Обґрунтування хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки на ранніх стадіях у дорослих

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України»

УДК 616.728.2-089.818.6-053.8(043.3)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Обґрунтування хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки на ранніх стадіях у дорослих

14.01.21- травматологія та ортопедія

Олініченко Геннадій Дмитрович

Харків 2011

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Асептичний некроз головки стегнової кістки (АНГСК) у дорослих продовжує залишатися однією з актуальних проблем ортопедії, що зумовлено як високою частотою, так і тяжкістю захворювання. За даними різних авторів, воно зустрічається у 3-4,7 % пацієнтів з патологією кульшового суглоба. Тяжкість захворювання зумовлена низкою чинників: ураженням переважно чоловіків працездатного (30-40 років) віку, часто двобічною локалізацією процесу, перманентним його прогресуванням, результатом якого є тяжкий деформівний артроз, що призводить до інвалідизації пацієнта та створює великі соціальні проблеми (Н.М. Михайлова, М.І. Малова, 1982; О.О. Корж, 1997; І.В. Шумада, 1983; О.С. Імамалієв, 1986; І.Г. Гришин, 1986; М.І. Куліш, В.А. Філіпенко, 1990; М.О. Корж, 1999, 2009; І. Дунілеську, 2002). Для лікування захворювання застосовується як консервативне, так і хірургічне лікування. Найбільш дискусійним залишається питання про лікування початкових стадій захворювання (першої і другої ? за Н.И.Кулишом с соавт., 1988, або нульової і першої ? за Міжнародною класифікацією, 1992). Спричинено це тим, що клінічні прояви АНГСК у цей період украй мізерні, тому пацієнти, а часто і лікарі, не надають їм належного значення. Рентгенологічне обстеження або не виконується, або призначається в стандартному вигляді, проте в цих стадіях або зовсім неможливо визначити наявність чітких ознак захворювання, або вони ще незначні. Крім того, діагностичні методи розроблено недостатньо, а більш точні (комп'ютерна і магнітно-резонансна томографія) потребують значних витрат. У зв'язку з цим більшість пацієнтів вважають за краще лікуватися консервативно (М.О. Корж, І.В. Котульський, А.Є. Вішняков, 1999), але залежно від терміну діагностики консервативне лікування не завжди ефективне. Необхідність у хірургічному лікуванні не викликає сумнівів на пізніх стадіях АНГСК, де часто виконують різні види міжвертлюгових остеотомій та ендопротезування (W. Rijnen, 2005; О.Є. Лоскутов, О.Є. Олійник, 1998; B. Shannon, 2004; D. Stechow, 2007).

Спектр рекомендованих операцій містить як мінімально травматичні, наприклад варіанти тунелізації шийки стегнової кістки, так і різні види її остеотомій, які безпосередньо не впливають на осередок асептичного некрозу, а також ендопротезування (О.Є. Лоскутов, О.Є. Олійник, 2009; B. Stulbery, 2009).

Стає очевидним, що апробовано практично всі відомі методи хірургічних втручань. Проте результати лікування часто не задовольняють ні пацієнтів, ні хірургів, що в основному пов'язано з несвоєчасним зверненням (діагностикою) і тяжкістю патології.

Визначено, що на сучасному рівні інтеграції науки найбільш визнаними на ранніх стадіях захворювання є тунелізація шийки стегнової кістки і її модифікація. Проте останні є недостатньо обґрунтованими експериментально і біомеханічно; не обґрунтовано раціональний хірургічний доступ до осередку некрозу і вибір імплантата для його заміщення, не вивчено напружено-деформований стан кісткової тканини до і після пластики дефекту в головці стегнової кістки. Недостатньо досліджено внутрішньокістковий тиск у випадку асептичного некрозу, експериментально не вивчено вплив фенеструючих остеотомій на характеристики міцності кісткової тканини, не відома величина міцності кісткової тканини після заміщення дефекту в ній за допомогою кераміки. Усе це свідчить про актуальність і складність даної проблеми і потребує продовження досліджень у цьому напрямі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно з планом науково-дослідних робіт Державної установи "Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України" ("Розробити нові методики ендопротезування кульшового суглоба при дефектах кульшової западини". Шифр теми ЦФ.2007.3 АМНУ, держреєстрація 0107U000108. Автором особисто виконаний патентно-інформаційний пошук, рентгенологічне та МРТ-обстеження хворих, безпосередньо брав участь в експериментальних та біомеханічних дослідженнях, оперував хворих основної групи, провів порівняльний аналіз отриманих результатів і сформулював висновки; "Розробити технологію клінічного використання ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічним корундом". Шифр теми ЦФ.2009.3 АМНУ, держреєстрація 0109U002016. Автором особисто проведений патентно-інформаційний пошук, рентгенологічне та МРТ-обстеження хворих, виконані хірургічні втручання, оцінка результатів лікування).

Мета роботи: обґрунтувати, розробити і апробовувати методику хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки на ранніх стадіях його розвитку у дорослих для поліпшення результатів лікування пацієнтів.

Завдання дослідження:

1. Вивчити стан проблеми та тенденції її розвитку, визначити найбільш перспективні шляхи її рішення.

2. Математично обґрунтувати: напружено-деформований стан у головці стегнової кістки при осередку некрозу кісткової тканини; оптимальну орієнтацію тунелю до осередку некрозу в проксимальному кінці стегнової кістки (верхня, серединна і медіальна частина шийки); вплив діаметра тунелю в шийці стегнової кістки при різних варіантах його орієнтації; необхідність зміцнення дефекту кісткової тканини головки стегнової кістки (після видалення некротичної тканини).

3. Експериментально обґрунтувати (на анатомічних препаратах) методику мінімального травматичного втручання, що дозволяє видалити некротичні маси і створити умови для відновлення кісткової структури головки.

4. Визначити динаміку внутрішньокісткового тиску в проксимальному метаепіфізі стегнової кістки під час хірургічного лікування ранніх стадій асептичного некрозу головки стегнової кістки.

5. Розробити методику хірургічного лікування в ранніх стадіях асептичного некрозу головки стегнової кістки, показання до її застосування, провести клінічну апробацію методики.

6. Вивчити результати лікування пацієнтів з асептичним некрозом головки стегнової кістки за розробленою методикою та оцінити її ефективність.

Об'єкт дослідження: асептичний некроз головки стегнової кістки у дорослих.

Предмет дослідження: динаміка внутрішньокісткового тиску, анатомічні препарати, методика хірургічного втручання, напружено-деформований стан проксимального відділу стегнової кістки в процесі моделювання порожнинних дефектів у його різних ділянках та в умовах автокерамопластики цих дефектів, рентгенологічні ознаки біодеградації кераміки.

Методи дослідження. Клінічний ? аналіз результатів застосування розробленої методики хірургічного лікування хворих на асептичний некроз головки стегнової кістки, рентгенологічний ? дослідження характеру змін у головці стегнової кістки до та після хірургічного втручання, математичне моделювання методом кінцевих елементів ? визначення напружено-деформованого стану при різних варіантах орієнтації та діаметра тунелів до осередку некрозу в головці стегнової кістки, його зміни після напруження після автокерамопластики осередку; МРТ-дослідження, статистичний аналіз даних; експериментальний метод (на анатомічних препаратах) ? для обґрунтування мінімізації хірургічного втручання; статистичний ? для оцінки вірогідності цифрових даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в експерименті визначено тенденції зміни характеристик міцності проксимального відділу стегнової кістки у процесі формування тунелю в шийці і головці кістки залежно від напряму свердлення.

Визначено динаміку внутрішньокісткового тиску в проксимальному метаепіфізі стегнової кістки під час хірургічного лікування ранніх стадій асептичного некрозу головки стегнової кістки.

За допомогою методу кінцевих елементів на об'ємній моделі проксимального відділу стегнової кістки визначено зміну напружено-деформованого стану кісткової тканини за наявності осередку асептичного некрозу.

Уперше математично обґрунтовано оптимальний доступ до осередку асептичного некрозу.

Уперше математично визначено раціональний діаметр тунелю до осередку асептичного некрозу.

Уперше математично доведено необхідність пластики дефекту кісткової тканини в головці стегнової кістки.

Визначено зіставлення ефективності лікування менш травматичної фенеструючої остеотомії та класичної міжвертлюгової остеотомії на ранніх стадіях асептичного некрозу головки стегнової кістки.

Практичне значення одержаних результатів. Проведене дослідження демонструє необхідність удосконалення методів лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки, що дозволяє вирішувати проблемні питання клінічної практики:

- проводити діагностику характеристик міцності проксимального відділу стегнової кістки з використанням розробленої експериментальної методики;

- здійснювати інтраопераційний контроль величини внутрішньокісткового тиску в проксимальному метаепіфізі стегнової кістки з використанням розробленої методики.

Розроблено методику мінімально травматичної фенеструючої остеотомії для лікування ранніх стадій асептичного некрозу головки стегнової кістки і показання до її застосування, що дозволило поліпшити якість життя пацієнтів у післяопераційному періоді і знизити їх інвалідність.

Результати досліджень впроваджено в клінічну практику відділення ортопедичної артрології та ендопротезуванння Державної установи «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», Науково-дослідного інституту травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького МОЗ України, відділення оперативної артрології та ортопедії КЗ «Севастопольська міська лікарня №9», ортопедичного відділення міської клінічної лікарні №6 ШМД м. Симферополь, відділення ортопедії КП «Обласна лікарня - центр екстреної медичної допомоги та медицини катастроф» Черкаської обласної ради.

Особистий внесок дисертанта. Самостійно визначив мету і завдання дослідження, особисто проводив експериментальні дослідження на анатомічних препаратах для вивчення міцнісних характеристик у разі формування тунелю різного напрямку в шийці та головці стегнової кістки, особисто заміряв у динаміці внутрішньокістковий тиск у проксимальному відділі стегнової кістки. Брав участь і ставив завдання в процесі розробки кінцевоелементних моделей з різною орієнтацією та діаметром тунелів у проксимальному відділі стегнової кістки за консультативною допомогою д.мед.н. З.М. Мітелевої. Самостійно провів експеримент на анатомічних препаратах з вивчення міцнісних характеристик проксимального відділу стегнової кістки в лабораторії департаменту технічної механіки та машиноведення Севастопольського державного технічного університету за допомогою завідувача лабораторії Кузовнікова М.П., учбового майстра Дмітрієнка О.Г., доцентів Калініна М.І., Пахалюка В.І., Полякова О.М. Самостійно за даною методикою оперував 28 хворих, проводив клінічне та рентгенологічне обстеження пацієнтів до та після хірургічних втручань. Самостійно провів інтерпретацію отриманих результатів лікування і сформулював висновки. Участь співавторів відображено у відповідних спільних публікаціях.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації повідомлено на Республіканських конференціях: «Реконструктивно-відновна хірургія в травматології та ортопедії», присвяченій 75-річчю Українського НДІТО (Київ, 1994), науково-практичній конференції «Актуальні проблеми геріатричної ортопедії» (Київ, 1996), конференції Кримського товариства ортопедів-травматологів «Диагностика и лечение ортопедических заболеваний» (Симферополь, 2003), науково-практичній конференції з міжнародною участю «Нові матеріали в ортопедії» (Харків, 2008), IХ всеросійській конференції з біомеханіки «Биомеханика-2008» (Нижній Новгород, 2009), науково-практичній конференції «Реконструктивно-відновна хірургія в травматології та ортопедії», присвяченій 85-річчю двічі лауреата Державної премії України, заслуженого діяча науки України професора Є.Т. Скляренка (Київ, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових праць, з них 7 статей ? у наукових фахових виданнях, 1 патент України, 4 роботи в матеріалах науково-практичних конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, 5 розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів, висновків, списку літератури з 200 джерел. Роботу викладено на 200 сторінках машинописного тексту, ілюстровано 24 таблицями, 66 рисунками та 2 діаграмами.

Основний зміст роботи

Матеріали та методи дослідження. Роботу виконано на клінічному та експериментальному матеріалі.

Хірургічні втручання, що застосовуються в процесі лікування АНГСК, є неоднозначними за впливом на механічні властивості проксимального відділу стегнової кістки. З метою розрахунку цього впливу та мінімізації травматичності операції, запобігання підвищення рівню напружень у кістково-хрящових структурах головки, підвищення міцності головки після видалення осередку асептичного некрозу математично (методом кінцевих елементів - МКЕ) було досліджено моделі тунелізації шийки стегнової кістки, найбільш поширені на ранніх стадіях асептичного некрозу.

Дослідження проводили на об'ємній моделі проксимального відділу стегна. Для її побудови за основу взято модель стегнової кістки, розроблену в лабораторії біомеханіки ДУ «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України».

У процесі побудови моделі використовували також томографічні зрізи, проведені через 5-10 мм у проксимальному відділі стегнової кістки. На підставі геометрії зрізів за допомогою програми автоматичної генерації кінцево-елементної (КЕ) сітки побудовано об'ємну КЕ модель. Розрахункова КЕ модель складається з 17420 кінцевих елементів і має 28215 вузлів. Характеристики задавали для губчастоподібної, кортикальної кістки, а також для хряща. Дія м'язово-зв'язкового апарату замінялася дією еквівалентної сили відповідно з дослідженнями V.K. Goel (1978) для таза і Х.А. Янсона (1975) для стегна. Зусилля, що виникають у м'язах і зв'язках, брали з розрахунку маси тіла, що дорівнює 70 кг, під час одноопорного стояння.

Оцінку структурно-функціонального стану кульшового суглоба проведено з використанням магнітно-резонансної томографії (МРТ) («Образ-1», Росія та «General electric», США) у стандартних режимах.

Вимірювання внутрішньокісткового тиску (ВКТ) проводили за допомогою розробленого апарата ІВТ-1 на базі тензодатчика Д-2.5.

Визначення міцності проксимального відділу стегнової кістки в експерименті в різних ситуаціях виконано на розривної машині ІР 5057-50.

Клінічну частину роботи виконано на підставі аналізу результатів 37 фенеструючих остеотомій у 36 хворих з ідіопатичним асептичним некрозом головки стегнової кістки в I?III стадіях захворювання (за класифікацією М.І. Куліша та В.А. Філіпенка, 1989). Окрім цього було проаналізовано результати у 12 пацієнтів, яким виконували коригувальні міжвертлюгові остеотомії. У клінічну частину увійшли і 8 пацієнтів з IV стадією АНГСК, у яких до операції ендопротезування суглоба вимірювали внутрішньокістковий тиск. Таким чином, усього спостерігалось 56 хворих. У зв'язку з встановленням діагнозу із застосуванням магнітно-резонансної томографії визначали 0 (нульова) стадію за Міжнародною класифікацією аваскулярних некрозів головки стегнової кістки (1992). У спостережуваній групі було 42 чоловіки і 14 жінок, вік яких на момент операції знаходився в межах від 22 до 60 років.

Об'єктивне дослідження хворих проводили за загальноприйнятою методикою. Клінічну оцінку результатів лікування АНГСК проведено з використанням модифікованої бальної шкали Харріса (Harris W.H., 1969): менше 40 балів - незадовільний результат, від 40 до 60 балів - задовільний результат, від 60 до 80 балів - хороший та від 80 до 100 балів - відмінний результат.

У дослідженні використано клініко-статистичні та клініко-інформаційні методи: опитування, спостереження; клініко-статистичні, зокрема, що базуються на варіаційній статистиці, імовірнісному розподілі ознак і методичних прийомах оцінки вірогідності отриманих результатів. Аналіз отриманих даних містив розрахунок середніх показників і їх похибок, а також середньоквадратичного відхилення з оцінкою вірогідності відмінностей за t-критерієм Ст'юдента.

Результати експериментального дослідження. Було вивчено напружено-деформований стан (НДС) у можливих ситуаціях аналізованої операції: варіанти орієнтації тунелів у проксимальному відділі стегнової кістки (верхній (латеральний), середній і нижній (медіальний)); вплив діаметра тунелю; заповнення тунелів і порожнин у головці і шийці стегнової кістки.

Виконані математичні розрахунки дозволили провести порівняльний аналіз орієнтації тунелів до і після заповнення біфазною керамікою, визначити оптимальний варіант тунелізації (табл. 1).

Розрахунки із застосуванням МКЕ дозволили встановити, що:

- у випадку асептичного некрозу головки стегнової кістки (у зоні дефекту кісткової тканини) визначається підвищення (порівняно з нормою) напружень, особливо в субхондральному шарі головки, у 2,7 рази (270 %) з нерівномірністю його розподілу;

- після видалення осередку некрозу та заповнення порожнини керамікою в головці та тунелю в шийці стегнової кістки найбільш оптимальним варіантом як з розподілу напружень, так і їх величин є латеральний (верхній) тунель. Проведення центрального тунелю збільшує напруження проксимального відділу стегнової кістки порівняно з латеральним тунелем до 150 %. Для медіального тунелю збільшення напружень ще вище ? до 240 %.

- розподіл напружень у шийці стегнової кістки у разі тунелізаціі залежить від діаметра тунелю і його розташування. У разі збільшення діаметра тунелю рівень напружень зростає до 40 %, максимальні напруження визначаються уздовж медіальної частини шийки стегнової кістки. Збільшення діаметра тунелю може знизити міцність шийки і її носійну здатність, що може призвести до мікропереломів та уповільнення репаративних процесів, його максимальний діаметр повинен становити 12 мм тканини;

- зміцнення дефекту кісткової тканини і зниження напружень у головці і шийці стегнової кістки досягається заповненням його біфазною керамікою.

Таблиця 1. Результати розрахунків варіантів моделі із заповненням порожнин і тунелів біфазною керамікою

Локалізація	Норма, МПа	Розташування тунелю
		Верхній тунель, МПа	Середній тунель, МПа	Нижній тунель, МПа
Субхондральний шар	1,2	1,4	1,4	1,4
Верхня частина шийки	6,2	5,6	7,4	8,1
Середина шийки	0,9	2,2	5,6	7,5
Нижня частина шийки	8,4	8,3	8,7	7,2
Вхід тунелю в кістку	0,5	2,7	1,5	0,8
Під великим вертлюгом	1,0	2,5	3,8	3,5

Туннелізація латеральної частини шийки стегнової кістки в поєднанні з заповненням дефекту кісткової тканини в головці стегнової кістки і тунелю біфазною керамікою сприяє відновленню їх міцності.

Хоча МКЕ не дозволяє отримати індивідуальні значення напружень, однак цей метод сприяє більш орієнтованому підходу до проблеми лікування асептичного некрозу, особливо на його ранніх стадіях.

Дослідження з допомогою МКЕ для вивчення складного процесу цього захворювання дозволяє поліпшити його діагностику, вплинути на стратегію і тактику хірургічного лікування. Цей метод об'єктивно продемонстрував, що на ранніх стадіях асептичного некрозу тунелізація шийки стегнової кістки (з пластикою порожнини, що утворилася, різними імплантатами) може бути операцією вибору.

Вивчення динаміки внутрішньокісткового тиску (ВКТ) у проксимальному метаепіфізі стегнової кістки в процесі хірургічного лікування асептичного некрозу було проведено у 21 пацієнта з розподілом їх на дві групи. Першу склали 9 осіб, яким було виконано фенеструючі остеотомії з пластикою осередку некрозу. У другу групу увійшли 12 осіб, яким виконано коригувальні міжвертлюгові остеотомії (табл. 2).

Таблиця 2. Середні показники внутрішньокісткового тиску у хворих на АНГСК (залежно від стадії захворювання і хірургічного втручання)

Група хворих	Стадія захворювання	Показники ВКТ, кПа
		До операції	Після операції
Номер групи	n (кількість хворих)	Стадія	n (кількість хворих)
1	9	0-I I-II	7 2	19,3±1,3*	2,3±0,2
2	12	II III	6 6	17,9±1,1*	1,9±0,2

* - вірогідність різниці на рівні не менше р<0,05

Дані проведеного дослідження свідчать про те, що у випадку АНГСК у всіх пацієнтів, незалежно від стадії захворювання, відзначається вірогідне (р<0,05) підвищення внутрішньокісткового тиску вище критичного рівня (що спричиняє появу больового синдрому). Тенденцію до незначного зниження ВКТ виявлено на II стадії захворювання після імпресійного перелому хряща головки стегнової кістки. Проте рівень ВКТ продовжує вірогідно (р<0,05) перевищувати критичний. У процесі порівняння показників ВКТ у групах пацієнтів з різними стадіями АНГСК між собою виявилося, що різниця між групами є невірогідною (р>0,05). Таким чином, вимірювання внутрішньокісткового тиску є простим додатковим методом дослідження (у разі мінімальної рентгенологічної картини і характерних клінічних симптомів), важливим критерієм відбору хворих на МР-томографію.

Експериментальне біомеханічне вивчення методики фенеструючої остеотомії і пластики осередку некрозу головки стегнової кістки. Для підтвердження доцільності досліджуваної операції було виконано дослідження на анатомічних препаратах стегнових кісток.

Досліджували 4 основних і контрольну серію. Результати експерименту показали, що: руйнування кісток без виконання хірургічних втручань відбувалося з типовим переломом шийки стегнової кістки і в середньому під час навантаження 7,9 ± 1,73 кН і переміщення 7,4 ± 1,82 мм; у разі фенестрації з підвертлюгової зони стійкість кістки до руйнування зменшується у два рази; у процесі моделювання АНГСК міцність кістки зменшується на 30 %; у процесі фенестрації з підвертлюгової зони з подальшою керамопластикою міцність проксимального фрагмента стегнової кістки до навантаження збільшувалася порівняно з моделлю АНГСК на 10 %.

Результати клінічного дослідження. Залежно від стадії АНГСК усі фенеструючі остеотомії було поділено на три групи: 1 група (0-I стадії) - 13 хворих (у т.ч. двоє з 0 стадією), 2 група (II стадія) - 20 хворих, 3 група (III стадія) ? 3 хворих.

З урахуванням результатів проведених експериментальних досліджень з'ясувалося, що виконання фенеструючої остеотомії повинно проводитися з вертлюгової зони, діаметр каналу в шийці і головці не повинен перевищувати 12 мм, тунель має проходити по верхньому краю шийки, а утворений кістковий дефект слід заповнювати, наприклад, гідроксіапатитною біфазною керамікою (Патент України № 21126А).

Показанням до фенеструючої остеотомії головки стегнової кістки є асептичний некроз головки стегнової кістки в 0-I-II стадіях захворювання до появи імпресійного перелому. Операцію можна виконувати в III стадії захворювання у разі відмови хворого від ендопротезування суглоба і збереження суглобової щілини.

Результати лікування хворих, оперованих шляхом фенеструючої остеотомії проксимального кінця стегнової кістки, екскохлеації осередку некрозу з кістковою автопластикою і заповненням дефекту кісткової тканини керамікою простежено у 34 хворих, оперованих за розробленими методиками, у терміни від 1 до 10 років. У двох пацієнтів результати лікування не оцінювали у зв'язку з терміном спостереження до одного року. У однієї пацієнтки виконано фенеструючу остеотомію з обох боків.

У зв'язку з тим, що більшість хворих надійшли на лікування в I або II стадії захворювання, відмінні результати отримати практично не вдалося. На цій підставі, а також враховуючи нечисленність спостережуваної групи, результати лікування було розподілено на хороші, задовільні і незадовільні.

На підставі проведеного теоретичного дослідження було розроблено власну схему дослідження хворих з АНГСК.

Усього виконано за розробленою методикою 37 операцій у 36 пацієнтів.

На підставі вивчення цієї групи хворих вдалося встановити, що більшість з них надійшли до клініки в найбільш працездатному віці. Чоловіків було втричі більше, ніж жінок, що є характерним для цього захворювання. Більшість пацієнтів (63,9 %) тривалий час лікувалися консервативно.

Першими ознаками захворювання були: біль, який найчастіше локалізувався не в кульшовому, а в колінному суглобі, іноді в ділянці стегна, попереково-крижовому відділі хребта; спостерігалось обмеження рухів у суглобі; атрофія м'язів стегна і сідничних м'язів, меншою мірою ? атрофія м'язів гомілки; синдром блокади кульшового суглоба (в III стадії).

У процесі рентгенологічного обстеження було виявлено, що більшість хворих (91,7 %) надійшли з 0-I-II стадією захворювання.

Перша рентгенологічна ознака ? зміна щільності кісткової тканини в деяких ділянках голівки. У міру прогресування процесу з'являється специфічний симптом «яєчної шкаралупи» ? ніжна лінія зниженої щільності під субхондральним шаром головки, яку більш чітко видно в бічній проекції. Деформація головки стегнової кістки починалася з латерального краю. Суглобова щілина у цьому випадку розширюється, що пояснюється сплощенням головки стегнової кістки і появою в суглобі випоту.

Надалі, у процесі триваючої кісткової перебудові і функціонування суглоба в несприятливих умовах відбуваються вторинні дегенеративні зміни в результаті приєднання коксартрозу. Виявлені клініко-рентгенологічні ознаки появи і прогресування цього процесу повністю відповідають описаним у літературі.

У 12 хворих (33,4 %) мали місце супутні захворювання ? розповсюджений остеохондроз хребта, спондилоартроз, коксартроз, гіпертонічна хвороба тощо.

МРТ дослідження кульшових суглобів виконано у 15 хворих. З них з метою ранньої діагностики процесу ? у 6, для уточнення меж ураження ? у 5, для контролю за перебігом репаративних процесів у головці стегнової кістки після операції ? у 4.

У чотирьох хворих першої групи мали місце явні ознаки АНГСК II-III стадії з одного боку і скарги на незначний біль під час навантаження у другому кульшовому суглобі. Під час клінічного огляду у двох було виявлено обмеження і болючість внутрішньої ротації в цьому суглобі за відсутності змін на рентгенограмах. Ще двоє пацієнтів звернулися з тими ж скаргами і подібною клініко-рентгенологічною картиною, але зі здоровим другим суглобом.

У чотирьох хворих цієї групи (троє з підозрою на двобічний процес і один ? з однобічним) виконано дослідження внутрішньокісткового тиску в проксимальному метаепіфізі стегнової кістки. У трьох випадках з чотирьох ВКТ виявилося вірогідно вище критичного рівня. В одного пацієнта з підозрою на двобічний процес підвищення ВКТ виявилося невірогідним. Проведена МР-томографія підтвердила діагноз 0 стадії АНГСК у трьох з шести пацієнтів цієї групи, у тому числі у всіх тих хворих, у яких був вірогідно підвищений внутрішньокістковий тиск. У 4 випадках з 5 у випадку АНГСК II-III стадії МР-томографія встановила більш значне поширення процесу, ніж уявлялося на рентгенограмах суглоба. У хворих з IV стадією АНГСК МР-томографія нами не виконувалася.

Це дозволило визначити певну послідовність застосування діагностичних методик для виявлення 0-I стадій АНГСК, а також обґрунтувати необхідність хірургічного втручання.

На підставі проведених досліджень нами запропонована схема обстеження пацієнтів з підозрою на АНГСК, яку апробовано у 19 хворих з терміном спостереження до 3 років. Діагноз АНГСК на етапі клініко-рентгенологічного обстеження було знято у 6 хворих, на етапі вимірювання ВКТ ? у 3 хворих, на етапі МР-томографії ? у 4 хворих. Тільки у 6 пацієнтів з 19 діагноз було підтверджено.

Схема містить: ретельне клінічне обстеження з урахуванням анамнезу, скарг та об'єктивних змін (атрофія м'язів, обмеження внутрішньої ротації в кульшовому суглобі тощо); повноцінне рентгенологічне обстеження, спрямоване на виявлення ознак АНГСК. У разі їх відсутності ? вимірювання внутрішньокісткового тиску. Якщо він у нормі, діагноз АНГБК може бути знято. Якщо тиск вірогідно підвищений або результати дослідження сумнівні, призначають магнітно-резонансну томографію, яка є кінцевим етапом обстеження, що дозволяє уточнити діагноз.

Результати лікування хворих, оперованих шляхом фенеструючої остеотомії проксимального кінця стегнової кістки, екскохлеаціі осередку некрозу з кістковою автопластикою та заповненням дефекту кісткової тканини керамікою, простежено у 34 хворих, оперованих за власними методиками, в терміни від 1 до 10 років. У двох пацієнтів результати лікування не оцінювали у зв'язку з терміном спостереження до одного року. В однієї пацієнтки виконано фенеструючі остеотомії з обох боків.

У зв'язку з тим, що більшість хворих надійшли на лікування в I або II стадії захворювання, відмінні результати отримати практично не вдалося. На підставі цього, а також з огляду на нечисленність спостережуваної групи результати лікування було розподілено на хороші, задовільні та незадовільні.

Оцінку результатів лікування проведено за модифікованою шкалою Харріса (табл. 3).

Таблиця 3. Результати оцінки хірургічного лікування АНГСК

Результати лікування	Операції за стадіями АНГСК
	0-I	II	III	Всього
				n	%
Хороші	10	7	-	17	50,0
Задовільні	3	10	2	15	44,1
Незадовільні	1	-	1	2	5,0
Всього	14	17	3	34	100,0

асептичний некроз стегновий кістка

Хороші і задовільні результати отримані після операцій в 0-I-II стадіях асептичного некрозу головки стегнової кістки і склали 94,1 %.

З незадовільних результатів можна припустити сумнівність застосування даної методики в ранніх стадіях у хворих з надмірною масою тіла і одночасним розвитком АНГСК і артрозних змін у суглобах.

Аналіз результатів лікування показав, що навіть правильно розташовані керамічні імплантанти при різних ураженнях і орієнтації осередку ушкодження кісткової тканини можуть спричинити різний біомеханічний ефект. Вибір оптимальних параметрів (раціональна орієнтація і діаметр тунелю, застосування адекватних керамічних імплантантів з автопластикою) підвищує ефективність лікування асептичного некрозу на ранніх стадіях.

Висновки

1. Аналітичний огляд літератури з хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки в ранніх стадіях показав, що використано весь арсенал відомого хірургічного лікування, що свідчить про складність патології захворювання, труднощі ранньої діагностики і лікування. Встановлено, що на сучасному рівні інтеграції науки найбільш поширеною на ранніх стадіях захворювання є тунелізація шийки стегнової кістки та її модифікації. Однак цей метод ще не є загальновизнаним, оскільки утруднено встановлення діагнозу на дорентгенологічній і ранніх рентгенологічних стадіях, а діагностичні схеми остаточно ще не визначено. Крім того, різновиди тунелізаціі і пластика осередку некрозу - емпіричні, мало обґрунтовані експериментально і біомеханічно, математично, не обґрунтовано раціональний хірургічний доступ до осередку некрозу і вибір імплантованого матеріалу для його заміщення, не вивчено напружено-деформований стан кісткової тканини до і після пластики дефекту в головці стегнової кістки. Усе перераховане свідчить про складність і актуальність даної проблеми і потребує продовження досліджень у цьому напрямку.

2. Математичним моделюванням (методом кінцевих елементів) на об'ємній моделі кульшового суглоба показано, що напружено-деформований стан кісткової тканини в головці і шийці стегнової кістки у випадку асептичного некрозу підвищується на 270 % і розподіляється нерівномірно; оптимальною орієнтацією тунелю для пластики осередку некрозу є його розташування у верхній (латеральній) частині шийки стегнової кістки (зниження напруження після пластики осередку в середньому на 30-60 %, а в медіальній і нижній знижується на 15-20 %); максимальне зміцнення дефекту кісткової тканини і зниження напруження в шийці стегнової кістки досягається заповненням дефекту керамічними імплантатами кулеподібної форми.

3. Доведено, що в експериментальному дослідженні (на анатомічних препаратах) фенеструюча остеотомія стегнової кістки з вертлюгової зони не погіршує характеристик міцності кісткової тканини, а після керамопластики її дефекту міцність збільшується на 10 %, стійкість до руйнування зменшується у два рази, що свідчить про малотравматичність цього доступу. Експеримент повністю підтверджує дані математичного моделювання напружено-деформованого стану кісткової тканини в процесі формування тунелів у шийці стегнової кістки.

4. Після вертлюгових фенеструючих і коригувальних остеотомій з пластикою дефекту кісткової тканини у проксимальному метаепіфізі стегнової кістки внутрішньокістковий тиск є практично ідентичним в порівнюваних групах. У першій групі ? від 19,3 кПа до 2,3 кПа, у другій групі ? від 17,9 кПа до 1,9 кПа. Фенеструюча остеотомія є кращою внаслідок меншої травматичності.

5. Розроблені хірургічні втручання доцільно виконувати в 0-I-II стадіях асептичного некрозу головки стегнової кістки до появи імпресійного перелому. Використання керамічних імплантатів дозволяє здійснювати раннє навантаження через 4-5 місяців після операції, що призводить до скорочення термінів реабілітації.

6. Наслідки лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки (у терміни від 1 року до 10 років) на ранніх стадіях (у разі оцінки за модифікованою шкалою Харріса) характеризуються хорошими результатами у 50 % пацієнтів, задовільними у 44,1 % і незадовільними у 5,9 %.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Филиппенко В.А. Обоснование и оценка эффективности хирургического лечения асептического некроза головки бедренной кости на ранних стадиях / В.А. Филиппенко, Г.Д. Олиниченко // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1997. ? №1. - С. 18-22.

Автор самостійно провів дослідження внутрішньокісткового тиску до та після хірургічного втручання у випадках фенеструючих та коригувальних остеотомій, а також до хірургічного втручання у разі ендопротезування. Здійснив аналіз отриманих результатів.

2. Филиппенко В.А. Керамопластика при хирургическом лечении асептического некроза головки бедренной кости / В.А. Филиппенко, Г.Д. Олиниченко, Л.Г. Буракова // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1998. ? №3. - С. 100-102.

Автор самостійно провів хірургічне втручання, інформаційно-патентний пошук.

3. Филиппенко В.А. Хирургическое лечение ранних стадий асептического некроза головки бедренной кости / В.А. Филиппенко, Г.Д. Олиниченко, В.А. Мезенцев // Літопис травматології та ортопедії. - 2003. ? № 1-2. ? С. 123-125.

Особистий внесок автора полягає в обґрунтуванні способу хірургічного лікування та виконанні хірургічного втручання.

4. Олиниченко Г.Д. Влияние ориентации туннеля в шейке бедренной кости на напряженно-деформируемое состояние ее головки и шейки при асептическом некрозе / Г.Д. Олиниченко // Медицина и … ? 2006. ? № 3 (14). - С. 19-24.

5. Филиппенко В.А. Влияние диаметра туннеля в шейке на напряженно-деформированное состояние проксимального отдела бедренной кости при асептическом некрозе / В.А. Филиппенко, З.М. Мителева, Г.Д. Олиниченко // Медицина и … ? 2007. ? №2 (17). - С. 30-34.

Особистий внесок автора полягає у формулюванні завдання для розрахунку оптимального діаметра тунелю для фенеструючої остеотомії у випадку асептичного некрозу головки стегнової кістки.

6. Мителева З.М. Хирургическое лечение асептического некроза головки бедренной кости на ранних стадиях (обзор литературы) / З.М. Мителева, Г.Д. Олиниченко, Н.Ю. Полетаева // Медицина и … ? 2007. ? № 3-4 (18). - С. 9-12.

Самостійно провів інформаційно-патентний пошук з питань лікування ранніх стадій асептичного некрозу головки стегнової кістки, провів аналіз, брав участь у написанні статті.

7. Олиниченко Г.Д. Обоснование хирургического лечения асептического некроза головки бедренной кости на ранних стадиях / Г.Д. Олиниченко // Літопис травматології та ортопедії. - 2009. ? № 1-2. - С. 14-20.

8. Патент України 21126А, Україна, МКІ А 61В17/56. Спосіб хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки та пристрої для його виконання / Філіпенко В.А., Олініченко Г.Д., Лигун Л.М., Істомін А.Г.; заявник і патентовласник ХНДІОТ ім. проф. М.І. Ситенка. ? № 97031063; заявл. 11.03.97; опубл. 04.11.97, Бюл. № 1.

Особистий внесок автора полягає в розробці пристроїв для здійснення хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки, проведенні інформаційно-патентного пошуку.

9. Мітелева З.М. Пластика осередка ураження при асептичному некрозі голівки стегнової кістки / З.М. Мітелева, В.А. Філіпенко, Г.Д. Олініченко: тез. доповідей наук.-практ. конф. «75 років Укр.НДІТО». - Київ, 1994. - С. 64-66.

Автор виконав відбір пацієнтів на операцію, інформаційно-патентний пошук, самостійне оперування пацієнтів.

10. Филиппенко В.А. Диагностика и хирургическое лечение асептического некроза головки бедренной кости / В.А. Филиппенко, З.М. Мителева, Г.Д. Олиниченко: матеріали науково-практичної конференції «Актуальні проблеми геріатричної ортопедії» (Київ, 21-22 листопада1996 р.) / АМН України, Ін-т геронтології АМН України. ? Київ, 1996. ? С. 109-110.

Автор виконав відбір пацієнтів, розробку алгоритму обстеження пацієнтів, показань до хірургічного втручання, самостійно оперував хворих.

11. Мезенцев В.А. Современные подходы к хирургическому лечению асептического некроза головки бедренной кости / В.А. Мезенцев, Г.Д. Олиниченко: матеріали науково-практичної конференції «Реконструктивно-відновна хірургія в травматології та ортопедії» / Літопис травматології та ортопедії. ? Київ, 2009. ? №1-2. - С. 219.

Особистий внесок автора полягає в оцінці сучасних поглядів на методи хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки.

12. Мителева З.М. Биомеханическое обоснование туннелизации шейки бедренной кости при асептическом некрозе / З.М. Мителева, Г.Д. Олиниченко, Н.Ю. Полетаева: материалы IХ Всероссийской конференции по биомеханике «Биомеханика-2008». ? Нижний Новгород, 2008. ? С. 35-37.

Особистий внесок автора полягає у формулюванні завдань для біомеханічного обґрунтування фенеструючої остеотомії для лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки.

Анотація

Олініченко Г.Д. Обґрунтування хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки на ранніх стадіях у дорослих. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 ? травматологія та ортопедія. Державна установа „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України”, Харків, 2011.

Комплексне клініко-експериментальне дослідження присвячено питанням обґрунтування, розробки і апробування методики хірургічного лікування асептичного некрозу головки стегнової кістки (АНГСК) у ранніх стадіях його розвитку у дорослих для поліпшення результатів лікування пацієнтів. Наведено результати експериментального обґрунтування орієнтації тунелю в шийці і головці стегнової кістки, динаміки внутрішньокісткового тиску в проксимальному метаепіфізі стегнової кістки при хірургічному лікуванні ранніх стадій АНГСК. Розроблено кількісну біомеханічну модель напружено-деформованих станів проксимального відділу стегнової кістки за наявності осередку асептичного некрозу, математично обґрунтовано оптимальний доступ і раціональний діаметр тунелю до осередку асептичного некрозу, Запропоновано та клінічно апробовано методику фенеструючої остеотомії проксимального відділу стегнової кістки з пластикою дефекту кісткової тканини керамікою з визначенням її ефективності у віддаленому періоді.

Ключові слова: асептичний некроз, головка стегнової кістки, метод кінцевих елементів, внутрішньокістковий тиск, тунель, фенеструюча остеотомія.

Аннотация

Олиниченко Г.Д. Обоснование хирургического лечения асептического некроза головки бедренной кости на ранних стадиях у взрослых. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.21 ? травматология и ортопедия. Государственное учреждение «Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко Академии медицинских наук Украины», Харьков, 2011.

Комплексное клинико-экспериментальное исследование посвящено вопросам обоснования, разработки и апробации методики хирургического лечения асептического некроза головки бедренной кости (АНГБК) в ранних стадиях его развития у взрослых для улучшения результатов лечения пациентов. Разработаны оригинальные математические модели (с использованием метода конечных элементов) для исследования напряженно-деформированных состояний при АНГБК, на основании которых была определена оптимальная ориентация туннелей к очагу некроза, оптимальный диаметр туннеля и эффект снижения напряжений после заполнения керамикой туннелей и заполнения дефекта в головке бедренной кости после удаления очага некроза.

Доказано, что в экспериментальном исследовании (на анатомических препаратах) фенестрирующая остеотомия бедренной кости из вертельной зоны не ухудшает прочностных характеристик костной ткани, а при керамопластике ее дефекта прочность увеличивается на 10 %, устойчивость к разрушению уменьшается в два раза, что свидетельствует о малотравматичности этого доступа. Эксперимент полностью подтверждает данные математического моделирования напряженно-деформированного состояния костной ткани при формировании туннелей в шейке бедренной кости. Показано, что оптимальным вариантом хирургического вмешательства является фенестрирующая остеотомия и керамопластика костного дефекта после удаления очага некроза.

Измерение внутрикостного давления при вертельных фенестрирующих и корригирующих остеотомиях показало их достаточную идентичность, что свидельствует о патогенетической обоснованности этих операций, однако фенестрирующая остеотомия является менее травматичной.

Показана необходимость включения МР-томографии тазобедренного сустава в диагностический процесс для верификации диагноза, стадии заболевания и контроля хода репаративних процессов в постоперационном периоде.

Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать схему обследования пациентов в ранних стадиях АНГБК, обосновать показания и методику хирургического лечения, провести ее клиническую апробацию. Разработанные хирургические вмешательства целесообразно выполнять в 0-I-II стадиях АНГБК до появления импрессионного перелома. Использование керамических имплантатов позволяет осуществлять раннюю нагрузку (через 4-5 мес) после операции, что приводит к сокращению сроков реабилитации.

Установлено, что выполнение фенестрирующей остеотомии должно проводиться из вертельной зоны, диаметр канала в шейке и головке не должен превышать 12 мм, проходить туннель должен по верхнему краю шейки, а образующийся костный дефект необходимо заполнять бифазной керамикой.

Всего выполнено по разработанной методике 37 операций у 36 пациентов.

Исходы лечения больных, оперированных путем фенестрирующей остеотомии проксимального конца бедренной кости, экскохлеации очага некроза с костной аутопластикой и заполнения дефекта костной ткани керамикой, прослежены у 34 пациентов, оперированных по нашим методикам, в сроки от 1 до 10 лет с оценкой результата по модифицированной шкале Харриса. Хорошие и удовлетворительные результаты получены при операциях в 0-I-II стадиях асептического некроза головки бедренной кости и составили 94,1 %.

Ключевые слова: асептический некроз, головка бедренной кости, метод конечных элементов, внутрикостное давление, туннель, фенестрирующая остеотомия.

Annotation

Olinichenko G.D. Justification of surgical treatment of aseptic necrosis of femoral head at the early stage in adults. - Manuscript.

Thesis competing for scientific degree of candidate of medical science on specialty 14.01.21 - Traumatology and Orthopaedics. SI «Institute of pathology of spine and joint of NАМS of Ukraine», Kharkov, 2011.

Integrated clinical and experimental research devoted to study, develop and approbation methods of the surgical treatment of aseptic necrosis of femoral head (ANHSK) in the early stages of its development in adults for improving the treatment of patients. The results of the pilot study targeting the tunnel head and neck in the hip, dynamic pressure inside bone of the proximal femur metaepiphysis of surgical treatment of early stages ANHSK. A quantitative biomechanical model of the stress-strain in the proximal femur in the presence of aseptic necrosis lesion, mathematically proved the optimum and rational diameter access tunnel to the fire aseptic necrosis, proposed and clinically tested method fenestruyuchoyi osteotomy of the proximal femur with bone defect plasty ceramics defined its efficacy in long term.

Keywords: aseptic necrosis of the femoral head, finite element method, inner bone pressure tunnel fenestruyucha osteotomy.

Размещено на Allbest.ru

...