Способ прогнозирования нестабильности эндопротеза при деформирующем остеоартрозе коленного сустава

(51) 61 8/00 (2009.01) 61 8/08 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ формирования группы повышенного риска у лиц с деформирующим остеоартрозом (ДОА). Способ прогнозирования состояний, приводящих к нестабильности компонентов эндопротеза коленного сустава при деформирующем остеоартрозе включает проведение ДЭРА осевого и периферического скелета, УЗ-остеометрии пяточной кости, комплексного анализа полученных данных о плотности прочности отделов скелета и клиникоанамнестических данных. Выделяют основные факторы - предикторы нестабильности компонентов эндопротеза коленного сустава. Для этого используют количественный и качественный анализ анамнеза заболевания ДОА, исходный уровень МПКТ позвоночника, и ПОБК, МПКТ в 5 зонах костей вокруг эндопротеза коленного сустава и индекса жесткостипяточной кости. Предложенный способ обеспечивает высокую эффективность диагностики в определении и формировании групп повышенного риска развития нарушений процессов ремоделирования в течение 1 года и связанной с этим нестабильности эндопротеза у лиц с деформирующим остеоартрозом коленного сустава.(72) Рахимжанова Раушан Ибжановна Батпенов Нурлан Джумагулович Абдрахманова Жана Сагатбековна Смаилова Кызылгуль Майдановна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Научноисследовательский институт травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Республики Казахстан(56) Хамзабаев Ж.Х. и соавт. Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия методика исследования и интерпретация результатов методические рекомендации. Астана, 2005, с.38(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЭНДОПРОТЕЗА ПРИ ДЕФОРМИРУЮЩЕМ ОСТЕОАРТРОЗЕ КОЛЕННОГО СУСТАВА(57) Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для повышения точности прогнозирования нестабильности компонентов эндопротеза для Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для прогнозирования нестабильности компонентов эндопротеза и формирования группы повышенного риска у лиц с деформирующим остеоартрозом(ДОА). Известны общепринятые способы диагностики остеопороза как двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия(ДЭРА) позвоночника,двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия проксимального отдела бедренной кости (ПОБК),ультразвуковая (УЗ) остеометрия пяточной кости(Хамзабаев Ж.Х. и соавт. Двухэнергетическая рентгеновская денситометрия методика исследования и интерпретация результатов методические рекомендации. - Астана, 2005, с 38). Определенное место в решении проблемы профилактики нестабильности эндопротеза тазобедренного сустава занимает метод ДЭРА тазобедренного сустава после эндопротезирования по специальной ортопедической программе, но вследствие ограниченности аппаратуры с этой программой исследования суставов в других регионах, метод не может быть рекомендован для широкого применения и исследования этой области. Недостатками данных способов являются то, что в базу обычного аппарата ДЭРА необходима установка дорогостоящей дополнительной ортопедической программы для исследования 3 МПКТ (г/см ) вокруг коленного сустава после эндопротезирования,доза облучения при использовании этой программы около 0,2 мкЗв, что указывает о минимальной лучевой нагрузке на организм пациента, этот метод мог бы служить для прогнозирования нестабильности эндопротезов коленного сустава. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа прогнозирования состояний при ДОА,который обеспечит возможность формирования групп больных с повышенным риском развития остеопороза и развития нестабильности эндопротеза коленного сустава - для определения и уточнения дальнейшей тактики ведения и коррекции проводимой терапии в травматологии. Технический результат заключается в осуществлении комплексного анализа исходных уровней МПКТ позвоночника, ПОБК и индекса жесткостипри УЗ-остеометрии пяточной кости у больных с ДОА до операции(сравнительный анализ всех предыдущих денситограмм),с учетом анамнеза(продолжительности заболевания сустава),проведение ДЭРА коленного сустава после операции на первой неделе, для получения конечных выводов по прогнозированию неблагоприятного течения заболевания ДОА,выявления факторов риска, влияющих на ухудшение процессов ремоделирования в течение 1 года и, следовательно, развитие нестабильности эндопротеза коленного сустава. Способ осуществляется следующим образом после тщательного изучения анамнеза и учета 2 длительности заболевания ДОА, проводились ультразвуковая денситометрия пяточной кости и определялись параметры с помощью ультразвукового сканирования, которые позволяют судить не только о МПКТ, но и о ее эластичности и порозности. Основными параметрами ультрасонометрии являются- скорость проведения ультразвука (м/с),- декремент затухания ультразвука (дБ/МГц).отражает объемную МПКТ и эластичность костной ткани,ассоциируется с плотностью состава и структурой трабекул. Так же автоматически рассчитывался- индекс жесткости кости , с использованием Т - и -критериев. Методом ДЭРА определялась МПКТ в поясничном отделе позвоночника, в области проксимального отдела бедренной кости. Оценивались следующие параметры при исследовании позвоночника минеральная 2 плотность костной ткани (МПКТ, г/см ) костная масса (КМ, г) поясничных позвонков,- зона исследования в передней-задней проекции в совокупности и каждого позвонка в отдельности. При исследовании проксимального отдела бедренной кости анализируются следующиешейка, треугольник Варда (зона наименьшей плотности шейки), большой вертел, межвертельная область и часть диафиза, вошедшая в область сканирования. Затем проводилась ДЭРА коленных суставов(КС) на остеоденситометре после эндопротезирования по специальной ортопедической программе исследования МПКТ коленных суставов. Оценивались следующие параметры- минеральная плотность костной 2 ткани (/ ), ВМС - костная масса ,2 площадь ( ) и Т-критерийкостной ткани вокруг эндопротеза коленного сустава, при использовании которой автоматически из расчетов вычитается металлический компонент. Это основано на различном уровне рассеивания металлом и костью рентгеновских лучей в низкоэнергетическом пучке. Время сканирования варьировало в зависимости от уровня разрешения и не превышало одной минуты. Первое исследование, выполненное на 7-10 сутки после операции, было базовым и является точкой отсчета изменений минеральной плотности костной ткани в последующих исследованиях. Каждая исследуемая область корректировалась вручную в зависимости от индивидуальных особенностей больного. После стандартной укладки больного в положении на спине и во фронтальной плоскости определяли МПКТ вокруг эндопротеза (фиг. 1). Методика исследования, техника получения денситограммы. При проведении исследования рекомендуется придерживаться следующих правил исследуемый участок (область вокруг эндопротеза) должен располагаться перпендикулярно рентгеновскому пучку для правильного расчета проекционной минеральной плотности в зоне исследования не должны находиться предметы, 25391 ослабляющие рентгеновские лучи область сканирования должна быть неподвижна, так как могут быть неточности в результатах исследования,пациент должен быть проинформирован заранее режим сканирования соответствовал антропометрическим данным пациента (росту и весу) денситометрию,как и любое рентгенологическое исследование, не следовало совмещать с проведением контрастных рентгеновских и некоторых радионуклидных исследований. Результаты исследований обработаны методом вариационной статистики. Отношение шансов (или ОШ или, ) развития остеопороза и нестабильности эндопротеза КС состояний у больных с ДОА рассчитывался по формуле/ где и - число больных в исследуемых группах а и- число больных в группах, имеющих изучаемый признак. Для расчета достоверности признаков рассчитывался -квадрат(Реброва О.Ю. 2003). Эффективность разработанного способа изучена у 30 (35,7) пациентов с ДОА до операции и 11(36,6) после операции эндопротезирования КС. При анализе средних значений МПКТ позвоночника, ПОБК при ДЭРА ипри УЗденситометрии пяточной кости отмечено (таблица 1), что во всех 3-х группах средние значения соответствует норме или ближе к остеопении, тогда как в пяточной кости практически нет пациентов с нормальными показателями , среднее значение Т-критерия пяточной кости в 3-х группах соответствует -2,140,34. Анализируя показатели денсиометрии осевого скелета видно, что показатели МПКТ в среднем в пределах нормы, это объясняется тем, что с возрастом за счет преобладания дегенеративных процессов плотность завышена за счет краевых остеофитов, участков склероза, что мешает правильной интерпретации денситометрических показателей. Хотя если брать по отдельным позвонкам, то видно, что идет снижение МПКТ в телах некоторых позвонков больше. Если раздельно характеризовать уровни ПОБК,также отмечено, что идет большее снижение МПКТ в области треугольника Варда и большого вертела бедра. Но во время суммации показатели оказываются в пределах нормы или выше. Для изучения эффективности хирургического лечения эдопротезирования нами проведена оценка динамики МПКТ вокруг компонентов эндопротеза после операции эндопротезирования коленного сустава методом ДЭРА КС на остеоденситометре по специальной ортопедической программе. Всем пациентам, учитывая исходные значения ДЭРА позвоночника,ПОБК назначена фармакологическая коррекция препаратами Кальций-3 Никомед и Остеогенон по 2 таблетки в день в течение 6-12 мес. Значение показателей минеральной плотности костной ткани вокруг эндопротеза коленного сустава в различные сроки после оперативного лечения представлены в таблице 2. Первое исследование, выполненное через 7-10 дней после операции, было базовым и явилось точкой отсчета изменений МПКТ в последующем. Изменения МПКТ в различные сроки после операции эндопротезирования выражались в процентах относительно первого исследования. Как видно из таблицы 2, в период наиболее активной адаптивной перестройки кости (стрессовое ремоделирование) происходит потеря МПКТ вокруг имплантата практически во всех зонах. Относительно небольшое снижение МПКТ через 3 месяца становится более выраженным к шести месяцам после операции, т.е. максимальное снижение зафиксировано в этот период. Однако,вскоре после этого, темпы потери МПКТ резко замедляется, начинаются процессы восстановления,что проявляется хоть и незначительным, но повышением МПКТ в зонах вокруг имплантата. Таким образом, результаты анализа показали,что у пациентов с ДОА коленного сустава важными предикторами нестабильности эндопротеза (ЭП) являются а) при УЗ-остеометрии ухудшение прочностных характеристик кости и снижениена 2,5, что повышает риск развития нестабильности ЭП -в 16 раз (ОШ 16,7 95 доверительный интервал - ДИ 2,3-28,2) при ДОА и ПОА, в 23 раза при РА (ОШ 23,5 95 ДИ 1,4-56,4) б) при ДЭРА позвоночника - снижение минеральной плотности костной ткани на 2,5, что повышает риск развития при ДОА и ПОА в 10 раз(ОШ 17,4 95 ДИ 0,7-78,2). в) при ДЭРА коленного сустава - снижение минеральной плотности костной ткани в зоне 3 и 2 2 4 до 0,323 г/см и 0,423 г/см , что повышает риск развития нестабильности при ДОА и ПОА в 7 раз(ОШ 12,6 95 ДИ 2,4-35,2). Клинический пример Больная А.,59 лет,с диагнозом Деформирующий остеоартроз правого коленного сустава степени. Болевой синдром,сопутствующий диагноз регионарный остеопороз. Направлена на эндопротезирование правого коленного сустава. Считает себя больной в течение 13 лет, болевой синдром прогрессировал в коленном суставе. Неоднократно лечилась амбулаторно и стационарно, в динамике без эффекта. Данная госпитализация по вызову на оперативное лечение коленного сустава (эндопротезирование). Проведено следующее обследование 1. Рентгенография. До операции в прямой и боковой проекциях (фиг. 2.1) рентгенологически определяется резкое неравномерное сужение суставной щели склероз субхондральных пластин краевые костные разрастания деформация суставных поверхностей регионарный остеопороз. На рентгенограммах после операции (фиг. 2.2) определяется удовлетворительное стояние эндопротеза. 2 . ДЭРА позвоночника на уровне 1-4 (фиг. 3) на уровне 1 позвонка выявлен остеопороз (Т 3(Т-критерий -1,56). 3. ДЭРА вокруг эндопротеза коленного сустава по данным исследования выявлено резкое снижение МПКТ в -3 и -4 зонах (местах наибольшего соприкосновения с эндопротезом,что свидетельствует о реакции -),соответствуют -2,317 г/см и -0,039 г/см 2 (фиг. 4). Таким образом, приведенный пример отражает,что исходный показатель МПКТ позвоночника соответствовал остеопении (Т-критерий -1,56). После операции эндопротезирования исходные значения МПТК при ДЭРА коленного сустава были также снижены, в частности в зоне 3 ( 3), зоне 4(4) - местах наибольшего соприкосновения с 2 эндопротезом, соответствовали -2,317 г/см и 0,039 г/см 2. Таким образом, анализ показателей МПКТ при ДЭРА коленного сустава после эндопротезирования коленного сустава и в течение 1 года показало, что максимальная потеря МПКТ вокруг имплантата происходит в период наиболее активной адаптивной перестройки кости (стрессовое ремоделирование) в первые 6 месяцев после операции. Использование этого метода необходимо для оценки жизнеспособности эндопротеза, т.е. метод служит для профилактики нестабильности эндопротеза. Выявленная взаимосвязь показателей МПКТ 14 и МПКТ вокруг протеза коленного сустава свидетельствует о сиситемном характере остеопороза, и может повлиять на отдаленные результаты после операции, таким образом, служить фактором риска нестабильности эндопротеза. Стратификация предикторов,угрожающих нестабильности ЭП КС больным с ДОА, основанная на комбинации применяемых методик, позволяет идентифицировать группу пациентов,подверженных высокому риску развития состояний, приводящих к нестстоятельности компонентов импланта, таким образом проведению реэндопротезирования и снижения качества жизни пациента. Метод может быть использован в отделениях лучевой диагностик, оснащенных остеоденситометрами, в центре остеопороза, в центрах наблюдения за пациентами после эндопротезирования. Предложенный способ прогнозирования состояний, приводящих к нестабильности импланта при ДОА коленного сустава путем комплексного анализа минеральной плотности костной ткани осевого и прочностных показателей при УЗостеометрии пяточной кости, позволяет выявить основные факторы - предикторы нестабильности эндопротеза коленного сустава. Предложенный способ обеспечивает высокую эффективность прогнозирования в определении и формировании групп повышенного риска развития состояний,влияющих на развитие нестабильности эндопротеза у лиц с ДОА коленного сустава после операции. Таблица 1 Сравнительная характеристика средних показателей уровня минерализации в различных отделах скелета Группа 1-4 ПОБК УЗД пяточной кости Среднее значение показатели Т-критерий 1,741,16 МПКТ 1,940,24 г/см 2 1,870,16 МПКТ 2,010,24 г/см 2 42,63,11 Таблица 2 2) в измеряемых зонах вокруг эндопротеза коленного сустава в различные сроки Уровень МПКТ (г/см Зоны исследования-1 - область дистального отдела нижней трети бедренной кости-2 - область метаэпифиза бедренной кости и находится параллельно зоне -1-3 - расположена под зоной -2 и занимает область суставной щели-4 - расположена перпендикулярно зоне -3 и является тибиальным компонентом эндопротеза-5 - занимает верхнюю треть диафиза большеберцовой кости МПКТ в различные сроки исследования после операции (г/см ) 7-10 сутки через 3 мес ч/з 6 мес ч/з 12 мес 0,660,11 0,630,24 0,610,24 0,640,18 1,550,09 Способ прогнозирования нестабильности компонентов эндопротеза коленного сустава,включающий проведение пациентам с деформирующим остеоартрозом коленного сустава двухэнергетической рентгеновской остеоденситометрии проксимального отдела бедренной кости, УЗ-остеометрию пяточной кости,отличающийся тем, что дополнительно на основании анамнестических данных и результатов остеоденситометрии осевого и периферического скелета выявляют важные предикторы нестабильности эндопротеза при УЗ-остеометрии ухудшение прочностных характеристик кости и снижениена 2,5 при двухэнергетической рентгеновской остеоденситометрии позвоночника снижение минеральной плотности костной ткани на 2,5 при двухэнергетической рентгеновской остеоденситометрии коленного сустава - снижение МПКТ в зоне 3 и 4 до 0,323 г/см 2 и 0,423 г/см 2 .