Клинические и рентгенологические результаты серии из 124 случаев тотальной артропластики тазобедренного сустава эндопротезами типа Ceraver-Osteal и анализ кривой выживаемости за 9 лет.

P. Osorovitz, D. Goutailler (Creteil)

Отделение ортопедии, госпиталь Henri Mondor 51, avenue du Marechal de Lattre de Tassigny 94010 Creteil

РЕЗЮМЕ

Введение

С 1979 года мы используем модель цементного тотального эндопротеза тазобедренного сустава с бедренной ножкой из титанового сплава и 32-миллиметровой бедренной головкой. В некоторых случаях мы применяли комбинацию керамика-керамика. Мы попытались оценить результаты использования этих модификаций эндопротезов в достаточно отдаленном периоде.

Материалы и методы

Из 124 случаев тотального эндопротезирования тазобедренного сустава 63 вертлужные впадины были сделаны из керамики, 61 из полиэтилена. В течение первых семи лет 22 пациента умерли и 23 оказались вне контроля, таким образом, мы исследовали 72 случая тотальной артропластики в интервале от 7 до 9 лет. Техника цементной фиксации не изменялась. Клиническая оценка проводилась по шкале Merle d'Aubigne-Postel, были проанализированы результаты рентгенологического исследования 79 суставов.

Результаты

Спустя 9 лет 8 чашек были извлечены из-за расшатывания, 2 тазобедренных сустава были прооперированы вследствие инфицирования, в целом выживаемость без повторной операции составила 88,73%. 80% всех тазобедренных суставов получили клиническую оценку "хорошо" или выше. Мы отметили 8 случаев миграции среди керамических чашек и 6 среди чашек, сделанных из полиэтилена. Среди 31 полиэтиленовой чашки было 25 участков просветления между костью и цементом (в 18 случаях их ширина была менее 1 мм). Среди 48 керамических чашек было 22 участка просветления между костью и цементом и 21 между чашкой и цементом и одновременно между костью и цементом (двойное просветление). Просветления между чашкой и цементом чаще наблюдались в нижней трети чашки, и в 7 из 8 случаев миграций имелись двойные просветления. В 49% вокруг бедренной ножки имелись просветления, в 40% - в проксимальных зонах. Но был только один случай нестабильности бедренного компонента, связанный с малой степенью заполнения дистальной части бедренного канала. Таким образом, даже рассматривая нестабильность бедренного компонента, выживаемость составила 98,79%.

Обсуждение

Клинические результаты в данной серии были такие же хорошие, как и в более ранних сериях. Вследствие различий при рентгенологическом исследовании между полиэтиленовыми и керамическими чашками, высокий процент просветлений и миграций может объясняться двумя разными причинами. Для полиэтиленовых чашек данное осложнение часто наблюдается при 32 мм бедренной головке, как это было уже описано в других сериях. Для керамики различие в упругости между костью и цементом должно было бы быть главной причиной. Мы рассматривали именно миграцию ножки, и несмотря на то, что техника цементирования была простая, частота расшатывания бедренного компонента была так же низка, как и в более ранних сериях. Частые проксимальные просветления следовало бы рассматривать не как расшатывание, но как следствие упругости титана. Дистальная фиксация, достигнутая с помощью хорошего заполнения бедренного канала, представляется более важным моментом.

Заключение

Для уменьшения частоты расшатывания вертлужного компонента теперь для комбинации металл-полиэтилен мы используем головки размером 28 мм. Использование керамической чашки было отвергнуто, а использование комбинации керамика-полиэтилен все еще не получило однозначной оценки. Отличные результаты по бедренному компоненту, обусловленные хорошим заполнением бедренного канала и упругостью титана, требуют подтверждения после изучения более отдаленных результатов.

ВВЕДЕНИЕ

С 1979 года мы используем новый тип тотального эндопротеза тазобедренного сустава цементной фиксации. В конструкцию этого эндопротеза внесено несколько изменений, что отличает его от предшествующих моделей, результаты применения которых были опубликованы Goutallier и Sterkers (13) в 1982 году. Для изготовления бедренного имплантата использовался титановый сплав, что позволило изменить его форму. Пара трения металл-полиэтилен, применявшаяся только у пожилых пациентов, была заменена на предложенную Boutin и Blanquaert (2) пару керамика-керамика с очень низким коэффициентом трения. Диаметр бедренных головок эндопротезов остался равным 32 мм. Мы поставили себе целью дать оценку этим изменениям конструкции, изучив результаты артропластик через достаточно большой промежуток времени, чтобы могли проявиться возможные преимущества.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Описание серии

Данная серия представляет собой 124 последовательные артропластики тазобедренного сустава с использованием эндопротезов Ceraver, выполненные с 17.02.80 по 22.09.81. В эту серию вошли артропластики, произведенные 5 хирургами, имеющими различный опыт. 124 эндопротеза были установлены 103 пациентам, средний возраст которых составил 65 лет (от 30 до 84 лет), у 21 из которых было выполнено эндопротезирование обоих тазобедренных суставов. Эндопротезированию подверглись 61 женщина, средний вес которых был равен 69 кг (мин. = 48 кг, макс. = 90 кг), и 42 мужчины, средний вес которых был равен 82 кг (мин. = 65 кг, макс. = 108 кг). Двадцать тазобедренных суставов ранее уже были оперированы (9 тотальных эндопротезов тазобедренного сустава, 3 бедренные головки, 7 остеосинтезов верхней части бедренной кости для выполнения остеотомии или лечения перелома и 1 вмешательство по Voss). Причиной коксопатий в 72% случаев был коксартроз (из них 12% составлял деструктивный быстропрогрессирующий коксартроз), в 7% ревматоидный полиартрит, в 4% анкилозирующий спондилоартрит и в 9,6% идиопатический некроз головки бедренной кости. В 3 случаях установка тотального эндопротеза тазобедренного сустава производилась с целью лечения перелома шейки бедра у пациентов от 70 до 80 лет. Кроме того, тотальная артропластика также была выполнена для лечения 2 случаев посттравматического некроза, 1 случая последствий врожденного вывиха, 1 случая коксалгии и 1 виллёзно-нодулярного синовита.

Хирургическая техника

Операция всегда выполнялась из задне-наружного доступа. Во всех случаях использовались цементируемые чашки, которые устанавливались под углом от 30 до 40 град. относительно горизонтальной плоскости. Для того, чтобы чашка сохраняла правильную ориентацию, в случаях недостаточности вертлужной впадины применялся полученный из бедренной головки костный трансплантат, который фиксировался с помощью цемента или винтов. Подготовка канала бедренной кости осуществлялась вручную с помощью рашпилей возрастающего размера, чтобы установить в медуллярную полость как можно более объёмный бедренный компонент. В этой серии только в 23 случаях для заполнения медуллярного канала перед цементированием была использована губчатая костная ткань. Затем в медуллярную полость, очищенную от костных обломков и крови, пальцем вводился цемент (в который был добавлен антибиотик, если на этом тазобедренном суставе ранее уже выполнялось оперативное вмешательство).

Имплантированные эндопротезы

Бедренный компонент с опорным воротничком Меркеля был изготовлен из титанового сплава. Этот сплав имел большую прочность на излом, был высокоустойчив к коррозии и усталостным переломам. Титан, благодаря тому, что его модуль упругости относительно близок к модулю упругости кости, позволяет увеличивать объём имплантата без чрезмерного увеличения его жесткости. Поэтому можно добиться максимально полного заполнения диафиза бедренной кости бедренным компонентом. Передача и равномерность распределения напряжений при этом несомненно улучшаются, как это и предполагали в своих работах Noble с сотр. (26). Головка эндопротеза представляла собой сферу диаметром 32 мм; это минимальный диаметр, гарантирующий отсутствие переломов керамической головки, принимая во внимание размер выбранного конуса Морзе. Применялось 2 типа пар трения. У молодых пациентов мы предпочитали использовать пару керамика-керамика из-за чрезвычайно низкого коэффициента изнашиваемости. Менее дорогая и уже зарекомендовавшая себя пара металл-полиэтилен использовалась у более старших пациентов. Таким образом, было установлено 63 керамические чашки и 61 чашка из полиэтилена высокой плотности, наружный диаметр которых изменялся в пределах от 48 до 54 мм. Средний возраст пациентов, которым были имплантированы керамические чашки, составил 60 лет 2 месяца (стандартное отклонение = 7 лет 7 месяцев), а пациентов с полиэтиленовыми чашками - 69 лет (стандартное отклонение = 5 лет). Эти данные говорят о том, что нет смысла сравнивать эти две группы.

Обследование и период наблюдения

Начиная с 7 года после операции, программа обследования велась специально для этого исследования. 52 эндопротеза были имплантированы пациентам, которые к настоящему времени умерли (26) или недоступны для исследования (26); из этих историй болезни 20 можно было включить в исследование. 61 тазобедренный сустав был оценен по результатам консультации специалиста, который не был хирургом. Сведения о 11 других суставах были получены либо из ответов на вопросы анкеты (4 сустава), либо при опросе пациента по телефону (7 суставов). Два инфицированных сустава были исключены из анализа отдаленных клинических и рентгенологических результатов.

В исследование вошли клинические данные 95 историй болезни, 27 историй с периодом наблюдения менее 1 года и два инфицированных сустава были исключены из исследования. Были проанализированы рентгенограммы 79 историй болезни, исключены из исследования 43 неполных истории болезни с недостаточным периодом рентгенологического наблюдения (менее 2 лет), а также два инфицированных сустава.

Средняя продолжительность клинического наблюдения составила 5 лет и 4 месяца, при этом наблюдение за 72 суставами продолжалось не менее 7 лет, а 17 суставов наблюдались не менее 9 лет (Рисунок 1). Это позволило построить актуарные кривые до 9 лет.

Рисунок 1. Гистограмма продолжительности периода наблюдения. Распределение количества суставов в зависимости от продолжительности периода наблюдения.

Клинический анализ

Функциональное состояние тазобедренных суставов, пораженных хроническими заболеваниями, до операции, также как и при последнем обследовании, оценивалось в соответствии со шкалой Merle d'Aubigne и Postel (22, 23). Результаты, как и всегда, классифицировались на "отлично", "очень хорошо", "хорошо", "удовлетворительно" и "посредственно". Оценка тазобедренных суставов, прооперированных повторно по поводу расшатывания эндопротеза, была произведена исходя из результатов последнего перед ревизией клинического обследования.

Рентгенологический анализ

Анализ всех рентгенограмм, выполненных в прямой и боковой проекции через 3 месяца после артропластики и при последнем обследовании, осуществлялся одним и тем же исследователем. Окружность чашки эндопротеза была поделена на 3 зоны по De Lee и Charnley (9) (Рисунок 2). Проксимальная часть бедренной кости была поделена на 7 зон по Gruen с сотр. (14) (Рисунок 3). Измерялось положение чашки по отношению к безымянной линии (протрузия), верхняя часть запирательного отверстия (высота), равно как и его ориентация относительно linea bi-ischiatica. Особое внимание уделялось исследованию участков разрежения на периферии или просветлений. Отмечалась их ширина, локализация по трём зонам окружности чашки и их расположение на границе контакта кость-цемент или цемент-чашка. Мы называли просветление "простым", если оно располагалось только на границе контакта кость-цемент, и "двойным", если одновременно отмечались просветления на границах контакта кость-цемент и цемент-чашка. Мы считали расшатывание истинным, если отмечалась мобилизация компонента эндопротеза. Исходя из рентгенологических данных, мы расценивали расшатывание керамических чашек как вероятное, если было зафиксировано двойное просветление, причем просветление между чашкой и цементом распространялось по крайней мере на 2 зоны, какова бы ни была его ширина. Кроме того, как вероятное расшатывание, по Carlsson с сотр. (5), расценивалось наличие просветления на границе контакта кость-цемент шириной более 1 мм, затрагивающего всю окружность чашки. Износ полиэтилена оценивался по методу, описанному Postel с сотр. (29). Для бедренного компонента изучалось наличие просветлений (их ширина, локализация в 7 зонах по Gruen и расположение на границах контакта кость-цемент или цемент-металл), а также признаки возможной мобилизации. Мы также измеряли ориентацию бедренной ножки относительно оси диафиза и степень дистального заполнения (отношение между шириной кончика ножки эндопротеза и шириной медуллярного канала). Наконец, мы отмечали наличие кортикальных реакций вокруг ножки эндопротеза (утолщение или утоньшение), и возможной резорбции выступа Меркеля под бедренным воротничком.

Рисунок 2. Рентгенологический анализ вертлужной области

Рисунок 3. Рентгенологический анализ бедренной кости

Статистический анализ

Несмотря на то, что период набора пациентов в исследование был относительно коротким (19 месяцев), периоды наблюдения имели различную продолжительность, что было связано со смертью пациентов или с их недоступностью для исследования. Для оптимального использования имеющейся информации мы воспользовались актуарным методом. Этот метод ввел в ортопедию Dobbs (10), затем он был признан Dorey (11) и принят Amstutz (1) и Cornell (7).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Клинические осложнения

Здесь мы сообщаем только о клинических осложнениях, которые повлияли на ранние или отдалённые результаты.
Был зафиксирован случай развития послеоперационного паралича общего малоберцового нерва (N. peroneus communis), проявлявшийся только в слабом восстановлении двигательной функции.

Из 7 вывихов в послеоперационном периоде, 2 произошло в день операции, 3 - в течение первого года после операции. Оставшиеся 2 вывиха случились на 4 и 9 году после вмешательства соответственно. Ни в одном из случаев не было рецидива. Вывихи произошли у 5 женщин и 2 мужчин, причем средний возраст этой группы (73 года 9 месяцев) был определённо выше, чем в общей группе пациентов. Было отмечено только 2 случая нагноения, которые были прооперированы через 14 и 16 месяцев после первичной артропластики.

Было произведено восемь операций для замены чашки вследствие её асептического расшатывания; описание этих случаев будет приведено ниже при рентгенологическом анализе. Не было выполнено ни одного ревизионного вмешательства по поводу асептического расшатывания бедренного компонента.

С помощью актуарного метода был получен первый значительный результат. Вероятность того, что протезированный тазобедренный сустав не будет повторно оперирован (либо по поводу асептического расшатывания, либо вследствие нагноения) спустя 9 лет, составила 88,73% (доверительный интервал от 82,01% до 95,44%) (рисунок 4).

Рисунок 4. Общая кривая выживаемости эндопротезов. Критерием исключения является любое повторное вмешательство, какова бы ни была его причина. Приведены данные по суставам, которые повторно не оперировались.

Клинические результаты

Мы сообщаем о клинических результатах (боль, мобильность, стабильность), зафиксированных при последнем обследовании (то есть, при максимальной продолжительности периода наблюдения). Средняя оценка рассчитывалась по тазобедренным суставам, о которых имелась полная информация и у которых не было гнойных осложнений. Также учитывались суставы, на которых было произведено ревизионное вмешательство по поводу асептического расшатывания (во всех случаях из-за расшатывания чашки), при этом в расчёт принималось состояние сустава при последнем осмотре перед ревизией. Таким образом, средняя оценка состояния суставов до артропластики составила 9,9 баллов, а после операции - 16,5 баллов, причем наибольшее улучшение касалось болевого синдрома: до операции - 2,1 балла, а после операции - 5,4 балла (Рисунок 5). Тазобедренные суставы, попавшие в категории "отлично", "очень хорошо" и "хорошо" составили 80% от общего количества ("отлично" и "очень хорошо" = 62%). 8 суставов, перенесших ревизионное вмешательство по поводу расшатывания, были представлены пятью из 6 удовлетворительных результатов, и тремя из 13 посредственных. В 5 случаях неоперированного расшатывания чашек состояние сустава пока оценивается как очень хорошее. Состояние тазобедренных суставов с мобилизацией бедренного компонента мы расценивали как посредственное с количеством баллов 4, 6, 5.

Рисунок 5. Клиническое состояние тазобедренных суставов до и после артропластики. Оценка производилась по шкале Postel-Merle d'Aubigne. Конечный результат включает оценку состояния реоперированных суставов перед повторным вмешательством.

При анализе результатов, полученных только по суставам, не перенесшим повторное вмешательство, оказалось, что 86% результатов попадают в первые три категории ("отлично" и "очень хорошо" = 68%).

Рентгенологические результаты

Наше исследование основывается на анализе 79 историй болезни. В 48 случаях это были эндопротезы с парой трения керамика-керамика, а в 31 случае металл-полиэтилен.

I - Рентгенограммы вертлужного компонента

На рентгенограммах, выполненных в послеоперационном периоде, средний угол наклона чашки был равен 35? (минимум = 20?, максимум = 53?), то есть такой, которого и хотели добиться путем определённой хирургической техники. Однако, ни наклон, ни протрузия или высота чашки эндопротеза, казалось, не оказывали влияния на изменения, произошедшие с данной серией.

Остальные рентгенологические аспекты оценивались отдельно для полиэтиленовых и керамических чашек.

1) 31 полиэтиленовая чашка

Износ. В 22 случаях был обнаружен измеримый износ, однако только в 8 случаях он превышал 1 мм (максимум 3 мм). В группе, где износ превышал 1 мм, период наблюдения был больше (8 лет). Средний возраст пациентов в этой группе был явно ниже, чем в группе всех пациентов с имплантированными эндопротезами металл-полиэтилен (58 лет 8 месяцев и 69 лет соответственно), однако, вследствие малочисленности группы этот результат не является статистически значимым.

Просветления. На послеоперационных рентгенограммах существовало 8 "первоначальных" просветлений. Все они были локализованы на границе контакта кость-цемент и имели ширину ? 1 мм. Пять просветлений были ограничены верхней третью чашки, а 3 распространялись на всю её окружность. 8 первоначальных просветлений претерпели следующие изменения: из 5 просветлений, располагавшихся в 1 зоне, одно привело к расшатыванию, а остальные 4 превратились в полные просветления шириной ? 1 мм; из 3 полных первоначальных просветлений одно привело к мобилизации, одно расширилось до 2 мм, и одно не изменилось.

При изучении последних рентгенограмм оказалось, что только 5 чашек не имеют просветлений. Двойное просветление было обнаружено только у 1 чашки, у которой отмечалась мобилизация. Что касается остальных 25 чашек, были обнаружены только простые просветления между костью и цементом. Распределение простых просветлений приведено в Таблице 1.

Таблица 1. Распределение 25 простых просветлений вокруг полиэтиленовых чашек соответственно их локализации и ширине.

(.) Числа в скобках соответствуют количеству суставов, при первоначальном рентгенологическом исследовании которых уже были обнаружены просветления.
* Речь идет о 5 истинных расшатываниях и 1 вероятном.

Расшатывания. Среди 31 полиэтиленовой чашки расшатывание было обнаружено в 7 случаях (22%). При этом 6 расшатываний были истинные, и 1 - вероятное, с простым полным просветлением > 1 мм. В 3 из 7 случаев расшатывания при послеоперационном рентгенологическом исследовании были "первоначальные" просветления.

2) 48 керамических чашек

Износ. Износ керамических компонентов маловероятен, однако их непрозрачность для рентгеновского излучения препятствовала проведению измерений.

Просветления. На послеоперационных снимках 19 чашек были просветления, ширина которых не превышала 1 мм. Эти просветления в 4 случаях были расположены между цементом и чашкой, а в 15 случаях между костью и цементом. При последнем рентгенологическом исследовании 15 суставов с первоначально простыми просветлениями было обнаружено 8 простых просветлений и 7 двойных; во всех 4 случаях просветлений, первоначально расположенных на границе контакта цемент-чашка, были обнаружены двойные просветления.

На снимках, сделанных при последнем обследовании, 5 чашек не имели просветлений, а в 24 случаях появились вторичные просветления. В 22 случаях просветления были простыми и располагались только между костью и цементом, в 21 случае просветления были двойными и располагались на границах контакта кость-цемент и цемент-чашка. Распределение просветлений в соответствии с их типом и локализацией представлено в Таблице 2. Необходимо отметить, что просветления между цементом и чашкой располагались преимущественно в нижележащих зонах.

Таблица 2. Распределение 43 просветлений вокруг керамических чашек в соответствии с их типом и локализацией.

(.) Числа в скобках соответствуют количеству суставов, при первоначальном рентгенологическом исследовании которых уже были обнаружены просветления.

Расшатывания. Среди эндопротезов керамика-керамика было обнаружено 8 истинных расшатываний и 4 вероятных. Из истинных расшатываний только в 1 случае просветление было простое, а в остальных 7 случаях просветления были двойные. 7 случаев расшатывания с наличием двойных просветлений относились к 10 вертлужным компонентам, у которых просветление между цементом и чашкой занимало по крайней мере 2 зоны. К вероятным расшатываниям мы отнесли 3 случая, когда отмечалось просветление на границе контакта цемент-чашка, занимающее 2 зоны, или периферическое просветление > 1 мм, но миграции не было. Эти 12 расшатываний (8 истинных и 4 вероятных) составляли 25% от количества всех керамических чашек. Два истинных расшатывания и 3 вероятных были зафиксированы среди чашек, на послеоперационных рентгенограммах которых уже были первоначальные просветления.

3) Статистические результаты.

Характеристики групп пациентов с керамическими и полиэтиленовыми чашками слишком отличались, чтобы можно было сравнивать динамику и частоту расшатываний. Однако для некоторых рентгенологических аспектов мы смогли найти несколько статистических зависимостей, подтвержденных обычным критерием хи-квадрат или модифицированным по Yates для малых выборок.

Просветления. Частота возникновения просветлений вокруг чашки, какова бы ни была их локализация, не зависела от использованной пары трения.

В противоположность этому, возникновение двойных просветлений чётко ассоциировалось с парой керамика-керамика.
Географическая локализация просветлений (полное просветление или только в верхней части) на границе кость-цемент была сравнима для обеих пар трения.

Для пары керамика-керамика наличие и локализация просветления на границе кость-цемент не зависели от наличия просветления на границе цемент-чашка.

Просветления на границе цемент-чашка значительно чаще располагались в нижних зонах керамических чашек (Рисунок 6).

Рисунок 6. Рентгенограмма керамической чашки через 8 лет. Типичная картина: в нижней части просветление на границе цемент-керамика, в верхних зонах - просветление на границе кость-цемент.

Расшатывания. Мы обнаружили:

• выраженную корреляцию между наличием двойного просветления и расшатыванием керамических чашек,
• связь расшатывания с наличием полного просветления на границе кость-цемент (для пары трения металл-полиэтилен),
• связь расшатывания с наличием двойного просветления на границах кость цемент и цемент-чашка (для пары керамика-керамика).

В целом для всех чашек вероятность отсутствия мобилизации через 9 лет, рассчитанная с помощью актуарного метода применительно к развитию расшатывания, составила 81,8% (Рисунок 7).

Рисунок 7. Кривая выживаемости бедренных и вертлужных компонентов. Критерием исключения является истинное расшатывание (мобилизация), как оперированное, так и неоперированное. Приведенные здесь данные относятся к компонентам эндопротезов без признаков мобилизации.

II - Рентгенограммы бедренного компонента.

Напомним, что ни один из бедренных компонентов не был удален вследствие мобилизации. На послеоперационных рентгенограммах конечная часть бедренного компонента в 49% располагалась вдоль оси бедренной кости, в 29% она находилась в вальгусном положении и в 22% - в варусном. Заполнение медуллярной полости бедренным компонентом оказывало влияние только на минимальные отклонения от нейтральной позиции. Изменение среднего значения индекса дистального заполнения от 75% после операции (минимум = 50%, максимум = 99%) до 69% (минимум = 41%, максимум = 99%) к моменту последнего обследования соответствует нормальным возрастным изменениям размеров бедренной кости (увеличение диаметра медуллярного канала, истончение кортикального слоя).

Утолщение кортикального слоя. При последнем обследовании утолщение кортикального слоя было обнаружено только в 5 случаях (6%). Утолщения всегда были расположены в зонах 3-4-5 дистального крепления бедренной ножки.

Лизис выступа Меркеля. Резорбция кортикального выступа Меркеля была обнаружена в 28 случаях (35%), но только в 7 случаях (9%) она была ? 3 мм, и никогда не превышала 10 мм.

Просветления. При изучении послеоперационных рентгенограмм вокруг 8 бедренных ножек были обнаружены просветления ? 1 мм между костью и цементом. Эти просветления всегда были локализованы в вертельной области (зона 1), однако, в 3 случаях наблюдались также просветления в зоне 7 под воротничком. 6 из этих первоначальных просветлений не изменилось (те же зоны, та же ширина). В одном случае локализация просветления не изменилась, а ширина увеличилась до 2 мм. Еще в одном случае просветление (1 мм шириной, расположенное в зоне 1) было обнаружено на первоначальных рентгенограммах единственного расшатавшегося бедренного компонента.

Таблица 3. Количество просветлений, обнаруженных при изучении рентгенограмм бедренных компонентов, их локализация, ширина и расположение относительно цементного слоя.

(.) Числа в скобках соответствуют количеству суставов, при первоначальном рентгенологическом исследовании которых уже были обнаружены просветления.
* Речь идет о единственном случае расшатывания бедренного компонента.

На последних рентгенограммах вокруг 39 из 79 бедренных компонентов (49%) присутствовали просветления. В 32 случаях эти просветления были ограничены метафизарными зонами 1 и 7; 8 просветлений имели ширину более 1 мм и 7 из них были обнаружены на рентгенограммах эндопротезов, наблюдение за которыми осуществлялось не менее 7 лет (максимальная продолжительность периода наблюдения была равна 10 годам) (Рисунок 8). В 6 случаях были затронуты другие зоны. В одном единственном случае просветление шириной ? 1 мм было полным и распространялось на все зоны, однако мобилизации бедренного компонента не было. Единственное просветление шириной > 1 мм соответствовало единственному случаю мобилизации бедренной ножки. Сведения о просветлениях на рентгенограммах бедренных компонентов приведены в Таблице 3.

Рисунок 8. Рентгенограмма метафизарных зон бедренной кости через 9 лет. Просветление, расположенное в зонах 1 и 7, небольшая область резорбции выступа Меркеля.

Из 23 пациентов, у которых при заполнении бедренного канала использовалась губчатая костная ткань, у 16 рентгенологическое обследование было полным. При последнем обследовании в 11 случаях просветлений обнаружено не было, а в 5 случаях имелись просветления в метафизарных зонах шириной 1 мм. Таким образом, мы констатировали уменьшение количества просветлений в этой группе, однако, статистического значения это наблюдение не имеет.

Расшатывание. Расшатывание бедренного компонента произошло у пациентки, оперированной в возрасте 58 лет по поводу быстропрогрессирующего деструктивного коксартроза. На послеоперационных снимках видно, что бедренный компонент был установлен в вальгусной позиции, а в зоне 1 имелось первоначальное просветление шириной 1 мм. Расшатывание было констатировано на 4 году до появления прогрессирующих болей (оценка боли - 4 балла). При рентгенологическом исследовании было обнаружено: перелом цемента в зоне 2 (единственный случай во всей серии артропластик), просветление между эндопротезом и цементом в зонах 2 и 7, вколачивание и мобилизация бедренного компонента в вальгусном направлении. Оперативное вмешательство было отсрочено на основании нормальной клинической картины, тогда как рентгенологическая картина продолжала ухудшаться (просветление увеличилось до 3 мм). Конечная часть бедренного компонента была небольшого объёма: заполнение бедренного канала в зоне 4, измеренное на 3 месяце послеоперационного периода (отношение ширины бедренного канала между двумя кортикальными слоями к ширине эндопротеза на этом уровне), было меньше, чем в целом для этой серии артропластик, и составляло 0,53 (среднее значение заполнения канала = 0,75, максимальное = 0,99, стандартное отклонение = 0,12).

Этот случай можно сравнить с другим случаем, когда на рентгенограмме было обнаружено полное просветление вокруг бедренного компонента. Ширина просветления была ≤ 1 мм, но в литературе такие изменения расцениваются как рентгенологическая картина вероятного расшатывания. Индекс заполнения в этом случае был равен 0,6.

Статистические результаты. Если расшатывание и заполнение бедренного канала являются двумя независимыми параметрами, простая вероятность того, что расшатывание произойдет при индексе заполнения 0,53, будет обусловлена только случайным появлением этого измерения. Измерение степени дистального заполнения было возможно произвести для 73 случаев артропластики. Только три эндопротеза имели степень заполнения канала, равную 0,53. Вероятность случайного расшатывания при таком заполнении составляет 3/73 = 4%. Простая вероятность того, что истинное и вероятное расшатывание произойдет при степени заполнения менее 0,6%, равна произведению вероятностей случайного появления этих двух измерений. Было 7 эндопротезов, у которых степень заполнения была меньше 0,6. Таким образом, вероятность равна 7/73 х 7/73 = 0,9%. Очень маленькие вероятности случайного развития этих событий приводят нас к отказу от гипотезы об отсутствии зависимости между расшатыванием и степенью заполнения. Таким образом, расшатывание представляется связанным с небольшой степенью заполнения канала бедренной кости, измеренной на уровне дистального конца ножки эндопротеза.

Мы не нашли другого клинического или рентгенологического фактора, который мог бы влиять на появление просветлений или развитие расшатывания бедренного компонента.

Актуарный метод, использованный при оценке рентгенологических признаков истинного расшатывания бедренного компонента, дал следующий результат: вероятность отсутствия мобилизации бедренного компонента через 9 лет равна 98,78% (Рисунок 7).

ОБСУЖДЕНИЕ

Клинические результаты

Классические хорошие клинические результаты тотальной артропластики тазобедренного сустава сохранились, несмотря на технические нововведения использовавшихся имплантатов. Действительно, наши результаты сравнимы с результатами лучших серий артропластик. Однако опубликованные клинические результаты этих серий касаются только тех суставов, которые повторно не оперировались, кроме того, в результаты не включена оценка состояния реоперированных суставов перед повторным вмешательством. Кроме того, в нашей серии не было ревизионных вмешательств по поводу необъяснимой боли, причины редкой, но регулярно упоминаемой в других сериях, например, в серии Kempf с сотр. (17). Оценка по шкале Merle d'Aubigne-Postel (22, 23), которую Callaghan (4) признал самой пессимистичной из всех систем, используемых для оценки состояния суставов, подтверждает достоверность наших результатов.

Рентгенограммы вертлужных компонентов

Как показано в работе Brand, Pedersen и Yoder (3), значение рентгенологической картины вокруг вертлужного компонента и определение расшатывания остается одним из наиболее спорных вопросов, касающихся наблюдения за результатами тотальных артропластик тазобедренного сустава. Как и Carlsson (5), обнаруженные на рентгенограммах просветления между костью и цементом мы классифицировали на просветления шириной ? 1 мм, > 1 мм (что рассматривалось как вероятное расшатывание) и мобилизацию (истинное расшатывание). Мы объединили, как это делается в литературе, количество вероятных и истинных расшатываний, и получили 22%. Такой результат сравним с результатами, полученными при применении 32 мм бедренной головки, а именно с сериями артропластик JF Kempf с сотр. (17) или Sutherland (36). Эти результаты менее благоприятны, чем результаты, полученные при использовании головок диаметром 22,2 мм, о которых сообщали Charnley (6) и Hamilton (15). Как и Cotterill с сотр. (8) и Tapadiya с сотр. (37), мы отметили неблагоприятное влияние наличия первоначальных просветлений на долгосрочную устойчивость полиэтиленовых чашек.

Работы по изучению рентгенологической картины после установки керамических чашек редки, а их результаты трудно сравнивать. Это были либо исследования с меньшим периодом наблюдения, как у Witvoet с сотр. (38), либо исследования другой группы пациентов, как у Sedel с сотр. (34), либо исследования эндопротезов бесцементной фиксации, как у Mahoney (20) и O'Leary (27). Цементируемая керамическая чашка, продемонстрировав 25% тяжёлых рентгенологических аномалий, не оправдала ожиданий, которые обусловили её первоначальный выбор. Таким образом, принятое нами в 1984 году решение об отказе от использования таких чашек впоследствии получило подтверждение.

Наши результаты, касающиеся типов и локализации просветлений при использовании разных пар трения, а также связи расшатывания керамических чашек с наличием двойных просветлений, свидетельствуют в пользу различных механизмов расшатывания в зависимости от материала, из которого изготовлен вертлужный компонент. Для пары металл-полиэтилен, как это хорошо изложено в работе N.S. Eftekhar и O. Nercessian (12), даже если изначально качество цементирования было удовлетворительным (отсутствовали первоначальные просветления), наблюдается постепенное ухудшение фиксации на границе кость-цемент. Обнаружено множество факторов, ответственных за это нарушение, среди которых реакция гигантских клеток на продукты износа (цемента, и особенно на продукты износа полиэтилена) и механические напряжения, а именно вырывающий чашку момент (зависящий от коэффициента трения и диаметра бедренной головки). Микродвижения еще больше ослабляют соединение кость-цемент, провоцируя новые воспалительные реакции и вызывая образование новых продуктов износа. Так образуется настоящий порочный круг, постепенно приводящий к расшатыванию.

Пара керамика-керамика, применение которой во Франции было начато Boutin и Blanquaert (2), имеет коэффициент трения в 5000 раз меньше, чем пара металл-полиэтилен. Это должно было бы сразу сократить образование продуктов износа и уменьшить вырывающий момент. Sedel, Christel и сотр. (33) предположили, что значительное количество расшатываний объясняется другими механизмами. Постепенное увеличение зазора в паре трения кажется исключенным, поскольку пара бедренная головка-чашка изготавливаются совместно. Недостатки первичной фиксации обнаружены не были, однако, цементирование выполняется в соответствии с современными техниками. Оказалось, что недеформируемость керамики по сравнению с цементом и костью отвечает за возникновение касательных напряжений на границе цемент-чашка во время микродвижений. Недостаточное сцепление цемента с керамикой, на которой трудно сделать бороздки, может приводить к ослаблению фиксации на этой границе контакта.

Рентгенограммы бедренных компонентов

По сравнению с другими сериями, описанными в литературе, наиболее заметными событиями нашего исследования являются редкость расшатывания бедренного компонента и относительная частота просветлений. Процент расшатываний был определенно меньше, чем в ранних сериях (70 - 80-е годы), и даже меньше, чем в исследованиях с более коротким периодом наблюдения, где частота расшатывания составляла от 4,5% по данным Sarmiento (31), до 30% в серии артропластик Stauffer (35). Успехи, достигнутые в нашей серии, сравнимы с результатами, полученными в более поздних сериях. Harris (16) дал оценку различным улучшениям техники цементирования и Sarmiento (31) - использованию титанового сплава и новым конструкциям. В их сериях частота расшатывания составляла от 1% до 2%. Расшатывание вертлужных компонентов в нашей серии, как и в серии Ranawat (30), происходило чаще, чем расшатывание бедренных компонентов.

Частота и интенсивность резорбции кортикального слоя на уровне выступа Меркеля были незначительны, что представляется связанным скорее с использованием титана, чем с наличием воротничка. В самом деле, Sarmiento и сотр. (31) сообщают о сравнимых результатах, полученных при имплантации титановых эндопротезов без воротничка.

Sarmiento и сотр. (31) уже сообщали о более частом появлении просветлений вокруг бедренного компонента при использовании эндопротезов из титана (55% для эндопротезов из титанового сплава, по сравнению с 32% для хромо-кобальтовых эндопротезов типа Charnley). Мы также получили увеличение количества просветлений (49%). Нужно ли рассматривать выявленные нами просветления между цементом и эндопротезом, чаще всего имеющие ширину менее 1 мм и локализованные в двух проксимальных зонах, как вероятное расшатывание? Некоторые исследователи, например, Loudon (19) и Stauffer (35), действительно считали вероятным расшатыванием любое просветление между эндопротезом и цементом. Что касается Brand и сотр. (3), то они настаивали на том, что интерпретация рентгенограмм, особенно в проксимальных зонах, весьма затруднительна, и они пренебрегали просветлениями шириной менее 1 мм. Мы, как и Mjoberg с сотр. (25), считали мобилизацию единственным бесспорным критерием расшатывания бедренного компонента; в нашем исследовании был только один случай мобилизации бедренной ножки. Таким образом, как сообщает Meyrueis (24), использование титанового сплава (Ti6Al4V) при изготовлении бедренного компонента привело к улучшениям, ожидаемым на основании результатов теоретических исследований и экспериментов на животных. Такой имплантат не подвергается значительному трению, при его использовании не возникает проблем коррозии и биосовместимости. Благодаря повышенной прочности на излом больше не случаются усталостные переломы. За счет большой эластичности стало возможным изготовление имплантатов, имеющих значительный объём, но не слишком жёстких. С помощью таких эндопротезов можно добиться лучшего заполнения дистальной части канала бедренной кости. Maistrelli (21) также сообщает, что, должно быть, передача напряжений на кортикальный слой улучшилась, о чем свидетельствует редкость обнаружения на рентгенограммах утолщения кортикального слоя в дистальных отделах. Отсутствие удовлетворительного заполнения было обнаружено в единственном случае, когда развилось расшатывание. В остальных случаях надёжная дистальная фиксация и эластичность титана, несомненно, позволили совершаться адаптивным микродвижениям проксимальной части бедренной ножки, о чём и свидетельствовали просветления в зонах 1 и 7.

Тем не менее, контроль за цементным слоем вокруг бедренного компонента должен осуществляться для подтверждения доброкачественности этих просветлений и для оценки последствий физиологического расширения бедренной кости. В самом деле, с возрастом и особенно у женщин после наступления менопаузы бедренная кость претерпевает морфологические изменения: увеличение общего диаметра бедренной кости и диаметра медуллярного канала, уменьшение толщины кортикального слоя. Как считает Poss (28), эти изменения, способствующие постепенному уменьшению соотношения ширины эндопротеза и медуллярного канала, могут со временем приводить к ухудшению фиксации бедренного компонента.

Усовершенствование техник цементирования и применение цемента низкой вязкости должно способствовать уменьшению частоты расшатываний как бедренного, так и вертлужного компонента. По мнению Livermore и сотр. (18), использование бедренных головок диаметром 28 мм уменьшает вырывающий момент и является лучшим компромиссом для пары металл-полиэтилен. Для керамической чашки пробовали добиться улучшения сцепления на границе цемент-чашка: предложенная Sedel и сотр. (34) техника (рассверливание вертлужной впадины до размера, на 2 мм меньше, чем размер чашки, что позволяет с усилием вставить чашку), кажется, дает хорошие результаты. Добавление металлического основания должно ещё быть оценено. Промежуточный путь, который практикуется в нашей клинике с момента прекращения использования пары керамика-керамика, заключается в использовании керамических головок диаметром 32 мм с полиэтиленовыми чашками. Такая комбинация имеет промежуточный по отношению к ранее использовавшимся парам коэффициент трения, что должно способствовать ограничению износа полиэтилена и уменьшению частоты расшатываний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании этого первого исследования тотальных эндопротезов тазобедренного сустава Ceraver - Osteal с титановым бедренным компонентом и бедренной головкой диаметром 32 мм можно сделать несколько выводов:

• Функциональные результаты, полученные при использовании первых поколений эндопротезов, сохранились.
• Бедренный компонент имеет очень хорошие характеристики, что, вероятно, свидетельствует о правильном выборе материала и конструкции эндопротеза. Использование такой бедренной ножки позволяет добиться максимального заполнения медуллярной полости, что представляется необходимым условием предотвращения асептического расшатывания. Однако частое появление просветлений, практически всегда расположенных в верхней части бедренной ножки, обязывает наблюдать за такими эндопротезами в течение более длительного времени, чтобы узнать, свидетельствуют ли эти просветления только о хорошем прогнозе адаптации, или они представляют собой начальную стадию расшатывания. В любом случае, в настоящее время нет необходимости в изменении данного имплантата.
• Недостатки пар трения металл-полиэтилен и керамика-керамика ясно проявились в новом 32 мм сочленении. Представляется, что причины слишком частого расшатывания вертлужных компонентов связаны с износом полиэтилена для первой пары и разницей в эластичности между керамикой, цементом и костью для второй пары. Два пути улучшения выживаемости цементируемых чашек находятся в процессе изучения: использование пары керамика-полиэтилен и использование бедренной головки диаметром 28 мм.

РЕЗЮМЕ

Мы представляем серию из 124 последовательных артропластик с использованием тотальных цементируемых эндопротезов тазобедренного сустава с титановым бедренным компонентом и головкой диаметром 32 мм.
В 63 случаях была имплантирована пара керамика-керамика, а в 61 случае - пара металл-полиэтилен. За первые 7 лет после операции 22 пациента умерли, с 29 пациентами связаться не удалось. Продолжительность периода наблюдения за 72 суставами составила от 7 до 9 лет.

Через 9 лет общая актуарная выживаемость без повторного вмешательства составила 88,73%. Было отмечено 8 истинных расшатываний среди керамических чашек и 6 - среди полиэтиленовых. Однако был только один случай мобилизации бедренного компонента, совпавший с наименьшей степенью заполнения канала бедренной кости: актуарная выживаемость бедренного компонента без мобилизации составила 98,79%.

Таким образом, необходимо прекратить применение цементируемых керамических чашек, равно как и пар металл-полиэтилен с бедренной головкой диаметром 32 мм. Теперь необходимо дать оценку паре керамическая головка 32 мм - полиэтиленовая чашка, использующейся с 1984 года. В противоположность этому, хорошие результаты, касающиеся бедренного компонента, несомненно, обусловленные хорошим заполнением канала и эластичностью титана, побуждают нас и дальше использовать бедренные ножки этой модели. Однако эти результаты должны быть подтверждены в более отдалённом периоде.

Литература.

1. Amstutz HC, Yao J, Dorey FL, Nugent JP: Survival analysis of T-28 hip arthroplasty with clinical implications. Orthop clin North Am, 1998, 19, 491-503.
2. Boutin P, Blanquaert D: Le frottement alumine-alumine en chirurgie de hanche. Rev Chur Orthop, 1981, 67, 279-287.
3. Brand RA, Pedersen DR, Yoder SA: How definition of "loosening" affect the incidence of loose total hip reconstruction. Clin Orthop, 1986, 210, 185-191.
4. Callaghan JJ, Dysart SH, Savory CF, Hopkinson WJ: Assessing the results of hip replacement. A comparison of five different rating systems. J Bone Joint Surg (Br). 1990, 72, 1008-1009.
5. Carlsson AS, Gentz CF: Radiographic versus clinical loosening of the acetabular component in noninfected total hip arthroplasty. Clin Orthop, 1984, 185, 145-150.
6. Charnley J, Cupic Z: The nine and ten year results of the low friction arthroplasty of the hip. Clin Orthop, 1973, 95, 9-25.
7. Cornell CN, Ranawat CS: Survivorship analysis of total hip replacements. J Bone Joint Surg (Am). 1986, 68, 1430-1434.
8. Cotterill P, Hunter GA, Tile M: A radiographic analysis of 166 Charnley-Müller total hip arthroplasties. Clin Orthop, 1982, 163, 126.
9. DeLee JS, Charnley J: Radiologic demarcation of cemented sockets in total hip replacement. Clin Orthop, 1976, 121, 20-32.
10. Dobbs HS: Survivorship of total hip replacement. J Bone Joint Surg (Br). 1980, 62, 168-173.
11. Dorey F, Amstutz HC: The validity of survivorship analysis in total joint arthroplasty. J Bone Joint Surg (Br). 1989, 71, 544-548.
12. Eftekhar, Nercessian O: Incidence and mechanism of failure of cemented acetabular component in total hip arthroplasty. Orthop Clin North Am, 1988, 19, 557-566.
13. Goutallier D, Sterkers Y: Traitement des coxites des polyarthrites rhumatismales par prothèses totales cimentées. Rev Chur Orthop, 1982, 68, 539-548.
14. Gruen TA, McNiece GM, Amstutz HC: "Modes of failures" of cemented stem-type femoral component: a radiographic analysis of loosening. Clin Orthop, 1979, 141, 17-27.
15. Hamilton HW, Joyce M: Long-term results of low friction arthroplasty performed in a community Hospital, including a radiological review. Clin Orthop, 1986, 211, 55-64.
16. Harris HW, Jeffrey PD: Modern use of modern cement for total hip replacement. Orthop Clin North Am, 1988, 19/3, 581-589.
17. Kempf JF, Henky P, Disteldorf M, Babin SR, Schvingt E: Devenir à plus de 10 ans d'une série homogène de 467 prothèses totales de hanche type Charnley-Müller. Rev Chur Orthop, 1986, 211, 134-139.
18. Livermore J, Ilstrup D, Morrey B: Effect of femoral head size on wear of the polyethylene acetabular component. J Bone Joint Surg (Am). 1990, 72, 518-528.
19. Loudon JR: Femoral subsidence after low-friction arthroplasty. Clin Orthop, 1986, 211, 134-139.
20. Mahoney OM, Dimon JH III: Unsatisfactory results with a ceramic total hip prosthesis. J Bone Joint Surg (Am). 1990, 72, 663-671.
21. Maistrelli GL, coll: Effect of stem modulus in a total hip arthroplasty model. J Bone Joint Surg (Br). 1991, 73, 43-47.
22. Merle D'Aubigne R: Cotation chiffrée de la fonction de la hanche. Rev Chur Orthop, 1970, 56, 481-486.
23. Merle D'Aubigne R, Poslel M: Functional results of hip arthroplasty with acrylic prosthesis. J Bone Joint Surg (Am). 1954, 36, 451-475.
24. Meyrueis JP: Les métaux utilisés en chirurgie orthopédique. Biomatériaux en chirurgie orthopédique. 25-32 Cahier d'enseignement de la SOFSOT. Expansion Scientifique Française. 1986.
25. Mjoberg B et coll.: Definition of endoprosthetic loosening. Acta Orthop Scand 1985, 56, 469-473.
26. Noble PC, Coll: The anatomic basis of femoral component design. Clin Orthop, 1988, 235, 148-165.
27. O'Leary JFM et coll.: Mittelmeier ceramic total hip arthroplasty. J Arthroplasty, 1988, 3, 87-96.
28. Poss R, Staehlin P, Larson M: Femoral expansion in total hip arthroplasty. J Arthroplasty, 1987, 2, 259-264.
29. Postel M, Kerboull M, Evrard J, Courpied JP: Arthroplastie totale de Hanche. Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 1985.
30. Ranawat SC, Rawlins BA, Harju VT: Effect of modern cement technique on acetabular fixation in total hip arthroplasty. Orthop Clin North Am, 1988, 19, 599-603.
31. Sarmiento A, Gruen TA: Radiographic analysis of a low-modulus titanium-alloy femoral component. J Bone Joint Surg (Am). 1985, 67, 48-56.
32. Sarmiento A, Natarajan V, Gruen TA, McMahon M: Radiographic performance of two different total-hip cemented arthroplasties. Orthop Clin North Am, 1988, 19, 505-515.
33. Sedel L, Christel P, Herman S, Witwoet J: Descellement des cotyles en alumine cimenté. Rev Chur Orthop, 1984, 70, Suppl. II, 29-32.
34. Sedel L, Kerboull L, Christel P, Meunier A, Witwoet J: Alumina-on-alumina hip replacement. J Bone Joint Surg (Br). 1990, 72, 658-663.
35. Stauffer RN: Ten-year follow up study of total hip replacement. J Bone Joint Surg (Am). 1984, 64, 983-990.
36. Sutherland CJ, Wilde AH, Borden LS, Marks KE: A ten-year follow-up of 100 consecutive Muller curved-stem total hip-replacement arthroplasty. J Bone Joint Surg (Am). 1982, 64, 970-982.
37. Tapadiya D, Walker HR, Schurmann DJ: Prediction of outcome of total hip arthroplasty based on initial postoperative radiographic analysis. Clin Orthop, 1984, 186, 5-15.
38. Witvoet J, Herman S, Sedel L, Christel P, Blanquaert D: Résultats des prothèses totales de hanches Osteal. Acta Orthop Belg 1984, 51, 288-297.