Карл Стоффель, Кристоф Соммер, Марк Ли, Кристофер Финкемайер
Главная особенность
В зависимости от степени раздробленности, особенностей пациента, анамнеза и возможного наличия протезов, дистальные переломы бедренной кости (тип 33 согласно классификации OTA/AO) могут оказаться достаточно сложными травмами, уровень смертности после которых приближается к уровню смертности после проксимальных переломов бедра [1]. В хирургическом лечении обычно используют как интрамедуллярный стержень, так и фиксацию латеральной пластиной, при этом доля несращений предположительно одинаковая [2]. С биомеханической точки зрения, интрамедуллярный стержень обеспечивает более высокую несущую способность по сравнению с латеральной пластиной, поскольку фиксатор располагается ближе к несущей оси бедренной кости. Фиксация латеральной пластиной имеет ряд преимуществ перед интрамедуллярным стержнем при дистальных переломах и сложных суставных переломах, поскольку высокая плотность винтов позволяет захватывать костные отломки.
Существуют ситуации, при которых одного фиксатора (стержня или пластины) недостаточно, и требуется дополнительная фиксация. На выбор конструкции фиксатора влияют тип перелома, раздробленность, потеря костной массы и качество кости. Кроме того, ограниченное соблюдение пациентом режима и невозможность послеоперационной нагрузки приобретают все большее значение для надлежащего лечения переломов вследствие увеличения числа дистальных переломов бедренной кости у пожилых пациентов. При ограничении нагрузки на поврежденную конечность, выздоровление будет предполагать длительный восстановительный период и повышенный риск послеоперационных осложнений. [3]. И наоборот, ранняя мобилизация без ограничений и полная нагрузка улучшают послеоперационные результаты и снижают смертность [4]. Все большее количество современных статей, посвященных конструкциям для двойной фиксации, подчеркивают важность рассмотрения всех этих аспектов [5-10].
Зная о клинических проблемах фиксации переломов дистального отдела бедренной кости, экспертная группа по интрамедуллярному остеосинтезу INEG и экспертная группа по вопросам нижних конечностей LEEG технической комиссии AO рассмотрели лучшие решения для лечения дистального отдела бедренной кости, а именно сочетания пластины и стержня и комбинацию двух пластин.
1. Фиксация одной пластиной с использованием пластины для мыщелков VA-LCP 4,5мм
1.1. Описание имплантата
Последняя из латеральных пластин, разработанная LEEG совместно с компанией «DePuy Synthes» (DPS), представляет собой 4,5-миллиметровую пластину для мыщелков VA-LCP (рис. 1), которая является частью системы периартикулярных пластин VA-LCP. Отверстия этой пластины позволяют хирургам устанавливать блокирующие винты с переменным углом (VA) под углом до 15° в каждом направлении и фиксировать их в пластине (рис. 1). Внедренная технология блокирования VA имеет целых ряд преимуществ: захват конкретных отломков, ориентация на отломки с хорошим качеством кости, избежание прободения сустава, обход ранее установленных имплантатов.
Рис. 1. Пластина для мыщелков VA-LCP 4,5 мм из нержавеющей стали. Блокирующие винты с переменным углом (VA) могут быть установлены под углом до 30 ° относительно центральной оси отверстия пластины.
В ходе статических и динамических испытаний конструкции пластина для мыщелков VA-LCP 4,5 мм показала лучший результат по сравнению с широкой LCP-пластиной 4,5 мм и пластиной для мыщелков LCP 4,5 мм, которые были взяты для сравнения.
а)
б)
с)
Рис. 2 Пример неправильного позиционирования пластины VA-LCP 4,5 мм. (а) 81-летний мужчина с высокоэнергетическим закрытым переломом типа С3. (б) Послеоперационная ситуация после использования пластины для мыщелков VA-LCP с большой длиной перекрытия. Наблюдается значительное раздробление и отсутствие медиального контакта основных отломков. Винты VA в дистальной части слишком коротки и фактически не фиксируют медиальный мыщелок бедра. Пластина сильно смещена кпереди и дистально. (c) Через 2 недели произошло нарушение конструкции – винт сместился в сустав, пластина немного согнулась.
1.2. Обзор клинических случаев
После выпуска пластины из нержавеющей стали эта система фиксации в основном использовалась в США. В статье, опубликованной в 2016 году, Tank с соавторами [11] предостерегали практикующих хирургов от использования 4,5-миллиметровой пластины для мыщелков VA-LCP при раздробленных метафизарных переломах дистальной части бедренной кости из-за предположительно высокой частоты ранних механических повреждений. Авторы сообщили о восьми нарушениях конструкции при использовании 4,5-мм пластины для мыщелков VA-LCP при фиксации 36 переломов (частота нарушений - 22%). Данные нарушения включали случая несостоятельности пластины, которая изгибалась или ломалась на уровне перелома и пять случаев самопроизвольного выкручивания винтов из головки пластины с последующей потерей фиксации. Все нарушения наблюдались при переломах типа 33С. Комиссия LEEG тщательно изучила данную статью и выразила сомнения относительно данных исследования и выводов, которые были опубликованы в виде письма в редакцию [12].
Члены комиссии LEEG, совместно с одним из авторов статьи, повторно рассмотрели все клинические случаи, включенные в исследование, с учетом исчерпывающего списка факторов (количество винтов, длина винтов, длина пролета пластины, положение пластины, качество репозиции, качество кости и т.д.), которые могли повлиять на прочность конструкции (рис.2). Подробный отчет об этом пересмотре был включен в Innovations 2018. Наиболее важным было открытие факта что неправильное расположение пластины в сагиттальной плоскости, недостаточное размещение винтов в дистальной части и большой пролет пластины при раздробленных переломах были в значительной степени связаны с более высокой частотой механических повреждений. Когда эти факторы были учтены, частота случаев несостоятельного лечения пластиной для мыщелков VA-LCP 4,5 мм и пластиной LISS почти сравнялись при статистической оценке.
1.3. Пересмотренное руководство по хирургической технике постановки пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм
Опираясь на результаты анализа клинических случаев, комиссия LEEG пересмотрела руководство по хирургической технике постановки пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм, чтобы подчеркнуть важность правильного позиционирования пластины
(Рис. 3), угла наклона винтов VA, количества винтов в дистальном фрагменте и послеоперационное лечение в случае раздробленных переломов.
а) Линия Блуменсаата
б) Траектория винта в центральном отверстии
с) Рабочая поверхность надколенно-бедренного сустава. Траектория винта в центральном отверстии.
Рис. 3 Правильное расположение пластины. На боковой рентгенограмме дистальная часть тела пластины должна находиться на одной линии с диафизом бедра. Задний край пластины изогнут, повторяя заднюю анатомическую кривизну мыщелка (а). В нижней проекции центральная ось винта должна быть параллельна надколенно-бедренному суставу, обычно это передняя треть от сустава (b). В переднезадней проекции центральная ось винта должна быть параллельна оси коленного сустава (c).В обновленном руководстве по хирургической технике есть примечание о том, что размещение блокирующих винтов VA под номинальным углом обеспечивает максимальную прочность соединения винта и пластины. В нем также говорится, что внеосевые углы следует выбирать только при клинических показаниях. Также добавлена рекомендация по возможности заполнять все шесть отверстий для винтов в головке пластины. Был также включен дополнительный пункт о послеоперационном уходе. В нем объясняется, что после фиксации осколочных переломов пластинами требуется большая осторожность, ранняя нагрузка не рекомендуется. Постепенная нагрузка на конечность разрешается после подтверждения формирования костной мозоли в ходе послеоперационного наблюдения, через 6-12 недель.
1.4. Последние данные об эффективности пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм
Следует подчеркнуть, что в последнем клиническом исследовании эффективности пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм частота неудовлетворительных результатов составила 9,3% [13], что составило менее половины показателя, упомянутого в публикации Tank и соавторы [11]. Авторы пришли к выводу, что использование пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм является вполне подходящим вариантом при переломах дистального отдела бедренной кости и имеет приемлемую частоту неудач и повторных операций [13].
Хирурги должны знать, что если при фиксации перелома пластиной сращения не происходит, любая пластина рано или поздно выйдет из строя. В любом случае все зависит от того, что произойдет раньше – сломается пластина или срастется перелом. Если пластина для мыщелков VA-LCP 4,5 мм используется как единственный фиксатор, сложные случаи могут наложить свои ограничения, при которых необходимо рассматривать возможность дополнительной фиксации.
2. Конструкции для двойной фиксации сложных переломов бедренной кости
2.1. Фиксация двумя пластинами
Лишь очень незначительное количество публикаций посвящено вопросу выбора хирургами фиксации двумя пластинами при дистальных переломах бедренной кости [5–8]. В качестве показаний для фиксации парой пластин Sanders и соавторы [14] перечислили медиальное раздробление кортикального слоя и утрату метафизарной кости, а также лечение несращений [6]. Bay и соавторы [5] заявили, что после латерального остеосинтеза пластиной варусный стресс-тест во время операции может выявить необходимость дополнительной фиксации перелома бедра медиальной пластиной. Для лучшего понимания вопроса применения фиксации двумя пластинами, комиссия LEEG, совместно с DPS провела опрос в интернете в 2019 году. Анкеты для этого опроса были разосланы хирургам – участникам симпозиумов технической комиссии АО в Азии, Европе и США.
Всего в опросе участвовали 73 хирурга. 50% респондентов указали, что основной причиной выбора фиксации двумя пластинами было сочетание таких факторов как возраст пациента, наличие остеопороза и тип перелома. Около 75% указали, что они будут использовать медиальную пластину в дополнение к латеральной при отсутствии медиальной кортикальной кости (рис. 4). Большинство хирургов применяют фиксацию переломов двумя пластинами при полифрагментных метафизарных переломах (рис. 5).
Рис. 4 Основные причины применения хирургами дополнительной медиальной пластины (в процентном соотношении)
Рис 5 Использование хирургами фиксации двумя пластинами в зависимости от типа перелома.
Использование медиальной пластины в дополнение к латеральной при раздробленных метафизарных переломах при отсутствии кортикальной опоры в медиальной части снижает риск варусного коллапса. Поскольку не существует анатомически предизогнутой дистально-медиальной бедренной пластины для данных целей, хирурги часто применяют другие пластины не по назначению (например проксимальную плечевую пластину 3,5мм, проксимальную большеберцовую LCP-пластину 3,5мм, проксимальную большеберцовую VA-LCP пластину 3,5мм, заднемедиальную проксимальную большеберцовую LCP-пластину 3,5мм, проксимальную большеберцовую LCP-пластину 4,5мм/5,0мм), что не является нормальным с точки зрения технической комиссии АО.
Хирурги, которые применяли фиксацию двумя пластинами вместо одной латеральной пластины при аналогичных показаниях заявляли о лучших клинических результатах (84%), снижении количества поломок имплантатов (73,1%), более высокие показатели сращения (75%), меньшее количество повторных операций (69%), а также сокращения срока до полной нагрузки на конечность (69%) (рис. 6).
Рис. 6 Клинические результаты фиксации двумя пластинами по сравнению с фиксацией только латеральной пластиной.
Фиксация парой пластин имеет и недостатки. Увеличивается время операции, удаление большего количества мягких тканей и нарушение кровоснабжения надкостницы при фиксации двумя пластинами вызывает более высокий риск инфицирования. Согласно нашему опросу, только несколько хирургов были обеспокоены повышенным риском нейрососудистых травм.
Одной из основных проблем фиксации двумя пластинами является слишком большая конструктивная жесткость, результатом которой может быть замедленное сращение или несращение. Жесткость конструкции можно регулировать путем подбора пластин соответствующего размера, чтобы сбалансировать фиксацию. 60% опрошенный указали, что в качестве медиальной пластины они используют пластины для мелких фрагментов. Также широко практикуется применение блокирования пластиной для мелких фрагментов в качестве второй пластины для проксимальной голени. Анализ перераспределения нагрузки в коленном суставе между проксимальным отделом большеберцовой кости и дистальным отделом бедренной кости позволяет предположить, что такой метод фиксации может быть достаточным для дистального отдела бедренной кости Тем не менее, это только предположение, требующее дальнейшего тщательного анализа.
В целом, достоверность результатов опроса, представленных в этой статье, ограничена числом ответов. Для проверки заявленных результатов необходимы клинические исследования.
Клинический случай 1: Простое падение
(Данные предоставлены Карлом Стоффелем, Базель, Швейцария)
76-летняя женщина, живущая в доме престарелых; деменция слабой степени и патологическое ожирение; способна самостоятельно передвигаться с помощью ходунков. Результатом простого падения (низкоэнергетическая травма) стал перипротезный дистальный перелом левого бедра UCS IV.3 C с медиальным раздроблением.
а)
б)
Рис. 1. a – b (a) Обычная рентгенограмма (только в одной проекции из-за технических трудностей). (б) КТ показывает дистальный мультифрагментарный перипротезный внесуставной перелом бедренной кости с медиальным раздроблением на фоне тяжелого остеопороза с тонкой кортикальной костью и разреженными трабекулами. Из-за характера перелома, плохого качества кости, ожирения и психических отклонений пациента было решено использовать метод фиксации двумя пластинами с применением с латеральной изогнутой пластины для мыщелков VA-LCP 4,5 мм и медиальной пластины для малых фрагментов, что позволило использовать много винтов в дистальной части сустава с обеих сторон.
а)
б)
Рис. 2a – b (a) После установки аппарата наружной фиксации на бедренную кость медиально, первой была наложена латеральная пластина для большого фрагмента (изогнутая пластина для мыщелков VA-LCP) чрескожно, и предварительно закреплена номинальным винтом перпендикулярно суставу. (b) Затем медиально вставили вторую пластину, прямую LCP 3,5 мм, предварительно изогнутую до нужной формы. Пластина была закреплена медиально двумя винтами, проксимальным и дистальным.
а)
б)
Рис. 3a – b (a) Послеоперационные рентгеновские снимки демонстрируют хорошую репозицию и совмещение перелома, стабилизированного двумя пластинами, перекрывающими раздробление метафиза. Пластина хорошо отцентрирована, все винты в дистальной боковой пластине установлены под наиболее частым углом. Мобилизация была разрешена с ограничением нагрузки (по возможности), с использованием ходунков. (б) Через один год перелом заживает, положение имплантатов остается стабильным. Пациентка снова ходит как и до травмы.
Клинический случай 2: ДТП
(Данные предоставлены Марком Ли, Сакраменто, США)
Рис. 1. Рентгенограммы травм. 82-летняя женщина без серьезных проблем со здоровьем пострадала в результате автомобильного столкновения. У нее был хорошо функционирующий полный протез коленного сустава без функциональных ограничений.
Рис 2 Послеоперационные рентгенограммы. Блокирование двумя пластинами (большой отломок – латеральной пластиной LISS, небольшой фрагмент – проксимальной латеральной большеберцовой пластиной)
было выбрано в этой ситуации из-за небольшого размера дистального фрагмента и стремления к немедленной нагрузке без ограничений.
Рис. 3 Рентгенограммы через один год. Пациентка вернулась к дотравматическому функциональному состоянию без боли в области дистального отдела бедра. В этом случае наблюдалось только ограниченное образование костной мозоли, что часто сопровождает фиксацию двумя пластинами. Следовательно, прогресс при заживлении переломов на обычных рентгеновских снимках может быть не таким очевидным.
2.2 Фиксация пластиной и стержнем
Альтернативой фиксации двумя пластинами является сочетание ретроградного интрамедуллярного стержня и пластины (латеральной или медиальной). Такая конструкция опирается, в основном, на прочный несущий элемент и вместе с пластиной противостоит смещениям во всех плоскостях. Согласно гипотезы Liporace и Yoon [10], ретроградный бедренный стержень сначала смещает несущую ось бедра медиальнее и ближе к анатомической оси бедра. Блокирующая пластина, размещенная латерально, обеспечивает дополнительную стабильность.
Как и в случае фиксации двумя пластинами, одним из главных преимуществ сочетания стержня с пластиной является повышенная несущая способность, которая требуется для немедленной нагрузки и ранней мобилизации пациента. Fontenot и соавторы [15] недавно докладывали о биомеханических свойствах латеральной блокирующей пластины, используемой в одиночку или в сочетании с интрамедуллярным стержнем. Группа стержень-пластина продемонстрировали наибольшее количество циклов до поломки.
Сочетание стержня с пластиной предполагает меньшее повреждение мягких тканей по сравнению с двумя пластинами. Тем не менее, в случае раздробления сустава фиксация двумя пластинами имеет преимущество перед сочетанием стержня и пластины. Поскольку качество кости снижается из-за наличия эндопротеза коленного сустава, использование сочетания стержня и пластины может быть более выгодно при перипротезных переломах дистального отдела бедренной кости [2, 10], однако при наличии протеза не всегда можно ввести стержень.
Потенциальное преимущество скрепления стержня и пластины блокирующими винтами является спорным и требует дальнейших исследований. Существует гипотеза о более равномерном распределении нагрузок между стержнем и пластиной если они соединены, что может быть полезным для заживления перелома и предотвращения преждевременной поломки одного из фиксаторов.
Клинический случай 3: Перипротезный перелом типа UCS V.3.B1
(данные предоставлены Кристофером Финкемайером, Сакраменто, США)
Левый перипротезный перелом у 84-летней женщины (рис. 1-3). При таком типе перелома любым одинарным фиксатором сложно добиться фиксации и совмещения, нужных для немедленной нагрузки на конечность. Поэтому была применена двухкомпонентная фиксация с использованием латеральной пластины (боковая колонна) и интрамедуллярным стержнем (средняя колонна).
Рис. 1. Рентгенограммы травм. Недостаточность медиальной коллонны из-за дефекта кости в форме бабочки. Низкая линия перелома латеральной колонны очень сложна для фиксации латеральной пластиной.
При таком типе перелома одним имплантатом очень сложно добиться фиксации и совмещения, достаточных для немедленной нагрузки, поэтому для фиксации двух колонн было выбрано сочетание латеральной блокирующей пластины (для латеральной колонны) и интрамедуллярного стержня (для средней).
Рис. 2 После восстановления совмещения корональной и сагиттальной плоскостей применялась изогнутая пластина для мыщелков VA-LCP для сохранения положения отломков и оси.
Винты располагались вне места прохождения стержня. Для диафиза использовались монокортикальные винты.
Рис 3 Установка ретроградного бедренного стержня. Замена медиальной кортикальной части осуществляется за счет стержня.
Рис. 4 Послеоперационные снимки. Пациент может нагружать конечность сразу после операции, насколько это допустимо.
Рис. 5 Рентгенограммы через четыре месяца после операции.
В дополнение к преимуществам высокой прочности фиксации конструкции стержень-пластина, данная конструкция потенциально имеет следующее преимущество перед стабилизацией двумя пластинами благодаря наличию стержня: латеральную пластину можно удалить до завершения лечения, если это будет нужно из-за боли или раздражения подвздошной кости.
3. Обзор
Небольшое количество опубликованных до настоящего времени исследований двойной фиксации содержат, в основном, сообщения о хороших клинических результатах [2, 5–10, 14]. Потенциал концепции двойной фиксации является многообещающим, однако необходимы дальнейшие исследования.
При выборе метода двойной фиксации необходимо рассматривать такой факт как риск периимплантных переломов вследствие потенциального повышения напряжений в местах, прилегающих к местам фиксации конструкций. Каждая двойная конструкция должна быть правильно сбалансирована чтобы привести к заживлению кости, но что конкретно означает «правильно» покажут дальнейшие исследования. Поскольку нагрузка передается через два фиксатора, размеры этих фиксаторов (а также наличие соединения между ними для конструкции стержень-пластина) определяют величину нагрузки, передаваемую каждым из фиксаторов и режимы их разрушения.
Хирурги сходятся во мнении, что потребность в сложных конструкциях для фиксации сложных переломов дистального отдела бедренной кости, допускающих немедленную и полную нагрузку, возрастает. Эта тенденция обусловлена все более стареющим населением и высокими требованиями к активности. Высокая несущая способность фиксации при высокой нагрузке особенно важна для мобилизации пациентов, которые не могут соблюдать протоколы частичной нагрузки.
Техническая комиссия AO продолжает работу над комплексными решениями для сложных переломов бедренной кости. В то время, как комиссия LEEG рассматривает вопрос о разработке специальной дистальной медиальной бедренной пластины для двойной фиксации (и, возможно, дистальной медиальной пластины в виде единой пластины, например, для фиксации косого дистального перелома бедренной кости от проксимального медиального до дистального латерального), изыскания INEG сосредоточены на потенциале сочетаний пластины и стержня. Исследовательский институт AO в Давосе (ARI) поддерживает эту работу своими возможностями для проведения биомеханического тестирования, экспертизой FE (подробнее об этом в статье «Шейка бедренной кости» от ARI в Innovations 2019) и анализом морфологической формы, чтобы предложить соответствующие имплантаты анатомической формы.
Задачей экспертных групп технической комиссии АО является не только разработка новых решений для имплантатов, но также предоставление хирургам рекомендаций и клинических руководств, посвященных применению различных методов фиксации для различных ситуаций.