Комплексная оценка эффективности цементного и бесцемент ного способов эндопротезирования тазобедренного сустава
На правах рукописи
Куссай З.Д. Джаррар
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТНОГО
И БЕСЦЕМЕНТНОГО СПОСОБОВ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА
14.01.17 - хирургия, 14.01.15 - травматология и ортопедия
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата медицинских наук
Воронеж, 2010
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего
профессионального образования «Воронежская государственная
медицинская академия имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения
и социального развития Российской Федерации
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор
Самодай Валерий Григорьевич
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор
Черных Александр Васильевич
кандидат медицинских наук
Буряков Алексей Евгеньевич
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Защита диссертации состоится «___»____________2010 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.009.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (394036, Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (394036, Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10).
Автореферат разослан «___» _________________________ 2010 г.
| Учёный секретарь диссертационного совета |  | Глухов А.А. |
Актуальность проблемы. В последние годы отмечается рост числа операций эндопротезирования тазобедренного сустава (Олейник А. Е., 1998, Callighan J. J., 2001, Копёнкин С.С., 2005, Никоненко с соавт., 2008). Ежегодно только в США производится около 800 тыс., а в Европе - около 500 тыс. замещении суставов искусственными, что по подсчетам аналитиков составляет от 75 до 80% всех ортопедических вмешательств (Herrera A. et.all, 2004).
Потребность в эндопротезировании тазобедренного сустава в России составляет не менее 250 тысяч операций в год (В. П. Москалёв, 2001). Ежегодно в России выполняется 12-15 тысяч эндопротезирований (В. Ю. Мурылёв, 2009). Таким образом, реальные объемы эндопротезирования существенно отстают от прогнозируемой потребности, что диктует необходимость совершенствования всех аспектов выполнения этого вида оперативного вмешательства.
По данным многих авторов, эндопротезирование в лечении недостаточности функции тазобедренного сустава в настоящее время является самым прогрессивным и радикальным методом лечения (Булаев А.М., 2000; Неверов В.А., 2000; Гордеев Г.Г., 2004; Пешехонов Э.В., 2009). Однако, учитывая сложность оперативного вмешательства и высокую частоту осложнений, риск эндопротезирования следует расценивать как существенный.
Несмотря на достаточно хорошую научную и клиническую проработку различных аспектов использования цементного или бесцементного способов эндопротезирования тазобедренного сустава, касающихся функциональных возможностей пациента в период восстановления после операции, особенностей учета конфигурации протезного ложа, реакции организма на сам имплантат и компоненты его крепления, экономической целесообразности выбора способа вмешательства до настоящего времени невозможно сделать однозначных предпочтений выбора одного из способов.
С учетом возрастающего объема эндопротезирований тазобедренного сустава и отсутствия четких критериев предпочтения при выборе способа оперативного вмешательства, актуальность данной проблемы очевидна, и даже небольшой вклад в ее решение является весьма ценным для улучшения результатов лечения этой категории пациентов.
Известно, что эндопротезирование тазобедренного сустава имеет высокий реабилитационный потенциал, достигающий практически немедленного эффекта, позволяющего устранить болевой синдром, в короткие сроки восстановить опороспособность и функцию сустава (Ахтямов И.Ф. с соавт., 2007; Шильников В.А. с соавт., 2008).
Эндопротезирование тазобедренного сустава позволяет значительно улучшить качество жизни пациента, но в ряде случаев после него, как и любого другого массивного оперативного вмешательства, наблюдаются осложнения. В научно-медицинской литературе встречаются отрывочные сведения о связи возраста пациента, вида патологии сустава, анамнестических данных с частотой осложнений эндопротезирования тазобедренного сустава. В то же время практически нет сведений, позволяющих связать частоту возникновения этих осложнений, степень их тяжести, с цементным или бесцементным способом эндопротезирования
(R. N. Stauffer, 1984).
В литературе встречаются разрозненные сведения о направленности и выраженности иммунного ответа организма человека на материалы эндопротеза тазобедренного сустава (Маркелова Е.В., Винчель Р.В., 2006, 2007; Дрягин В.Г. и др., 2009), необходимом минимуме биохимических показателей крови, подлежащих оценке для определения адекватности реакции организма на эндопротез (Дрягин В.Г. и др. 2009). Общепризнанным является факт значимости динамики иммунологических и биохимических показателей крови, особенно отражающих состояние системы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты, при оценке реакции организма на имплантацию чужеродных тел (Шигарев В.М., Тимофеев В.Н., 2007). Однако четких сведений о направлении и выраженности динамики этих систем на установку различных видов эндопротеза тазобедренного сустава и компонентов его крепления в настоящее время нет.
Это обстоятельство делает изучение различных аспектов влияния этого вида оперативного вмешательства, включающих не только оценку параметров биомеханической совместимости эндопротеза и восстановление функциональных возможностей оперированной конечности, актуальной проблемой (Кузнецов И.В., 2009).
Цель исследования – улучшение результатов хирургического лечения пациентов, нуждающихся в эндопротезировании тазобедренного сустава на основе сравнительного изучения различных аспектов цементного и бесцементного способов выполнения оперативного вмешательства.
Задачи исследования:
1. Провести комплексную оценку рентгенологических показателей, объема движений поврежденного сустава, изменения иммунолабораторных показателей и показателей системы антиоксидантной защиты в период подготовки к эндопротезированию тазобедренного сустава.
2. Проследить динамику восстановления функциональной активности тазобедренного сустава через три месяца после проведения операции при цементном и бесцементном способе крепления эндопротеза.
3. Изучить субъективные оценки пациентов по шкалам бальной системы Harris Hip Score для болевых ощущений, возможностей перемещения и самообслуживания эффективности протезирования через три месяца после проведения операции.
4. Оценить динамику изменений показателей иммунолабораторного статуса и показателей системы антиоксидантной защиты через три месяца после эндопротезирования тазобедренного сустава при цементном и бесцементном способах.
5. В отдаленном периоде проследить изменения плотности костной ткани у пациентов после различных видов эндопротезирования тазобедренного сустава, разработать рекомендации специалистам по индивидуальному выбору эффективного способа этого оперативного вмешательства в зависимости от набора данных обследования пациента.
Научная новизна исследования.
Впервые проведена комплексная оценка с определением взаимосвязей показателей клинического, рентгенологического, иммунологического статуса пациентов, оперированных по поводу заболеваний тазобедренного сустава с использованием цементного и бесцементного способа фиксации эндопротеза.
Показана необходимость учета наряду с клиническими характеристиками пациента динамики показателей иммунологического статуса, показателей системы антиоксидантной защиты, для адекватной оценки эффективности эндопротезирования тазобедренного сустава в первые три месяца после оперативного вмешательства.
Впервые установлено наличие существенной негативной динамики показателей иммунологического статуса и системы антиоксидантной защиты на фоне удовлетворительного восстановления объема движений и уменьшения болевых ощущений после цементного способа эндопротезирования тазобедренного сустава.
Доказано преимущество бесцементного способа эндопротезирования тазобедренного сустава над цементным, выражающееся в отсутствии статистически достоверных различий по объему восстановления объема движений в оперированном суставе и проявлении болевых ощущений пациента на фоне значимого улучшения динамики показателей иммунологического статуса и показателей системы антиоксидантной защиты через три месяца после оперативного вмешательства.
Практическая значимость.
Разработаны новые методические подходы к оценке эффективности эндопротезирования тазобедренного сустава, основанные на учете динамики показателей клинического, иммунологического, антиоксидантного статуса пациента.
Внедрение новых методических подходов в клиническую практику позволит снизить количество септических осложнений эндопротезирования тазобедренного сустава за счет нормализации показателей иммунологического статуса системы антиоксидантной защиты, существенно отсрочить ревизию оперированного сустава.
Четкие указания на предпочтительное использование бесцементного способа эндопротезирования тазобедренного сустава перед цементным, приведенные в исследовании, позволяют оптимизировать реабилитационный период для пациентов.
Использование результатов исследования для обучения специалистов позволит повысить эффективность эндопротезирования и сократить уровень необоснованных страхов перед необходимостью ревизии протеза со стороны пациентов.
Основные положения, выносимые на защиту.
Оценка взаимосвязи показателей клинического, рентгенологического, иммунологического статуса пациентов, оперированных по поводу эндопротезирования тазобедренного сустава позволяет наиболее адекватно оценить эффективность реабилитации пациентов в послеоперационном периоде.
Положительная динамика объема движений и степени выраженности болевых ощущений через три месяца после эндопротезирования тазобедренного сустава не всегда сопряжена с улучшением общего состояния здоровья пациентов, оцененного по динамике иммунного статуса и показателей антиоксидантной системы, что в свою очередь может негативно отразиться на восстановлении функции сустава в более поздние сроки, сократить время до проведения ревизии.
В долгосрочной перспективе медико-социальные показатели пациентов, прооперированных с использованием цементного способа крепления эндопротеза тазобедренного сустава значительно уступают аналогичным показателям пациентов, у которых использован бесцементный способ эндопротезирования.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на II международной научной конференции молодых ученых-медиков, (Курск, 2008), IV Международной научной конференции молодых ученых-медиков (Курск, 2010).
Результаты диссертации внедрены в учебный процесс кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии ГОУ ВГМА им. Н.Н. Бурденко, практическую работу травматологического отделения ГУЗ «ВОКБ № 1» г. Воронеж.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены
в 7 публикациях, в том числе – 1 в журнале, рекомендованном «Перечнем…» ВАК Минобрнауки РФ, получен патент РФ № 93019 от 20.04.2010 года.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных наблюдений, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Диссертация иллюстрирована 24 рисунками и 30 таблицами. Список литературы содержит 196 источников, из них, 124 источника отечественных и 72 зарубежных авторов. Текст диссертации изложен на 112 страницах машинописного текста.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Общая характеристика исследованных пациентов и методов исследования.
Работа выполнена на базе кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава (зав. каф. д.м.н., проф. Самодай В.Г.), травматологического отделения ГУЗ ВОКБ № 1 (зав. отд. Летников А.Н.) и ортопедического отделения ГУЗ ВОКБ № 1 (зав. отд. Кирчанов В.А.)
Прослежены истории болезни 125 пациентов, оперированных по поводу асептического некроза головки бедренной кости (6 человек); коксартроза тазобедренного сустава (102 человека); перелома шейки бедренной кости
(11 человек); ложного сустава (6 человек) с 2006 по 2009 годы. Пациенты разделены на две группы в соответствии с видом использованных эндопротезов тазобедренного сустава – эндопротезирование цементным способом применено у 56 пациентов, бесцементный эндопротез установлен у 69 пациентов.
Критерием исключения из группы исследования служило наличие у пациента остеопороза – относительного противопоказания к установке цементного эндопротеза тазобедренного сустава (Агаджанян В.В. с соавт., 2009)
В группе бесцементного протезирования использованы следующие виды протезов: Zimmer (США), Aesculap (Германия), Эси (Россия), ulzer Beznoska Biomet.
В группе цементного протезирования использованы следующие виды протезов: Zimmer (США) ЦПТ, Aesculap (Германия) ЦПТ, Эси (Россия) ЦПТ, Цито-муро для однополюсного протезирования.
В качестве компонента крепления использован кополимерный костный цемент Osteobond фирмы Howmedica Inc.
Для контрольного сравнения иммунолабораторных показателей и показателей системы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты использованы результаты обследования группы практически здоровых лиц в количестве 30 человек, сопоставимых по антропометрическим характеристикам с группами исследования. Распределение пациентов групп исследования по полу, возрасту, сопутствующей патологии представлены в таблице 1.
Для оценки динамики восстановления функции сустава до и через три месяца после операции использованы русифицированные анкеты системы Harris Hip Score (опросник Харриса), для оценки общего состояния организма пациентов изучена динамика показателей общего анализа крови, в частности количества эритроцитов, лейкоцитов, процент лимфоцитов, уровень гемоглобина, скорость оседания эритроцитов. Из параметров иммунного статуса использованы следующие показатели: лимфоциты, носители маркеров CD3, CD4, CD19, фагоцитарное число и показатель, поглотительная и метаболическая активность нейтрофилов периферической крови с использованием раствора нитросинего тетразолия (НСТ сп., НСТ ак), уровень иммуноглобулинов классов G, M, A. Для оценки динамики показателей системы антиоксидантной защиты использованы малоновый деальдегид (МДА), диеновые конъюгаты (ДК), супероксиддисмутаза (СОД), церулоплазмин.
Таблица 1
Распределение пациентов по полу, возрасту, наличию сопутствующей патологии
| Показатель | Группа исследования | |
| цементное эндопротезирование (n=69) | бесцементное эндопротезирование (n=56) | |
| Возраст (годы) | 67,2±9,8 | 52,3±14,6 * |
| Пол (% от численности группы | ||
| Женщины | 61% | 46% |
| Мужчины | 39% | 54% |
| Сопутствующая патология (% от численности группы) | ||
| Гипертоническая болезнь | 86% | 71% |
| Ишемич. болезнь сердца | 47% | 5% * |
| Стенокардия | 24% | 12% |
| Варикозная болезнь | 55% | 37% |
| Остеохондроз | 94% | 87% |
| Ожирение 2-3 степени | 75% | 44% |
| Сахарный диабет | 22% | 13% |
| Панкреатит, холецистит | 5% | 2% |
| Гепатиты А (В) | 9% (11%) | 27% (29%) |
Примечание: знаком * отмечена достоверность различий между группами при p<0,05
При статистическом анализе определяли средние величины значений изучаемых параметров в группах исследования, их ошибки, доверительные интервалы. Значимость отличий определяли по критерию t Стьюдента, критерию 2 и критерию Фишера.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объективные характеристики плотности костной ткани и объема движений в тазобедренном суставе до и через три месяца после эндопротезирования.
Согласно современным представлениям основными характеристиками успешного эндопротезирования тазобедренного сустава являются устранение болевых ощущений, скорость восстановления объема движений, продолжительность периода времени до проведения ревизии сустава.
Для эффективной оценки динамики устранения болевых ощущений и скорости восстановления объема движений тазобедренного сустава существует достаточное количество апробированных и хорошо зарекомендовавших себя методик, в частности опрос с использованием анкеты Harris Hip Score.
Прогноз длительности периода до проведения последующих за эндопротезированием ревизий сустава является предметом научной дискуссии.
В рамках выполнения диссертационной работы мы предложили методику объективной оценки одного из параметров, напрямую влияющих на скорость расшатывания эндопротеза – плотности костной ткани непосредственно в месте его крепления. Используемая в этих целях денситометрия на практике является малоприменимой из-за высокой стоимости и труднодоступности для пациентов. В этих условиях ведущие позиции сохраняет традиционное рентгенологическое исследование (Долматов А.Ю, 2004). Предложенная нами методика заключается в разработке маркеров, используемых при стандартном рентгенологическом обследовании, содержащих сравнительную шкалу относительной плотности.
Маркеры могут быть изготовлены путем, например, склеивания, термической припасовки, механического соединения винтами из фрагментов, имеющих известную плотность материала, соответствующую определенной степени рентгеноконтрастности, выполненных в виде прямоугольника, схожего по форме с буквой «П», или треугольника, схожего по форме с буквой «Л» для обозначения стороны тела пациента при исследовании. Мы предлагаем использовать при изготовлении маркеров, как минимум, четыре различных по рентгеноконтрастности фрагмента маркера, например с пропускающей способностью 95%, с пропускающей способностью 60%, с пропускающей способностью 30% и с пропускающей способностью 5%. В этом случае градировочная шкала имеет шаг около 30% изменения плотности. Рентгеновский снимок с такими маркерами может быть визуально оценен врачом с приблизительной оценкой плотности интересующего в каждом случае участка тканей пациента. Для более точной оценки путем простого сканирования и использования стандартных программ обработки изображений путем оценки процента серого на участках маркера и интересующих участках тканей пациента на рентгенограмме можно получить точное количественное выражение плотности интересующего участка ткани. При способе оценки плотности ткани с использованием градировочных маркеров точность оценки не будет зависеть от технических характеристик растворов, использованных при проявке рентгенологического изображения или заданной оператором мощности рентгеновского аппарата. Погрешность степени насыщенности цвета на изображении маркера будет соответствовать погрешности на изображении тканей пациента. Предлагаемое решение защищено патентом РФ № 93019 от 20.04.2010 года.
Результаты исследования с помощью предложенной методики плотности костной ткани в течение 2-3 суток после эндопротезирования показали идентичность групп исследования в этот период наблюдения (см. табл. 2).
Таблица 2
Оценка плотности костной ткани и высоты опила
в группах исследования через 2-3 дня после проведения операции
| Показатель | Способ эндопротезирования | |
| цементный | бесцементный | |
| высота опила относительно малого вертела (см) | 9,89±0,61 | 9,57±0,78 |
| высота опила относительно большого вертела (см) | 12,92±0,81 | 13,15±1,01 |
| диаметр бедренной кости под вертелом (см) | 33,83±1,51 | 32,26±0,72 |
| плотность кости у края ножки протеза* | 0,45±0,03 | 0,45±0,04 |
| плотность кости у малого вертела * | 0,6±0,03 | 0,56±0,02 |
| плотность кости вертлужной впадины * | 0,63±0,03 | 0,6±0,03 |
Примечание: * – использована шкала оценки плотности тканей на рентгенограмме: 0 – белый цвет, минимальная плотность; 1 – черный цвет, максимальная плотность.
Мы изучили следующие параметры, теоретически оказывающие влияние на прочность крепления эндопротеза, а, следовательно, длительность безревизионного периода. Высота опила поврежденной головки бедренной кости относительно малого вертела составила в группе бесцементного протезирования 9,57±0,78 см, в группе цементного протезирования – 9,89±0,61 см; относительно большого вертела 13,15±1,01 см и 12,92±0,81 см соответственно. Статистически достоверных различий между группами не было. Диаметр бедренной кости под большим вертелом так же не различался в группах исследования – 32,26±0,72 см и 33,83±1,51 см соответственно. Для оценки плотности костной ткани по предложенной нами методике мы выбрали три критические для эффективной установки эндопротеза точки – у края ножки протеза 0,45±0,04 усл.ед. в группе бесцементного протезирования и 0,45±0,03 усл.ед. в группе цементного; у малого вертела 0,56±0,02 усл. ед. и 0,6±0,03 усл.ед.; в вертлужной впадине 0,6±0,03 усл.ед. и 0,63±0,03 усл.ед. соответственно.
Таким образом, по параметрам состояния кости и методическим характеристикам проведения оперативного вмешательства группы идентичны, что позволяет говорить о высокой точности результатов сравнения динамики параметров в последующие сроки.
Аналогичные в плане сравнения характеристик групп результаты получены нами при обработке результатов анкетирования с помощью опросника Харриса для объема движений, субъективной оценке болевых ощущений и используемых при ходьбе приспособлений (см. табл. 3).
Так, объем движений без нагрузки, измеренный в градусах, в тазобедренном суставе в период подготовки к операции составлял: сгибание 32,44±2,49 в группе цементного протезирования и 31,62±1,6 в группе бесцементного протезирования; разгибание -0,39±0,54 и -0,96±0,29 соответственно.
Таблица3
Оценка объема движений без нагрузки в тазобедренном суставе
в период подготовки к операции (в градусах)
| Показатель | Способ эндопротезирования | |
| цементный | бесцементный | |
| сгибание | 32,44±2,49 | 31,62±1,6 |
| разгибание | -0,39±0,54 | -0,96±0,29 |
| внутренняя ротация | 6,83±0,71 | 6,12±0,43 |
| наружная ротация | -5,56±0,54 | -5,35±0,38 |
| отведение | 16,83±1,34 | 14,58±0,98 |
| приведение | -13,11±1,22 | -12,23±0,8 |
Статистически достоверных отличий не было и по объему вращательных движений: внутренняя ротация в группе цементного протезирования составила 6,83±0,71 градуса, в группе бесцементного протезирования 6,12±0,43 градуса, наружная ротация -5,56±0,54 и -5,35±0,38 градусов соответственно.
Отведение в группе цементного протезирования составило 16,83±1,34 градусов, в группе бесцементного протезирования 14,58±0,98 градусов; приведение -13,11±1,22 и -12,23±0,8 градусов соответственно.
Процентное распределение субъективных оценок пациентов степени болевых ощущений в суставе и оценка объема используемых при ходьбе приспособлений по опроснику Харриса, приведены в табл. 4 и 5.
Таблица 4
Распределение ответов на вопрос «Оценка степени боли»
в группах исследования в период подготовки к операции
| Вариант ответа на вопрос раздела анкеты | Способ эндопротезирования | |
| цементный | бесцементный | |
| не испытываю боли в суставе | 0,0% | 0,0% |
| небольшие боли при движении | 0,0% | 0,0% |
| испытываю умеренную боль при движениях и в покое | 0,0% | 0,0% |
| боль терпимая, но постоянная; причиняет неудобства при выполнении движений | 5,6% | 23,1% # |
| значительные болевые ощущения, серьезные ограничения в движении и работе | 33,3% | 15,4% |
| очень сильная боль, полностью выводящая из строя, практически прикован к постели. | 61,1% | 61,5% |
Примечание: # – отличия между группами цементного и бесцементного эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Из таблицы 4 следует, что в группе бесцементного протезирования в период подготовки к операции достоверно реже отмечали наличие терпимой, но постоянной боли, причиняющей неудобства при выполнении движений 23,1% против 5,6% в группе цементного протезирования. В два раза чаще значительные болевые ощущения, сопряженные с серьезными ограничениями в движении и работе испытывали пациенты в группе цементного протезирования 33,3% против 15,4% в группе бесцементного протезирования, однако разница была статистически не значима.
Таблица 5
Распределение ответов на вопрос «Использование поддерживающих устройств»
в группах исследования в период подготовки к операции
| Вариант ответа на вопрос раздела анкеты | Способ эндопротезирования | |
| цементный | бесцементный | |
| не использую | 0,0% | 0,0% |
| использую трость при длительных прогулках | 33,3% | 46,2% |
| использую трость практически все время | 55,6% | 50,0% |
| использую один костыль | 0,0% | 0,0% |
| использую и трость и костыль | 11,1% | 0,0% # |
| передвигаюсь только при помощи двух костылей | 0,0% | 3,8% # |
| неспособен передвигаться самостоятельно | 0,0% | 0,0% |
Примечание: # – отличия между группами цементного и бесцементного эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Распределение ответов на вопрос об использовании дополнительных приспособлений при ходьбе значимых различий между группами исследования не выявил. Полученные данные согласуются со сведениями, содержащимися в научно-медицинской литературе.
На рисунке 1 приведена динамика показателей объема движений без нагрузки в оперированном суставе через три месяца после эндопротезирования.
Рис. 1. Сравнительная характеристика объема движений без нагрузки
в группах исследования. За 100% приняты значения в соответствующей группе
до эндопротезирования; * отличия от уровня до лечения достоверны при p<0,05.
Из рисунка следует, что объем движений существенно, статистически значимо, увеличился как в группе цементного, так и в группе бесцементного протезирования. Однако преимуществ одного из способов крепления протеза выявить эти данные не позволяют.
Рис. 2. Сравнительная характеристика динамики субъективных ощущений
в группах исследования. Рассчитаны изменения относительно уровня
до эндопротезирования.
Изучение субъективной оценки изменения объёма и качества болевых ощущений пациентов в группах исследования через три месяца после эндопротезирования, проведенное при помощи анкетирования, (рис. 2) показывает следующее. В группе бесцементного протезирования увеличилось количество пациентов, испытывающих небольшие боли при движении на 73% в сравнении с уровнем до операции, тогда как в групп цементного протезирования такое увеличение составило всего 28%. Изменилось качество боли в сторону уменьшения её интенсивности, о чем свидетельствует увеличение процента пациентов, испытывающих терпимую, но постоянную боль. В группе цементного протезирования этот показатель возрос на 33% в сравнении с уровнем до оперативного лечения, тогда как в группе бесцементного протезирования такое качество боли стали испытывать меньшее на 19% количество пациентов. Количество пациентов, испытывающих значительные и очень сильные болевые ощущения в обеих группа уменьшилось, причем более значительное уменьшение произошло по критерию «очень сильная боль, практически прикован к постели» – на 56% в группе бесцементного и 62% в группе цементного протезирования.
Таким образом, по объективным показателям, характеризующим объем движения в оперированном тазобедренном суставе, и по субъективным показателям, показывающим изменения качества болевых ощущений, свободы передвижения, самообслуживания через 3 месяца после эндопротезирования невозможно выявить значительные преимущества цементного или бесцементного способов протезирования, можно отметить некоторое улучшение состояния пациентов в обеих группах.
Динамика иммунологического статуса и параметров
системы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у пациентов при различных способах эндопротезирования тазобедренного сустава.
Основной задачей оперативного лечения несостоятельности функции тазобедренного сустава, несомненно, является восстановление опорной функции конечности, объема движений в суставе, устранение болевых ощущений. Однако, оценка полноценного восстановления пациентов после сложного и обширного вмешательства – эндопротезирования тазобедренного сустава – проводимого на фоне предшествующего продолжительного периода деструктивных изменений кости, воспаления, боли, должна включать объективные обследования, позволяющие оценить общее состояние организма. В качестве таких объективных характеристик нами выбраны показатели иммунного статуса и перекисного окисления липидов. Такой выбор обусловлен данными исследований, свидетельствующими об изменениях иммунного статуса при воспалениях и травмах костной системы. Показатели системы перекисного окисления липидов (ПОЛ) позволяют оценить метаболизм на клеточном уровне, что особенно важно при наличии в теле пациента таких чужеродных предметов, как сам эндопротез и компоненты его крепления в виде винтов или цементов. Интенсивность ПОЛ является отражением степени эндогенной интоксикации. Наиболее часто в лабораторных условиях оценивают уровень малонового диальдегида (МДА), диеновых конъюгатов (ДК).
Повышение уровня МДА относительно нормы свидетельствует об избыточной активации процессов СРО, снижение – об угнетение липидного обмена. МДА очень токсичен и химически активен, оказывает повреждающее действие, связанное с нарушением структурно-функционального состояния биомембран, способствует увеличению их проницаемости для ионов кальция, что играет важную роль в возникновении избытка ионов кальция в клетке с реализацией его повреждающего действия.
Повышение уровня диеновых коньюгат (ДК) свидетельствует об активации процессов свободнорадикального окисления. Избыточность этих продуктов негативно сказывается на функциональном состоянии биомембран, с последующей их фрагментацией и разрушением.
Нами установлено, что в период подготовки к эндопротезированию как в группе цементного, таки и в группе бесцементного способов крепления протеза, имелись явно выраженные изменения показателей, характеризующих общее состояние организма, относительно уровня практически здоровых людей (таб. 6,7,8).
Таблица 6
Показатели общего клинического анализа крови в период подготовки к операции
| Показатель | контроль (доноры) | Вид эндопротезирования | |
| бесцементное | цементное | ||
| Эритр. 9/л | 4,32±0,03 | 4,29±0,11 | 4,22±0,14 |
| Hb г/л | 136,92±3,06 | 118,48±1,95* | 125,08±3,11*# |
| Лейк. 9/л | 8,23±0,31 | 9,04±0,33* | 9,02±0,44* |
| Лимф. % | 32,24±1,34 | 24,25±0,86* | 23,04±1,38* |
| СОЭ мм/ч | 2,84± 0,17 | 26,84± 0,25* | 27,12± 0,61* |
Примечание: * – отличия от уровня доноров достоверны при p<0,05; # – отличия между группами цементного и бесцементного эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Так, для пациентов обеих групп в период подготовки к эндопротезированию характерна относительно высокая концентрации лейкоцитов в периферической крови – 9,04*109/л в группе бесцементного и 9,02*109/л в группе цементного протезирования, снижение процентного содержания лимфоцитов, а также повышение скорости оседания эритроцитов. Перечисленные показатели в группах исследования статистически значимо отличались от уровня, полученного при измерениях у здоровых лиц. Таким образом, в период подготовки к эндопротезированию как в группе цементного, так и в группе бесцементного протезирования наблюдается картина наличия воспалительной реакции.
Достоверные отличия от уровня здоровых лиц характерны и для показателей иммунной системы (табл. 7).
Таблица 7
Показатели иммунного статуса в период подготовки к операции
| Показатель | контроль (практич.здоровы) | бесцементное эндопротезирование | цементное эндопротезирование |
| Лимф. абс | 1,29±0,01 | 1,7±0,1* | 1,58±0,13* |
| CD3 | 1,02±0,06 | 0,83±0,05 | 0,75±0,07 |
| CD4 | 0,56±0,06 | 0,6±0,03 | 0,49±0,05* |
| CD11b | 0,19±0,01 | 0,28±0,02* | 0,27±0,02* |
| CD8 | 0,42±0,02 | 2,31±0,09* | 1,9±0,13*# |
| CD19 | 0,16±0,03 | 0,21±0,01- | 0,22±0,02* |
| ФП | 60,62±3,38 | 58,93±0,87 | 60,88±1,22 |
| ФЧ | 4,79±0,11 | 10,15±0,2* | 9,52±0,22* |
| НСТ сп. | 64,13±0,12 | 48,13±0,16* | 39,76±0,37* |
| НСТ ак | 71,15±0,28 | 39,08±0,59* | 38,8±0,62* |
| IgG г/л | 6,31±0,38 | 12,19±0,37* | 10,49±0,53* |
| IgM г/л | 1,87±0,1 | 1,2±0,03* | 1,26±0,03* |
| IgA г/л | 1,84±0,09 | 2,76±0,11* | 2,92±0,18* |
Примечание: * – отличия от уровня доноров достоверны при p<0,05;
# – отличия между группами цементного и бесцементного эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Можно отметить более высокий уровень таких показателей, как общие лимфоциты, носители маркеров CD3, CD4, CD11b, CD8, CD19 – увеличение в среднем в полтора-два раза в сравнении с нормой. Вместе с тем у пациентов, нуждающихся в эндопротезировании тазобедренного сустава поглотительная способность нейтрофилов – спонтанный тест с нитрасиним тетразолием в группе бесцементного протезирования составляет 48,13±0,16, в группе цементного протезирования 39,76±0,37. Активированный НСТ-тест 39,08±0,59 и 38,8±0,62 соответственно. Для пациентов в обеих группах исследования характерен достоверно более высокий уровень иммуноглобулинов классов G, M, A.
Такие результаты вполне объяснимы, если принять во внимание наличие у пациентов в период подготовки к эндопротезированию очага длительно существующей воспалительной реакции, вызванной асептическим некрозом, коксоартрозом и другими остро текущими негативными процессами, послужившими причиной назначения оперативного лечения.
Наличие воспалительной реакции подтверждается статистически значимо повышенным уровнем у пациентов обеих групп исследования повышенного уровня малонового диальдегида – до 1,87±0,01 мкМоль/л в группе бесцементного протезирования, до 1,94±00,03 мкМоль/л в группе цементного протезирования против 1,62±0,03 мкМоль/л в группе практически здоровых лиц. Описанные выше тенденции характерны и для уровня диеновых коньюгат, супероксиддисмутазы и церулоплазмина. Следует отметить, что статистически значимых различий между группами цементного и бесцементного протезирования в период подготовки к оперативному вмешательству нет, изученные показатели в группах исследования практически одинаковы.
Таблица8
Показатели системы ПОЛ-АОЗТ в период подготовки к операции
| Показатель | контроль (здоровые лица) | бесцементное протезирование | цементное протезирование |
| МДА мкМоль/л | 1,62±0,03 | 1,87±0,01* | 1,94±00,03* |
| ДК нМоль/л | 0,42±0,02 | 0,51±0,01* | 0,64±0,01* |
| СОД % | 1,24±0,02 | 1,46±0,01 | 1,54±0,01 |
| Церулоплазмин усл. ед. | 227,2±13,41 | 264,75±8,7 | 298,64±13,17 |
Примечание: * – отличия от уровня доноров достоверны при p<0,05;
# – отличия между группами цементного и бесцементного эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Иная картина наблюдается при изучении повторных, проведенных через три месяца после оперативного вмешательства, исследованиях (рис. 3, 4).
В группе цементного протезирования отменно значительное, статистически достоверное, снижение спонтанного и активированного НСТ-теста на 27% и 74% соответственно, обращает на себя внимание статистически значимое увеличение на 63% уровня иммуноглобулина класса G. Известно, что увеличение концентрации IgA и IgG может наблюдаться при аутоиммунных и воспалительных заболеваниях. Резкое снижение активированного НСТ-теста свидетельствует о декомпенсации защиты клетки и является прогностически неблагоприятным признаком. Таких тенденций в группе бесцементного протезировании не наблюдается, изменение показателей не превышает 10-15 % от уровня до эндопротезирования и не является статистически значимым.
Рис. 3. Изменения иммунного статуса через три месяца после операции на тазобедренном суставе относительно уровня до эндопротезирования.
Примечание: # – отличия от уровня до эндопротезирования достоверны при p<0,05.
Таким образом, в группе цементного протезирования уже через три месяца после оперативного вмешательства отмечены негативные изменения некоторых параметров иммунологического статуса, свидетельствующих о наличии негативного влияния компонентов, используемых при цементном способе установки эндопротеза на организм пациентов.
Эти тенденции отчетливо заметны и при изучении показателей систем перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты через три месяца после эндопротезирования (рис. 4). Негативная тенденция повышения концентрации в крови уровней МДА, ДК в период подготовки к эндопротезированию и через три месяца после проведения операции, особенно в группе цементного протезирования продолжала нарастать. Уровень МДА оказался увеличенным почти в два раза в сравнении с уровнем здоровых лиц, увеличение уровня ДК от 60% в сравнении с нормой в период подготовки к эндопротезированию достигло 270 % через три месяца после проведения операции. Известно, что повышение концентрации МДА на фоне низкой активности СОД является свидетельством развития окислительного стресса. О наличии окислительного стресса и аутоиммунной воспалительной реакции свидетельствует и повышение уровня ДК. Аналогичные показатели в группе бесцементного протезирования практически не изменились в сравнении с уровнем до проведения оперативного вмешательства.
А
Б
Рис. 4. Изменения показателей системы ПОЛ-АОЗТ в группах исследования:
А – в период подготовки к эндопротезированию, Б – через три месяца после операции относительно уровня здоровых лиц.
Таким образом, более детальное исследования общего состояния организма пациентов через три месяца после установки эндопротезов тазобедренного сустава цементным и бесцементным способами показывает, что цементное протезирование имеет ярко выраженные негативные последствия в форме снижения уровня спонтанного и активированного НСТ-теста, увеличения уровня иммуноглобулина класса G, повышения концентрации в крови уровней МДА, ДК. Такие изменения свидетельствуют об ослаблении защитных сил организма, что может негативно сказаться на уровне общей заболеваемости пациентов, получивших оперативное пособие в форме цементного протезирования тазобедренного сустава. Кроме того, реакции отторжения компонентов самого эндопротеза могут быть значительно более выраженными, что неизбежно существенно сократит время до повторной ревизии оперированного сустава.
Медико-социальная характеристика отдаленных
результатов цементного и бесцементного эндопротезирования тазобедренного сустава.
Помимо подробного изучения опорно-двигательных функций, болевых ощущений, состояния иммунной и антиоксидантной систем пациентов в период подготовки к эндопротезированию тазобедренного сустава и в ближайший послеоперационный период мы провели отдельное изучение историй болезней 41 пациента с цементным и 43 пациентов с бесцементным способами эндопротезирования в пятилетней перспективе. В этот период мы учитывали число и длительность обострений хронических заболеваний пациентов, наличие общих жалоб по поводу дискомфорта в оперированном суставе, длительность безревизионного периода. У пациентов этих групп были проведены опросы с использованием анкеты (см. рис. 5).
Рис. 5. Результаты анкетирования по Харрис в группах исследования в долгосрочной перспективе. Максимально возможный балл принят за 100%.
Знаком * отмечены сроки, в которые различия между группами достоверны.
Из рисунка следует, что в предоперационном периоде отличия от максимального балла по шкалам опросника Харрис в обеих группах практически одинаковы. Динамика улучшения состояния более выражена в группе бесцементного протезирования. Через 5 лет общий балл в группе бесцементного протезирования близок к максимальному и составляет 90% его величины, в группе цементного протезирования жалобы на боль и ограничения в передвижении встречаются гораздо чаще, общий балл составляет лишь 66% от максимального. Различия между группами в этот период наблюдения статистически значимы.
Нами установлено, что число обострений хронических заболеваний имевшихся у пациентов, сопровождающихся нетрудоспособностью и необходимостью прохождения амбулаторного или стационарного курсов лечения, обеих групп возникало на 37% чаще в группе цементного протезирования в сравнении с группой бесцементного. Через 2-3 года после эндопротезирования в сроки планового посещения травматолога-ортопеда жалобы на дискомфорт, боли, затруднения при ходьбе пациенты группы цементного протезирования предъявляли на 47% чаще, чем пациенты группы бесцементного протезирования. На шестом году наблюдения ревизия эндопротеза тазобедренного сустава или постановка на плановую операцию по поводу такой ревизии произошла у 6-ти пациентов группы цементного протезирования. В группе бесцементного протезирования таких пациентов не было.
Исследование плотности костной ткани в области установки эндопротеза показало, что через 3 года после проведения операции интенсивность снижения плотности в сравнении с периодом до операции в группе бесцементного протезирования практически не произошло, тогда как в группе цементного протезирования параметр снизился на 3-5%.
Мы провели макроэкономический анализ стоимости лечения при цементном и бесцементном способах эндопротезирования тазобедренного сустава (рис. 6) руководствуясь следующими сведениями.
Рис. 6. Расчет примерной стоимости лечения пациентов при цементном
и бесцементном способах эндопротезирования тазобедренного сустава
с прогнозом на 10-ти летнюю перспективу.
Стоимость эндопротеза, тазобедренного сустава, используемого при бесцементном способе, составляет около 60 тысяч рублей, стоимость эндопротеза, предназначенного для цементного способа крепления около 21 тысячи рублей. Стоимость пребывания в стационаре при проведении операции составляет около
19 тыс. рублей (по данный ГУЗ «ВОКБ № 1» г. Воронежа). Таким образом, в 3-х месячной перспективе общая стоимость затрат системы здравоохранения составляет около 40 тысяч рублей в группе цементного протезирования и около 79 тысяч рублей в группе бесцементного протезирования. На первый взгляд цементное протезирование – менее затратный для здравоохранения вариант. Через пять лет, с учетом необходимости повторного оперативного лечения по поводу дислокации эндопротеза тазобедренного сустава не менее чем у 10% пациентов с установленным бесцементным способом протезом, понесенными системой здравоохранения затратами на лечение более частых, по нашим данным, обострений хронических заболеваний, обусловленных нарушениями в иммунной системе и системе антиоксидантной защиты, стоимость лечения составляет около 86 тысяч рублей. Если спрогнозировать ситуацию с использованием в качестве инструмента линейной регрессии, то через 10 лет стоимость лечения пациентов с использованием цементного способа эндопротезирования тазобедренного сустава не менее чем на 50 тысяч рублей превысит стоимость лечения с использованием бесцементного способа.
ВЫВОДЫ.
1. Комплексная оценка рентгенологических показателей, объема движений поврежденного сустава, изменений уровня иммунолабораторных показателей и показателей системы антиоксидантной защиты показала идентичность групп, подвергнутых в дальнейшем цементному и бесцементному способам установки эндопротеза тазобедренного сустава.
2. Динамика восстановления функциональной активности тазобедренного сустава через три месяца после установки эндопротеза в группах с использованием цементного и бесцементного способов показывает, что объем движения без нагрузки возрос в сравнении с уровнем до операции в полтора раза по параметру «разгибание», более чем в два раза по параметрам «сгибание», «отведение» и «приведение», более чем в четыре раза по параметрам «наружная и внутренняя ротация»; в краткосрочной 3-х месячной перспективе статистически значимое преимущество одного из способов эндопротезирования выделить не удалось.
3. Изменение субъективных ощущений качества боли согласно опроснику Харриса позволяет заключить, что как в группе цементного, так и в группе бесцементного способов установки эндопротеза тазобедренного сустава через три месяца после проведения операции произошло существенное снижения интенсивности болевых ощущений, расширились возможности в передвижениях и самообслуживании; достоверных различий по этим параметрам в группах исследования в ранние сроки после операции нет.
4. Использование цементного способа крепления эндопротеза тазобедренного сустава приводит к снижению уровня спонтанного и активированного НСТ-теста, увеличению уровня иммуноглобулина класса G, повышению концентрации в крови уровней МДА, ДК, что свидетельствует о снижении защитных сил организма и может быть расценено как прогностически неблагоприятные факторы; бесцементный способ крепления эндопротеза тазобедренного сустава не имеет ярко выраженного негативного влияния на параметры иммунной системы и показатели антиоксидантной защиты организма в ранние, до 3-х месяцев, сроки после операции.
5. Выборочное исследование по предлагаемой методике плотности костной ткани через 3 года после проведения операции позволило сделать однозначное заключение о более низкой интенсивности снижения этого параметра в группе бесцементного протезирования.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
Комплексная методика оценки состояния пациента при эндопротезировании тазобедренного сустава учитывающая не только динамику объема движений и болевых ощущений, но и показатели иммунной и антиоксидантной систем, позволяет сделать предпочтение по выбору бесцементного способа эндопротезирования тазобедренного сустава перед цементным в случае отсутствия иных прямых противопоказаний.
При выборе методов эндопротезирования тазобедренного сустава следует учитывать значительное удорожание реабилитационных мероприятий в группе цементного крепления, более выраженном ограничении возможностей передвижения и самообслуживания, на фоне роста выраженности болевых ощущений в сравнении с группой бесцементного способа установки эндопротеза.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Куссай З.Д. Джаррар Сравнительная оценка эффективности цементного и бесцементного способов эндопротезирования тазобедренного сустава / Куссай З.Д. Джаррар // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. – 2010. - № 2. - С. 156-159.
2. Куссай З.Д. Джаррар. Сравнительная характеристика некоторых рентгенологических показателей при эндопротезировании тазобедренного сустава / Куссай З.Д. Джаррар // Материалы III Всерос. конф. молодых ученых, организованной Воронежской государственной медицинской академией им. Н.Н. Бурденко и Курским государственным медицинским университетом, 16-17 февр. – Воронеж, 2009. – С. 110-111.
3. Куссай З.Д. Джаррар. К методике оценки эффективности различных методов эндопротезирования тазобедренного сустава / Куссай З.Д. Джаррар // Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья. – 2009. - № 35. – С. 302-305.
4. Мохамад АбАсс, Куссай З.Д. Джаррар. Разработка электронных историй болезней и ведение баз данных пациентов с заболеваниями опорно-двигательного аппарата / Мохамад АбАсс, Куссай З.Д. Джаррар // Материалы IV Международ. науч. конф. молодых ученых-медиков. - Курск, 2010.
5. Пат. 9319 Российская Федерация. Калибровочные маркеры для определения плотности костной ткани при рентгенологическом исследовании / В.Г. Самодай,
А.Л. Толстых, Куссай З.Д. Джаррар, АбАсс Мохамад ; опубл. 20.04.2010. - Бюл. № 11 2010.
6. Архив историй болезней пациентов с травмами и заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ № 2010620243 / Е.И. Пелешенко, М.О. Никитина, Мохамад АбАсс, Куссай З.Д. Джаррар. – заявка № 2009620608 от 08.12.2009; опубл. 21.04.2010.
7. Реестр пациентов с заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Свидетельство о государственной регистрации программы базы данных № 2010611116. / Е.И. Пелешенко, М.О. Никитина, Мохамад АбАсс, Куссай З.Д. Джаррар – заявка № 2009616996 от 08.12.2009 ; опубл. 05.02.2010.
© Воронежская государственная медицинская
академия им. Н.Н. Бурденко, 2010 г.
Формат 60х841/16 Бумага офсетная
Объем 1,0 усл.печ.листов – Тираж 100 экз, Заказ № 678
Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ИПЦ ВГУ
394000, г. Воронеж, ул. Пушкинская, 3
