Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics120910.21823/2311-2905-2019-25-2-9-18CLINICAL STUDIESКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯClinical studiesEarly Outcomes of Patient-Specific Modular Cones for Substitution of Methaphysial and Diaphysial Bone Defects in Revision Knee ArthroplastyРанние результаты применения индивидуально изготовленных модульных конусов для замещения метафизарно-диафизарных костных дефектов при ревизионной артропластике коленного суставаChernyA. A.ЧерныйА. А.
Russian Federation

Alexander A. Cherny — orthopaedic surgeon

St. Petersburg

Черный Александр Андреевич — врач травматолог-ортопед

Санкт-Петербург

alexander.cherny.spb@gmail.comKovalenkoA. N.КоваленкоА. Н.
Russian Federation

Anton N. Kovalenko — cand. Sci. (Med.), researcher, Department of Diagnosis of Diseases and Injuries of the Musculoskeletal System

St. Petersburg

Коваленко Антон Николаевич — канд. мед. наук, научный сотрудник отделения диагностики заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы

Санкт-Петербург

BilykS. S.БилыкC. C.
Russian Federation

Stanislav S. Bilyk — laboratory assistant-researcher, Department of Diagnosis of Diseases and Injuries of the Musculoskeletal System

St. Petersburg

Билык Станислав Сергеевич — лаборант-исследователь научного отделения диагностики заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы

Санкт-Петербург

DenisovA. O.ДенисовА. О.
Russian Federation

Aleksey O. Denisov — cand. Sci. (Med.), academic secretary

St. Petersburg

Денисов Алексей Олегович — канд. мед. наук, ученый секретарь

Санкт-Петербург

KazemirskiyA. V.КаземирскийА. В.
Russian Federation

Alexander V. Kazemirskiy — cand. Sci. (Med.), senior researcher, Knee Pathology Department

St. Petersburg

Каземирский Александр Викторович — канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения патологии коленного сустава

Санкт-Петербург

KulyabaT. A.КулябаТ. А.
Russian Federation

Taras A. Kulyaba — Dr. Sci. (Med.), head of the Knee Pathology Department

St. Petersburg

Куляба Тарас Андреевич — д-р мед. наук, заведующий научным отделением патологии коленного сустава

Санкт-Петербург

KornilovN. N.КорниловН. Н.
Russian Federation

Nikolai N. Kornilov — Dr. Sci. (Med.), professor, chair of Traumatology and orthopedics; leading researcher, Knee Pathology Department

St. Petersburg

Корнилов Николай Николаевич — д-р мед. наук, профессор кафедры травматологии и ортопедии, ведущий научный сотрудник отделения патологии коленного сустава

Санкт-Петербург

Vreden Russian Research Institute of Traumatology and OrthopedicsФГБУ «Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России160720192529181407201914072019https://journal.rniito.org/jour/article/view/1209

The aim of this study was the assessment of early outcomes of patient-specific three-dimensional titanium cones with specified porosity parameters to compensate for extensive metaphysical-diaphyseal bone defects in RTKA.

Materials and Methods. Since 2017 till 2019 30 patient-specific titanium cones (12 femoral and 18 tibial) implanted during 26 RTKAS. Clinical outcomes evaluated using KSS, WOMAC and fjS-12 scoring systems on average 10 (2–18) months after surgery. At the same time the stability of implant fixation analyzed using frontal, lateral and axial knee roentgenograms.

Results. During all procedures there were no technical difficulties in positioning and implantation of custom-made titanium cones. At the time of preparation of the publication, none of the patients had indications for further surgical intervention, as well as intra- and postoperative complications. Six months after surgery all scores improved significantly: KSS from 23 (2–42, SD 19.96) to 66.5 (62–78, SD 7.68), WOMAC from 59 (56–96, SD 28.31) to 32.25 (19–46, SD 11.76), the index FJS-12 was 29.16 points (0–68.75, SD 30.19). The average scores continued to improve up to 18 months: KSS — 97.5 (88–108, SD 9.14), WOMAC — 16.5 (9–24, SD 6.45), FJS-12 — 45.85 (25–75, SD 22.03). No radiolucent lines were noticed during this period of observation.

Conclusion. The original additive technology of designing and producing patient-specific titanium cones for compensation of extensive metaphyseal-diaphyseal bone defects in RTKA is a valid solution at least in the short term. A longer follow-up period is required to assess its medium-and long-term reliability compared to existing alternative surgical solutions.

Целью исследования явилась оценка ранних результатов применения аддитивной технологии, позволяющей проектировать и создавать индивидуальные трехмерные титановые конусы с заданными параметрами пористости и адгезии для компенсации метафизарно-диафизарных костных дефектов при ревизионной артропластике коленного сустава.

Материал и методы. С 2017 по 2019 г. выполнено проектирование и имплантация при ревизионной артропластике коленного сустава 30 индивидуальных металлоконструкций (12 бедренных и 18 большеберцовых) 26 пациентам. Клиническая оценка ранних исходов лечения проводилась с использованием русскоязычных версий балльных шкал оценки функции коленного сустава KSS, WOMAC, FJS-12 в среднем через 10 (2–18) месяцев после операции. В аналогичные сроки проводился анализ стабильности фиксации компонентов эндопротеза по стандартным рентгенограммам коленного сустава в трех проекциях.

Результаты. Во всех наблюдениях не было отмечено технических сложностей в позиционировании и установке индивидуально изготовленных титановых конусов. на момент подготовки публикации ни у одного из прооперированных пациентов не возникло показаний к повторному хирургическому вмешательству, равно как и не было отмечено интра- и послеоперационных осложнений. Ранние функциональные исходы лечения оценены у всех 26 прооперированных больных в среднем через 6 и 18 месяцев после вмешательства. Через полгода балльная оценка функции коленного сустава значительно улучшилась: KSS с 23 (2–42; SD 19,96) до 66,5 (62–78; SD 7,68), WOMAC c 59 (56–96; SD 28,31) до 32,25 (19–46; SD 11,76), показатель FJS-12 составил 29,16 балла (0–68,75; SD 30,19). Через 18 месяцев средние показатели балльных шкал составили: KSS — 97,5 (88–108; SD 9,14), WOMAC— 16,5 (9–24; SD 6,45), FJS-12 — 45,85 (25–75; SD 22,03). Рентгенологических признаков нестабильности компонентов эндопротеза за период наблюдения выявлено не было.

Заключение. Оригинальная аддитивная технология проектирования и создания индивидуальных титановых конусов для компенсации метафизарно-диафизарных костных дефектов при ревизионной артропластике коленного сустава является перспективным и клинически эффективным решением как минимум в ближайшей перспективе. Для оценки ее среднесрочной и отдаленной надежности по сравнению с существующими альтернативными хирургическими решениями, несомненно, требуется более длительный период наблюдения.

knee revision arthroplastybone deficiencypatient-specific implantadditive technologies3D printingревизионное эндопротезирование коленного суставакостные дефектыиндивидуальный имплантатаддитивные технологии3D-печать1. Андреева Т.М., Огрызко Е.В., Попова М.М. Травматизм, ортопедическая заболеваемость, состояние травматолого ортопедической помощи населению России в 2017 году. М.: НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова; 2018. С. 131.2. Бовкис Г.Ю., Куляба Т.А., Корнилов Н.Н. Компенсация дефектов метаэпифизов бедренной и большеберцовой костей при ревизионном эндопротезировании коленного сустава – способы и результаты их применения (обзор литературы). Травматология и ортопедия России. 2016;22(2):101–113. DOI: 10.21823/2311-2905-2016-0-2-101-113.3. Pala E., Trovarelli G., Angelini A., Maraldi M., Berizzi A., Ruggieri P. Megaprosthesis of the knee in tumor and revision surgery. acta Biomed. 2017;88 (Suppl 2):129-138. DOI:10.23750/abm.v88i2-S.6523.4. Jamali A.A. Digital templating and preoperative deformity analysis with standard imaging software. Clin Orthop Relat Res. 2009;467(10): 2695-2704. DOI: 10.1007/s11999-009-0858-y.5. Engh G.A., Ammeen D.J. Bone loss with revision total knee arthroplasty: defect classification and alternatives for reconstruction. Instr Course Lect. 1999;48:167-175.6. Иржанский А.А., Куляба Т.А., Корнилов Н.Н. Валидация и культурная адаптация шкал оценки исходов заболеваний, повреждений и результатов лечения коленного сустава WoMac, KSS и FJS-12. Травматология и ортопедия России. 2018;24(2):70-79. DOI: 10.21823/2311-2905-2018-24-2-70-79.7. Pour A.E., Parvizi J., Slenker N. Rotation hinged total knee replacement: use with caution. J Bone Joint Surg Am. 2007;89(8):1735-1741.8. Revision total knee arthroplasty. ed. by. Engh G.A., Rorabeck C.H. Philadelphia: Lippincott-Raven, 1997. 459 p.9. Villanueva-Martínez M., De la Torre-Escudero B., Rojo-Manaute J.M., Ríos-Luna A., Chana-Rodriguez F. Tantalum cones in revision total knee arthroplasty. a promising short-term result with 29 cones in 21 patients. J Arthroplasty. 2013;28(6):988-993. DOI: 10.1016/j.arth.2012.09.003.10. Haidukewych G.J., Hanssen A., Jones R.D.J. Metaphyseal fixation in revision total knee arthroplasty: indications and techniques. J Am Acad Orthop Surg. 2011;19(6):311-318.11. Morgan-Jones R., Oussedik S.I., Graichen H., Haddad F.S. Zonal fixation in revision total knee arthroplasty. Bone Joint J. 2015;97-B(2):147-149. DOI: 10.1302/0301-620x.97b2.34144.12. Zanirato A., Formica M., Cavagnaro L., Divano S., Burastero G., Felli L. Metaphyseal cones and sleeves in revision total knee arthroplasty: Two sides of the same coin? complications, clinical and radiological results – systematic review of the literature. Musculoskelet Surg. 2019 Mar 16. DOI: 10.1007/s12306-019-00598-y. [epub ahead of print].13. Thienpont E., Schwab P.E., Fennema P. Efficacy of patient-specific instruments in total knee arthroplasty: a systematic review and meta-analysis. J Bone Joint Surg Am. 2017;99(6):521-530. DOI: 10.2106/jBjS.16.00496. 2017.14. Jacquet C., Chan-Yu-Kin J., Sharma A., Argenson J-N., Parratte S., Ollivier M. More accurate correction using «patient-specific» cutting guides in opening wedge distal femur varization osteotomies. Int Orthop. 2018 Nov 9. [epub ahead of print]. DOI: 10.1007/s00264-018-4207-1.15. Donnez M., Ollivier M., Munier M., Berton P., Podgorski J-P., Chabrand P. et al. Are three-dimensional patientspecific cutting guides for open wedge high tibial osteotomy accurate? an in vitro study. J Orthop Surg Res. 2018;13(1).171. DOI:10.1186/s13018-018-0872-4.16. Luo W., Huang L., Liu H., Qu W., Zhao X., Wang C. et al. Customized knee prosthesis in treatment of giant cell tumors of the proximal tibia: application of 3-dimensional printing technology in surgical design. Med Sci Monit. 2017;23:1691-1700. DOI:10.12659/MSM.901436.17. McNamara C.A., Gösthe R.G., Patel P.D., Sanders K.C., Huaman G., Suarez J.C. Revision total knee arthroplasty using a custom tantalum implant in a patient following multiple failed revisions. Arthroplasty Today. 2017;3(1):13-17. DOI:10.1016/j.artd.2016.08.003.18. Cavagnaro L., Burastero G., Chiarlone F., Felli L. A new custom-made porous titanium device in knee revision surgery: early results and technical notes. Orthop Proc. 2019;101-B:Suppl. 4:9. available from: https://online.boneandjoint.org.uk/DOI/abs/10.1302/1358-992x.2019.4.009.