Предикторы механических осложнений интрамедуллярного остеосинтеза нестабильных вертельных переломов у пациентов старческого возраста



Демографическое старение населения приводит к росту числа переломов на фоне хрупкости кости, в том числе к увеличению переломов проксимального отдела бедренной кости [1, 2]. Переломы проксимального отдела бедра по-прежнему остаются одной из наиболее значимых проблем в травматологии всего мира [3]. По данным О.М. Лесняк с соавт. в России каждые 5 минут происходят падения, приводящие к таким переломам [4]. Подавляющее большинство пациентов, получивших перелом проксимального отдела бедренной кости, относятся к старческой возрастной группе по классификации ВОЗ (старше 75 лет) [5]. В последнее время в структуре переломов проксимального отдела бедра отмечается тенденция к увеличению частоты встречаемости вертельных переломов. По данным литературных источников несколько десятков лет назад переломы шейки бедра и переломы вертельной области соотносились как 1 к 1, в настоящее время вертельные переломы стали встречаться гораздо чаще, так на 2 перелома шейки бедра приходиться 3 перелома вертельной области [6]. Стоит отметить, что вертельный перелом бедра описывается как один из самых драматичных, так как он сопровождается крайне высокой летальностью (от 12% до 50% в течение первого года после травмы), инвалидизацией и значительными затратами системы здравоохранения [1, 2, 7].

С целью предупреждения гипостатических осложнений, фиксация перелома должна позволять раннюю активизацию пациента с полной нагрузкой на поврежденную конечность [8]. Учитывая эти требования, погружной остеосинтез, его экстрамедуллярный или интрамедуллярный вариант, является методом выбора при вертельных переломах. В случае «стабильных» переломов, к которым относят переломы типа 31А1 по классификации AO/ОТА, предпочтение отдается динамическому бедренному винту (DHS). К его преимуществам перед цефаломедуллярным фиксатором относят меньшую хирургическую агрессию, сокращение длительности операции и экономическую эффективность при сопоставимых результатах применения. При этом в лечении «нестабильных» вертельных переломов (31A2, 31A3 по AO/ОТА), которые наиболее часто встречаются в старческом возрасте, золотым стандартом признано применение цефаломедуллярных штифтов [9]. По данным ряда авторов основным механическим осложнением погружного остеосинтеза является cut-out (от 1,4 % до 19 %), который представляет собой варусный коллапс перелома с прорезыванием головки шеечным винтом или спиральным лезвием [10, 11].

Различные исследования демонстрируют, что риск cut-out после остеосинтеза увеличивается несколькими переменными, такими как тип перелома, остеопороз, качество репозиции, пространственное положение кончика шеечного импланта в головке бедренной кости и др. [2,12,13,14]. Тип перелома является важным фактором риска механических неудач остеосинтеза. В литературе описана повышенная частота механических осложнений, связанная со сложными, нестабильными чрезвертельными переломами. При этом стабильные переломы (31А1 по AO/ОТА) сопровождались низким уровнем осложнений [10]. Большое значение в прогнозировании cut-out придается положению шеечного импланта в головке бедренной кости. В 1959 году Cleveland с соавт., изучая риск механических осложнений, внедрили систему разделяющую головку бедренной кости на 9 зон, определив при этом влияние расположения винта на прогнозирование cut-out [15]. Caruso с соавт. модифицировали эту систему, сократив ее до трех, центральной и двух периферических («+» и «х») [16] (Рис 1).

Baumgaertner с соавт . были первыми, кто установил, что tipapex distance (TAD), то есть суммарное расстояние от кончика винта до верхушки головки бедра, является одним и з основных предикторов cut-out. Авторы пришли к выводам, что риск cutout резко увеличивается при TAD более 25 мм, а оптимальное положение винта — это центр головки в прямой и аксиальной проекциях [17]. Parker с соавт. также сообщал о зависимости cut-out от пространственного расположения винта в головке, на основании чего рассчитывается, так называемый Parker’s ratio index (PRI) [13] (Рис 2).

SITERIOR

INFERIOR

Рисунок 1. Модифицированная система Cleveland. Девять областей сокращены до трех, центральной (5 область, выделенная белым цветом), периферической «+» (2,4,6,8 области, выделенные черным цветом) и периферической «x» (1,3,7,9 области, выделенные серым цветом)

Рисунок 2. Tip-apex distance (TAD): сумма расстояний (мм) от кончика винта до вершины головки бедра в двух проекциях. X ap, X lat, D ap и D lat – являются величинами измеряемыми на рентгенограмме. D true равен известному диаметру шеечного импланта. Parker’s ratio index (PRI).: соотношение AB /

AC × 100 в каждой проекции. АС: экваториальный диаметр головки бедра (А: нижний/задний полюс; С: верхний/ передний полюс); В: точка пересечения оси винта с отрезком АС. PRI 0-33 соответствует нижнему/заднему положению винта, 34-66 – центральному, 67-100 – верхнему/переднему положению

Ряд авторов в качестве возможных причин cut-out, даже в условиях «идеально» выполненного остеосинтеза, выделяют вторичные причины, такие как аваскулярный некроз головки бедренной кости, инфекционные осложнения после остеосинтеза и ревизионные операции [18].

Проблема механических осложнений остается многофакторной, ее связывают с возрастом, полом, остеопорозом, типом перелома, качеством репозиции и некорректным положением шеечного импланта. Надежность вышеуказанных показателей до конца не изучена, часть данных противоречивы и ставится некоторыми авторами под сомнение [19,20,21,22].

Целью данного исследования явилось изучение возможных предикторов cut-out при интрамедуллярном остеосинтезе нестабильных вертельных переломов проксимального отдела бедра у пациентов старше 75 лет.

Материалы и методы

Ретроспективное исследование проводилось на базе ГБУЗ ГКБ №17 департамента здравоохранения г. Москвы в период с августа 2017 по декабрь 2019 года. За этот период было прооперировано 629 пациентов с переломом проксимального отдела бедра. Переломы были разделены на внутрикапсульные (n=239) и внекапсулярные (n=390). Внекапсулярные переломы, в свою очередь, были разделены на стабильные (31A1) (n=121) и нестабильные (31A2, 31A3) (n=269). Оценка характера переломов была проведена согласно классификации AO/OTA 2018 года, без разделения на подгруппы [23].

Из исследования были исключены пациенты cut-out у которых произошел в результате вторичных причин, связанных с костной патологией (кроме остеопороза), таких как аваску-лярный некроз головки бедренной кости, метастазирование и инфекционные осложнения после остеосинтеза. Так же из исследования исключены пациенты после ревизионных операций; пациенты недоступные для наблюдения и выполнения рентгенограмм через 3 месяцев после операции; умершие в течение трех месяцев после операции, не имевшие при этом признаков механических осложнений остеосинтеза. В итоге, в исследование приняло участие 183 пациента старше 75 лет, прооперированных по поводу «нестабильного» (31A2, 31A3) чрезвертельного перелома бедра, полученного в результате т.н. «низкоэнергетической травмы» (Рис 3).

Все пациенты, принимавшие участие в исследование, дали информированное письменное согласие. Одобрение на проведение клинического исследования получено Этическим комитетом при ГБУЗ ГКБ №17 г. Москвы.

Хирургическое лечение

Оперативное лечение выполнялось в положение на спине, на ортопедическом столе. Репозиция производилась закрытым способом под контролем С-дуги. Применялись импланты: Стержень вертельный (Гамма), тип шеечного импланта - винт, длина 240 мм, 130°, (ООО «ДИСИ», Россия) и Proximal Femoral Nail Anti-rotation (PFNA), тип шеечного импланта – спиральное лезвие, длина 240 мм, 130° (Double

Medical Technology Inc., Китай). Всем пациентам с раннего послеоперационного периода разрешалась ходьба при помощи дополнительной опоры без ограничения нагрузки на оперированную конечность.

Рисунок 3. Блок-схема отбора пациентов для исследования

Радиологический анализ

После оперативного вмешательства были выполнены рентгенограммы в стандартных прямой и боковой проекциях. Положение шеечного импланта (винта или спирального лезвия) оценивалось по трем параметрам: TAD, PRI и положение винта в зонах Cleveland (в модификации Caruso с соавт.). Оценка степени выраженности остеопороза производилась при помощи Singh index [14]. Качество послеоперационной репозиции оценивалась по трем категориям «хорошая», «удовлетворительная» и «плохая» предложенным Baumgaertner [16]. Для классификации использовалось два критерия: угловые смещения (1), (включающее 2 параметра анатомичное или вальгусное восстановление шеечно-диафизароного угла (ШДУ) в прямой проекции и угловое смещение <20° в боковой проекции), и смещение ≤4 мм любого из фрагментов (2) за исключением малого вертела. Хорошая репозиция считалась при выполнении двух критериев, удовлетворительная одного. При отсутствии обоих критериев репозиция расценивалась как плохая. Контрольные клинические и рентгенологические исследования проводились через 6 и 12 недель после операции.

Статистический анализ

Статистический анализ полученных результатов проводился при помощи Microsoft Excel (Пакет Office 365) и статистических библиотек SciPy 0.13.3 и NumPy 1.8.2 для Python 3.4 (Python Software Foundation, Delware, USA). Для каждой из непрерывных величин приведены: среднее (M) и стандартное отклонение (SD) или медиана (Мед) и верхняя (25%) и нижняя квартили (75%) в зависимости от типа распределения. Гипотеза о нормальном распределении проверялись с использованием критерия Шапиро-Вилка. Достоверность отличий между двумя группами проверялась с помощью t-критерия Стьюдента, и непараметрического критерия U-критерий Манна-Уитни. Оценка качественных данных между группами осуществлялся с помощью χ2-квадрата Пирсона и расчетом p-уровня значимости. Статистически значимыми считали различия при значениях р<0,05.

Результаты

Среди 183 пациентов с нестабильным чрезвертельным переломом у 11 произошел cut-out что составляет 6,01%, и соответствует литературным данным [22,24,25]. Среднее значение TAD для 172 пациентов без cut-out составило 23,68 мм, по сравнению с 32,68 мм в 11 случаях с cut-out (T-тест: p= 0,017) (Рис 4). Среднее значение PRI в группе без механических осложнений составило 45,73 по сравнению с 50,73 в прямой проекции (T-тест: p= 0,29) и 49,7 и 48,91 в боковой проекции соответственно (T-тест: p= 0,86). Чаще всего варусный коллапс перелома происходил, когда шеечный имплант находился в периферической зоне «х» модифицированной системы Clevelend (9,52%), однако этот результат не показал статистической значимости (T-тест: p= 0,772). Доля пациентов мужского пола, у которых произошел cut-out, была выше по сравнению с пациентами женского пола 13,89 и 4,08% соответственно (Тест Xи-квадрат: p= 0,027). Репозиция перелома оценивалась как хорошая в 44,81% случаев (82 из 183), удовлетворительная в 40,98% (75 из 183) и плохая в 14,21% (26 из 183). При этом показатель cut-out составил 1,22% в случае с хорошей репозицией, 8% с удовлетворительной и 15,38% когда репозиция была плохой (Тест Xи-квадрат: p= 0,02). Статистический анализ не показал существенных различий в группах с cut-out и без него в зависимости от возраста (Тест Шапиро-Уилка: p= 0,44), степени выраженности остеопороза (Тест Xи-квадрат: p= 0,812) и типа шеечного фиксатора (Тест Xи-квадрат: p= 0,608) (Табл. 1).

Таблица 1

Анализ влияния факторов на риск cut-out

Факторы	Все	Без Cut-out (n=172 (%))	Cut-out (n=11(%))	p-значение
Пол				0,027
Мужской	36	31 (86,11)	5 (13,89)
Женский	147	141 (95,92)	6 (4,08)
Возраст	83,58	83,66	82,36	0,44
Singh index				0,812
1	45	43 (95,56)	2 (4,44)
2	40	36 (90,00)	4 (10)
3	54	51 (94,44)	3 (5,56)
4	42	40 (95,24)	2 (4,76)
5	2	2 (100)	0
Тип шеечного фикстора				0,608
Шеечный винт	129	122 (94,57)	7 (5,43)
Спиральное лезвие	54	50 (92,59)	4 (7,41)
TAD (мм)	24,2	23,68	32,68	0,017
PRI (в прямой проекции)	46,03	45,73	50,73	0,29
Положение винта в прямой проекции
Верхнее	25	23 (92)	2 (8)
Центральное	117	110 (94,2)	7 (5,98)
Нижнее	41	39 (95,12)	2 (4,88)
PRI (в боковой проекции)	49,66	49,7	48,91	0,86
Положение винта в боковой проекции
Переднее	22	21 (95,45)	1 (4,55)
Центральное	135	127 (94,07)	8 (5,93)
Заднее	26	24 (92,31)	2 (7,69)
Модифицированная система Cleveland				0,772
Центральная область	89	84 (94,38)	5 (5,62)
Периферическая область +	73	69 (94,52)	4 (5,48)
Периферическая область x	21	19 (90,48)	2 (9,52)
Качество репозиции				0,02
Хорошая	82	81 (98,78)	1 (1,22)
Удовлетворительная	75	69 (92,00)	6 (8,00)
Плохая	26	22 (84,62)	4 (15,38)

TAD: Tip-apex distance; PRI: Parker’s ratio index; Значимые P-значения выделены жирным шрифтом

Обсуждение

Cut-out считается механическим осложнением, которого больше всего опасается хирург, выполняя остеосинтез вертельного перелома у пожилого пациента. В случае этого осложнения пациенту необходима повторная операция, которая технически сложнее, а также несет много рисков в особенности для пожилых, зачастую коморбидных пациентов. В связи с этим, знание предикторов развития этого осложнения является важным и должно способствовать снижению частоты cut-out.

Среди множества факторов, увеличивающих риск механических осложнений, авторы часто выделяют TAD, положение шеечного импланта и качество репозиции. Однако некоторые исследования утверждают, что TAD является наиболее сильным предиктором cut-out [2,16,17].

Наше исследование подтвердило значимую связь между TAD и риском миграции шеечного импланта. В группе пациентов с cut-out значение Т AD было выше, чем в группе без механических осложнений, 32,68 мм и 23,68 мм соответственно ( p= 0,017). Некоторые авторы ставят под сомнение пороговое значение TAD<25 мм, обычно рассматриваемое в литературе. Так Caruso с соавт. в исследовании 2022 года сообщили, что риск cut-out для шеечного винта увеличивается при TAD более 34,8 мм [25]. Baumgaertner с соавт . рассчитывали значение TAD для шеечного винта, и учитывая тот факт, что спиральное лезвие имеет несколько иную конструкцию, авторы исследуют этот параметр для него отдельно. Nikoloski с соавт . c сообщают что правило TAD<25 мм не должно применятся для PFNA и рекомендуют избегать TAD <20 мм из-за риска медиальной (аксиальной) миграции лезвия и избегать TAD>30 мм, чтобы избежать cut-out. [26]

В нашем исследовании применялось два типа цефаломе-дуллярных конструкций: с шеечным винтом и со спиральным лезвием. Цефаломедуллярный штифт с шеечным винтом применялся чаще, в 70,5% случаев, тогда как металлофиксатор со спиральным лезвием в 29,5% (129/54). В результате анализа полученных данных тип шеечного импланта не оказал влияние на риск cut-out (p= 0,608). Наши данные согласуются с результатами метаанализа Mitchell Ng с соавт., в котором сообщается, что не выявлено разницы в рисках cut-out для шеечного винта ( n=745) или для спирального лезвия (n = 371) (OR: 1,03; 95% ДИ: 0,25-4,23) [27]

Исследуя показатель пространственного положения винта, такой как Parker’s ratio index (PRI) в прямой (p= 0,29) и боковой (p= 0,86) проекциях, мы не обнаружили его влияния на cutout. Так же не было выявлено зависимости риска cut-out от расположения винта в модифицированной системе Cleveland (p= 0,772). Наши результаты не подтвердили выводы других авторов. В своем исследовании 1992 года Parker отнес заднее положении винта к значимым предикторам cut-out [14]. Baumgaertner с соавт. в 1995 году так же сообщал, что риск cut-out увеличивается при расположении кончика шеечного импланта в передне-центральной и задне-ниж-неи частях головки [17]. Caruso с соавт. применив в 2017 году модифицированную систему Cleveland сообщили о том, что в случае расположения винта в переферической зоне «х», риск cut-out увеличивается в 5 раз, а в 2022 году продемонстрировал статистически значимую корреляцию расположение винта в центральной зоне (5) со снижением риска cut-out (p< 0.002) [16, 25]. Andruszkow с соавт. в своем исследовании рекомендует избегать переднего расположения винта (PRI<40) в боковой проекции из-за значительного увеличения частоты механических осложнений [24]. Многие сходятся во мнении, что центральное расположение шеечного импланта в боковой проекции является самым безопасным. Однако Karapınar с соавт. в исследовании 2021 года пришли к выводу, что нижне-заднее расположение спирального клинка так же безопасно как центрально-центральное и нижне-центральное [28]. Что касается прямой проекции исследователи пришли к консенсусу, что расположение шеечного импланта в верхней части головки увеличивает риск миграции металлофиксатора. Однако, мнения в отношении того какое положение, центральное или нижнее лучше, расходятся [22]. Тут стоит обратить внимание на то, что более нижнее положение шеечного импланта одновременно отдаляет его от центра головки и там самым увеличивает TAD. В биомеханическом исследовании Kane с соавт, установили, что нижне-центральное положение с TAD более 25 мм, обеспечивает равную, если не превосходящую стабильность по сравнению с центрально-центральном расположении винта с TAD менее 25 мм [29].

Считается, что низкое качество кости увеличивает риск несостоятельности остеосинтеза. В нашем исследовании мы не обнаружили существенной взаимосвязи между остеопорозом, оцениваемым при помощи Singh index, и риском cut-out. Наши данные противоречат выводам Lobo-Escolar с соавт., но согласуются с результатами Kashigar с соавт. [2, 22]. К этим выводам следует относится осторожно, в связи с данными Klatte с соавт., который сообщил о низкой корреляцией между Singh index и остеопорозом [30].

В нашем исследовании только у одного пациента с хорошей репозицией произошло механическое осложнение, тогда как в 15,38% случаев с плохой репозицией произошел cut-out. Многие авторы сообщают о тесной связи неудовлетворительной репозиции и высоким риском cut-out, при этом, обращая особое внимание на анатомическое или вальгусное восстановление шеечно-диафизарного угла [21, 22, 27]. Так Andruszkow с соавт. сообщают, что «вальгусная» репозиция шеечно-диафиарного угла в 5-10° была связана с тенденцией к снижению частоты cut-out [24].

Основным ограничением нашего исследования был его ретроспективный характер, а также качество послеоперационных рентгенограмм, так как они выполнялись с разной степенью внутренней ротации.

Выводы

В результате нашего исследования было выявлено три основных предиктора cut-out при интрамедуллярном остеосинтезе нестабильных вертельных переломов проксимального отдела бедра у пациентов старше 75 лет: TAD, качество репозиции и мужской пол. TAD и качество репозиции являются факторами, которые хирург может контролировать во время операции. При этом особое внимание стоит уделять репозиции перелома, так как она напрямую связана с позиционированием шеечного импланта. При этом тип шеечного импланта, остеопороз, пространственное положение винта в головке бедренной кости не показали достоверную значимость для прогнозирования cut-out.