Оценка эффективности первичного онкологического эндопротезирования коленного сустава, при опухолевом поражении дистального отдела бедренной кости.
- Авторы: Микайлов И.М.1, Григорьев П.В.2, Тихилов Р.М.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России
- ЧУЗ "Клиническая больница "РЖД-Медицина" города Санкт-Петербург"
- Раздел: Клинические исследования
- Дата подачи: 17.02.2025
- Дата принятия к публикации: 28.02.2025
- Дата публикации: 28.02.2025
- URL: https://journal.rniito.org/jour/article/view/17679
- DOI: https://doi.org/10.17816/2311-2905-17679
- ID: 17679
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель исследования – изучить факторы, влияющие на функциональные результаты и вероятность наступления механических и инфекционных осложнений у пациентов с опухолевым поражением дистального отдела бедренной кости, перенесших первичное онкологическое эндопротезирование коленного сустава.
Материалы и методы
Был произведен анализ результатов лечения 227 пациентов, которым в период с 2003 по 2018 г. было проведено онкологическое эндопротезирование коленного сустава по поводу опухолевого поражения дистального отдела бедренной кости.
Оценивались: функциональные результаты по шкале MSTS на сроке 12 месяцев, механические и инфекционные осложнения в соответствии с классификацией ISOLS, а также факторы, оказывающие на них влияние.
Результаты
Различные виды осложнений со средним сроком их возникновения 70,5 месяцев были выявлены у 70 (30,8%) пациентов: инфекция (Тип VI) -16 (7,1%), медиана сроков развития 20,5 месяцев; разрушение эндопротеза (Тип III) - 13 (5,7%), медиана сроков развития 71 месяц; нестабильность компонентов эндопротеза (Тип II) – 41 (18,1%), медиана сроков развития составила 84 месяца. Единственным фактором, статистически значимо влиявшим на возникновение инфекционных осложнений, оказался вес пациента (p = 0,017). При анализе рисков возникновения осложнений, связанных с разрушением конструкции, нами были установлены статистически значимая зависимость от веса пациента (p = 0,044). Использование эндопротезов с ротационной платформой статистически значимо снижало риски разрушения компонентов эндопротеза (p = 0,016) в то время, как вид фиксации не показал статистически значимых отличий (p = 0,743). При использовании анатомических бедренных ножек и протезов с ротационной платформой, отмечалось значимое снижение рисков формирования нестабильности компонентов (p <0,001, p <0,001 соответственно). Использование цементной и бесцементной фиксации не показало статистически значимых различий (p = 0,860). Медиана функции коленного сустава, оцененная по шкале MSTS на сроке 12 месяцев после операции составила 80% . Наилучшую функцию сустава продемонстрировали пациенты, прооперированные из внутреннего доступа subvastus (p <0,001).
Заключение
На базе полученного опыта и знаний в перспективе будет возможна разработка и производство онкологического эндопротеза коленного сустава отечественного производства.
Полный текст
Актуальность
Онкологическое эндопротезирование является основным хирургическим методом лечения опухолевого поражения костей, формирующих коленный сустав, который позволяет не только удалить опухоль, но и восстановить утраченную функцию сустава и опороспособность конечности [1, 2].
На этапе зарождения онкоортопедии увеличение числа эндопротезирований сопровождалось не только высоким уровнем онкологических осложнений, но и проблемами, вызванными качеством доступных имплантатов, отсутствием понимания, каким должен быть их оптимальный дизайн, а также отсутствием отработанной техники их установки. Все это естественным образом приводило к достаточно высокому количеству разнообразных осложнений и неоднозначным функциональным результатам [2, 3].
Параллельно с достижениями в области лекарственной и системной противоопухолевой терапии, развитие технологий и материалов применяемых для изготовления современных эндопротезов поспособствовало повышению эффективности и безопасности этого метода [4, 5, 6].
Активное развитие онкологического эндопротезирования привело к формированию определенных точек роста данного направления, к ним можно отнести: внедрение модульных систем, возможность цементной и бесцементной фиксации компонентов, изменение длинны, формы, изгиба, поверхности ножек эндопротеза, совершенствование различных вариантов шарнирного механизма от полностью связанного петлевого, до современного, учитывающего возможность ротации в коленном суставе, а также изготовление индивидуальных компонентов с применением 3D печати [1, 7, 8].
Подобные инновации были направлены на повышение сроков службы эндопротеза и улучшение функциональных результатов.
Так к положительным сторонам наличия ротационного шарнирного механизма относят: его большую «анатомичность», профилактику нестабильности компонентов за счет снижения нагрузки на границе кость-имплант, относительно низкое количество механических осложнений, связанных с его разрушением (до 10%). Некоторые авторы отмечают статистически значимо лучшие функциональные результаты у пациентов, прооперированных с применением эндопротезов коленного сустава, имеющих ротацию. Однако межцентровые исследования и метаанализы в большинстве случаев не выявляют статистически значимых различий в выживаемости конструкций в зависимости от наличия ротационной платформы, при том, что фиксированные связанные протезы экономически более выгодны [4, 9-12].
В публикациях посвященных изучению различных способов фиксации эндопротеза проводя сравнительный анализ вероятности наступления механических осложнений и выживаемости конструкции. Авторы отмечают, что при соблюдении правильной техники цементирования количество осложнений, связанных с нестабильностью конструкции сопоставимо с бесцементной фиксацией. Однако стоит отметить, что бесцементная фиксация обеспечивает лучший процент десятилетней выживаемости эндопротеза (цементная 45-75%, бесцементная 65-90%) [13-17].
Также с ростом срока выживаемости онкологических эндопротезов коленного сустава стали все чаще выявляться их эксплуатационные особенности. Так некоторые авторы заостряют внимание на слабых местах в конструкции, которые они смогли выявить на отдаленных сроках наблюдения. Одной из таких особенностей можно считать перелом ножек бесцементной фиксации эндопротеза системы GMRS при использовании диаметра 11 мм и меньше, в связи с чем, у пациентов с маленькими каналами бедренной кости авторы рекомендуют, как альтернативу, использовать цементную фиксацию с минимальной толщиной мантии [18].
Вопрос толщины цементной мантии относительно установки компонентов диафизарной фиксации (ножек эндопротеза) также остается отрытым. Объективно избыточная мантия считается серьёзным фактором риска развития нестабильности онкологического эндопротеза коленного сустава [8]. Рекомендованная многими производителями эндопротезов толщина в 2-3 мм считается общепринятым стандартом, которого большинство хирургов стараются придерживаться. Однако всем известны сообщения посвященные «французскому феномену», которые показывают, что ультратонкая мантия толщиной в 1 мм и менее показывает хорошие результаты выживаемости эндопротезов [19].
Но даже стабильный, неломающийся эндопротез не сможет обеспечить хорошую функция коленного сустава в тех случаях, когда у пациента есть ограничение объема движений либо атрофия четырехглавой мышцы бедра, данные факторы неминуемо приводят к нарушению биомеханики походки, хромоте и, как следствие, повышают нагрузку на металлоконструкцию и снижают сроки ее выживаемости [20].
Не смотря на заметный рост числа публикаций на тему онкологического эндопротезирования коленного сустава, результаты, получаемые авторами, сильно разнятся, по-прежнему остаются актуальными вопросы выбора способа фиксации эндопротеза (цементный либо бесцементный), эффективности шарнирного механизма с ротационной платформой и обеспечения условий для быстрого восстановления функции коленного сустава [21-24].
Для того чтобы ответить на данные вопросы нами было проведено ретроспективное исследование. В нем мы сделали акцент на пациентах с опухолевым поражением дистального отдела бедренной кости, так как данная категория больных подвержена самому высокому риску механических осложнений, в частности, асептической нестабильности и разрушению компонентов эндопротеза.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ — изучить факторы, влияющие на функциональные результаты и вероятность наступления механических и инфекционных осложнений у пациентов с опухолевым поражением дистального отдела бедренной кости, перенесших первичное онкологическое эндопротезирование коленного сустава.
Материал и методы
За период существования отделения костной патологии с 2000 до 2024 годы в нашем центре было выполнено боле пятисот первичных онкологических эндопротезирований коленного сустава. С учетом давности сроков наблюдения и отсутствия полной необходимой информации о каждом пациенте для формирования исследуемой группы нами были сформулированы критерии включения:
пациенты, прооперированные по поводу опухолевого поражения дистального отдела бедренной кости (первичные доброкачественные и злокачественные опухоли, вторичное поражение костей);
срок наблюдения не менее 60 месяцев с момента проведения первичного хирургического лечения;
наличие полной информации, требуемой для реализации цели исследования (нозологический диагноз, вид эндопротеза, вид доступа, вид фиксации, отслеженный функциональный результат).
Из исследования были исключены пациенты с прогрессированием онкологического заболевания в виде локальных рецидивов, и метастатического распространения, так как оценка данных осложнений не входила в цели исследования.
Также были исключены пациенты, прооперированные с применением нестандартных методик и индивидуальных эндопротезов неизвестного производства (эндопротезирование по методу Воронцова (литой цементный артикулирующий спейсер), ревизионные связанные эндопротезы коленного сустава с применением массивных структурных аллографтов), а также все больные с короткой фиксацией.
Нами были выявлены пять пациентов с выраженной разгибательной контрактурой коленного сустава сопровождающейся ограничением амплитуды движений до 10-20 градусов (осложнение Тип I по классификации ISOLS), обусловленной нарушением стандартов установки большеберцового компонента либо нарушением реабилитационной программы, связанным с индивидуальными обстоятельствами. Всем пациентам в последствие были выполнены ревизионные вмешательства в виде артротомии и дебридмента, либо остеотомии бугристости большеберцовой кости с ее проксимальной транспозицией. Эта незначительная группа пациентов была исключена из исследования, ввиду отсутствия связи между негативным исходом и особенностями установленной конструкции, а также отсутствия возможности проведения статистической оценки столь незначительной выборки.
Таким образом в ретроспективное исследование было включено 227 пациентов, которым в период с 2003 по 2018 год было проведено первичное онкологическое эндопротезирование коленного сустава по поводу опухолевого поражения дистального отдела бедренной кости.
Для реализации поставленной цели были проанализированы следующие параметры: функциональные результаты по шкале MSTS на сроке 12 месяцев [25], механические и инфекционные осложнения в соответствии с классификацией ISOLS (Тип I - осложнения связанные с мягкими тканями, Тип II – асептическая нестабильность, Тип III – разрушение конструкции перелом кости, Тип IV – инфекция, Тип V- локальный рецидив опухоли) [26], а также факторы оказывающие на них влияние, хирургический доступ, величина резекции, вес пациента, использование дренажей, модель эндопротеза, вид его фиксации, наличие ротационной платформы, форма и диаметр ножек.
Эндопротезирование проводилось по поводу различных видов опухолевого поражения: в 51 (22,5%) случае было выявлено первичное злокачественное новообразование (ЗНО), у 162 (71,4%) больных были первичные локально агрессивные доброкачественные опухоли (ДНО), а также 14 (6,2%) случаев вторичного метастатического поражения (MTS).
Среди включенных в исследование пациентов 50,2% (n=114) составили женщины, 49,8% (n=113) – мужчины. Медиана возраста пациентов составила 45 лет (Q₁ – Q₃, 36 – 56; min 19 - max 82). Медиана срока наблюдения в месяцах составила 79 (Q₁ – Q₃, 67,5 – 99,50; min 12 - max 176).
Категориальные переменные, описывающие исследуемую группу представлены в таблице 1, количественные в таблице 2.
Таблица 1 - Описательная статистика категориальных переменных исследуемой группы пациентов
Показатели Категории Абс. % 95% ДИ
Форма ножки Анатомическая 183 80,6 74,9 – 85,5
Прямая 44 19,4 14,5 – 25,1
Вид фиксации Бесцементная 59 26,0 20,4 – 32,2
Цементная 168 74,0 67,8 – 79,6
Ротационная платформа Отсутствие 67 70,5 64,1 – 76,3
Наличие 160 29,5 23,7 – 35,9
Доступ Латеральный 62 27,3 21,6 – 33,6
Парапателлярный внутренний 94 41,4 34,9 – 48,1
Внутренний subvastus 71 31,3 25,3 – 37,7
Таблица 2 - Описательная статистика количественных переменных исследуемой группы пациентов
Показатели Me Q₁ – Q₃ n min max
Возраст (год) 45,00 36,00 – 56,00 227 19,00 82,00
Вес (кг) 79,00 72,50 – 88,00 227 45,00 110,00
Величина резекции (см) 14,00 12,00 – 15,00 227 7,00 28,00
Диаметр ножки (мм) 14,00 13,00 – 15,00 227 10,00 17,00
Сроки развития осложнений (месяц) 70,50 42,00 – 93,75 70 12,00 144,00
П/о койко-день (сутки) 10 7,00-12,00 133 5 18
Пациенты, прооперированные с применением компонентов цементной фиксации, были разделены на две группы в зависимости от используемой техники цементирования. Ультратонкая мантия толщиной 1 мм использовалась в 92 (40,1%) случае, стандартная техника (толщина мантии 2-3 мм) применялась у 136 (59,9%) больных. Была проведена оценка влияния толщины мантии на вероятность развития осложнений и выживаемость эндопротеза.
С целью оценки влияния установки дренажей на риски наступления инфекционных осложнений была выделена группа из 133 пациентов, которым были установлены онкологические эндопротезы с ротационным шарнирным механизмом. Они распределились следующим образом: в 48 (36,1%) случаях, активное дренирование не проводилось, пациентам выполнялась пункция сустава, а также 85 (63,9%) больных у которых дренаж стоял от двух до пяти суток после операции.
При оценке функциональных результатов учитывался хирургический доступ (латеральный - 62 (27,3%), парапателлярный внутренний - 94 (41,4%), внутренний subvastus - 71 (31,3%)), а также наличие ограничения активного разгибания и амплитуда движений в коленном суставе.
В исследуемой группе были установлены следующие онкологические системы: Biomet OSS - 121 (53,3%), Linc – 20 (8,8%), Mutars – 29 (12,8%), Prospon – 1 (0,4%), Stryker – 37 (16,3%), Феникс -19 (8,4%).
Статистическая обработка материала проводилась при использовании операционной системы Windows, программного обеспечения Microsoft Excel, StatTech 4.7.2 разработчик ООО “Статтех”, Россия.
Для описательной статистики данные представлены в процентном соотношении, во всех группах в качестве среднего значения использовалась медиана. Категориальные данные описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей - 95% доверительные интервалы для процентных долей рассчитывались по методу Клоппера-Пирсона. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнялось с помощью U-критерия Манна-Уитни. Сопоставление частотных характеристик качественных показателей проводилось с помощью непараметрических методов 2, 2 с поправкой Йетса и критерия Фишера. Прогностическая модель, характеризующая зависимость количественной переменной от факторов, разрабатывалась с помощью метода линейной регрессии. Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (при распределении показателей, отличном от нормального). Для оценки выживаемости использовался метод множительных оценок Каплана – Майера. Статистическая значимость установлена на уровне p <0,05. Количественные показатели в различных исследуемых подгруппах для полноты описания и удобства восприятия и сравнения мы представили в форме «Box & Whisker Plot».
Результаты
Различные виды осложнений со средним сроком их возникновения 70,5 месяцев были выявлены у 70 (30,8%) пациентов, в зависимости от вида осложнений, они распределились следующим образом: инфекция (Тип VI) -16 (7,1%), медиана сроков развития 20,5 месяцев; разрушение эндопротеза (Тип III) - 13 (5,7%), медиана сроков развития 71 месяц; нестабильность компонентов эндопротеза (Тип II) – 41 (18,1%), медиана сроков развития составила 84 месяца.
При анализе вероятности наступления инфекционных осложнений не было установлено связей с онкологическим диагнозом (p = 0,399), возрастом пациента (p = 0,36), величиной резекции (p = 0,106), фактом установки дренажей (p = 1,000) видом фиксации эндопротеза (p = 1,000), наличием ротационной платформы (p = 0,361). Единственным фактором, статистически значимо влиявшим на возникновение инфекционных осложнений, оказался вес пациента (p = 0,017).
При оценке дискриминационной способности наличия осложнения в зависимости от веса с помощью ROC-анализа была получена следующая кривая, отраженная на рисунке 1, анализ чувствительности специфичности модели представлен на рисунке 2.
Рисунок 7 – ROC-кривая, характеризующая дискриминационную способность веса при прогнозировании рисков выявления инфекционных осложнений
Рисунок 2 – Анализ чувствительности и специфичности модели в зависимости от пороговых значений оценок вероятности выявления осложнений
Вес являлся статистически значимым предиктором инфекционных осложнений (AUC = 0,682; 95% ДИ: 0,531 – 0,832, p = 0,017).
Пороговое значение веса в точке cut-off, которому соответствовало наивысшее значение индекса Юдена, составило 81 килограмм. Наличие инфекционных осложнений прогнозировалось при значении веса выше данной величины или равном ей. Чувствительность и специфичность полученной прогностической модели составили 81,2% и 57,3%, соответственно.
Также, стоит отметить, что несмотря на то, что использование активного дренирования никак не повлияло на риски инфекционных осложнений, оно позволило статистически значимо уменьшить послеоперационный койко-день (p <0,001) (используемый метод: U–критерий Манна–Уитни) рисунок 3.
Рисунок 3 – Анализ длительности п/о койко-дня в зависимости от установки активного дренажа.
Всем пациентам с глубокой инфекцией области эндопротеза было проведено двухэтапное реэндопротезирование коленного сустава.
Осложнение Типа III (классификация ISOLS) были представлены переломом ножки эндопротеза в трех случаях и разрушением шарнирного механизма в десяти случаях. Переломов костей несвязанных с нестабильностью компонентов эндопротеза у исследуемой группы пациентов мы не наблюдали, все пациенты с перфорацией кости компонентами эндопротеза были отнесены к осложнениям Типа II (классификация ISOLS).
Нами был проведен анализ влияния количественных и категориальных факторов на вероятность развития осложнений третьего типа, результаты представлены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 – представлен анализ зависимости осложнений третьего типа от количественных факторов
Показатели Категории Осложнения p
Me Q₁ – Q₃ n
Вес (кг) Отсутствие 78,00 69,00 – 86,00 157 0,044*
Наличие 87,00 74,00 – 98,00 13
Величина резекции (см) Отсутствие 14,00 12,00 – 15,00 157 0,613
Наличие 15,00 10,00 – 15,00 13
Диаметр ножки (мм) Отсутствие 14,00 13,00 – 15,00 157 0,085
Наличие 14,00 14,00 – 15,00 13
* – различия показателей статистически значимы (p <0,05)
Согласно полученным данным при анализе рисков возникновения осложнений, связанных с разрушением конструкции, нами были установлены статистически значимая зависимость от веса пациента (p = 0,044). При сравнении показателей величины резекции и диаметра ножки, нам не удалось выявить статистически значимых различий (p = 0,613, p = 0,085 соответственно) (используемые методы: U–критерий Манна–Уитни, U–критерий Манна–Уитни).
При оценке дискриминационной способности наличия осложнения от веса с помощью ROC-анализа была получена следующая кривая, рисунок 4.
Рисунок 4 – ROC-кривая, характеризующая дискриминационную способность веса при прогнозировании осложнений (тип III)
Вес является статистически значимым предиктором осложнений (тип III) (AUC = 0,668; 95% ДИ: 0,501 – 0,834, p = 0,044).
Пороговое значение веса в точке cut-off, которому соответствовало наивысшее значение индекса Юдена, составило 90 кг. Наличие осложнений данного типа прогнозировалось при значении веса выше данной величины или равном ей. Чувствительность и специфичность полученной прогностической модели составили 46,2% и 85,4%, соответственно.
Таблица 4 – Анализ осложнений (тип III) в зависимости от категориальных факторов
Показатели Категории Осложнения p
Отсутствие Наличие
Ротационная платформа Наличие 123 (95,3) 6 (4,7) 0,016*
Отсутствие 34 (82,9) 7 (17,1)
Вид фиксации Бесцементная 40 (90,9) 4 (9,1) 0,743
Цементная 117 (92,9) 9 (7,1)
* – различия показателей статистически значимы (p <0,05)
Исходя из полученных данных, использование эндопротезов с ротационной платформой статистически значимо снижало риски разрушения компонентов эндопротеза (p = 0,016) в то время, как вид фиксации не показал статистически значимых отличий (p = 0,743) (используемый метод: Точный критерий Фишера).
Также нами был проведен анализ зависимости формирования осложнений, представленных нестабильностью компонентов (тип II классификация ISOLS) результаты представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5 – Анализ осложнений (тип II) в зависимости от категориальных факторов
Показатели Категории Осложнения p
Отсутствие Наличие
Форма ножки Анатомическая 154 (92,8) 12 (7,2) < 0,001*
Прямая 3 (9,4) 29 (90,6)
Ротационная платформа Наличие 123 (86,0) 20 (14,0) < 0,001*
Отсутствие 34 (61,8) 21 (38,2)
Вид фиксации Бесцементная 40 (78,4) 11 (21,6) 0,860
Цементная 117 (79,6) 30 (20,4)
* – различия показателей статистически значимы (p <0,05)
Исходя из представленных данных, статистически значимые различия были получены в тех случаях, когда мы использовали анатомические бедренный ножки и протезы с ротационной платформой, их применение снижало риски формирования нестабильности компонентов (p <0,001, p <0,001 соответственно) (используемые методы: Точный критерий Фишера, Хи-квадрат Пирсона). Использование цементной и бесцементной фиксации не показало статистически значимых различий (p = 0,860) (используемый метод: Хи-квадрат Пирсона).
Таблица 6 – Анализ осложнений (Тип II классификация ISOLS) в зависимости от количественных факторов
Показатели Категории Осложнения p
Me Q₁ – Q₃ n
Вес (кг) Отсутствие 78,00 69,00 – 86,00 157 0,108
Наличие 83,00 73,00 – 91,00 41
Величина резекции (см) Отсутствие 14,00 12,00 – 15,00 157 0,657
Наличие 14,00 14,00 – 15,00 41
Диаметр ножки (мм) Отсутствие 14,00 13,00 – 15,00 157 < 0,001*
Наличие 12,00 12,00 – 13,00 41
* – различия показателей статистически значимы (p < 0,05)
В соответствии с представленной таблицей при анализе величины диаметра ножки, были установлены статистически значимые различия (p < 0,001) (используемый метод: U–критерий Манна–Уитни), однако, вес пациента, и величина резекции в зависимости от наличия или отсутствия осложнений второго типа, не показали статистически значимых различий (p = 0,108, p = 0,657 соответственно) (используемые методы: U–критерий Манна–Уитни, U–критерий Манна–Уитни).
При оценке дискриминационной способности наличия осложнения от диаметра ножки с помощью ROC-анализа была получена следующая кривая рисунок 5.
Рисунок 5 – ROC-кривая, характеризующая дискриминационную влияния диаметра ножки при прогнозировании нестабильности эндопротеза
Диаметр ножки является статистически значимым предиктором развития нестабильности эндопротеза коленного сустава (AUC = 0,836; 95% ДИ: 0,778 – 0,894, p <0,001).
Пороговое значение диаметра ножки в точке cut-off, которому соответствовало наивысшее значение индекса Юдена, составило 13 мм. Наличие осложнений прогнозировалось при значении диаметра ножки ниже данной величины. Чувствительность и специфичность полученной прогностической модели составили 65,9% и 98,1%, соответственно.
Для определения оптимальной техники цементирования бедренного компонента нами был проведен анализ рисков развития нестабильности в зависимости от применения ультратонкой цементной мантии, результаты представлены на рисунке 6.
Рисунок 6 – Анализ осложнений (Тип II) в зависимости от тонкой мантии
Исходя из полученных данных, нами были выявлены статистически значимые различия (p <0,001) (используемый метод: Хи-квадрат Пирсона).
Шансы наличия осложнения в группе пациентов с использованием тонкой мантии были ниже в 5,1 раза, по сравнению с группой, где выполняли стандартную технику цементирования, различия шансов были статистически значимыми (ОШ = 0,196; 95% ДИ: 0,080 – 0,480).
Медиана функции коленного сустава, оцененная по шкале MSTS на сроке 12 месяцев после операции составила 80% (Q1 – Q3, 76,7%-86,7%, min 67,7%, max 96,7%), медиана амплитуды движений составила 90 градусов (Q1 – Q3, 90 -110, min 35, max 120). Ограничение активного разгибания было выявлено у 61 (26,9%) пациента.
Нами был выполнен анализ влияния наличия у пациента ограничения активного разгибания на функцию по шкале MSTS, результаты представлены на рисунке 7.
Рисунок 7 – Анализ функции сустава по шкале MSTS в зависимости от наличия ограничения активного разгибания
Дефицит активного разгибания статистически значимо снижал функцию коленного сустава (p <0,001) (используемый метод: U–критерий Манна–Уитни).
При проведении корреляционного анализа взаимосвязи функции сустава и амплитуды движений, нами была установлена заметной тесноты прямая связь. По нашим данным при увеличении амплитуды на 1 градус следует ожидать улучшение функции на 0,257 процента. Полученная модель объясняет 34,9% наблюдаемой дисперсии рисунок 8.
Рисунок 8 – График регрессионной функции, характеризующий зависимость функции по шкале MSTS на сроке 12 месяцев от амплитуды движений
Оценка взаимосвязи между выполняемым хирургическим доступом и функцией сустава представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 – анализ функции сустава по шкале MSTS в зависимости от хирургического доступа
Согласно полученным данным при сравнении функции в зависимости от того какой выполнялся доступа, были выявлены статистически значимые различия (p <0,001) (используемый метод: Критерий Краскела–Уоллиса). Так наилучшую функцию сустава продемонстрировали пациенты, прооперированные из внутреннего доступа subvastus (p <0,001), однако стоит отметить, что и латеральный доступ оказал статистически значимо лучшее влияние на функцию сустава по сравнению с медиальным парапателлярным (p <0,001).
Также нами были выявлены существенные различия при оценке влияния хирургического доступа на наличие дефицита активного разгибания (рисунок 10) и амплитуды движений (рисунок 11).
Рисунок 10 – Анализ Ограничения активного разгибания в зависимости от доступа
Применение медиального доступа subvastus статистически значимо снижало вероятность формирования дефицита активного разгибания в оперированном суставе (p <0,001) (используемый метод: Хи-квадрат Пирсона).
Рисунок 11 – Анализ амплитуды движений в зависимости от хирургического доступа
В соответствии с представленным рисунком при оценке амплитуды движений в зависимости от примененного доступа, были установлены статистически значимые различия (p = 0,006) (используемый метод: Критерий Краскела–Уоллиса). Латеральный и медиальный subvastus доступы, оказались более выгодными с точки зрения сохранения амплитуды движений коленного сустава по сравнению с медиальным парапателлярным, при этом между ними самими, нам не удалось установить статистически значимых различий (p = 0,952) (используемый метод: U–критерий Манна–Уитни).
Интересным наблюдением является тот факт, что при выполнении сравнительного анализа влияния латерального и медиального subvastus доступов на функциональный результат и формирование дефицита активного разгибания у группы пациентов, прооперированных с применением эндопротезов без ротационной платформы статистически значимых различий между ними выявлено не было (p = 0,620) (используемый метод: U–критерий Манна–Уитни), (p = 0,398 соответственно) (используемый метод: Точный критерий Фишера).
Результаты, полученные при оценке выживаемости импланта в зависимости от наличия ротационной платформы, вида фиксации и использованной модели эндопротеза представлены на рисунках 12-14.
Рисунок 12 – Кривая общей выживаемости в зависимости от наличия ротационной платформы
Различия общей выживаемости, оцененные с помощью теста отношения правдоподобия, были статистически значимы (p <0,001).
При оценке взаимосвязи общей выживаемости эндопротеза с изучаемыми факторами с помощью метода регрессии Кокса была получена следующая модель пропорциональных рисков.
hi(t) = h0(t) × exp (1,092 × XРотационная платформа: Отсутствие)
где hᵢ(t) – прогнозируемый мгновенный риск наличия осложнения для i-того элемента наблюдения (в %), h₀(t) – базовый мгновенный риск наличия осложнения для определенного срока t, XРотационная платформа: Отсутствие – Ротационная платформа: Отсутствие
Риски наличия осложнений у пациентов, прооперированных с применением эндопротезов без ротационной платформы, были выше в 2,982 раза (p < 0,001).
Рисунок 13 – Кривая общей выживаемости в зависимости от вида фиксации эндопротеза
Анализ показал, что медиана срока выживаемости эндопротеза, как в группе с бесцементной, так и в группе с цементной фиксацией компонентов составила 136,00 месяц от начала наблюдения (95% ДИ: 98,00 – 144,00 месяц) и (95% ДИ: 116,00 – ∞ месяц) соответственно. Статистически значимых различий выявлено не было.
Рисунок 14 – кривая общей выживаемости в зависимости от фирмы эндопротеза
Все эндопротезы продемонстрировали неплохие показатели выживаемости на сроке 60 месяцев, колеблющиеся в пределах от 80 до 100%, однако на сроке 125 месяцев в качестве явных лидеров можно выделить эндопротезы фирм Stryker 92,9%, Mutars 71,8% и Biomet 69,1%.
Обсуждение результатов
По полученным нами данным, вес пациента статистически значимо влиял на риски возникновения инфекции в области эндопротеза и разрушение его компонентов, при этом критичной можно считать массу пациента свыше 90 килограмм, это согласуется с результатами других авторов [8]. Из чего логично следует рекомендовать пациентам в послеоперационном периоде контролировать наличие избыточной массы.
Использование онкологических эндопротезов с ротационной платформой в шарнирном механизме оказало существенное влияние сразу на ряд важных параметров. Нам удалось выявить статистически значимое снижение частоты осложнений, как второго (p <0,001), так и третьего (p = 0,016) типа в соответствие с классификацией ISOLS, кроме того, было установлено положительное влияние на выживаемость эндопротеза (p <0,001). Схожие результаты были получены в исследовании G. Myers с соавторами, однако в своем исследовании, при сравнении влияния на стабильность и выживаемость конструкции разных видов шарнирных механизмов, они использовали эндопротезы гибридной фиксации и акцентируют в выводах на этом аспекте, нами подобные конструкции не использовались [10].
Стоит отметить особенности ротационной платформы системы Biomet OSS, у данной конструкции отсутствует бампер предотвращающий «переразгибание» в коленном суставе, из-за чего подвижный вкладыш испытывает повышенную нагрузку в своем переднем отделе, следствием этого является его повышенный износ, что повлияло на выживаемость конструкции на поздних сроках наблюдения. Ее десятилетняя выживаемость, хоть и не существенно, но все - таки оказалась ниже, чем у современной системы без ротационной платформы (Mutars 71,8% и Biomet 69,1%). Схожие осложнения, разрушение «бампера» (полиэтиленовых втулок) в ротационном механизме системы Zimmer Segmental, отметили в своей работе I. Barrientos-Ruiz с соавторами, они были выявлены у трех пациентов на среднем сроке наблюдения, клинически это проявлялось в виде избыточного разгибания в коленном суставе и ограничении функции [27].
Исходя из полученных нами результатов, помимо наличия ротационного шарнирного механизма на стабильность эндопротеза значительное влияние оказали форма и диаметр ножки бедренного компонента эндопротеза, так установка анатомических ножек диаметром от 13 мм, существенно снижала вероятность развития осложнений второго типа (по классификации ISOLS). Данные близкие к нашим, получили P. Piakong с соавторами, они не наблюдали асептической нестабильности у пациентов, которым были установлены ножки цементной фиксации диаметром 13 мм и более с зоной резорбции кости на границе с компонентом, не превышающую 20% контактирующей поверхности [24]. Однако, стоит отметить результаты, представленные Соколовским А. В., в своем исследовании авторы проанализировали данные 1292 пациентов и ими было выявлено отсутствие корреляции ранней и поздней асептической нестабильности после первичного и повторного эндопротезирования c диаметром ножки эндопротеза [8].
Анализ влияния вида фиксации компонентов эндопротеза (цементная или бесцементная), не показал статистически значимых различий при оценке рисков развития, осложнений как второго (p = 0,860), так и третьего типа (p = 0,743) по классификации ISOLS, а также вид фиксации не повлиял на выживаемость конструкции. Эти данные сопоставимы с результатами, представленными в других исследованиях [13, 14, 21].
В тоже время, предложенная авторами техника цементирования с применением тонкой мантии позволила статистически значимо снизить риски развития нестабильности эндопроеза по сравнению со стандартной техникой (p <0,001). Важнейшим фактором здесь являются давление, оказываемое ножкой эндопротеза на цемент в момент ее заведения в канал, соответственно, чем меньше толщина планируемой мантии, тем больше давление на цемент, что усиливает его интеграцию в кость и равномерность распределения. Вторым, не менее важным фактором, является безопасная температура полимеризации, чем она меньше, тем соответственно меньше вероятность развития остеонекроза, как показали авторы в своем сообщении при использовании мантии до 1 мм, максимальная температура составила 32,7 градусов Цельсия [28].
Дефицит активного разгибания и снижение амплитуды движения, как и следовало ожидать, оказывали значительное влияние на функциональные результаты. Нам удалось выявить зависимость между формированием данных ограничений и используемым хирургическим доступом. Наиболее благоприятным с точки зрения формирования условий для лучшего функционального результата оказался медиальный доступ subvastus (p <0,001).
Однако, выявленное нами отсутствие статистически значимых различий в функциональных результатах, между латеральным и медиальным subvastus доступами у пациентов, прооперированных с применением эндопротезов без ротационной платформы, позволяет на практике применять оба доступа, при условии правильного подбора варианта эндопротеза. Это особенно важно в тех случаях, когда пациенту на предоперационном этапе была выполнена биопсия из наружного доступа.
К ограничениям нашего ретроспективного исследования можно отнести неравномерное распределение пациентов по группам в зависимости от моделей используемых эндопротезов. Это обусловлено отсутствием возможности собрать информацию о всех используемых конструкциях силами одного центра.
Тем не менее, достаточно большое, общее количество наблюдений и их длительность, а также полнота данных, дающая возможность оценить основные особенности шарнирного механизма вида фиксации компонентов и особенности хирургических техник дали возможность получить ответы на основные поставленные вопросы.
Заключение
По результатам нашего ретроспективного исследования с точки зрения снижения рисков механических осложнений и повышения сроков выживаемости конструкции оптимально себя показали эндопротезы с наличием ротации в шарнирном механизме. Обязательным правилом установки бедренного компонента следует считать использование ножек анатомической формы. Выбор вида фиксации компонента не влияет на его выживаемость и стабильность, а скорее является опцией, которая дает возможность хирургу осуществлять индивидуальный подход в зависимости от веса, возраста и состояния кости пациента. С точки зрения создания оптимальных условий для восстановления функции коленного сустава с лучшей стороны себя показал медиальный доступ subvastus.
Перспективным направлением видится обмен опытом ведущих специалистов нашей страны, и попытка взаимодействия в рамках проведения мультицентровых исследований, которые позволили бы получить данные о выживаемости и эксплуатационных особенностях современных моделей эндопротезов за счет накопления большего количества наблюдений. На базе полученного опыта и знаний будет возможна разработка и производство онкологического эндопротеза коленного сустава отечественного производства.
Об авторах
Илкин Мугадасович Микайлов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: mim17@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1631-0463
SPIN-код: 4439-7461
Scopus Author ID: 57990944100
кандидат медицинских наук, научный сотрудник отделения нейроотопедии с костной онкологией
Россия, Санкт-Петербург, ул. Академика Байкова, 8Петр Владимирович Григорьев
ЧУЗ "Клиническая больница "РЖД-Медицина" города Санкт-Петербург"
Email: maddoc_pvg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2622-4478
Заведующий отделения травматологии, кандидат медицинских наук
пр. Мечникова, 27, Санкт-ПетербургРашид Муртузалиевич Тихилов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России
Email: rtikhilov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0733-2414
доктор медицинских наук, профессор, чл.-кор. РАН, директор
Список литературы
- Pala E, Trovarelli G, Angelini A, Maraldi M, Berizzi A, Ruggieri P. Megaprosthesis of the knee in tumor and revision surgery. Acta Biomed. 2017 Jun 7;88(2S):129-138. doi: 10.23750/abm.v88i2-S.6523. PMID: 28657574; PMCID: PMC6179001.
- Heisel C, Kinkel S, Bernd L, Ewerbeck V. Megaprostheses for the treatment of malignant bone tumours of the lower limbs. Int Orthop. 2006 Dec;30(6):452-7. doi: 10.1007/s00264-006-0207-7. Epub 2006 Sep 12. PMID: 16967279; PMCID: PMC3172740.
- Отдаленные онкологические результаты лечения пациентов с первичными и метастатическими опухолями опорно-двигательного аппарата, перенесших эндопротезирование / В. А. Соколовский, А. В. Соколовский, А. А. Тарарыкова [и др.] // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. – 2022. – Т. 14, № 4. – С. 33-44. – doi: 10.17650/2782-3687-2022-14-4-33-44. – EDN YLZYAU.
- Long-term oncological results of treatment of patients with primary and metastatic tumors of the musculoskeletal system who underwent endoprosthetics / V. A. Sokolovsky, A.V. Sokolovsky, A. A. Tararykova [et al.] // Sarcomas of bones, soft tissues and skin tumors. – 2022. – Vol. 14, No. 4. – pp. 33-44. – doi: 10.17650/2782-3687-2022-14-4-33-44. – EDN YLZYAU.
- Pala E, Henderson ER, Calabrò T, Angelini A, Abati CN, Trovarelli G, Ruggieri P. Survival of current production tumor endoprostheses: complications, functional results, and a comparative statistical analysis. J Surg Oncol. 2013 Nov;108(6):403-8. doi: 10.1002/jso.23414. Epub 2013 Sep 4. PMID: 24006247.
- Henderson ER, Groundland JS, Pala E, Dennis JA, Wooten R, Cheong D, Windhager R, Kotz RI, Mercuri M, Funovics PT, Hornicek FJ, Temple HT, Ruggieri P, Letson GD. Failure mode classification for tumor endoprostheses: retrospective review of five institutions and a literature review. J Bone Joint Surg Am. 2011 Mar 2;93(5):418-29. doi: 10.2106/JBJS.J.00834. PMID: 21368074.
- Capanna R, Scoccianti G, Frenos F, Vilardi A, Beltrami G, Campanacci DA. What was the survival of megaprostheses in lower limb reconstructions after tumor resections? Clin Orthop Relat Res. 2015 Mar;473(3):820-30. doi: 10.1007/s11999-014-3736-1. PMID: 24964884; PMCID: PMC4317421.
- Варианты хирургического лечения онкологических больных с использованием 3D-имплантатов / А. А. Курильчик, В. Е. Иванов, А. Л. Стародубцев [и др.] // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. – 2022. – Т. 14, № 3. – С. 11-19. – doi: 10.17650/2219-4614-2022-14-3-11-19. – EDN GODWSP.
- Options for surgical treatment of cancer patients using 3D implants / A. A. Kurilchik, V. E. Ivanov, A. L. Starodubtsev [et al.] // Sarcomas of bones, soft tissues and skin tumors. – 2022. – Vol. 14, No. 3. – pp. 11-19. – doi: 10.17650/2219-4614-2022-14-3-11-19. – EDN GODWSP.
- Долгосрочные результаты и современные принципы профилактики и лечения пациентов с асептической нестабильностью эндопротеза в онкологии / А. В. Соколовский, В. А. Соколовский, А. Б. Блудов [и др.] // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. – 2022. – Т. 14, № 1. – С. 11-24. – doi: 10.17650/2782-3687-2022-14-1-11-24. – EDN RYGILI.
- Long-term results and modern principles of prevention and treatment of patients with aseptic instability of the endoprosthesis in oncology / A.V. Sokolovsky, V. A. Sokolovsky, A. B. Bludov [et al.] // Sarcomas of bones, soft tissues and skin tumors. – 2022. – Vol. 14, No. 1. – pp. 11-24. – doi: 10.17650/2782-3687-2022-14-1-11-24. – EDN RYGILI.
- Ruggieri P, Mavrogenis AF, Pala E, Abdel-Mota'al M, Mercuri M. Long term results of fixed-hinge megaprostheses in limb salvage for malignancy. Knee. 2012 Oct;19(5):543-9. doi: 10.1016/j.knee.2011.08.003. Epub 2011 Sep 10. PMID: 21911296.
- Myers GJ, Abudu AT, Carter SR, Tillman RM, Grimer RJ. Endoprosthetic replacement of the distal femur for bone tumours: long-term results. J Bone Joint Surg Br. 2007 Apr;89(4):521-6. doi: 10.1302/0301-620X.89B4.18631. Erratum in: J Bone Joint Surg Br. 2007 May;89(5):706. PMID: 17463123.
- Bus MP, van de Sande MA, Fiocco M, Schaap GR, Bramer JA, Dijkstra PD. What Are the Long-term Results of MUTARS® Modular Endoprostheses for Reconstruction of Tumor Resection of the Distal Femur and Proximal Tibia? Clin Orthop Relat Res. 2017 Mar;475(3):708-718. doi: 10.1007/s11999-015-4644-8. Erratum in: Clin Orthop Relat Res. 2017 Mar;475(3):922. doi: 10.1007/s11999-015-4684-0. PMID: 26649558; PMCID: PMC5289150.
- Gosheger G, Gebert C, Ahrens H, Streitbuerger A, Winkelmann W, Hardes J. Endoprosthetic reconstruction in 250 patients with sarcoma. Clin Orthop Relat Res. 2006 Sep;450:164-71. doi: 10.1097/01.blo.0000223978.36831.39. PMID: 16691142.
- Pala E, Trovarelli G, Calabrò T, Angelini A, Abati CN, Ruggieri P. Survival of modern knee tumor megaprostheses: failures, functional results, and a comparative statistical analysis. Clin Orthop Relat Res. 2015 Mar;473(3):891-9. doi: 10.1007/s11999-014-3699-2. PMID: 24874116; PMCID: PMC4317408.
- Darwich A, Jovanovic A, Dally FJ, Abd El Hai A, Baumgärtner T, Assaf E, Gravius S, Hetjens S, Bdeir M. Cemented versus Cementless Stem Fixation in Revision Total Knee Arthroplasty: A Systematic Review and Meta-Analysis. Antibiotics (Basel). 2023 Nov 17;12(11):1633. doi: 10.3390/antibiotics12111633. PMID: 37998836; PMCID: PMC10668853.
- Wang C, Pfitzner T, von Roth P, Mayr HO, Sostheim M, Hube R. Fixation of stem in revision of total knee arthroplasty: cemented versus cementless-a meta-analysis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016 Oct;24(10):3200-3211. doi: 10.1007/s00167-015-3820-4. Epub 2015 Dec 19. PMID: 26685696.
- Piakong P, Kiatisevi P, Yau R, Trovarelli G, Lam YL, Joyce D, Ruggieri P, Temple HT, Letson D, Binitie O. What Is the 10-year Survivorship of Cemented Distal Femoral Endoprostheses for Tumor Reconstructions and What Radiographic Features Are Associated with Survival? Clin Orthop Relat Res. 2020 Nov;478(11):2573-2581. doi: 10.1097/CORR.0000000000001336. PMID: 32469487; PMCID: PMC7594923.
- Geiger EJ, Arnold MT, Hart CM, Greig D, Trikha R, Sekimura T, Eckardt JJ, Bernthal NM. What Is the Long-term Survivorship of Primary and Revision Cemented Distal Femoral Replacements for Limb Salvage of Patients With Sarcoma? Clin Orthop Relat Res. 2023 Mar 1;481(3):460-471. doi: 10.1097/CORR.0000000000002333. Epub 2022 Aug 8. PMID: 35943730; PMCID: PMC9928619.
- Carlisle E, Steadman P, Lowe M, Rowell P, Sommerville S. What Factors Are Associated With Stem Breakage in Distal Femoral Endoprosthetic Replacements Undertaken for Primary Bone Tumors? Clin Orthop Relat Res. 2023 Nov 1;481(11):2214-2220. doi: 10.1097/CORR.0000000000002746. Epub 2023 Jun 27. PMID: 37368003; PMCID: PMC10566930.
- Numata Y, Kaneuji A, Kerboull L, Takahashi E, Ichiseki T, Fukui K, Tsujioka J, Kawahara N. Biomechanical behaviour of a French femoral component with thin cement mantle: The 'French paradox' may not be a paradox after all. Bone Joint Res. 2018 Aug 4;7(7):485-493. doi: 10.1302/2046-3758.77.BJR-2017-0288.R2. PMID: 30123498; PMCID: PMC6076357.
- Jover-Jorge N, González-Rojo P, Amaya-Valero JV, Baixuali-García F, Calva-Ceinós C, Angulo-Sánchez MÁ, Lisón JF, Martínez-Gramage J. Evaluating functional outcomes and quality of life in musculoskeletal tumor patients with distal femoral megaprostheses: a case-control study. World J Surg Oncol. 2024 Dec 20;22(1):341. doi: 10.1186/s12957-024-03627-8. PMID: 39707433; PMCID: PMC11662794.
- Pala E, Mavrogenis AF, Angelini A, Henderson ER, Douglas Letson G, Ruggieri P. Cemented versus cementless endoprostheses for lower limb salvage surgery. J BUON. 2013 Apr-Jun;18(2):496-503. PMID: 23818368.
- Li Y, Sun Y, Shan HC, Niu XH. Comparative Analysis of Early Follow-up of Biologic Fixation and Cemented Stem Fixation for Femoral Tumor Prosthesis. Orthop Surg. 2019 Jun;11(3):451-459. doi: 10.1111/os.12483. PMID: 31243921; PMCID: PMC6595119.
- Zhang C, Hu J, Zhu K, Cai T, Ma X. Survival, complications and functional outcomes of cemented megaprostheses for high-grade osteosarcoma around the knee. Int Orthop. 2018 Apr;42(4):927-938. doi: 10.1007/s00264-018-3770-9. Epub 2018 Feb 9. PMID: 29427125.
- Piakong P, Kiatisevi P, Yau R, Trovarelli G, Lam YL, Joyce D, Ruggieri P, Temple HT, Letson D, Binitie O. What Is the 10-year Survivorship of Cemented Distal Femoral Endoprostheses for Tumor Reconstructions and What Radiographic Features Are Associated with Survival? Clin Orthop Relat Res. 2020 Nov;478(11):2573-2581. doi: 10.1097/CORR.0000000000001336. PMID: 32469487; PMCID: PMC7594923.
- Enneking W.F., Dunham W., Gebhardt M.C., Malawer M., Pritchard D.J. A system for the functional evaluation of reconstructive procedures after surgical treatment of tumors of the musculoskeletal system. Clin Orthop Relat Res. 1993;(286):241-246.
- Henderson E.R., O’Connor M.I., Ruggieri P., Windhager R., Funovics P.T., Gibbons C.L. et al. Classification of failure of limb salvage after reconstructive surgery for bone tumours: a modified system Including biological and expandable reconstructions. Bone Joint J. 2014; 96-B (11):1436-1440. doi: 10.1302/0301-620X.96B11.34747.
- Barrientos-Ruiz I, Ortiz-Cruz EJ, Peleteiro-Pensado M, Merino-Rueda R. Early Mechanical Failure of a Tumoral Endoprosthesic Rotating Hinge in the Knee: Does Bumper Wear Contribute to Hyperextension Failure? Clin Orthop Relat Res. 2019 Dec;477(12):2718-2725. doi: 10.1097/CORR.0000000000000949. PMID: 31764341; PMCID: PMC6907302.
- Little JP, Gray HA, Murray DW, Beard DJ, Gill HS. Thermal effects of cement mantle thickness for hip resurfacing. J Arthroplasty. 2008 Apr;23(3):454-8. doi: 10.1016/j.arth.2007.02.015. Epub 2007 Nov 26. PMID: 18358388.
Дополнительные файлы
