Чрескожное остеоинтегрируемое протезирование конечностей у собак и кошек.

После частичной ампутации на основании серии клинических случаев

Авторы: Горшков С. С.¹, Уланова Н. В.¹, Мануйлова В. В.¹, Твердохлебов С. И.
1. Ветеринарная клиника «Бэст», г. Новосибирск.
2. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск.

«Между медициной и ветеринарией не существует разделительной линии – и она не
должна возникнуть когда-либо» (Рудольф Вирхов, 1900).

Сокращения: ЧОП – чрескожное остеоинтегрируемое протезирование; КП-протезы – культеприемные протезы или протезы с культеприемной гильзой; ОСХ – органосохраняющая хирургия (син. органосохраняющие оперативные вмешательства (англ. Limb salvage surgery (LSS)); ПКГ – протезы с культеприемной гильзой (англ. Stump socket prostheses (SSP)).

Окончание. Начало в № 4/2017

Оценка результатов

КТ является особенно приоритетным обследованием на этапе диагностики, предоперационного планирования, а также считается более точным методом для количественной оценки степени остеоинтеграции путем выполнения денситометрии 18.
В 2 случаях отдаленного наблюдения была констатирована стабильность имплантатов с достижением остеоинтеграции через 16 и 18 месяцев с момента их имплантации (рис. 8–10).
В 4 случаях через 3, 4, 6 и 7 месяцев (рис. 11–13) и еще в одном случае после ревизионного эндопротезирования через 2 месяца признаков нестабильности также отмечено не было.

Рис. 8. Внешний вид конечности пациента после операции ЧОП через: 14 дней (А), 4 месяца (Б), 14 месяцев (В); Г – крепление и замеры (Д) временного экзопротеза для разработки 3D-лапы; Е – крепление постоянного экзопротеза – внешней 3D-лапы.

Рис. 9. А, Б – рентгенограммы после ЧОП предплечья через 13 месяцев. Желтыми стрелками отмечается гипертрофия костной ткани в проксимальной области эндопротеза (зона 1, 14 по Gruen). Рентгенологических признаков нестабильности (зон остеолизиса) не выявлено; В, Г – внешний вид конечности после крепления временного экзопротеза. Отмечается полноценная опороспособность; Д, Е – внешний вид конечности через 8 месяцев после ЧОП; Е – крепление напечатанной 3D-лапы.

Рис. 10. А-Е – КТ пациента, описанного выше, после ЧОП через 13 месяцев. Желтыми стрелками отмечена пролиферация костной ткани в перипротезной области (зона 8, 9, 10 по Gruen).

Рис. 11. А, Б – предоперационная рентгенограмма и КТ-исследование с выполнением замеров (В, Г) пациента с травматической ампутацией дистальной части предплечья перед ЧОП; Д-Е – послеоперационная рентгенограмма и КТ (Ж) после ЧОП через 2 месяца; З – внешний вид конечности после операции.

Рис. 12. А, Б – послеоперационные рентгенограммы пациента после ЧОП предплечья в день операции и через 3 месяца (Д). Отмечается незначительная резорбция кости в перипротезной области (зона 8, 14); В, Г – внешний вид конечности после ЧОП с креплением временного экзопротеза (Г)

Рис. 13. Рентгенограммы тазовых конечностей после ЧОП в день операции (А) и через 7 месяцев (Б). Б – отмечается умеренная резорбция кости в зоне 5, 6 левой большеберцовой кости; В-З – КТ тазовых конечностей после ЧОП через 7 месяцев Г, Е – аксиальные КТ-срезы на уровне зон 2, 6 (В, Д) левой большеберцовой кости. Красными стрелками (Г) отмечено измерение коэффициента ослабления рентгеновского излучения (денситометрия) в проекции кортикального слоя большеберцовой кости в зоне Gruen 1, 2, соответствующее 860 ед. Хаунсфилда (Hounsfield units, HU); Е – денситометрия в зоне Gruen 5, 6 соответствует показателям 450–460 HU.

Стоит отметить, что в одном случае у пациента после одномоментной процедуры ЧОП двух тазовых конечностей (2 протеза) на уровне дистальных сегментов голени через 7 месяцев наблюдались рентгенологические признаки стрессового перипротезного (адаптационного) ремоделирования кости (стресс-шилдинг синдром) с краевой резорбцией медиального кортикального слоя дистального сегмента большеберцовой кости без клинических признаков снижения опороспособности и без болевого синдрома (рис. 15).

Остеоинтеграция не была достигнута в следующих случаях: ранняя сверхнагрузка на имплантат (n=1) через 14 дней после имплантации, что привело к его дестабилизации и ревизии; глубокая перипротезная инфекция (n=1) с последующим развитием остеомиелита, несостоятельность костной ткани (перелом) с дальнейшей ревизией протеза. Данному пациенту была выполнена двухэтапная реимплантация (ревизия и повторная имплантация после заживления через 8 недель). Остеоинтеграция клинически и рентгенологически была достигнута через 12 недель. У двух пациентов (n=2) была отмечена трансдермальная миграция имплантата (продавливание части эндопротеза наружу) и последующее обнажение области накостного компонента с дальнейшей ревизией эндопротеза в одном случае. По нашему мнению, данное осложнение было связано с конструкционной особенностью имплантата. В дальнейшем было выполнено изменение дизайна данного типа имплантата.

Осложнения

На основании всего периода наблюдения были выявлены следующие осложнения (рис. 14, 16): глубокая перипротезная инфекция (остеомиелит) (n=1), перипротезная трещина сегмента кости на этапе имплантации (n=2), дестабилизация эндопротеза в сочетании с перипротезной инфекцией (n=2, в одном случае выполнена полная ревизия эндопротеза, в другом – двухэтапная реимплантация (ревизионное протезирование через 6 недель)), трансдермальная миграция имплантата (продавливание части эндопротеза наружу, n=3), ошибка позиционирования эндопротеза (n=2), мальпозиция блокировочных винтов (n=1), некроз кожи (n=3), секвестрация костной ткани перипротезной области в отдаленный период (n=1), резорбция – ремоделирование кости (n=1), перипротезный перелом в результате травматического фактора (застревание конечности) (n=1).

Для описания инфекционной группы осложнений, а именно имплантат-ассоциированной инфекции, использовали классификацию перипротезной инфекции после тотального эндопротезирования ТБС по Coventry-Fitzgerald-Tsukayama, основным критерием которой является время манифестации инфекции (временной интервал между операцией и первым проявлением инфекционного процесса) 22.

Рис. 14. А, Б – рентгенограмма тазовой конечности после ЧОП у собаки; В – внешний вид конечности после операции; Г – внешний вид конечности после крепления экзопротеза после ЧОП; Д – рентгенограмма через 2 месяца после нагрузки. Признаки нестабильности, остеолизис, линия резорбции в зоне 1, 2, остеомиелит.

Рис. 15. А-В – внешний вид тазовых конечностей после крепления 3D-лап через 5 дней после ЧОП, через 7 месяцев после выполнения процедуры ЧОП (Г, Д) и на момент публикации статьи (период наблюдения 11 месяцев). Г – отмечается кожная интеграция. Д – опорная часть экзопротеза при длительном использовании подвергается истиранию, что в некоторых случаях может потребовать его замены или обновления контактного слоя.

Рис. 16. Осложнения в отдаленный послеоперационный период после ЧОП. А – некроз кожи перипротезной области; Б – поверхностная инфекция с чрескожным прорезанием имплантата; В – остеомиелит, резорбция кости; Г – некроз кожи с последующим чрескожным прорезанием имплантата; Д – поверхностная инфекция через 6 месяцев после ЧОП (купировалась коротким курсом антибактериальных препаратов); Е –- остеомиелит с дальнейшим развитием нестабильности; Ж – травматический перелом лучевой кости через 2 месяца после ЧОП (застревание экзопротеза в дверном проеме); З – резорбция костной ткани в области каудального кортикального слоя (выход блокируемых винтов).

Острая послеоперационная инфекция (поверхностная перипротезная инфекция в ранний послеоперационный период) наблюдалась в 6 случаях, поздняя хроническая инфекция (от одного месяца до года) наблюдалась в 2 случаях, острая гематогенная инфекция (через год и более) наблюдалась в 1 случае. Стоит отметить следующее: на основании того, что сама методология ЧОП подразумевает прямой контакт имплантата с внешней средой, в клинической практике инфекционные осложнения рассматриваются не с точки зрения микробиологического исследования, а с точки зрения клинической значимости с проявлением симптомов гиперемии, отека мягких тканей, сопровождающихся снижением опороспособности, усилением хромоты.

Значимые же осложнения, которые потребовали выполнения демонтажа и полной ревизии протеза, были отмечены в 3 случаях (3 протеза из 13 имплантируемых) и включали нестабильность в ранний период (3 недели) с сопутствующей глубокой перипротезной инфекцией (остеомиелит) (n=2), трансдермальную миграцию имплантата (n=2, в одном случае через 2 месяца была выполнена реимплантация).
В первом случае неудовлетворительный результат мы связываем с несоответствием конструкционных особенностей имплантата (недостаточная механическая жесткость) и допуском пациента к ранней активной нагрузке.
Во втором случае была выполнена имплантация в предположительно инфицированную кость в связи с недостаточно адекватным уровнем резекции пораженного сегмента кости не в пределах здоровых тканей. После проведения ревизионного протезирования и курса антибактериальной терапии через 6 недель была выполнена реимплантация эндопротеза. Период наблюдения на момент написания статьи – 3 месяца. Признаков нестабильности, инфицирования не выявлено.
В третьем случае конструкционные особенности имплантата не соответствовали размеру пациента (кошка 1,9 кг с отсутствием мышечной ткани и подкожной жировой клетчатки в области культи). В результате позиционирования имплантата непосредственно под кожей, несмотря на стабильную функциональную опороспособность до самого демонтажа имплантата, произошла трансдермальная миграция эндопротеза с вторичным инфицированием. По нашему опыту, пациенты с массой тела менее 2 кг и диаметром канала менее 3 мм являются плохими кандидатами на имплантацию интрамедуллярных вариантов протезов. Для таких пациентов необходима разработка особого вида крепления, однако на сегодняшний день данный вопрос остается открытым.

Стоит упомянуть о так называемом стресс-шилдинг синдроме (stress shielding), который развивается как реакция костной ткани на длительное пребывание эндопротеза и встречается как при бесцементном, так и при цементном эндопротезировании ТБС в гуманной и ветеринарной медицине. Данный синдром был отмечен нами у одного пациента после одномоментного двустороннего ЧОП голени. При денситометрической оценке с помощью КТ было отмечено уменьшение числовых значений коэффициента Хаунсфилда в проекции медиального кортикального слоя (перипротезная часть) большеберцовой кости (рис. 15). Суть этого явления заключается в том, что после установки внутрикостного имплантата в проксимальный отдел бедренной кости (в случае тотального эндопротезирования ТБС) или, по нашим наблюдениям, в область дистального сегмента конечностей, перипротезная часть кости выключается из нормальной нагрузки. Это связано с более высокой жесткостью металла относительно кости, в результате чего перипротезная кость нагружается меньше за счет более проксимального ее распределения. Согласно закону Wolff происходит адаптивное ремоделирование костной ткани, что рентгенологически проявляется сочетанием резорбции кости в одних зонах с гипертрофией – в других. Феномен стресс-шилдинг синдрома проявляется рентгенологически гипертрофией костной ткани у окончания ножки и формированием «пьедестала» наряду с резорбцией проксимальных отделов кости. Данный феномен в разной степени присущ как ножкам бесцементной, так и цементной фиксации. По ряду наблюдений в гуманной медицине, такое явление нередко предшествует развитию нестабильности имплантата, является причиной развития болевого синдрома, а также вызывает трудности при выполнении ревизионного вмешательства 21. Однако данных о развитии данного синдрома после ЧОП у животных на сегодняшний день не имеется. Таким образом, еще предстоит выявить критерии оценки резорбции костной ткани перипротезной области, оценить значимость, способы профилактики и отдаленные неблагоприятные последствия стресс-шилдинг синдрома в клинической практике ЧОП у животных.

Ограничения

На основании нашего опыта были сделаны выводы, что такая органосохраняющая процедура, как ЧОП, может быть выполнена в тех случаях, когда предполагаемое улучшение качества жизни превышает возможные риски от самой процедуры. К таким случаям можно отнести ампутацию двух и более конечностей. Требуется выполнять прецизионную оценку кандидатов на данную хирургическую процедуру. Пациенты, имеющие высокую ампутацию (по локтевой, коленный сустав), являются плохими кандидатами для данной хирургии, так как, несмотря на успешное достижение остеоинтеграции после процедуры ЧОП, не используют оперированную конечность в стато-локомоторном акте. По нашему мнению, это связано с удобством передвижения пациентов, предпочитающих использование трех здоровых конечностей вместо короткой культи конечности даже в случае достижения остеоинтеграции, отсутствия болевого синдрома и при условии восстановления длины конечности путем наращивания внешнего протеза. Также неудовлетворительные результаты с отсутствием опоры на оперированную конечность возможны и у некоторых пациентов после ЧОП преимущественно одной конечности даже при условии низкой ампутации и после достижения положительных результатов. Данный факт необходимо принимать во внимание при предоперационном информировании владельцев и также стремиться критично подходить к выбору кандидатов на ЧОП.

Обсуждение

Основным ограничением развития методики ЧОП и его последующего внедрения в широкую клиническую практику в ортопедии и онкохирургии, помимо традиционного скепсиса многих докторов, является проблемная перипротезная область контакта «кожа – имплантат» (протезно-кожный контакт). Общие осложнения данной области включают инфекцию, эпителиальную марсупиализацию (образование соединительнотканной муфты вокруг имплантата и формирование карманов) и миграцию эндопротеза (англ. permigration; постепенное выдавливание чрескожного имплантата вторично по отношению к эпителиальной ткани), которые в конечном итоге могут привести к несостоятельности имплантации в целом 14,16,17. Эти осложнения могут потребовать реоперации и последующего удаления имплантата с возможной резекцией сегментов пораженной конечности более проксимально 14.
Собаки являются сложными пациентами из-за вариабельности анатомии дистального сегмента конечностей, структуры костной ткани, общего размера пациентов и, соответственно, размеров конечностей, неспособности обеспечить ограничение подвижности в период реабилитации и потенциальных проблем, связанных с реинфицированием.

Заключение

Таким образом, на сегодняшний день чрескожное остеоинтегрируемое протезирование (ЧОП) для животных является новейшей высокотехнологичной хирургической процедурой для сохранения функции конечности, и данный метод может быть использован в качестве альтернативы полной ампутации конечности при травматическом или неопластическом поражении дистальных сегментов конечностей, также может быть альтернативной классической органосохраняющей хирургией при некоторых аппендикулярных опухолях без ущерба для онкологического радикализма, а также при врожденных деформациях конечностей (эктродактилия, гемимелия).
Данный метод при соблюдении методологии оперативной техники, индивидуальном подборе изготовлении имплантатов, а также использовании комбинированной модификации поверхностей имплантатов с созданием биопокрытий позволяет достигать высоких показателей приживаемости остеоинтегрируемых протезов с низким развитием инфекционных осложнений в отдаленный период и, как результат, добиваться более функциональных результатов в виде полноценной опороспособности в сравнении со стандартной ампутацией на основании нашего опыта.
По нашему мнению, несмотря на достаточно оптимистичные нынешние результаты протезирования (ЧОП) с использованием протезов SerGoFIX, для широкого внедрения метода в клиническую ортопедическую и онкохирургическую практику требуются дальнейшие исследования и отдаленная объективная оценка результатов через 24 и более месяцев с момента имплантации.

Список литературы к статье