Протезы связок и сухожилий

Использование: в медицине для лечения больных с повреждением связок коленного сустава. Сущность: протез связок сустава состоит из опорного и фиксирующего имплантанта, соединенных между собой лентой лентой из синтетического материала. Фиксирующий имилантат состоит из корпуса, имеющего форму усеченного конуса, и клина. Один торец конуса снабжен фланцем. В усеченном конусе выполнено отверстие, форма которого соответствует форме клина. 4 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии. Преимущественно устройство предназначено для оперативного лечения больных с повреждением связок коленного сустава.

Известно протезирование передней крестообразной связки коленного сустава лавсановой лентой, проведенной через просверленные в костях каналы, концы которой связывают узлом на кости [1].

Недостатком этого устройства является необходимость просверливания в костях 4-х каналов: 2 в бедренной и 2 в большеберцовой кости, что приводит к повышенной травматизации костей и протеза. Наличие в суставах двух лент, входящих в костные каналы на расстоянии друг от друга, увеличивает площадь травматизации суставных поверхностей костей.

Известна также для восстановления крестообразных связок капроновая лента, которую проводят через просверленные каналы в мыщелках бедра и большеберцовой кости и субпериостально фиксируют к капсуле сустава капроновыми и кетгутовыми швами [2]. Недостатком этого устройства для оперативного лечения является отсутствие в нем надежных элементов фиксации концов проведенной ленты, из-за чего при нагрузке конечности возможны отрыв ленты у места подшивания и удлинение внутрисуставной части сформированной связки.

Известен эндопротез крестообразной связки коленного сустава, содержащий соединенные между собой лавсановым шнуром два цилиндрообразных трансплантата, один из которых имеет резьбу и головку со шлицем на конце, а другой - отверстие с левой резьбой для винта. Это устройство принято за прототип [3] .

Недостатком прототипа является значительный размер имплантатов, что требует просверливания каналов больших размеров в кортикальном, губчатом слое костей со значительной травматизацией костной ткани, что приведет к заполнению этих полостей после операции большим количеством крови, создаст опасность увеличения осложнений. Проведение прямолинейного элемента через два канала в разных костях под углом к продольной оси костей и лишь при условии, если каналы в костях образованы соосно. Формировать их при подвижных костях трудно. При сформированных соосно каналах внутрисуставные их отверстия не будут располагаться в точках естественного прикрепления поврежденной связки, и лента проходит через сустав не в точках прикрепления связки и под углом к продольной оси, что нарушает биомеханику. В результате лента натягивается под углом к сагиттальной плоскости, что при движении приведет к боковому смещению голени относительно бедра. Кроме того, прототип предназначен для протезирования только передней крестообразной связки и не может быть использован для замещения боковых или нескольких связок одновременно.

Цель изобретения заключается в создании протеза связок сустава, повышающего надежность крепления и снижающего травматизацию костных тканей.

Указанная цель обеспечивается тем, что протез связок сустава содержит опорный и фиксирующий имплантаты, соединенные между собой лентой из синтетического материала, при этом фиксирующий имплантат состоит из корпуса, имеющего форму усеченного конуса, один торец которого снабжен фланцем, и клина, причем в усеченном конусе выполнено осевое отверстие, форма которого соответствует форме клина.

На фиг. 1 изображен протез связок сустава в собранном виде; на фиг.2 - деталь - фиксирующий элемент, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - варианты использования протеза при повреждениях связок коленного сустава. От узла фиксации 1, отходят два конца 2 и 3 пересеченной ленты. Лента содержит фиксирующий элемент 4 и клин 5. Узел фиксации 1 содержит шип 6, конусообразное расширение 7 с отходящими от его вершин концами ленты и опорную площадку 8. Фиксирующий элемент 4 имеет воронкообразную выемку 9 по центру со сглаженными краями 10 и суженным каналом 11, ограниченным плоскими стенками 12 с отверстием 13 в усеченной концевой своей части 14, над которой расположена опорная площадка 15. Стенки 16 клина 5 расположены относительно друг друга под углом, равным углу между стенками 12 канала 11. Поверхность 17 клина 5 сглажена для уменьшения травматизации ленты. Размеры клина 5 рассчитаны на введение его в канал 11 вместе с двумя концами ленты так, чтобы его сглаженная поверхность располагалась ниже сглаженной поверхности 10 выемки 9.

Протез связок сустава выполняют следующим образом. При замещении передней крестообразной связки коленного сустава (фиг.4,А) захватом за петлю ленту проводят через просверленный канал в бедренной кости; выводят в коленный сустав, заклинивая конусообразный выступ 7 и шип 6 в костном канале с упором опорной площадки 8 на кортикальный слой кости. Аналогичным образом проводят петлю ленты через канал в большеберцовой кости и далее через отверстие 13, канал 11 и выемку 9 фиксирующего элемента 4. Отмеряют необходимую длину внутрисуставной части протеза и в натянутом состоянии ленты заклинивают конусообразную часть 14 с шипом 18 в костный канал. Затем при натянутой ленте между ее частями вводят клин 5 в канал 11 и плотно заклинивают его, зажимая ленту в канале 11. Затем петлю ленты рассекают надвое и концы ленты скрепляют между собой, например, на узел, который размещается в выемке 9. Лишние концы ленты отсекают. При необходимости замещения двух связок, например, наружной и внутренней боковых (фиг.4Д), ленту рассекают, один конец ее 2 проводят через канал в бедренной кости, натяжением ленты заклинивают конусообразную часть 7 и шип 6 узла фиксации 1 во входе в канал, проводят через мягкие ткани, отмеряют необходимую длину боковой связки и формируют на ленте узел, превышающий размерами отверстие канала в кости, проводят ленту через канал в кости голени с натяжением до упора, сформированного на ленте узла, в кортикальный слой кости, выводят в точке естественного прикрепления другой боковой связки, конец ленты пропускают через отверстие 13 и канал 11 фиксирующего элемента, конусообразную часть 14 и шип 18 внедряют в просверленный костный канал. При натяжении ленты в канал 11 вводят клин 5, которым заклинивают ленту в фиксирующем элементе. Над клином 5 концы 2 и 3 ленты скрепляют между собой в выемке 9.

ПРОТЕЗ СВЯЗОК СУСТАВА, содержащий опорный и фиксирующий имплантаты, соединенные между собой лентой из синтетического материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления и снижения травматизации костной ткани, фиксирующий имплантат состоит из корпуса, имеющего форму усеченного конуса, один торец которого снабжен фланцем, и клина, причем в усеченном конусе выполнено осевое отверстие, форма которого соответствует форме клина.

Показанием для эндопротезирования является техническая невозможность или неэффективность других восстановительных операций (в том числе с использованием аутопластики или аллопластики).

В травматологии и ортопедии различают эндопротезирование мягко-тканных образований (связок и сухожилий) и замещение костей и суставов. Эндопротезы элементов мягких тканей, как правило, изготовляют из полимерных эластичных материалов; эндопротезы для замещения костей и суставов — из твердых материалов (металла, высокопрочных пластмасс, керамики и др.). Основными требованиями, предъявляемыми к материалам эндопротезов, являются их механическая прочность, биоинертность, возможность обеспечения высокой точности при изготовлении деталей эндопротеза, а также возможность его прочного крепления к тканям воспринимающего ложа.

Общим противопоказанием для эндопротезирования является наличие очагов инфекции в организме (кариес зубов, фурункулез и др.).

Предоперационную подготовку проводят с учетом специфики предстоящего оперативного вмешательства, степени операционного риска и общего состояния больного (см. Предоперационный период). Специальной подготовки не требуется.

Эндопротезирование выполняют чаще всего под наркозом (см.), особенно при замещении костей и крупных суставов; в ряде случаев используют внутрикостную, перидуральную и проводниковую анестезию (см. Анестезия местная), например, при замещении связок коленного сустава, при эндопротезировании костей и суставов кисти.

Эндопротезирование связок и сухожилий известно с начала 20 века. Для восстановления целости связок и сухожилий или их создания использовали шелковые хирургические нити. В дальнейшем с этой целью стали применять ленты и сетку из биосовместимого полимера — поликапроамида (нейлон, капрон, перлон, силон). Но изготовленные из него эндопротезы связок и сухожилий не обладали необходимой прочностью, так как этот материал в организме постепенно разрушался.

В настоящее время для эндопротезирования связок и сухожилий применяют полимерный материал — полиэтилентерефталат (терелен, лавсан), который обладает высокой прочностью, не подвергается значительным изменениям в организме и не вызывает выраженной воспалительной реакции. Мелкоячеистые лавсановые ленты, в которые практически не прорастает соединительная ткань, используют для пластики сухожилий (кроме сухожилий кисти); в крупноячеистые лавсановые ленты хорошо прорастает соединительная ткань, и их используют для пластики связок. Прочность лавсановых лент, особенно мелкоячеистых, намного превосходит прочность замещаемых ими тканей; в условиях функционирования лавсановая лента хорошо сохраняет свои эластические свойства.

Эндопротезирование связок и сухожилий выполняют главным образом при патологической подвижности сустава, связанной с повреждением связочного аппарата, а также при порочной установке сегмента конечности вследствие поражения мышц, напр, у больных, перенесших полиомиелит или повреждение периферических нервов.

В настоящее время известно более 50 видов эндопротезирования с использованием лавсановых лент (лавсанопластики). Различают два основных вида лавсанопластики — лавсанодез и миолавсанопластику.

Лавсанодез — группа операций, осуществляемых с целью ограничения определенных движений в суставе. По показаниям и технике лавсанодез аналогичен фасциодезу (см.), но вместо трансплантатов из фасции при лавсанодезе используют лавсановые ленты. Типичным примером этой операции является лавсанодез голеностопного сустава (рис. 1) при паралитической (так называемой конской) стопе (см. Конская стопа, Стопа). В области дистального метаэпифиза большеберцовой кости, а также в кубовидной и медиальной клиновидной костях стопы формируют каналы, через которые проводят лавсановую ленту, ограничивающую сгибание стопы и фиксирующую ее в функционально выгодном положении.

Операцию, применяемую для укрепления плечевого сустава при привычном вывихе плеча, называют лавраносуспензией плеча. Через костные каналы в средней части проксимального метафиза плечевой кости проводят лавсановую ленту; концы ее закрепляют на акромиальном и клювовидном отростках лопатки (рис. 2). Подобную операцию выполняют так же как заключительный этап после резекции проксимального конца плечевой кости (см. Тихова —Линберга операция)

Миолавсанопластика включает операции замещения поврежденных сухожилий лавсановыми лентами или создание новых, искусственных сухожилие, например при пересадках мышц; при этом один конец лавсановой ленты прикрепляют к мышце, другой — к кости. Миолавсанопластика эффективна при повреждении сухожилий двуглавой мышцы плеча, четырехглавой мышцы бедра, пяточного (ахиллова) сухожилия. Примером такой операции может служить миолавсанотранспозиция мышц спины на бедро при параличе ягодичных мышц, часто наблюдающемся у больных с остаточными явлениями полиомиелита. При этом используют две лавсановые ленты; верхний конец одной лавсановой ленты фиксируют к мышце, выпрямляющей туловище (m. erector spinae), а другой — к широчайшей мышце спины (m. latissimus dorsi); нижние концы фиксируют к бедренной кости (рис. 3). Операция создает условия для стабилизации тазобедренного сустава.

Особое место в лавсанопластике занимает замещение поврежденных связок коленного сустава. С этой целью используют мелкоячеистую лавсановую ленту шириной 7—10 мм, которую проводят через костные каналы, сформированные в мыщелках бедренной и большеберцовой костей, и закрепляют ее концы. Так, при эндопротезировании передней крестообразной связки чаще всего просверливают 2 канала диаметром 5 мм — один в наружном мыщелке бедренной кости, другой в метафизе большеберцовой кости. Лавсановую ленту проводят сначала через канал в бедренной кости, а затем из полости сустава через канал в болыпеберцовой кости; один конец ленты фиксируют чрескостно на наружном мыщелке бедренной кости, другой — на большеберцовой кости (рис. 4). Аналогичным образом замещают боковые связки коленного сустава с помощью крупноячеистой лавсановой ленты шириной 10—15 мм.

Эндопротезирование костей и суставов возникло сравнительно недавно. Эндопротезы суставов могут быть однополюсными (замещающими один из суставных концов) и тотальными (предназначенными для полного замещения суставов). Тотальные эндопротезы бывают разъемными и неразъемными. В зависимости от материала различают металлические эндопротезы, металлополимерные, полимерные. В последнее время стали использовать эндопротезы из корундовой керамики, углерода.

Из операций эндопротезирование костей и суставов наибольшее распространение получили операции замещения тазобедренного сустава или его элементов. Смит-Петерсен (М. N. Smith-Petersen) в 1938 году предложил для восстановления функции тазобедренного сустава использовать колпачок из металлического сплава — виталлиума, который плотно надевали на головку бедренной кости после придания ей округлой формы. В 1940 году Мур (А. Т. Moore) создал металлический эндопротез головки бедренной кости с фигурной ножкой (рис. 5, а).

В 1946 году братья Жюде (J. Judet, R. L. Judet) предложили эндопротез, представляющий собой акриловую головку, укрепленную на трехлопастном металлическом гвозде (рис. 5, б). Описанные эндопротезы, предназначенные для замещения суставного конца одной из костей сустава, получили название однополюсных. В дальнейшем конструкция однополюсных эндопротезов для тазобедренного сустава была усовершенствована. Появились эндопротезы Мура — ЦИТО (рис. 5, в), Томсона (рис. 5, г) и другие.

Однополюсное ендопротезирование тазобедренного сустава осуществляют чаще всего с помощью эндопротеза Мура или Мура — ЦИТО. Показанием к этой операции служат обычно переломы и ложные суставы шейки бедренной кости у лиц пожилого и старческого возраста, к-рым не рекомендуется продолжительная иммобилизация и остеосинтез (см.) металлическим гвоздем.

При однополюсном эндопротезировании тазобедренного сустава заднебоковым доступом вскрывают тазобедренный сустав, шейку бедренной кости пересекают у основания и удаляют вместе с головкой. С помощью рашпилей создают канал в бедренной кости, плотно забивают в него ножку эндопротеза, затем головку эндопротеза вправляют в вертлужную впадину, предварительно удалив из нее связку головки бедренной кости. Восстанавливают капсулу тазобедренного сустава. В связи с тем, что при однополюсном эндопротезировании тазобедренного сустава металлическая головка эндопротеза постоянно контактирует с хрящом вертлужной впадины и оказывает на него давление, в дальнейшем могут развиться дистрофические изменения хряща. Поэтому однополюсное эндопротезирование не рекомендуют лицам молодого и среднего возраста, а также больным, страдающим деформирующим артрозом.

К. М. Сиваш в 1959 году применил цельнометаллический эндопротез тазобедренного сустава, в котором предусматривалась неразъемность вертлужного и бедренного компонентов. В 1960 году был применен тотальный эндопротез тазобедренного сустава Чарнли, включающий два компонента — полимерную чашку вертлужной впадины и металлический эндопротез головки бедренной кости (рис. 6,а). Эндопротез Сиваша (рис. 6, в) получил широкое распространение в СССР. На его основе позднее был разработан эндопротез Шершера. В эндопротезах Мовшовича (рис. 6, г), Вирабова, Имама лиева и др. бедренный и вертлужный компоненты также прочно соединены между собой, но в отличие от эндопротеза Сиваша их можно разъединить, благодаря этому возможна замена одного из компонентов эндопротеза, например, при переломе его ножки или ее разбалтывании в бедренной кости. Конструкции эндопротезов Чарнли, Мюллера, Полди — Чеха (рис. 6, б) и другие аналогичные также позволяют заменять отдельные компоненты протеза.

Тотальные эндопротезы тазобедренного сустава успешно применяют при деформирующем артрозе, асептическом некрозе головки бедренной кости, ревматоидном артрите, осложненном анкилозом сустава, ложных суставах шейки бедренной кости. Тотальные эндопротезы крепят к костям двумя способами: механическим или с помощью специального полимера —акрилцемента, представляющего собой самополимеризующийся состав на основе метилметакрилата.

При механическом креплении эндопротеза после удаления головки и шейки бедренной кости (при эндопротезировании по Сивашу отсекают и большой вертел) обрабатывают вертлужную впадину (с помощью специальных фрез) и костномозговую полость бедренной кости (развертками) в соответствии с размерами эндопротеза. При эндопротезировании по методам Сиваша и Шершера сначала вводят ножку эндопротеза в бедренную кость, а затем фиксируют тазовый компонент протеза в вертлужной впадине. При эндопротезировании по методу Мовшовича сначала вводят чашку эндопротеза в вертлужную впадину, закрепляют ее в стенке вертлужной впадины с помощью радиально расходящихся шипов, затем в канал бедренной кости (без отсечения вертела) вводят ножку эндопротеза; в чашку эндопротеза вводят полимерный колпачок и вправляют в него головку протеза, после чего тазовый и бедренный компоненты эндопротеза соединяют крепежным кольцом.

Для цементного крепления эндопротеза акрилцемент наносят на наружную поверхность чашки эндопротеза и вертлужную впадину, в стенках которой с помощью фрез делают 4—5 углублений для лучшей фиксации цемента. После этого чашку эндопротеза устанавливают и фиксируют инструментом до затвердевания цемента (10—12 минут); аналогичным образом фиксируют ножку эндопротеза в предварительно обработанном рашпилем канале бедренной кости, затем вправляют металлическую головку в полиэтиленовую чашку (рис. 7).

Разъемные полицентрические тотальные эндопротезы, например эндопротез Имамалиева — Чемянова, а также скользящие эндопротезы более точно воспроизводят кинематику коленного сустава. Скользящие эндопротезы (рис. 9) обычно включают металлический бедренный компонент и полимерный берцовый; их применяют в случае сохранности боковых связок коленного сустава. При этом экономно резецируют суставные поверхности бедренной и большеберцовой костей, обрабатывают их в соответствии с конструкцией эндопротеза и закрепляют последний в костях с помощью акрилцемента.

В последние годы после оперативных вмешательств по поводу злокачественных опухолей бедренной кости стали применять тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, бедренной кости и коленного сустава. С этой целью используют эндопротезы тазобедренного и коленного суставов Сиваша, соединенные четырехгранным титановым штифтом (эндопротез Сиваша — Зацепина).

Эндопротезирование плечевого, локтевого и голеностопного суставов производят редко. Для Эндопротезирования плечевого сустава применяют как однополюсные, так и тотальные эндопротезы, укрепляя их механическим способом или с помощью акрилцемента. Для эндопротезирования локтевого сустава используют в основном цельнометаллические тотальные шарнирные протезы, которые закрепляют в плечевой и локтевой костях механическим способом или с помощью акрилцемента; предварительно резецируют головку лучевой кости. Эндопротезирование голеностопного сустава осуществляют полимерными и металлополимерными эндопротезами; в последнем случае на таранной кости фиксируют металлический компонент, на большеберцовой кости — полимерный; крепление производят акрилцементом.

Особую группу составляют силиконовые эндопротезы суставов и костей кисти, стопы, головки лучевой кости и др., обладающие хорошей эластичностью. Впервые такие протезы предложены Свансоном (А. В. Swanson) в 1968 году.

При эндопротезировании суставов кисти капсулу сустава иссекают и резецируют головку пястной кости на протяжении несколько более 1 см; ножки эндопротеза вводят в подготовленные костномозговые каналы. В отличие от протеза Свансона в ножках отечественного эндопротеза Мовшовича — Гришина (рис. 10, а, 6) имеются металлические стержни, что даетвозможность более прочно фиксировать его в кости и позволяет раньше начать разработку движений в суставах.

Эндопротезирование ладьевидной кости производят с помощью силиконового эндопротеза Мовшовича — Воскресенского. Отличительной особенностью эндопротеза является крепежное приспособление в виде запрессованной в его корпус лавсановой ленты, позволяющей фиксировать протез к капсуле лучезапястного сустава. Показанием к операции являются несросшиеся переломы и ложные суставы ладьевидной кости, сопровождающиеся асептическим некрозом ее фрагментов. После удаления фрагментов ладьевидной кости вводят эндопротез и фиксируют на кости с помощью крепежной ленты. Эндопротезирование. головки лучевой кости производят отечественным силиконовым эндопротезом, который имеет специальное устройство для закрепления ножки протеза в созданном канале лучевой кости. После резекции головки лучевой кости рассверливают ее костномозговой канал в соответствии с формой эндопротеза, вводят ножку эндопротеза и фиксируют ее в канале кости с помощью специального вкладыша. Головку вправляют в сустав, а рану послойно зашивают.

Ведение послеоперационного периода при эндопротезировании такое же, как при других ортопедических операциях. Необходима иммобилизация конечности, сроки к-рой определяются особенностями операции, и последующая разработка движений в суставах. При замене связок и сухожилий сроки иммобилизации составляют от 3 до 5—6 недель. После эндопротезирования суставов пассивные и активные движения начинают через 1—2 недели; полная нагрузка разрешается при механическом креплении эндопротезов через 5— 6 месяцев, а при использовании акрил-цемента — через 1 месяц.

В послеоперационном периоде возможно развитие воспалительного процесса, тромбофлебита и др. Характерными для эндопротезирования осложнениями являются нестабильность эндопротеза (его расшатывание в кости), вывихи головки эндопротеза бедренной кости из вертлужной впадины, а также протрузия в полость таза тазового компонента тотального эндопротеза. Возможны так называемые усталостные переломы эндопротезов. В случае нестабильности эндопротеза его заменяют новым и используют при этом костный цемент. У больных с нагноением раны, если процесс не удается купировать, протез удаляют. В этих случаях для восстановления опороспособности конечности конец бедренной кости сближают с вертлужной впадиной (а при возможности внедряют его в вертлужную впадину) и фиксируют наложением гипсовой повязки сроком на 2 месяца. После заживления раны благодаря образованию рубцовых сращений проксимальный конец бедренной кости удерживается в непосредственной близости от вертлужной впадины.

Профилактика осложнений включает рациональное ведение больных в послеоперационном периоде (см.), а также правильный подбор эндопротезов, их прочную фиксацию.

Прогноз при отсутствии осложнений благоприятный. В большинстве случаев эндопротезирования костей и суставов удается в значительной степени восстановить функцию сустава и конечности.

Библиогр.: Азолов В. В., Карева И. К. и Короткова H. Л. Первичное эндопротезирование суставов пальцев кисти, Ортоп. и травмат., №9, с. 31, 1983; Вильямс Д. Ф. и Роуф Р. Имплантаты в хирургии, пер. с англ., М., 1978; Зацепин С. Т., Бурдыгин В. Н. и Шишкина Т. Н. Эндопротезирование проксимального суставного конца плечевой кости при опухолях, Ортоп. и травмат., № 11, с. 6, 1983; Имамалиев А. С. и Чемянов И. Г. Металло-полимерный разборный межмыщелковый эндопротез коленного сустава и методика его имплантации, там же, № 10, с. 48, 1984; Кулиш Н. И. и др. Эндопротезирование при протру зионном коксартрозе, там же, Jsfe 7, с. 12; Мовшович И. А. Оперативная ортопедия, М., 1983; Мовшович И. А. и Виленский В. Я. Полимеры в травматологии и ортопедии, М., 1978; Мовшович И. А. и Воскресенский Г. JI. Эндопротезирование костей запястья, Воен.-мед. журн., № 4, с. 50, 1985; Сиваш К. М. Аллопластика тазобедренного сустава, М., 1967; Сиваш К. М. и Морозов Б. П. Эндопротезирование коленного сустава, Ортоп. и травмат., Кя 6, с. 6, 1978; Charnley J. Low friction arthroplasty of the hip, B.— N. Y., 1979; Fukubayashi T. a. o. An in vitro biomechanical evaluation of anterior-poste-rior motion of the knee, J. Bone Jt Surg. A., v. 64, p. 258, 1982; L anger G. u. a. Klinische Ergebnisse nach Alloarthroplastiken mit Keramikendoprothesen, Beitr. Orthop. Traum., S. 127, 1984; Newton S. E. Total ankle arthroplasty, J. Bone Jt Surg. A., v. 64, p. 104, 1982.