Подготовка к эндопротезированию коленного сустава. Техника операции

Особенность рентгенологического обследования, заключается в том, что снимки коленного сустава следует выполнять в задней и боковой проекциях в положении лежа, задней проекции в положении стоя, в аксиальной проекции, а также в задней проекции с вальгезирующей нагрузкой в аппаратном устройстве.

Рентгенографию в боковой проекции лежа производят с рентгенологической линейкой с расстояния 100 см от излучателя до внутреннего мыщелка бедренной кости. При этом кассету с пленкой помещают непосредственно под наружную поверхность коленного сустава, согнутого примерно на 30°, что позволяет получить 5% увеличение снимка для корректного использования шаблонов при предоперационном планировании размера бедренного компонента.

По рентгенограммам в прямой проекции от нижней трети бедра до средней трети голени в положении больного стоя и лежа оценивают степень дегенеративно-дистрофических изменений во внутреннем и наружном отделах сустава и выраженность варусной деформации, рассчитывают угол между анатомическими осями бедренной и большеберцовой костей. Учитывают наличие косвенных признаков нарушения тонуса и нормальной функции крестообразных связок коленного сустава: на рентгенограмме в прямой проекции – внутренний или наружный подвывих голени, а на рентгенограмме в боковой проекции – дефект костной ткани, распространяющийся на заднюю часть внутреннего мыщелка большеберцовой кости.

По рентгенограмме в аксиальной проекции судят о стадии патологического процесса в бедренно-надколенниковом сочленении. Умеренные дегенеративные изменения суставной поверхности надколенника и надколенниковой борозды мыщелков бедренной кости допустимы, так как коррекция оси конечности, достигаемая в результате одномыщелкового эндопротезирования, приводит к разгрузке пораженных участков бедренно-надколенникового сочленения.

Рентгенография в задней проекции с вальгизирующей нагрузкой в аппаратном устройстве используется для уточнения состояния менее пораженного наружного отдела бедренно-большеберцового сочленения. При этом отсутствие сужения суставной щели в наружном отделе бедренно-большеберцового сочленения свидетельствует о сохранении практически полной толщины хряща латеральных мыщелков бедренной и большеберцовой костей, даже если по их краям определяются признаки умеренно выраженных костно-хрящевых разрастаний. Соответственно, рентгенография в задней проекции с варизирующей нагрузкой в аппаратном устройстве применяется для оценки высоты суставной щели во внутреннем отделе сустава.

Во время предоперационного планирования по рентгенограмме в боковой проекции определяют размеры компонентов одномыщелкового эндопротеза коленного сустава. Соответствие степени увеличения рентгенограммы рентген-шаблону подтверждают наложением 100-миллиметровой шкалы шаблона на изображение линейки. При наличии несовпадений в масштабе важно учитывать имеющиеся несоответствия. Окончательные размеры бедренного и большеберцового компонентов, а также толщину вкладыша одномыщелкового эндопротеза определяют непосредственно во время операции.

Анестезиологическое пособие

Как и при тотальной артропластике коленного сустава, большинство операций одномыщелкового эндопротезирования выполняют с использованием субарахноидальной анестезии с последующей катетеризацией эпидурального пространства и, реже, под общей анестезией.

Хирургическая техника

Описание техники операции приведено на примере имплантации одномыщелкового менискового эндопротеза Oxford Phase 3, производства Biomet Merck Ltd., Великобритания.

За 30 мин до разреза кожи внутривенно вводят одну дозу антибиотика широкого спектра действия. Во время операции для уменьшения травматизации мягких тканей следует применять электроотсос. Обязательно наличие силового оборудования, пилы.

Для принятия окончательного решения о возможности одномыщелкового эндопротезирования на первом этапе хирургического вмешательства рекомендуют выполнять диагностическую артроскопию коленного сустава, которая незначительно увеличивает продолжительность хирургического вмешательства, позволяя достоверно оценить степень деструкции суставной поверхности во внутреннем, наружном отделах и бедренно-надколенниковом сочленении, а также целость и тонус ПКС.

• Положение конечности и хирургический доступ.

Под заднюю поверхность бедра оперируемой конечности, в положении сгибания в тазобедренном суставе, помещают подставку, позволяющую голени свободно свешиваться для осуществления манипуляций в пределах всей амплитуды движений в коленном суставе. Если конечность будет лежать на столе, то возникнут ошибки в измерении сгибательного промежутка и при балансировке связок. При отсутствии противопоказаний на среднюю треть бедра накладывают гемостатический жгут. На операционное поле наклеивают прозрачную хирургическую пленку.

В положении сгибания коленного сустава под прямым углом выполняют внутренний парапателлярный доступ длиной 9-11 см. Вертикальный линейный разрез кожи начинают от уровня верхнего края надколенника и продолжают до верхушки бугристости большеберцовой кости.

При углублении разреза необходимо избегать пересечения волокон внутренней широкой мышцы бедра. По ходу операции необходимости в вывихе надколенника не возникает, так как правильное применение инструментов позволяет точно установить эндопротез через ограниченный хирургический доступ. После вскрытия фиброзной капсулы сустава и синовиальной оболочки частично резецируют жировое тело, после чего производят ревизию полости сустава. Проверяют целость и тонус ПКС, а также состояние хряща и мениска в наружном отделе сустава.

Резекция костно-хрящевых разрастаний. Далее удаляют все остеофиты с внутреннего края внутренних мыщелков бедренной и большеберцовой костей, с обоих краев межмыщелковой вырезки бедренной кости и внутреннего края надколенника.

Особое внимание следует уделять резекции остеофитов над ПКС для предотвращения возможности ее истирания. Постепенное сгибание и разгибание коленного сустава облегчает обзор для удаления всех костно-хрящевых разрастаний. Для того чтобы в последующем беспрепятственно ввести лезвие возвратно-поступательной пилы в межмыщелковую вырезку при выполнении вертикального спила большеберцовой кости, необходимо резецировать остеофиты с задненаружного края внутреннего мыщелка бедренной кости, используя тонкий остеотом шириной 5 мм.

Резекция суставной поверхности мыщелка большеберцовой кости. Надкостницу на передней поверхности внутреннего мыщелка большеберцовой кости сдвигают распатором кнутри на протяжении от бугристости до внутреннего края плато. Релиз большеберцовой коллатеральной связки не производят! Иссекают доступные части внутреннего мениска.

Экстрамедуллярный направитель для резекции внутреннего мыщелка большеберцовой кости устанавливают параллельно оси большеберцовой кости во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Это обеспечивает наклон горизонтального спила большеберцовой кости кзади под углом 7°. При установке направителя нужно следить за тем, чтобы его верхняя часть, для правой или левой голени соответственно, контактировала с внутренним мыщелком большеберцовой кости. Уровень резекции внутреннего мыщелка большеберцовой кости устанавливают на 2-3 мм ниже дна дефекта суставной поверхности. При первом спиле следует стараться удалить минимальное по толщине количество кости, так как при необходимости дополнительная резекция плато легко выполнима. После определения уровня резекции головка направителя через нижнюю пару отверстий фиксируют к большеберцовой кости двумя шпильками: одной со шляпкой, а другой без нее.

Для вертикального спила большеберцовой кости используют возвратно-поступательную пилу с узким и жестким лезвием либо тонкий 5-мм остеотом. Вертикальный спил выполняют кнутри от зоны дистального прикрепления ПКС, чтобы избежать повреждения ее волокон, дополнительно ориентируясь по наружному краю внутреннего мыщелка бедренной кости. Лезвие направляют на головку бедренной кости, позицию которой демонстрирует ассистент, показывая половину расстояния от бугорка лобковой кости до передней верхней подвздошной ости. В сагиттальной плоскости спил продолжают на 2-3 мм далее заднего края плато, а в вертикальной – до верхней поверхности головки большеберцового резектора.

Перед выполнением горизонтального спила лопаткой Буяльского защищают внутреннюю боковую связку. Горизонтальную резекцию плато проводят осциллирующей пилой, лезвие которой располагают по верхней поверхности головки направителя. Когда спил становится подвижным, его поднимают широким остеотомом и удаляют после отсечения скальпелем прикрепления к задневнутренней части капсулы сустава. Резецируют задний рог внутреннего мениска. Удаленную суставная поверхность внутреннего мыщелка используют для определения размера большеберцового компонента. Для этого большеберцовые шаблоны симметричной стороны, прикладывают к нижней поверхности опила и из них выбирают наиболее подходящий.

Толщину кости, удаленной с плато, можно считать достаточной, если в образовавшийся диастаз помещается большеберцовый шаблон и вкладыш толщиной не менее 4 мм. Для проверки большеберцовый шаблон и 4-мм измеритель толщины вводят в сустав. Во всех случаях, когда в ходе операции применяется измеритель толщины, крючки, используемые для расширения раны, удаляют, чтобы из-за натяжения мягких тканей не уменьшалась величина измеряемого зазора. Если 4-мм измеритель ввести невозможно или он входит слишком плотно, то следует резецировать дополнительное количество кости. Для этого удаляют фиксирующую шпильку со шляпкой и головку большеберцового резектора перемещают на шпильку без шляпки через соответствующее более проксимально расположенное отверстие. Далее шпильку со шляпкой вводят через верхнее отверстие. Этим достигается смещение головки направителя на 3 мм дистальнее. Производят повторные вертикальная и горизонтальная резекции, удаляют слой кости и повторно замеряют образовавшийся промежуток с использованием большеберцового шаблона и измерителя толщины.

Формирование направляющих отверстий в мыщелке бедренной кости. Коленный сустав сгибают примерно до 135° и при помощи 5-мм развертки в точке, находящейся на 1 см кпереди от передневнутреннего угла межмыщелковой вырезки, вскрывают костномозговой канал бедренной кости. Затем в него вводят интрамедуллярный стержень с ограничительной рукояткой до соприкосновения последней с костью. После этого коленный сустав осторожно сгибают до прямого угла, так как обычно к интрамедуллярному стержню примыкает внутренний край надколенника. На спил большеберцовой кости помещают соответствующий шаблон, вводят бедренный направитель, а между ними – измеритель, на 1 мм тоньше определенного ранее. Если плотного контакта нет, то необходимо использовать более толстый измеритель толщины.

Бедренный направитель ориентируют так, чтобы были соблюдены пять следующих критериев:

1. при взгляде спереди он находился посередине мыщелка бедренной кости;

2. при взгляде спереди его рукоятка была параллельна длинной оси большеберцовой кости;

3. при взгляде сбоку передняя поверхность направителя соприкасалась с мыщелком бедренной кости;

4. при взгляде сбоку верхняя поверхность направителя была параллельна интрамедуллярному стержню;

5. при взгляде сверху наружный край направителя был параллелен интрамедуллярному стержню.

Когда все перечисленные критерии достигнуты, сверло диаметром 4 мм вводят через верхнее отверстие направителя до упора в ограничитель и оставляют в сформированном канале. Вновь проверяют ориентацию бедренного направителя, после чего через его нижнее отверстие до упора проводят сверло диаметром 6 мм. Затем все инструменты удаляют из сустава, в том числе и интрамедуллярный стержень при помощи специального крючка.

Резекция задней части мыщелка бедренной кости. Блок для резекции задней части мыщелка бедренной кости вставляют в подготовленные отверстия до плотного контакта. Используя осциллирующую пилу с лезвием шириной 12 мм, по нижней поверхности блока производят резекцию мыщелка бедренной кости. При этом большеберцовую коллатеральную и переднюю крестообразную связки нужно защитить лопатками Буяльского. После завершения спила резекторный блок удаляют при помощи скользящего молотка. После этого полностью резецируют все фрагменты внутреннего мениска.

Первое фрезерование мыщелка бедренной кости. Для сохранения изометричности связок коленного сустава во время сгибания и разгибания расстояние между бедренным и большеберцовым компонентами эндопротеза должно оставаться одинаковым. Поэтому достижение идентичности сгибательного и разгибательного промежутков является важным принципом описываемого хирургического вмешательства.

Формирование разгибательного промежутка и его выравнивание по отношению к сгибательному производят при помощи сферической вогнутой фрезы и ограничительных втулок. Номер ограничительной втулки отражает общую толщину кости, которая удаляется при ее использовании, начиная с уровня первого фрезерования. При первом фрезеровании используют нулевую ограничительную втулку, которая позволяет удалить минимальное количество кости для имплантации бедренного компонента. При втором фрезеровании ограничительные втулки, пронумерованные от 1 до 7, обеспечивают точное удаление от 1 до 7 мм кости от уровня первого фрезерования, т. е. ограничительная втулка № 3 обеспечивает удаление 3 мм, втулка № 4 – 4 мм и т. д. При последующих фрезерованиях, если последняя использованная ограничительная втулка была № 3, использование втулки № 4 обеспечит удаление еще 1 мм кости.

Таким образом, при первом фрезеровании мыщелка бедренной кости ограничительную втулку № 0 вставляют в большое направляющее отверстие до плотного контакта ограничительного фланца с костью. Слегка разгибая голень и отводя мягкие ткани, сферическую фрезу надевают на втулку и аккуратно продвигают к мыщелку. Во время сверления прикладывают легкое усилие, направленное по оси втулки, стараясь при этом не наклонять фрезу. Сверление осуществляют до тех пор, пока продвижение фрезы не завершается. После этого фрезу и ограничительную втулку удаляют. Два выступающих треугольных участка кости, которые обычно остаются на задних участках мыщелка за обработанной поверхностью, скусывают кусачками Листона.

Выравнивание сгибательного и разгибательного промежутков

При сгибании коленного сустава под прямым углом вначале вставляют большеберцовый шаблон, а затем бедренный примерочный компонент, который плотно импактируют к кости при помощи бедренной накладки.

После этого измерительными вкладышами определяют величину сгибательного промежутка. Толщину измерительного вкладыша можно считать подобранной правильно, когда достигается физиологическое натяжение связок – при этом вкладыш легко, но в то же время без люфта, скользит вперед и назад между компонентами.

Далее измерительный вкладыш удаляют и при разгибании до 160° определяют величину разгибательного промежутка. Как правило, на этой стадии операции разгибательный промежуток меньше сгибательного. Важно всегда удалять вкладыш перед разгибанием в коленном суставе, чтобы он не травмировал связки. Обычно величина разгибательного промежутка составляет меньше 4 мм, поэтому для его измерения используют металлические измерительные вкладыши толщиной 1, 2 и 3 мм. Если самый тонкий из них невозможно ввести, то разгибательный промежуток равен нулю.

Для балансировки сгибательного и разгибательного промежутков рекомендуется пользоваться следующим расчетом:

сгибательный промежуток – разгибательный промежуток = № ограничительной втулки.

Например, если сгибательный промежуток равен 5 мм, а разгибательный 2 мм, то толщина кости, подлежащая удалению, составляет 3 мм – для этого используют ограничительную втулку № 3.

После каждого фрезерования резецируют остающиеся треугольные участки кости с задних углов мыщелка, а также ободок кости под фланцем ограничительной втулки, если его высота превышает 1 мм.

Подтверждение идентичности сгибательного и разгибательного промежутков

Устанавливают большеберцовый шаблон, бедренный примерочный компонент и повторно измеряют сгибательные и разгибательные промежутки по описанной выше методике. Обычно они одинаковы. Если разгибательный промежуток при 160° сгибания был все еще меньше, чем сгибательный при 90°, то выравнивания достигают дальнейшим поэтапным удалением по 1 мм кости, последовательно используя соответствующие ограничительные втулки. Применительно к упомянутому примеру, для удаления дополнительно 1 мм кости необходимо использовать втулку № 4.

Завершающая обработка плато большеберцовой кости

Шаблон большеберцового компонента ориентируют так, чтобы его задний край обязательно располагался на заднем корковом слое, а внутренний край – на внутреннем корковом слое внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Убедиться в правильном положении шаблона помогает небольшой крючок, заведенный за задний край большеберцовой кости. Допустимым можно считать смещение шаблона на 3-5 мм от переднего края плато большеберцовой кости. Шаблон фиксируют специальной шпилькой, после чего вдоль прорези возвратно-поступательной пилой или тонким остеотомом формируют паз глубиной 10 мм для ножки большеберцового компонента эндопротеза.

После удаления шаблона специальной стамеской с ограничителем паз углубляют. При этом важно не повредить передний и задний корковый слой большеберцовой кости.

С помощью накладки имплантируют примерочный большеберцовый компонент, проверяют плотность и равномерность его контакта с большеберцовой костью, а также правильность расположения. Во время ударов молотком по накладке ассистент должен создавать противоупор под стопой для того, чтобы не повредить связки коленного сустава.

Предотвращение импинджмента и пробная сборка эндопротеза. Для предотвращения импинджмента менискового вкладыша при максимальном сгибании и разгибании коленного сустава необходимо правильно обработать внутренний мыщелок бедренной кости. Для резекции задних остеофитов используют направляющий бедренный блок с плоской нижней поверхностью и специальное изогнутое долото. Кроме этого, остеотомом удаляют хрящ и кость перед верхним краем бедренного компонента, чтобы при полном разгибании перед менисковым вкладышем было не менее 5 мм свободного пространства.

После этого выполняют пробную сборку эндопротеза. Вначале при помощи соответствующих накладок устанавливают большеберцовый и бедренный компоненты, а затем примерочный менисковый вкладыш такого же размера, как используемый ранее измеритель толщины. Контролируют ось конечности, амплитуду движений в колейном суставе и отсутствие импинджмента, а также стабильность при сгибании, разгибании и ротации.

Толщина менискового вкладыша должна обеспечивать нормальный баланс связок таким образом, чтобы при 160° разгибания умеренная вальгизирующая нагрузка позволяла создать диастаз между компонентами протеза величиной 1-2 мм. При полном разгибании голени менисковый вкладыш должен быть плотно сжат между компонентами протеза вследствие напряжения задней части капсулы сустава.

Цементирование компонентов эндопротеза. На склерозированных участках бедренной и большеберцовой костей сверлом диаметром 2 мм с ограничителем формируют множественные неглубокие отверстия. Цементируемые поверхности обильно промывают раствором антисептика под давлением из шприца и тщательно высушивают. Для фиксации компонентов необходимо минимальное количество костного цемента.

Тонким слоем цемента покрывают плато большеберцовой кости. Ножку большеберцового компонента устанавливают в паз и при помощи накладки аккуратно вбивают в кость, сначала сзади, а затем спереди, для того чтобы излишки цемента выдавились вперед, а не назад. Избытки цемента удаляют острой ложечкой Фолькмана и скальпелем.

Затем из цемента формируют шарик диаметром около 6-8 мм, который погружают в отверстие для ножки в мыщелке бедренной кости, вогнутую поверхность бедренного компонента равномерно заполняют тонким слоем костного цемента. После этого ножку бедренного компонента устанавливают в отверстие в мыщелке и легкими ударами молотка по накладке, ориентируемой под углом 30° к длинной оси бедренной кости, производят его импакцию. Излишки цемента удаляют.

Для прессуризации цемента до завершения реакции полимеризации вводят измеритель толщины соответствуюшего размера в положении сгибания коленного сустава под углом 135°. Голень не разгибают полностью, так как при этом может произойти смещение компонентов. После завершения полимеризации цемента удаляют измеритель толщины и пластмассовым щупом проверяют, не проник ли цемент на верхнюю поверхность большеберцового компонента по периферии и сзади. При обнаружении излишков цемента их необходимо удалить. Сустав вновь обильно промывают раствором антисептика.

Перед имплантацией менискового компонента последний раз проводят тестирование с примерочным менисковым вкладышем. В редких случаях толщина цементной мантии уменьшает промежуток на I мм, что требует имплантации более тонкого вкладыша. Таким образом, если на этой стадии оказывается, что 4-мм вкладыш избыточен по толщине, для того, чтобы безопасно устранить данную ситуацию используют вкладыш толщиной 3 мм.

После окончательного решения о правильности выбранной толщины менискового вкладыша производят его имплантацию, часто сопровождающуюся характерным щелчком (ориентирован кпереди).

Далее снимают гемостатический жгут, выполняют гемостаз. Полость сустава активно дренируют через контрапертуру. Рану послойно зашивают. Накладывают асептическую повязку.