снижена за счет нижнего шлица 7, который начинается от уступа 8 и продолжается до торца 9 переднего плеча. Ширина и высота второй ступени 10 и третьей ступени 11 переднего плеча горизонтальной платформы снижены за счет боковых шлицов 12 и верхних шлицов 13. У торца заднего плеча горизонтальной платформы в поперечном направлении выполнен сквозной горизонтальный канал 14, который соединяется с двумя перпендикулярными ему отверстиями 15, расположенными симметрично по сторонам от горизонтальной оси на верхней площадке заднего плеча. Вдоль боковых площадок горизонтальной платформы сформированы пазы 16, которые начинаются от входных отверстий в канал заднего плеча и заканчиваются у второй ступени переднего плеча горизонтальной пластины, и соединяются со сквозными вертикальными отверстиями 17, расположенными вдоль кромок верхней и нижней площадок горизонтальной платформы.

Операция осуществляется следующим образом. Эндопротезирование пяточной кости с применением предлагаемого устройства может выполняться в комплексе с артродезированием пяточно-таранного, пяточно-кубовидного и кубовидно-ладьевидного суставов у больных после тотального удаления пяточной кости и сопутствующем деформирующем артрозе межпредплюсневых суставов. В процессе установки эндопротеза в канал, сформированный в костях второго ряда предплюсны, вколачивают третью ступень переднего плеча горизонтальной пластины. Вертикальный стержень внедряют в канал, выполненный в таранной кости. Концы ахиллова сухожилия разделяют на порции, которые прошивают, проводят через отверстия и горизонтальный канал в заднем плече, выводят в паз и подшивают дубликатурой к основному стволу ахиллова сухожилия на уровне отверстия верхней площадки заднего плеча. Сухожилия длинной подошвенной мышцы, боковой и дельтовидной связок прошивают порциями и выводят через отверстия в паз на боковых поверхностях горизонтальной платформы эндопротеза, ориентируя их положение в соответствии с топографией прикрепления связочного аппарата стопы и также прошивают дубликатурой к соответствующим связкам. После установки эндопротеза, в случае необходимости, выполняют кожную пластику, рану ушивают с оставлением дренажа и накладывают съемную шину на период до анкилозирования артродезируемых суставов. Дренаж удаляют через 1-2 суток, швы снимают через 10-14 дней.

Эндопротез также может быть установлен без артродезирования межплюсневых суставов при замещении обширного пострезекционного дефекта пяточной кости при условии сохранения суставных фасеток с подлежащей костью, а также медиальной, либо латеральной стенки и пяточного бугра с достаточным объемом костной ткани для внедрения плеч горизонтальной платформы и вертикального стержня эндопротеза с целью обеспечения его первичной стабилизации и врастания в пористую часть эндопротеза костной ткани. Фистулонекрэктомию и замещение резицированной части пяточной кости эндопротезом выполняют в ходе единого вмешательства. Удаление пораженной патологическим процессом кости осуществляют следующим образом. На протяжении патологически измененного участка кортикальной стенки пяточной кости в пределах здоровой кости вскрывается и удаляется своркой кортикальная пластина. С помощью остеотома и дисковой пилы отсекается бугор пяточной кости и с помощью остеотомов, ложек Фолькмана удаляется пораженная патологическим процессом губчатая кость. Избирают эндопротез соответствующего дефекту размера. В пяточном бугре, в переднем отделе пяточной кости и в губчатой кости под пяточно-таранным суставом формируются пазы для внедрения концевых элементов переднего плеча, заднего плеча и вертикального стержня эндопротеза.

В подготовленный паз в переднем отделе пяточной кости внедряют часть переднего плеча горизонтальной платформы, затем в соответствующий паз устанавливают вертикальный стержень эндопротеза, а заднее плечо насаживают на бугор пяточной кости. Выполняют кожную пластику, избирая наиболее оптимальный вариант пластического замещения мягкотканного дефекта в зависимости от размеров дефекта и возможности мобилизации лоскутов. Заканчивают операцию наложением спицестержневого аппарата.

Пример 1. Больная К. 24 лет. В 2000 г. после закрытого компрессионного внутрисуставного перелома правой большеберцовой кости и правой пяточной кости лечилась консервативно. В связи с нагноением фликтен и гематомы развивалась свищевая форма остеомиелита пяточной кости. В течение 2001-2002 гг. неоднократно выполнялись санирующие операции. В связи с их неэффективностью, септическим осложнением 06.07.2003 г. выполнена операция по тотальному удалению пяточной кости, после чего очаг купирован. 12.06.2004 выполнено эндопротезирование пяточной кости, включая артродезирование межпредплосневых суставов. Послеоперационный период протекал без осложнений. Осевые нагрузки разрешены через 9 месяцев после операции. На контрольном осмотре через 5 лет после операции пациентка при длительной ходьбе пользуется тростью, в помещении передвигается без вспомогательных приспособлений. Отека в области стопы и голеностопного сустава нет, послеоперационный рубец грубый, втянутый. Амплитуда движений в голеностопном суставе в пределах «нижняя граница нормы: сгибание-разгибание». Ахиллово сухожилие и икроножные мышцы эластичные. Результатом лечения пациентка доволена (фиг.8)

Пример 2. Больной Д., 35 лет. Поступил на лечение 10.09.2006 г. с остеомиелитом левой пяточной кости. После компрессионного внутрисуставного перелома 05.06.2005 была выполнена открытая репозиция, остеосинтез пластиной. Пластина удалена через 3 месяца после операции в связи с остеомиелитом. Противовоспалительное лечение оказалось неэффективным. На момент осмотра на подошвенной поверхности в проекции пяточной кости свищ, некротическая рана, дном которой является пяточная кость. После обследования 15.09.2006 г. выполнена фистибулонекрсервестэктомия с удалением тела пяточной кости, суставная площадка сохранена. Для замещения дефекта использован армированный пористый эндопротез, размеры которого адаптированы к размерам дефекта. Со стороны латеральной и подошвенной стенок уложена лиофилизированная кость. Выполнена пластика мягких тканей ротационным двухдольным лоскутом. После закрытия и ушивания раны наложен спице-стержневой аппарат с целью фиксации и доступности лечения, перевязок. Через пяточную кость проведены спицы: две вдоль контура суставной поверхности пяточно-таранного сустава и одна вдоль подошвенного контура. Раны зажили через 1,5 месяца. Аппарат демонтирован через 6 месяцев после операции. При контрольном осмотре в 2008 г. (2 года после операции) нарушений ходьбы нет, пациент испытывает незначительные неудобства при максимальной осевой нагрузке на пяточную кость из-за послеоперационных рубцов, продольный свод стопы снижен (2 степень плоскостопия), пользуется стелькой супинатором (фиг.9).