Введение
Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава у собак на сегодняшний день является наиболее эффективным методом хирургического лечения дисплазии тазобедренного сустава, дегенеративных заболеваний (остеоартрит, асептический некроз головки бедренной кости) и последствий травм, который обеспечивает полное устранение болевого синдрома, восстановление опороспособности и полноценного диапазона движений конечности.Несмотря на очевидные преимущества по сравнению с консервативной терапией и резекционной артропластикой, тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава остается одной из наиболее технически сложных операций в ветеринарной ортопедии и сопряжена с риском развития интра- и послеоперационных осложнений.
Актуальность
Ключевая проблема, влияющая на долгосрочный успех эндопротезирования, – это достижение первичной и вторичной стабильности компонентов имплантата, в особенности бедренного компонента (ножки). Микроподвижность имплантата, недостаточная площадь контакта с костной тканью и ошибки в подборе размера могут приводить к асептической нестабильности, переломам бедренной кости и остеолизу.В последние годы на рынке ветеринарных имплантатов появляются не только зарубежные, но и отечественные разработки. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью системного анализа и сравнения различных систем фиксации при эндопротезировании тазобедренного сустава у собак. Сравнительный анализ позволит не только выявить преимущества и недостатки каждой конструкции с точки зрения биомеханики и остеоинтеграции, но и разработать оптимальные хирургические протоколы, направленные на минимизацию рисков.
Материалы исследования: проведен анализ данных, взятых из открытых интернет-ресурсов, литературных источников и с сайтов производителей систем для протезирования тазобедренных суставов. Отражены ключевые особенности и недостатки систем.
Система Kyon (Швейцария)
Бесцементная ножка тотального эндопротеза тазобедренного сустава (THR) производства компании Kyon (Швейцария) обеспечивает постоянную фиксацию в бедренной кости за счет костного врастания медиального кортикального слоя без сцепления с латеральным кортикальным слоем. Первичная стабильность ножки, необходимая для врастания, достигается путем ее фиксации к медиальному кортикальному слою с помощью блокирующих винтов. Это способствует равномерному распределению нагрузки на проксимальную часть бедренной кости, что соответствует физиологическим условиям. В результате предотвращается концентрация напряжения в латеральном кортикальном слое бедренной кости (рис. 1), что снижает риск возникновения осложнений, связанных с переломами в области дистальной части имплантата1.Фиксация бедренного стержня осуществляется с помощью блокируемых конических винтов (рис. 2), вкрученных в имплантат посредством направляющего кондуктора, отверстия которого совпадают с отверстиями стержня. Извлечение конических винтов из стержня при ревизионной хирургии представляет определенную сложность из-за эффекта вклинивания. Вторичная стабильность возникает со временем благодаря процессу врастания костного матрикса в структуру шероховатости на проксимальной части ножки.
Процент осложнений, связанных с асептической нестабильностью бедренного компонента (ножки), варьируется в зависимости от источника: он может составлять 0,4%, 1,9% или 4% 2-4.
Отличительная черта данной системы заключается в отказе от обеспечения стабильности бедренного компонента исключительно за счет пресс-фит фиксации. Предполагается, что изначальная стабильность системы основывается на множестве факторов5. К этим факторам относятся точное предоперационное планирование и аккуратность хирургической техники при подготовке интрамедуллярного канала. Одной из причин фиксации стержня к медиальному кортикальному слою с помощью винтов является минимизация потери костной массы (остеопении), которая может возникнуть при заполнении интрамедуллярного канала бедренным компонентом эндопротеза. Кроме того, фиксация предотвращает ротацию и проседание стержня глубже по интрамедуллярному каналу кости6.
В настоящее время на официальном сайте производителя системы THR компании Kyon представлены четыре размера бедренных компонентов (стержней) для собак средних и крупных пород массой от 20 до 50 килограммов: X-Small, Small, Medium и Large (рис. 3). Для собак гигантских пород с массой более 50 килограммов предлагается стержень размера XXL. Ножка бедренного компонента изготовлена из титанового сплава, который подвергается специальной обработке, включающей травление и микрошлифовку, форма стержня полая. Количество отверстий для фиксации различается в зависимости от размера стержня: в моделях X-Small и Small предусмотрено четыре отверстия, а в моделях Medium, Large и XXL – пять.
Для собак с повышенным риском послеоперационного вывиха компания Kyon разработала бесцементный ацетабулярный компонент вертлужной впадины с технологией двойной мобильности (Dual Mobility). Данный компонент состоит из наружной и внутренней титановых оболочек, в которые устанавливается специальный подвижный вкладыш с предварительно закрепленной керамической головкой (рис. 4). По данным Kyon, эта система рекомендуется для установки примерно у 1 из 6 пациентов (около 16–17%), преимущественно крупных собак. Основная цель применения данного компонента – минимизация риска вывиха головки эндопротеза после операции за счет обеспечения дополнительной стабильности путем создания благоприятного соотношения между головкой и шейкой бедренной кости, что снижает риск импинджмента. При этом угол ROM (range of motions) для ацетабулярного компонента размером 32,5 мм составляет 132°.7-10 Систему двойной мобильности нужно применять с большой осторожностью, особенно у молодых и активных собак, поскольку износ подвижных частей в такой конструкции потенциально выше, чем в стандартном эндопротезе от Kyon.
Система BioMedtrix BFX – биологическая (пресс-фит) фиксация
Данная система представляет собой бесцементный эндопротез тазобедренного сустава, в котором ножка спроектирована таким образом, чтобы обеспечить первоначальную стабильность за счет прессовой посадки (пресс-фит), а затем – долгосрочную стабильность за счет врастания губчатой костной структуры в пористую поверхность имплантата1. Ножка изготовлена из титанового сплава и оснащена краниальными и каудальными канавками, облегчающими ее установку. Проксимальная пористая поверхность ножки выполнена по технологии электронно-лучевой плавки, представляющей собой метод аддитивного производства (рис. 5). Этот процесс заключается в послойном сплавлении металлического порошка в высоком вакууме с использованием компьютерной модели имплантата. Такая технология способствует увеличению коэффициента трения и повышает потенциал врастания костного матрикса в течение первых 6–8 недель после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава.Пациентам, чьи анатомические параметры не соответствуют стандартным размерам имплантатов, или имеющим сниженный индекс расширения бедренного канала (CFI)11, а также сниженное качество костной ткани, рекомендована установка ножек BFX Collared или Lateral Bolt.
Воротниковый стержень BFX Collared (рис. 6), являющийся частью универсальной системы тазобедренного сустава, разработан для предотвращения проседания и обеспечения стабилизации стержня в период врастания кости в раннем послеоперационном периоде. Воротник стержня расположен проксимомедиально и должен быть установлен вблизи медиального кортикального слоя в области резекции шейки бедренной кости. По-прежнему важно, чтобы была достигнута правильная пресс-фит посадка при установке бедренного компонента.
Латеральный болтовой стержень (BFX Lateral Bolt), разработанный в 2013 году в сотрудничестве с доктором Кирком Вендельбургом, прошел трехлетнюю клиническую оценку и был использован более чем в 300 случаях.В настоящее время болтовой стержень (ножка) также является частью универсальной системы тазобедренного сустава и используется с блокируемым винтом (рис. 7), который вводится латерально и ввинчивается в бедренный стержень для повышения устойчивости против проседания и вращения, пока происходит раннее врастание костной структуры после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. Применение данного стержня способствует увеличению стабильности всей системы и ограничивает возможное проседание ножки эндопротеза в бедренной кости12.
Оптимальный выбор пациентов для использования данной конструкции бедренной ножки включает животных с низким индексом расширения бедренного канала (CFI)11 и отсутствием костной ткани в области малого вертела, когда применение воротниковой ножки BFX Collared невозможно. В ситуациях повышенного риска изменения положения ножки после операции, даже при соблюдении адекватных условий пресс-фит фиксации, предпочтительнее использовать ножку с латеральным болтом. Латеральный болт не исключает вероятности изменений положения имплантата, если не достигнута плотная пресс-фит фиксация либо при наличии плохого качества костной ткани или недостаточной устойчивости кости к пресс-фит фиксации. Пациенты с тонкими кортикальными слоями бедренной кости также могут быть неподходящими кандидатами для установки латерального болтового стержня. Размещение латерального болта в бедренной ножке осуществляется на завершающем этапе фиксации после подтверждения окончательного положения ножки.
Российский производитель бесцементных систем эндопротезирования тазобедренных суставов собак – V@art
Система основана на базе компании Kyon (Швейцария), имеет схожую технику установки, фиксации и подготовки бедренного канала. Одно из важных конструктивных отличий – монолитность ножки и отсутствие полых участков имплантата (рис. 8). Ножка протеза выполнена из биосовместимого титанового сплава Ti6Al4V ELI методом 3D-печати, поскольку Ti6Al4V ELI обладает высокой прочностью, низкой плотностью и высокой коррозионной стойкостью. Последующие этапы производства включают механическую и термическую обработки, тестирование одного итогового имплантата из партии, а также очистку, мытье и дезинфекцию.Бикортикальный винт для фиксации бедренного компонента выполнен также из сплава титана Ti6Al4V. В средней трети винт имеет резьбу (рис. 9) для блокирования внутри ножки протеза в отличие от конусовидной формы винта Kyon, что приводит к более стабильной фиксации в раннем послеоперационном периоде и позволяет с меньшими усилиями выкручивать винты при ревизионной хирургии.
На данный момент на сайте производителя системы THR от V@Art для установки собакам средних и крупных пород доступны бедренные компоненты (ножки) четырех размеров: X-Small, Small, Medium, Large (рис. 8). Для гигантских пород собак весом более 50 кг доступен размер ножки XXL. Количество отверстий для фиксации варьируется в зависимости от размера ножки: X-Small и Small имеют по четыре отверстия, а Medium, Large и XXL – по пять.
Для увеличения стабильности бедренного компонента, а также для снижения процента осложнений порядок введения винтов при фиксации ножки был изменен13 в отличие от алгоритма установки компании Kyon. Это позволило сократить количество винтов, что привело к снижению итоговой стоимости операции и уменьшению хирургического доступа для их установки. Применение двух бикортикальных винтов минимизировало риск нестабильности ножки эндопротеза в послеоперационном периоде (рис. 10). Модификация порядка введения и типа используемых винтов при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава с применением российской системы V@art привела к снижению частоты осложнений, связанных с асептической нестабильностью. Согласно данным производителя, частота таких осложнений составляет менее 1% при более чем 600 выполненных операций по протезированию тазобедренного сустава.
Вертлужный компонент (чаша) представляет собой полусферу, внешняя часть которой имеет пористую структуру для обеспечения хорошей остеоинтеграции в послеоперационном периоде и дальнейшей вторичной стабильности. Первичная стабильность вертлужного компонента достигается путем установки методом пресс-фит (фото 11). В тех случаях, когда применение этого метода невозможно, используются винты. Для их установки в чаше предусмотрено несколько специальных отверстий. Центральное отверстие в чаше предназначено для ее позиционирования, а также для оценки угла латерального открытия в процессе установки – это еще одно ключевое преимущество и отличие от имплантатов Kyon. Вкладыш вертлужного компонента изготовлен из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (соответствует ГОСТ 31621-2012), плотно блокируется в чаше и имеет плотное прилегание по всей его части.
Заключение
Проведенный анализ трех систем тотального эндопротезирования тазобедренного сустава, применяемых в ветеринарной практике, выявил тенденцию к персонализации подходов в современной ветеринарной ортопедии.Наличие в арсенале хирурга систем с разными механизмами фиксации позволяет адаптировать тактику операции под индивидуальные анатомические особенности пациента (геометрию канала, качество костной ткани, индекс CFI, вес и возраст).
Успешная адаптация зарубежного опыта в системе V@art с улучшением ряда конструктивных элементов свидетельствует о потенциале развития и внедрения российских разработок в отечественную ветеринарию.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы:
- Peck JN, Liska WD, DeYoung DJ, et al. Clinical application of total hip replacement. In: Peck JN, Marcellin-Little DJ, eds. Advances in Small Animal Total Joint Replacement. West Sussex, UK: Wiley; 2012:69–108.
- Alvarez-Sanchez A, Amsellem P, Vezzoni L, Vezzoni A. Zürich cementless total hip arthroplasty as a treatment option for capital physeal fractures in dogs: Outcome in 53 cases. Veterinary Surgery. 2021; 1–11. https://doi.org/10.1111/vsu.13605.
- Vezzoni L, Vezzoni A, Boudrieau RJ. Long-Term Outcome of Zürich Cementless Total Hip Arthroplasty in 439 Cases. Vet Surg. 2015 Nov;44(8):921-9. doi: 10.1111/vsu.12371. Epub 2015 Sep 8. PMID: 26346424.
- Allaith S, Tucker LJ, Innes JF, Arthurs G, Vezzoni A, Morrison S, Onyett J, Stork CK, Witte P, Denny H, Pettitt R, Moores AP, Maddox T, Comerford EJ. Outcomes and complications reported from a multiuser canine hip replacement registry over a 10-year period. Vet Surg. 2023 Feb;52(2):196-208. doi: 10.1111/vsu.13885. Epub 2022 Sep 5. PMID: 36062338; PMCID: PMC10087566.
- Minto BW, Diogo LMI, de Andrade CR, Junior WSDS, de Faria LG, Kawamoto FYK, Prada TC, Dias LGGG. Clinical and radiographic evaluation of subsidence in two femoral stem models for a total hip replacement in dogs. Vet Med (Praha). 2022 Feb 15;67(2):70-77. doi: 10.17221/36/2020-VETMED. PMID: 39171217; PMCID: PMC11334959.
- Peck JN, Liska WD, DeYoung DJ, et al. Clinical application of total hip replacement. In: Peck JN, Marcellin-Little DJ, eds. Advances in Small Animal Total Joint Replacement. West Sussex, UK: Wiley; 2012:79.
- Guillaumot P, Autefage A, Dembour T, et al. Outcome and complications after dual mobility total hip replacement. Vet Comp Orthop Traumatol 2012; 25: 511–517.
- Darrith B, Courtney PM, Della Valle CJ. Outcomes of dual mobility components in total hip arthroplasty: a systematic review of the literature. Bone Joint J. 2018 Jan;100-B(1):11-19. doi: 10.1302/0301-620X.100B1.BJJ-2017-0462.R1. PMID: 29305445.
- McArthur BAND, Nam D, Cross MB, Westrich GH, Sculco TP. Dual-mobility acetabular components in total hip arthroplasty. Am J Orthop (Belle Mead NJ) 2013;42:473–478.
- Plummer DR, Haughom BD, Della Valle CJ. Dual mobility in total hip arthroplasty. Orthop Clin North Am 2014;45:1–8.
- Paula Regina Silva Gomide, Luís Renato Veríssimo de Souza, Canal flare index evaluation for different dog breeds. CLINIC AND SURGERY Cienc. Rural 51 (4) 2021 doi.org/10.1590/0103-8478cr20200068.
- Buks Y, Wendelburg KL, Stover SM, Garcia-Nolen TC. The Effects of Interlocking a Universal Hip Cementless Stem on Implant Subsidence and Mechanical Properties of Cadaveric Canine Femora. Vet Surg. 2016 Feb;45(2):155-64. doi: 10.1111/vsu.12437. Epub 2016 Jan 15. PMID: 26767439; PMCID: PMC5066748.
- Пантюлин А.М., Вилковыский И.Ф. Методологическая основа имплантирования бесцементного бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава у собак // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2025. Т. 20. № 4. С. 645–657. doi: 10.22363/2312-797X2025-20-4-645-657 EDN: CLONDN
vetpeterburg
Ветеринарный Петербург