Восстановление уровня суставной линии при ревизионном эндопротезировании коленного сустава (обзор литературы)
Автор: Бовкис Г.Ю., Куляба Т.А., Корнилов Н.Н.
Журнал: Кафедра травматологии и ортопедии @jkto
Статья в выпуске: 4 (42), 2020 года.
Бесплатный доступ
Эндопротезирование становится наиболее эффективным и распространенным методом лечения терминальных стадий остеоартроза и других дегенеративных заболеваний коленного сустава. Одним из основных моментов при артропластике коленного сустава является восстановление нормального уровня суставной линии и заднего офсета бедренной кости. Для клинического использования предложен ряд способов определения желательного уровня суставной линии, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. В данной статье проводится обзор вышеупомянутых способов, анализируются механизм и последствия изменения уровня суставной линии. Основываясь на полученных в анализируемых статьях данных исследований, сформированы практические рекомендации для хирурга, в которых отмечаются основные моменты, которым необходимо уделить особое внимание при проведении как первичного, так и особенно ревизионного эндопротезирования коленного сустава.Справедливости ради хочется отметить, что до настоящего времени не установлен оптимальный способ определения нормального уровня суставной линии при первичном или ревизионном эндопротезировании коленного сустава. Поэтому для минимизации возможных ошибок в ходе предоперационного планирования целесообразно применять предложенные в статье математические формулы, а выполняя операцию использовать все доступные анатомические ориентиры, позволяющие определить нормальный уровень суставной линии, стремясь к ее восстановлению с точностью ±4 мм от нативного.
Уровень суставной линии, задний офсет бедренной кости, эндопротезирование коленного сустава, ревизионное эндопротезирование коленного сустава, коленный сустав, нестабильность при средних углах сгибания, импинджмент надколенника
Короткий адрес: https://sciup.org/142229991
IDR: 142229991 | DOI: 10.17238/issn2226-2016.2020.4.29-36
Текст обзорной статьи Восстановление уровня суставной линии при ревизионном эндопротезировании коленного сустава (обзор литературы)
Эндопротезирование становится наиболее эффективным и распространенным методом лечения терминальных стадий остеоартроза и других заболеваний коленного сустава. По мере увеличения числа первичных артропластик неуклонно возрастает и количество ревизионных операций.[1] Достижение длительного срока службы современных имплантатов и оптимальной функции коленного сустава после первичного или ревизионного вмешательства невозможно без соблюдения ряда принципиальных требований, предъявляемых к корректной установке компонентов эндопротеза. Основными из них являются восстановление анатомической оси нижней конечности, создание равновеликих сгибательного и разгибательного промежутков, баланс околосуставных мягкотканных структур, надежная фиксация компонентов эндопротеза, восстановление нормального уровня суставной линии и заднего офсета бедренной кости. [2][3]
Коленный сустав – это сложный с биомеханической точки зрения механизм, обладающий 6-ю степенями свободы и совершающий движения в трех плоскостях: сгибание-разгибание, отведение-приведение, внутренняя-наружная ротация, причем в нативном суставе постоянно изменяется как характер движений, так и оси, вокруг которых они происходят.[3] Современные имплантаты и хирургическая техника их установки нацелены на максимальное сохранение этого многообразия движений. [4] Одним из основных условий корректно выполненного эндопротезирования, не поддающимся компенсации другими хирургическими и техническими нюансами операции или устройством устанавливаемой конструкции, является восстановление нормального уровня суставной линии и заднего офсета бедренной кости. Их изменение ведет к неизбежному нарушению баланса мягкотканых структур, обеспечивающих стабильность коленного сустава на протяжении всей амплитуды движений и появлению нестабильности, ограничению движений и механической перегрузке мягкотканых и костных образований, тем самым усиливая болевой синдром и ухудшая функциональный результат эндопротезирования.
Важность восстановления нормального уровня суставной линии отмечается в научных публикациях с середины 80-х годов прошлого столетия в период интенсивного развития технологий эндопротезирования и изучения результатов операций. Так в 1985г. одни из теоретических и практических основателей артропластики Hungerford и Krackow в своих публикациях уделили особое внимание позиционированию бедренного компонента для установления линии сустава в соответствии с анатомическими точками прикрепления коллатеральных связок. Они подчеркнули, что наибольшее значение восстановление нормального уровня суставной линии имеет при имплантации эндопротезов с сохранением задней крестообразной связки, позволяющей максимально сохранить проприоцепцию и стабильность коленного сустава, но ее нарушение при имплантации конструкций с большей степенью механической связанности между компонентами эндопротеза (заднестабилизированных, варус/вальгус связанных, шарнирных) также оказывает существенное влияние на функциональный результат артропласти- ки. [5] В 1986г. Figgie H.E. с соавторами, опубликовав результаты оценки функционального состояния коленных суставов через 2,5 года после тотального эндопротезирования, утверждали, что повышение уровня суставной линии на 8 мм и больше приводит к значимому ухудшению функциональных показателей. [6] Авторы более поздних работ приводят другие критические значения изменений нормального уровня суставной линии, ведущие к существенному нарушению функции искусственного сустава: так Han H.S. указывает на то, что изменение уровня суставной линии на 5 мм и более приводит к ухудшению функциональных результатов операций, а Hofmann A. A. с соавторами утверждают о еще более узком допустимом промежутке - от – 4 мм до + 4 мм от нативного уровня.[7][8]
Несмотря на то, что в специализированной литературе данной теме уделяется существенное внимание, в настоящее время нет единого мнения об оптимальном способе определения правильного положения суставной линии и допустимом интервале изменения ее уровня, не влекущем значимого ухудшения функции искусственного сустава. В тоже время, болевой синдром и нарушение функции коленного сустава вследствие изменения уровня суставной линии, явившиеся показаниями к ревизионной операции, по данным Porteous A.J. отмечаются у 36% больных, подвергнутых ревизионной артропластике, по наблюдениям Han H.S. у 47,6% пациентов, а по мнению Partington P.F. - в 79% случаев ревизионного эндопротезирования коленного сустава. [9][7][10][2]
Материал и методы
Для написания литературного обзора был проведен расширенный поиск научных публикаций, посвященных проблеме восстановления уровня суставной линии и заднего офсета мыщелков бедренной кости при первичном и ревизионном эндопротезировании коленного сустава. Использованы научные электронные базы PubMed и eLIBRARY с глубиной поиска в период с 2002 по 2019 г. В обзор включен ряд более ранних фундаментальных научных исследований конца XX — начала XXI веков, посвященных данной тематике. Поиск проводили с использованием следующих ключевых слов: уровень суставной линии (joint line), задний офсет бедренной кости (posterior femoral condylar offset ), эндопротезирование коленного сустава (total knee arthroplasty), ревизионное эндопротезирование коленного сустава (revision total knee arthroplasty) коленный сустав (knee joint), нестабильность при средних углах сгибания (midflexion instability), импинджмент надколенника (patella impindgment). В результате проведенного поиска было отобрано 35 (2 отечественные и 33 зарубежных) публикаций, на наш взгляд, наиболее соответствующих теме обзора.
Результаты
Залогом успешного эндопротезирования коленного сустава является воссоздание взаимоотношений между суставными структурами, максимально близкое к нормальной анатомии. Один из ключевых факторов - это восстановление нативного уровня суставной линии. Для осознания значения нормального уровня суставной линии в достижении оптимальных клини- ческих результатов эндопротезирования необходимо ответить на следующие вопросы:
- Где находится нормальный уровень суставной линии?
- Каковы негативные клинические проявления его повышения?
- Какой должна быть последовательность действий или стратегия хирурга для минимизации ошибок при восстановлении нормального уровня суставной линии?
Где находится нормальный уровень суставной линии? В изученной литературе нет единого мнения о нормальном расположении уровня суставной линии и способы ее определения можно разделить на две группы: референтные расстояния от фиксированных анатомических структур и вычисляемые с помощью математических формул значения для каждого индивидуума применительно к различным анатомическим ориентирам. [11][12] Необходимо подчеркнуть, что описанные ниже способы чаще используются при ревизионных вмешательствах когда определить изначальный уровень суставной линии прямыми измерениями не представляется возможным. Остановимся немного детальнее на наиболее часто применяемых способах определения уровня суставной линии.
Используемый во время первичного эндопротезирования метод восстановления нормального уровня суставной линии на основе корректного выполнения резекций суставных поверхностей, соответствующих высоте бедренного и большеберцового компонентов имплантата, не применим при большинстве реэндопротезирований. [11] Во время ревизионного вмешательства приходится ориентироваться на косвенные анатомические ориентиры, такие как головка малоберцовой кости, латеральный и медиальный надмыщелки и приводящий бугорок бедренной кости (место прикрепления приводящей мышцы к медиальному мыщелку бедренной кости), бугристость большеберцовой кости, нижний полюс надколенника. Указанные ориентиры в большинстве случаев доступны и воспроизводимы, хотя их положение вариабельно и существуют значительные половые, расовые и анатомические отличия их положения, определяемые особенностями строения коленного сустава. Поэтому в специализированной литературе отмечается широкий разброс референтных значений для определения оптимального положения суставной линии.
Наиболее часто применяются следующие усредненные фиксированные расстояния до нормального уровня суставной линии [2][4][11][13][14]:
-
- от головки малоберцовой кости - 15,1 мм ((SD 3,7) в разных исследованиях от 14,11 мм (±3.04) до 16,7 мм (±4,0));
-
- от бугристости большеберцовой кости – 21,89 мм (со значительными различиями между мужчинами и женщинами от 10,61 мм до 32,09 мм);
-
- от медиального надмыщелка бедренной кости - 27,7 мм ((SD 3.0) в разных исследованиях от 27,4 мм (±2,9) до 31,6 мм (±2,5));
-
- от латерального надмыщелка бедренной кости - 27,1 мм (SD 2,7);
-
- от приводящего бугорка бедренной кости - 44,6 мм (SD 4,3);
-
- от нижнего полюса надколенника – 10-14 мм.
В ряде публикаций приводятся другие абсолютные значения. Так R. Bieger с соавторами по результатам собственного исследования утверждают, что расстояние от головки малоберцовой кости до суставной линии составляет 10 мм, от медиального и латерального надмыщелков 30,8 мм и 25,3 мм соответственно [15], а F. Iacono с соавторами определяют среднее расстояние от приводящего бугорка до суставной линии 48,7 мм. [16] Поэтому применение абсолютных референтных расстояний от фиксированных анатомических структур является дискутабельным, а предлагаемые величины существенно разнятся.
В настоящее время большинство специалистов склоняются к необходимости использовать вычисляемые с помощью математических формул значения для каждого индивидуума применительно к различным анатомическим ориентирам. Данные методики предусматривают индивидуальные вычисления расстояния от выбранного анатомического ориентира до оптимального уровня суставной линии. Это позволяет нивелировать различия, возникающие из-за разного размера коленных суставов пациентов, так как соотношение размеров в суставе является более постоянными показателем, нежели абсолютные размеры коленного сустава. Чаще используют отношение расстояния от определенного анатомического ориентира до суставной линии к ширине мыщелков бедренной кости (межнадмыщелковому расстоянию) или к ширине плато большеберцовой кости. [15][12]
Elvire Servien с соавторами определили оптимальное отношение расстояния от медиального надмыщелка до суставной линии (MEJL) к ширине бедренной кости по межнадмыщелковой линии (FW) – оно составило 0,34 (0,28–0,42) т.е. MEJL/ FW=0,34, а отношение расстояния от латерального надмыщелка до суставной линии (LEJL) к ширине бедренной кости по межнадмыщелковой линии (FW) – 0,28 (0,23–0,34), т.е. LEJL/FW=0,28. Для восстановления заднего офсета мыщелков бедренной кости ими были предложены следующие отношения: отношение расстояния от медиального надмыщелка до задней поверхности мыщелка бедренной кости (MEPC) к ширине бедренной кости по межнадмыщелковой линии (FW) равняется 0,34 (0,26–0,43), т.е. MEDC/ FW=0,34, а от латерального надмыщелка до задней поверхности мыщелка (LEDC) – 0,29 (0,20–0,39), т.е. LEDC/ FW=0,28. [11]
Maderbacher G. с соавторами [12], проанализировав данные МРТ исследований у 40 пациентов (80 суставов) без патологии коленных суставов (средний возраст 29,6 лет), предложили следующие формулы для расчета расстояний от наиболее часто используемых анатомических ориентиров:
ATLFC = 4,09 + WF(mm)* 0,48
ATMFC = 6,40 + WF(mm)* 0,49
LELFC = 8,49 + WF(mm)* 0,28
LEMFC = 8,51 + WF(mm)* 0,31
MELFC = 6,16 + WF(mm)* 0,31
MEMFC = 8,92 + WF(mm)* 0,32
В формулах приняты следующие сокращения:
-
- ATLFC – расстояние от приводящего бугорка до наиболее дистальной точки латерального мыщелка бедренной кости;
-
- ATMFC – расстояние от приводящего бугорка до наиболее дистальной точки медиального мыщелка бедренной кости;
-
- LELFC – расстояние от латерального надмыщелка до наиболее дистальной точки латерального мыщелка бедренной кости;
-
- LEMFC – расстояние от латерального надмыщелка до наиболее дистальной точки медиального мыщелка бедренной кости;
-
- MELFC – расстояние от медиального надмыщелка до наиболее дистальной точки латерального мыщелка бедренной кости;
-
- MEMFC – расстояние от медиального надмыщелка до наиболее дистальной точки медиального мыщелка бедренной кости;
-
- WF - ширина бедренной кости, оцениваемая как межнадмыщелковое расстояние.
При использовании приведенных формул расхождение измеренных и вычисленных величин было минимальным и составило 1,87 мм (SD 1,50) для MEMFC, 2,03 мм (SD 1,55) для MELFC, 2,18 мм (SD 2,00) для LEMFC, 2,41 мм (SD 2,32) для LELFC, 2,21 мм (SD 1,59) для ATMFC и 2,32 мм (SD 1,78) для ATLFC соответственно. [12]
Необходимо отметить, что при использовании выше изложенных методик расчета уровня суставной линии возникли существенные различия в полученных абсолютных значениях, что, скорее всего, связано с различными анатомическими ориентирами - в первом случае измерения производились от межнадмыщелковой линии, во втором - от прямой линии, перпендикулярной оси голени, проведенной через латеральный или медиальный надмыщелок бедренной кости.
Каковы негативные клинические проявления повышения нормального уровня суставной линии? Повышение нормального уровня суставной линии изменяет распределение механических нагрузок в коленном суставе и приводит к следующим важным негативным последствиям:
-
1. Боль в коленном суставе, преимущественно в его переднем отделе.
-
2. Нестабильность сустава при средних углах сгибания.
-
3. Уменьшение амплитуды движений.
-
4. Импиджмент (контакт) нижнего полюса надколенника с полиэтиленовым вкладышем.
-
5. Преждевременный износ и асептическое расшатывание компонентов эндопротеза в результате суммарного влияния вышеперечисленных факторов. [3]
Остановимся детальнее на выше перечисленных негативных последствиях повышения нормального уровня суставной линии.
Причиной боли в переднем отделе коленного сустава является чрезмерная импульсация, исходящая из афферентных нервных волокон субхондральной кости и параартикулярных мягких тканей, вследствие перегрузки и последующих структурных изменений костных и мягкотканых образований, формирующих коленный сустав. Проксимализация суставной линии приводит к повышению контактных нагрузок в бедренно-надколеннико-вом суставе, вызывая перегрузочную боль, преждевременный износ пателлярного компонента эндопротеза или прогрессирование деструктивных изменений суставной поверхности не протезированного надколенника. В исследование кинематических нагрузок на суставные поверхности виртуальной модели коленного сустава, C. König с соавторами продемонстрировали, что подъём уровня суставной лини на 10 мм и 15 мм ведёт к увеличению сил, передающихся через феморо-пателлярный сустав, на 60% и 90% от веса тела соответственно, что является причиной боли и ограничения движений в суставе. Рост нагрузок в бедренно-большеберцовом сочленении был менее значимым и достигал 14 % от веса тела. [17] Porteous P.F. с соавторами изучили влияние механических перегрузок суставных поверхностей на функциональные результаты эндопротезирования. [9] Оценка функции коленного сустава с использованием балльных шкал Bristol Knee Score и Function Score показала, что изменение уровня суставной линии более 5мм существенно ухудшает функциональные результаты артропластики: так в группе с восстановленной суставной линией средний балл по шкале Bristol knee score составил 86,8, а в группе с завышенным ее уровнем - 71,8; средний балл по шкале Function score составил соответственно 20,7 и 15,3 балла. Продление сроков наблюдения за пациентами продемонстрировало динамическое улучшение функциональных показателей в группе с восстановленным уровнем суставной линии и прогрессивное снижение оцениваемых показателей в группе с завышенной суставной линией. [9] Нестабильность при средних углах сгибания, возникающая при изменении уровня суставной линии, является следствием нарушения изометрии медиальной коллатеральной связки, т.е. нахождения в состоянии натяжения определенной части ее волокон на протяжении всей амплитуды сгибания голени. G.Matziolis с соавторами с помощью компьютерной навигации оценили влияние уровня суставной линии и заднего офсета бедренной кости на стабильность коленного сустава после его первичного эндопротезирования у 38 пациентов (42 сустава). [18] Полученные результаты позволили исследователям сделать вывод о том, что допустимая ошибка в уровне суставной линии не должна превышать 5 мм, в то время как уменьшение заднего офсета бедренной кости на 2 мм приводит к нестабильности коленного сустава при средних углах сгибания: в 7 из 16 исследованных случаев уменьшения заднего офсета более 2 мм наблюдалась нестабильность при сгибании 30° - 43,8% наблюдений, тогда как при восстановленном заднем офсете признаки нестабильности сустава при средних углах сгибания отмечены у 3 из 26 пациентов - 11,5% наблюдений. [18]
T. Luyckx с соавторами изучили влияние изменения уровня суставной линии на стабильность коленного сустава после артропластики на десяти протезированных свежезамороженных трупных коленных суставах. В ходе эксперимента первым этапом выполняли эндопротезирование с точным восстановлением уровня суставной линии не поврежденного сустава, вторым этапом повышали уровень суставной линии на 2 мм за счет использования бедренного компонента на один размер меньше и утолщения полиэтиленового вкладыша на два миллиметра, третьим этапом повторно смещали уровень суставной линии и задний офсет на 2 мм (суммарно 4 мм от линии не поврежденного сустава). Во фронтальной и сагиттальной плоскостях во всех группах компоненты эндопротеза были установлены правильно. Оценив фронтальную стабильность коленного сустава в указанных группах, авторы пришли к заключению, что при полном разгибании голени и ее сгибании 90° существенной разницы между группами нет, тогда как при сгибании голени 30° появлялась нестабильность во второй и третьей группах: во второй группе (+2 мм проксимилизации суставной линии) нестабильность возросла на 64% (3,1°; p < 0.01) и в третьей группе (+4 мм проксимилизации суставной линии) - на 111% (5.4°; p < 0.01). [19]
В тоже время, необходимо упомянуть о существовании точки зрения ставящей под сомнение влияние изменения уровня суставной линии на стабильность коленного сустава. В проведенном в 2011г. исследовании Konig C. с соавторами показали, что изолированное проксимальное смещение суставной линии не всегда приводит к развитию нестабильности сустава при средних углах сгибания. Это позволило им сделать вывод о том, что повышение уровня суставной линии скорее всего не играет существенную роль в развитии нестабильности коленного сустава при средних углах сгибания. [20]
Значимой причиной уменьшения амплитуды движений в суставе за счет ограничения сгибания голени, наблюдаемой при повышении уровня суставной линии, является перегрузка пателло-феморального сочленения, приводящая к выраженному болевому синдрому и затруднению разработки движение в коленном суставе в послеоперационном периоде. По данным опубликованным Chiu K.Y. с соавторами, при повышении суставной линии до 10 мм 32% пациентов в послеоперационном периоде достигали сгибания голени 120° и больше, тогда как только 7% пациентов достигали аналогичного сгибания если уровень суставной линии был завышен более 10 мм. При оценке амплитуды движений 90 пациентов после эндопротезирования коленного сустава, у 60 пациентов отметили существенное уменьшение сгибания голени при повышении уровня суставной линии на 5,7 мм в сравнении с пациентами у которых повышение в среднем составило 2,1 мм. [21]
H.S. Han проведя статистический анализ влияния ряда факторов на амплитуду движений после ревизионного эндопротезирования коленного сустава по методике смешанных линейных моделей у 141 пациента (166 операций) показали, что повышение суставной линии более 5 мм, наблюдаемое у 47,6% пациентов, является наиболее значимым фактором, ограничивающим амплитуду движений в суставе. [7] Проксмализация суставной линии более 5 мм также статистически значимо ухудшает функциональное состояние сустава при его оценке с использованием балльной шкалы KSS Function Score. [9]
Импинджмент или ущемление нижнего полюса надколенника о край полиэтиленового вкладыша вследствие повышения уровня суставной линии и низкого положения надколенника (patella baja) также ограничивает амплитуду сгибания голени и провоцирует болевой синдром в переднем отделе коленного сустава. Хроническая травматизация разгибательного аппарата может приводить к нарушению его целостности и непрерывности с последующими тяжелыми функциональными нарушениями. [3]
В последние годы в специализированной литературе появлялись публикации авторы которых утверждают, что высокое положение суставной линии не оказывает существенного влияния на амплитуду движений, стабильность или отдаленные функциональные результаты эндопротезирования коленного сустава. Так Selvarajah с соавторами, оценив результаты артропластики у 76 пациентов через 2,5 года после операции, не обнаружили существенной взаимосвязи между положением суставной линии и функциональными результатами, выраженностью болевого синдрома или амплитудой движения в оперированном суставе. [22] Необходимо отметить, что в их исследовании среднее повышение уровня суставной линии составило лишь 1 мм, что может быть расценено как ошибка измерения. В другом исследовании повышение уровня суставной линии на 2 мм было смоделировано путем уменьшения толщины дистальной и задней частей бедренного компонента эндопротеза со стандартных 9 мм до 7 мм. .[23] Следовательно, для стабилизации и балансировки промежутков потребовалась имплантация более толстого полиэтиленового вкладыша, сместившая уровень суставной линии на 2 мм проксимально. Различий в функциональных результатах операции и стабильности коленного сустава при средних углах сгибания голени в группах пациентов со стандартным или уменьшенным бедренным компонентом не было выявлено.
Хотелось бы подчеркнуть, что результаты последних двух исследований не противоречат публикациям, подтверждающим негативное влияние повышения уровня суставной линии на результаты эндопротезирования, а указывают на то, что к настоящему времени нет согласия в допустимой степени минимального изменения уровня суставной линии, не вызывающем негативные последствия: одни авторы устанавливают рубеж в 10 мм или даже 15 мм, в то время как другие склоняются к более низким допустимым отклонениям – 8 мм, 5 мм или даже 4 мм. [6][5][8][11]
Willem van Lieshout с соавторами в 2019 году опубликовали систематический анализ результатов двадцати семи исследований, посвященных влиянию повышения (прок-симализации) уровня суставной линии на результаты тотального эндопротезирования коленного сустава. Авторы пришли к заключению, что повышение уровня суставной линии негативно влияет на результаты артропластики коленного сустава, но статистически значимая негативная корреляция была установлена между повышением уровня суставной линии и балльной оценкой функции сустава по шкале KSS после первичного эндопротезирования, а также статистически лучшие клинические результаты отмечены при корректном восстановлении суставной линии после ревизионных вмешательств. Основной вывод данного исследования - статистически достоверная отрицательная корреляция между повышением уровня суставной линии и послеоперационными функциональными результатами наблюдается при изменении положения линии сустава на 4 мм и больше, а основная рекомендация для первичных артропластик – добиваться восстановления суставной линии с максимальным отклонением до 4 мм, а при ревизионных вмешательствах стремиться к восстановлению нативного уровня суставной линии пациента. [24]
Какой должна быть последовательность действий или стратегия хирурга для минимизации ошибок при восстановлении нормального уровня суставной линии?
При первичном эндопротезировании выполнение корректных опилов бедренной и большеберцовой костей, соответствующих высоте бедренного и большеберцового компонентов, адекватный релиз контрагированных мягкотканых параар-тикулярных структур и удаление всех остеофитов приводят к восстановлению нативного уровня суставной линии, а выбор полиэтиленового вкладыша необходимой высоты позволяет сбалансировать и стабилизировать сгибательный и разгибательный промежутки. [25]
В настоящее время на помощь приходят новые высокотехнологичные методики позволяющие добиться более точной установки компонентов эндопротеза. К таковым можно отнести использование компьютерной навигации, изготовление индивидуальных резекторных блоков и применение роботизированных систем в эндопротезировании коленного сустава. Преимущества точности вышеперечисленных методов неоспоримы, однако они в свою очередь не лишены и недостатков требующих особого внимания при их использовании. Компьютерная навигация находит все более широкое применение как в первичном так и ревизионном эндопротезировании коленного сустава и позволяет значительно повысить точность позиционирования компонентов эндопротеза. Однако применительно к восстановлению уровня суставной линии, встречаются и исследования в которых точность восстановления ее уровня при применении компьютерной навигации не всегда демонстрирует преимущества по сравнению с традиционной техникой. Проведенное Babazadeh с соавторами [26] исследование результатов операций у 115 пациентов показало, что различия в точности восстановленного уровня суставной линии с использованием компьютерной навигации или без ее применения статистически не значимы. Применение заранее спланированных и индивидуально изготавливаемых резектор-ных блоков позволяет еще на дооперационном этапе запланировать желаемое положение компонентов и уровни резекций, что должно существенно упрощать ход операции и повышать точность ее выполнения.[27] Однако на деле далеко не всегда удается добиться хорошего результата, что приводит к необходимости возвращения к традиционной технике в 16% случаев эндопротезирования коленного сустава.[28] Не совсем точное положение компонентов встречается в 12%, а по некоторым данным в 20% случаев.[29] Применение роботизированных систем демонстрируют прекрасные краткосрочные результаты в плане точности установки компонентов эндопротеза, однако для оценки всей полноты преимуществ данной методики потребуется время. К сожалению, высокая стоимость и технологическая сложность ограничивают ее более широкое использование в клинической практике в настоящее время.[30] [31]
Ни в коей мере не приуменьшая все преимущества высокотехнологичных методов, все-таки хочется акцентировать внимание на их вспомогательной роли при эндопротезировании коленного сустава и подчеркнуть значение вклада хирурга как в процессе предоперационного планирования так и в ходе хирургического вмешательства.
Проблема восстановления нормального уровня суставной линии в ходе ревизионного вмешательства существенно отличается от таковой при первичном эндопротезировании. Она требует от хирурга системного подхода для адекватного решения вопросов, связанных с компенсацией костных дефектов, стабилизацией сустава в трех плоскостях, надежной фиксацией компонентов ревизионного эндопротеза и восстановлением суставной линии. [2]
По многочисленным наблюдениям, при ревизионном эндопротезировании наблюдается отчётливая тенденция к повышению уровня суставной линии, установленная P.F. Partington с соавторами у 79% ревизованных больных. [32][10]
R. Laskin с соавторами и J. Bellemans с соавторами выделили следующие основные причины подъёма суставной линии при ревизионном эндопротезировании коленного сустава:
-
1. Недооценка количества потерянной кости на дистальных поверхностях мыщелков бедра.
-
2. Увеличение разгибательного промежутка путём дополнительной дистальной резекции мыщелков бедра для его выравнивания с уже увеличенным сгибательным промежутком.
-
3. Выбор слишком малого бедренного компонента, оптимально подходящего по размеру к сохранившейся кости задних отделов мыщелков бедра.
-
4. Повреждение капсульно-связочных структур при балансировке и выравнивании сгибательного промежутка, что приводит к его существенному увеличению, а значит и необходимости увеличения разгибательного промежутка за счёт дополнительных дистальных резекций.
-
5. Избыточное смещение бедренного компонента кпереди при использовании прямых бедренных интрамедуллярных ножек. [33][34]
На основании анализа выявленных причин R. Laskin с соавторами и J. Bellemans предложили следующие практические рекомендации, направленные на устранение данного осложнения ревизионного эндопротезирования:
-
1. Не стоит недооценивать количество потерянной кости с дистальных мыщелков бедра, нужно тщательно оценить ситуацию после удаления бедренного компонента.
-
2. Необходимо определить оптимальный размер бедренного компонента основываясь не на оставшейся кости задних отделов мыщелков бедра, а на размере метаэпифизов бедренной кости во фронтальной плоскости. Для этого могут быть использованы размеры удалённого компонента, предоперационные рентгенограммы и рентгенограммы контралатерального сустава.
-
3. Сохранять сгибательный промежуток настолько малым, насколько возможно.
-
4. Смещать бедренный компонент максимально кзади без переднего бедренного запила. При имплантации интрамедуллярных ножек необходимо использовать офсетные или минимальные по размеру, допускающие заднее смещение бедренного компонента.
-
5. Регулярно применять дистальные бедренные модульные блоки с учётом анатомических ориентиров, используемых
-
6. В случае сохраняющейся нестабильности сгибательного промежутка после использования дистальных бедренных блоков и выбора максимально допустимого размера бедренного компонента использовать варус/вальгус связанные или шарнирные эндопротезы, так как дальнейшее увеличение высоты вкладыша приведёт к повышению уровня суставной линии.
-
7. Использовать все описанные и доступные анатомические ориентиры для восстановления нормального уровня суставной линии у каждого оперируемого пациента, даже рентгенограммы контралатерального коленного сустава. [33][34]
для определения нормального уровня суставной линии и помня о том, что около 80% ревизионных артропластик сопровождаются повышением уровня суставной линии.
Таким образом, в ходе ревизионного вмешательства, когда ряд анатомических ориентиров утрачены, необходимо выбрать стратегию последовательных мероприятий, направленных на восстановление нормального уровня суставной линии и решение других не менее важных сопутствующих проблем.
Если установлено, что при первичном вмешательстве суставная линия была правильной, то во время ревизии перед удалением компонентов хирург определяет ее уровень и стремится в точности воспроизвести его при имплантации ревизионного эндопротеза. Данная методика неприемлема если есть сомнения в правильности выбора уровня суставной линии в ходе предыдущей операции.
Вторая стратегия подразумевает использование вышеупомянутых костных ориентиров и референтных значений, оставшихся доступными после удаления эндопротеза: головки малоберцовой кости [35], бугристости большеберцовой кости [6][10], приводящего бугорка [12], надмыщелков бедренной кости.[10], нижнего полюса надколенника. После определения доступных отправных костных ориентиров для выполнения необходимых измерений целесообразно выбрать наиболее удобный и привычный хирургу, ориентируясь на него наметить оптимальный уровень суставной линии и обязательно оценить расстояние от намеченного уровня до других сохранившихся анатомических ориентиров.[35][6][10][12]
Заключение
В заключение хотелось бы еще раз отметить, что к настоящему времени не установлен оптимальный способ определения нормального уровня суставной линии при первичном или ревизионном эндопротезировании коленного сустава. Поэтому для минимизации возможных ошибок в ходе предоперационного планирования целесообразно применять предложенные математические формулы, а выполняя операцию использовать все доступные анатомические ориентиры, позволяющие определить нормальный уровень суставной линии, стремясь к ее восстановлению с точностью ±4 мм от нативного.
Финансирование: Исследование не имело спонсорской поддержки.
Funding: The study had no sponsorship.
Список литературы Восстановление уровня суставной линии при ревизионном эндопротезировании коленного сустава (обзор литературы)
- Clement ND, Hamilton DF, Burnett R. A technique of predicting radiographic joint line and posterior femoral condylar offset of the knee. Arthritis. 2014;2014:121069. doi: 10.1155/2014/121069.
- Куляба Т.А., Корнилов Н.Н., Ревизионная артропластика коленного сустава.РНИИТО им. Р.Р. Вредена, 2016 г. Глава 10 ISBN 978-5-9904897-4-5 [Kulyaba T.A., Kornilov N.N., Revision arthroplasty of the knee joint. RNIITO named after R.R. Vreden, 2016 Chapter 10 (In Russ.) ISBN 978-5-9904897-4-5]
- Hirschmann M.T., Becker R. (eds.), The Unhappy Total Knee Replacement: A Comprehensive Review and Management Guide Springer International Publishing Switzerland 2015 Сh 52, p. 633
- Kumar N, Mukhopadhaya J, Yadav C, Anand S, Singh S. Joint line restoration in total knee arthroplasty. J Orthop Allied Sci 2017;5:10-4. DOI: 10.4103/joas.joas_10_17
- Hungerford DS, Krackow KA. Total joint arthroplasty of the knee. Clin Orthop Relat Res 1985:2333
- Figgie HE 3rd, Goldberg VM, Heiple KG, Moller HS 3rd, Gordon NH. The influence of tibial-patellofemoral location on function of the knee in patients with the posterior stabilized condylar knee prosthesis. J Bone Joint Surg Am. 1986 Sep;68(7):1035-40.
- Han HS, Yu CH, Shin N, Won S, Lee MC. Femoral joint line restoration is a major determinant of postoperative range of motion in revision total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019 Jul;27(7):2090-2095.doi: 10.1007/s00167-019-05361-1.
- Hofmann A. A., Kurtin S. M., Lyons S., Tanner A. M., & Bolognesi M. P. (2006). Clinical and Radiographic Analysis of Accurate Restoration of the Joint Line in Revision Total Knee Arthroplasty. The Journal of Arthroplasty, 21(8), 1154–1162. doi:10.1016/j.arth.2005.10.026
- Porteous AJ, Hassaballa MA, Newman JH. Does the joint line matter in revision total knee replacement? J Bone Joint Surg Br. 2008 Jul;90(7):879-84. doi: 10.1302/0301-620X.90B7.20566.
- Partington PF, Sawhney J, Rorabeck CH, Barrack RL, Moore J. Joint line restoration after revision total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1999 Oct;(367):165-71.
- Servien E, Viskontas D, Giuffrè BM, Coolican MR, Parker DA. Reliability of bony landmarks for restoration of the joint line in revision knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2008 Mar;16(3):263-9. doi:10.1007/s00167-007-0449-y
- Maderbacher G, Keshmiri A, Schaumburger J, et al. Accuracy of bony landmarks for restoring the natural joint line in revision knee surgery: an MRI study. Int Orthop. 2014;38(6):1173-1181. doi:10.1007/s00264-014-2292-3
- Luyckx T, Beckers L, Colyn W, Vandenneucker H, Bellemans J. The adductor ratio: a new tool for joint line reconstruction in revision TKA. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2014 Dec;22(12):3028-33. doi: 10.1007/s00167-014-3211-2.
- Pereira GC, von Kaeppler E, Alaia MJ, Montini K, Lopez MJ, Di Cesare PE, Amanatullah DF. Calculating the Position of the Joint Line of the Knee Using Anatomical Landmarks. Orthopedics. 2016 Nov 1;39(6):381-386. doi: 10.3928/01477447-20160729-01. Epub 2016 Aug 3. PMID: 27482732.
- Bieger R, Huch K, Kocak S, Jung S, Reichel H, Kappe T. The influence of joint line restoration on the results of revision total knee arthroplasty: comparison between distance and ratio-methods. Arch Orthop Trauma Surg. 2014 Apr;134(4):537-41. doi: 10.1007/s00402-014-1953-4.
- Iacono F, Lo Presti M, Bruni D, Raspugli GF, Bignozzi S, Sharma B, Marcacci M. The adductor tubercle: a reliable landmark for analysing the level of the femorotibial joint line. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2013 Dec;21(12):2725-9. doi: 10.1007/s00167-012-2113-4.
- König C, Sharenkov A, Matziolis G, Taylor WR, Perka C, Duda GN, Heller MO. Joint line elevation in revision TKA leads to increased patellofemoral contact forces. J Orthop Res. 2010 Jan;28(1):1-5. doi: 10.1002/jor.20952.
- Matziolis G, Brodt S, Windisch C, Roehner E. Changes of posterior condylar offset results in midflexion instability in single-radius total knee arthroplasty. Arch Orthop Trauma Surg. 2017 May;137(5):713-717. doi: 10.1007/s00402-017-2671-5.
- Luyckx T, Vandenneucker H, Ing LS, Vereecke E, Ing AV, Victor J. Raising the Joint Line in TKA is Associated With Mid-flexion Laxity: A Study in Cadaver Knees. Clin Orthop Relat Res. 2018 Mar;476(3):601-611. doi: 10.1007/s11999.0000000000000067.
- König C, Matziolis G, Sharenkov A, Taylor WR, Perka C, Duda GN, Heller MO. Collateral ligament length change patterns after joint line elevation may not explain midflexion instability following TKA. Med Eng Phys. 2011 Dec;33(10):1303-8. doi: 10.1016 j.medengphy.2011.06.008.
- Chiu KY, Ng TP, Tang WM, Yau WP. Review article: knee flexion after total knee arthroplasty. J Orthop Surg (Hong Kong). 2002 Dec;10(2):194-202. Review.
- Selvarajah E, Hooper G. Restoration of the joint line in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2009 Oct;24(7):1099-102. doi: 10.1016/j.arth.2008.06.030.
- Minoda Y, Sugama R, Ohta Y, Ueyama H, Takemura S, Nakamura H. Joint line elevation is not associated with mid-flexion laxity in patients with varus osteoarthritis after total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019 Dec 17. doi: 10.1007/s00167-019-05828-1.
- Van Lieshout WAM, Valkering KP, Koenraadt KLM, van Etten-Jamaludin FS, Kerkhoffs GMMJ, van Geenen RCI. The negative effect of joint line elevation after total knee arthroplasty on outcome. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2019 May;27(5):1477-1486. doi: 10.1007/s00167-018-5099-8.
- Куляба Т.А., Корнилов Н.Н. Первичная артропластика коленного сустава. РНИИТО им. Вредена, 2016 г ISBN 978-5-9904897-5-2 [Kulyaba T.A., Kornilov N.N. Primary arthroplasty of the knee joint. RNIITO named after R.R. Vreden,, 2016 (In Russ.) ISBN 978-5-9904897-5-2]
- Babazadeh S, Dowsey MM, Swan JD, Stoney JD, Choong PF. Joint line position correlates with function after primary total knee replacement: a randomized controlled trial comparing conventional and computer-assisted surgery. J Bone Joint Surg Br. 2011 Sep;93(9):1223-31. doi: 10.1302/0301-620X.93B9.26950.
- Mattei L, Pellegrino P, Calò M, Bistolfi A, Castoldi F. Patient specific instrumentation in total knee arthroplasty: a state of the art. Ann Transl Med. 2016 Apr;4(7):126. doi: 10.21037/atm.2016.03.33. PMID: 27162776; PMCID: PMC4842392.
- Roh YW, Kim TW, Lee S, et al. Is TKA using patient-specific instruments comparable to conventional TKA? A randomized controlled study of one system. Clin Orthop Relat Res 2013; 471: 3988-95.
- Stronach BM, Pelt CE, Erickson JA, et al. Patient-spinstrumentation in total knee arthroplasty provides nimprovement in component alignment. J Arthroplas 2014; 29: 1705-8.
- Shatrov J, Parker D. Computer and robotic - assisted total knee arthroplasty: a review of outcomes. J Exp Orthop. 2020 Sep 24;7(1):70. doi: 10.1186/s40634-020-00278-y. PMID: 32974864.
- Mancino F, Cacciola G, Malahias MA, De Filippis R, De Marco D, Di Matteo V, A G, Sculco PK, Maccauro G, De Martino I. What are the benefits of robotic-assisted total knee arthroplasty over conventional manual total knee arthroplasty? A systematic review of comparative studies. Orthop Rev (Pavia). 2020 Jun 25;12(Suppl 1):8657. doi: 10.4081/or.2020.8657. PMID: 32913593; PMCID: PMC7459388.
- Ozkurt B, Sen T, Cankaya D, Kendir S, Basarır K, Tabak Y. The medial and lateral epicondyle as a reliable landmark for intra-operative joint line determination in revision knee arthroplasty. Bone Joint Res. 2016 Jul;5(7):280-6. doi: 10.1302/2046-3758.57.BJR-2016-0002.R1. PMID: 27388715; PMCID: PMC4969630.
- Laskin R.S. Joint line position restoration during revision total knee replacement. Clin Orthop Relat Res. 2002;(404):169-171. doi:10.1097/00003086-200211000-00029
- Bellemans J. Restoring the joint line in revision TKA: does it matter?. Knee. 2004;11(1):3-5. doi:10.1016/S0968-0160(03)00099-1
- Clavé A, Le Henaff G, Roger T, Maisongrosse P, Mabit C, Dubrana F. Joint line level in revision total knee replacement: assessment and functional results with an average of seven years follow-up. Int Orthop. 2016 Aug;40(8):1655-1662. doi:10.1007/s00264-015-3096-9.