Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки

Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована при оперативных вмешательствах по поводу артроскопической реконструкции передней крестообразной связки (ПКС) с применением трансплантатов диаметром от 7 до 9 мм.

Технические ошибки являются главной причиной несостоятельности трансплантата ПКС. При этом, одной из наиболее частых среди них является неанатомичное расположение костных туннелей [1]. Ошибки в расположении бедренного туннеля встречаются в 3 раза чаще, чем большеберцового, поскольку его формирование является более сложным [2]. Последние анатомические исследования показали, что ПКС имеет лентовидную форму и прикрепляется на бедренной кости узкой полоской от 12,7 до 18,1 мм длиной и от 2,0 до 4,8 мм шириной [3]. Передней границей прикрепления ПКС является костный выступ - латеральный межмыщелковый гребень, который располагается на расстоянии от 7,1 мм до 10,3 мм от суставного хрящевого края заднего края латерального мыщелка бедренной кости [4]. Поскольку на данный момент наиболее широко используемым материалом для реконструкции ПКС являются сухожильные ауто- и аллотрансплантаты диаметром от 7 до 9 мм, которые не повторяют анатомического строения ПКС и не способны заместить ее полностью, рекомендуется расположение костных туннелей в центрах ее анатомического прикрепления [5].

Существуют методики формирования бедренного костного туннеля с использованием направителей с выносом, которые не учитывают индивидуальной анатомической вариативности размеров и конфигурации латерального мыщелка бедренной кости. Также формирование бедренного костного туннеля возможно методом свободной руки относительно анатомических ориентиров (латеральный межмыщелковый гребень, латеральный бифуркационный гребешок, суставной задний край хряща внутренней поверхности латерального мыщелка бедренной кости, остатки культи передней крестообразной связки), однако данный метод связан с возможными техническими ошибками.

Аналогами предлагаемого устройства послужили направляющие устройства, используемые при артроскопической реконструкции ПКС.

Известно устройство для реконструкции ПКС (Endoscopic Femoral Aimer ARM) [6], которое состоит из рукоятки и полой трубки с крючком на конце для установки его за задний край латерального мыщелка бедренной кости и служит для проведения направляющей спицы. Данное устройство устанавливается за задний край латерального мыщелка бедренной кости при сгибании в коленном суставе около от 90° до 120° и имеет вынос от 0 мм до 7 мм.

Недостатком данного устройства является то, что при сгибании в коленном суставе от 90° до 120° затруднена визуализация анатомических ориентиров, при этом данное устройство не имеет жесткой фиксации при его установке, что может приводить к его миграции и возникновению технических ошибок при формировании бедренного туннеля. Но даже при наличии хорошей визуализации и правильной установке, данное устройство имеет фиксированный вынос, что не позволяет учитывать таких характеристик, как индивидуальные анатомические особенности пациента и диаметр трансплантата.

Наиболее близким по техническим характеристикам является измерительное устройство для разметки места формирования бедренного туннеля (TRUKOR Depth Gauge) [6]. Оно применяется для разметки места формирования бедренного туннеля при артроскопической реконструкции ПКС методом свободной руки. Устройство имеет миллиметровые лазерные насечки для измерения необходимого отступа относительно ориентиров 50 мм в длину и 4 мм в ширину.

Недостатками этого устройства является недостаточная ширина, из-за чего необходимо смещение данного устройства по высоте на необходимое расстояние, при этом возможно возникновение погрешностей в измерениях. При применении данного устройства ограничена возможность визуализации заднего и нижнего краев суставного хряща латерального мыщелка бедренной кости, который является ориентиром для правильного расположения трансплантата.

Технической проблемой настоящего изобретения является создание устройства для безопасной разметки места формирования бедренного туннеля с отсутствием риска повреждения внутрисуставных структур и с учетом индивидуальных анатомических особенностей пациента, лишенного вышеперечисленных недостатков.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в повышение точности формирования бедренного костного туннеля с учетом индивидуальных анатомических особенностей пациента; отсутствие риска повреждения внутрисуставных структур; обеспечение широкого поля обзора анатомических образований в зоне интереса, необходимых для правильной ориентации трансплантата в ходе артроскопической реконструкции ПКС переднемедиальной техникой.

Результат изобретения достигается за счет того, что устройство имеет изгибы, повторяющие рельеф внутренней поверхности латерального мыщелка бедренной кости, симметричные относительно центрации рабочие концы устройства, которые имеют зубцы (один загнут во фронтальной плоскости вниз, другой направлен в противоположную сужению сторону) для точной ориентации относительно заднего и нижнего суставных краев латерального мыщелка бедренной кости, плавное сужение рабочей части для улучшения визуализации, а также пазы для плотной посадки кончика шила с учетом разных диаметров трансплантата (от 7 до 9 мм).

На иллюстрациях изображены:

Фиг. 1. (вид сверху) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 1 - тело; 2 - рабочий конец для правого коленного сустава; 3 - рабочий конец для левого коленного сустава; 4 - плавное сужение рабочего конца для правого коленного сустава; 5 - плавное сужение рабочего конца для левого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 6 - два паза на рабочей части для правого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 7 - два паза на рабочей части для левого коленного сустава; 8 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 9 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 10 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону; 11 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону.

Фиг. 2. (вид сбоку) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 1 - тело; 2 - рабочий конец для правого коленного сустава; 3 - рабочий конец для левого коленного сустава; 8 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 9 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости.

Фиг. 3. (полуаксиальная проекция) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 1 - тело; 2 - рабочий конец для правого коленного сустава; 3 - рабочий конец для левого коленного сустава; 4 - плавное сужение рабочего конца для правого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 5 - плавное сужение рабочего конца для левого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 6 - два паза на рабочей части для правого коленного сустава для установки шила; 7 - два паза на рабочей части для левого коленного сустава для установки шила; 8 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 9 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 10 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону; 11 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону.

Фиг. 4 (Вид сверху) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 1 - тело; 2 - рабочий конец для правого коленного сустава; 3 - рабочий конец для левого коленного сустава; 9 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 21 - латеральный мыщелок правой бедренной кости.

Фиг. 5 (Скошенная проекция - псевдо 3D) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 2 - рабочий конец для правого коленного сустава; 4 - плавное сужение рабочего конца для правого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 6 - два паза на рабочей части для правого коленного сустава; 8 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 10 - зубец на рабочей части для правого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону; 12 - внутренняя поверхность латерального мыщелка правой бедренной кости; 14 - задний край суставной поверхности латерального мыщелка правой бедренной кости; 16 - нижний край суставной поверхности латерального мыщелка правой бедренной кости; 18 - шило; 19 - направление сформированного костного туннеля в латеральном мыщелке правой бедренной кости.

Фиг. 6 (Скошенная проекция - псевдо 3D) Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля и способ его использования при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, где 3 - рабочий конец для левого коленного сустава; 5 - плавное сужение рабочего конца для левого коленного сустава в горизонтальной плоскости от основания к вершине; 7 - два паза на рабочей части для левого коленного сустава; 9 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости; 11 - зубец на рабочей части для левого коленного сустава, направленный в противоположную сужению сторону; 13 - внутренняя поверхность латерального мыщелка левой бедренной кости; 15 - задний край суставной поверхности латерального мыщелка левой бедренной кости; 17 - нижний край суставной поверхности латерального мыщелка левой бедренной кости; 18 - шило; 20 - направление сформированного костного туннеля в латеральном мыщелке левой бедренной кости.

Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки (Фиг. 1) представляет собой пластину, S-образно изогнутую во фронтальной плоскости. Пластина имеет тело 1 и два рабочих конца, один 2 для правого коленного сустава, а другой 3 для левого коленного сустава. Рабочий конец 2 имеет плавное сужение 4 в горизонтальной плоскости от основания к вершине, причем вершина рабочего конца 2 имеет зубец 8, загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости. По центру сужения 4 на рабочем конце 2 расположен зубец 10, направленный в противоположную сужению 4 сторону. На противоположном зубцу 10 ребре устройства на расстоянии 7 и 9 мм от вершины рабочего конца 2 выполнено два одинаковых паза 6 для плотной установки шила 18, причем их диаметр соразмерен диаметру кончика шила 18. Рабочий конец 3 имеет плавное сужение 5 в горизонтальной плоскости от основания к вершине, причем вершина рабочего конца 3 имеет зубец 9, загнутый перпендикулярно вверх во фронтальной плоскости. По центру сужения 5 на рабочем конце 3 расположен зубец 11, направленный в противоположную сужению 5 сторону. На противоположном зубцу 11 ребре на расстоянии 7 и 9 мм от вершины устройства выполнено два одинаковых паза 7 для плотной установки шила 18, причем их 7 диаметр соразмерен диаметру кончика шила 18.

Данное устройство применяют в ходе операции артроскопической реконструкции ПКС переднемедиальной техникой. Формирование бедренного туннеля осуществляют следующим образом. Первым этапом производят определение диаметра подготовленного трансплантата для реконструкции ПКС. На этапе разметки бедренного костного туннеля производят сгибание конечности в коленном суставе до угла 90 градусов. Выполняют иссечение мягких тканей в области межмыщелковой вырезки бедренной кости и внутренней поверхности латерального мыщелка бедренной кости, затем в стандартный переднемедиальный доступ вводят артроскоп, а в стандартный переднелатеральный доступ устанавливают рабочий конец устройства, соответствующий стороне повреждения (2 для правого коленного сустава или 3 для левого коленного сустава). Направляющее устройство ориентируют таким образом, чтобы зубец (10 для правого коленного сустава или 11 для левого коленного сустава), направленный в противоположную сужению (4 для правого коленного сустава или 5 для левого коленного сустава) сторону, оказался на уровне нижнего края суставной поверхности хряща латерального мыщелка бедренной кости (16 для правого коленного сустава или 17 для левого коленного сустава), а зубец (8 для правого коленного сустава или 9 для левого коленного сустава), загнутый перпендикулярно вниз во фронтальной плоскости - на уровне заднего края суставной поверхности хряща латерального мыщелка бедренной кости (14 для правого коленного сустава или 15 для левого коленного сустава). Затем через дополнительный переднемедиальный доступ вводят шило 18, которое плотно устанавливают в паз (6 для правого коленного сустава или 7 для левого коленного сустава), находящийся на расстоянии 7 мм от вершины устройства при диаметре трансплантата 7 мм или в паз на расстоянии 9 мм от вершины устройства при диаметре трансплантата 9 мм, затем легким надавливанием на его 18 рукоятку формируют углубление в кости. В углубление устанавливают прямой полый направитель с выносом 0 мм для проведения спицы. Сформированный бедренный туннель позволяет перейти к следующим этапам артроскопической реконструкции ПКС.

Клинический пример:

Пациент М., 43 лет, поступил в РНИИТО 22.03.2016 г. с диагнозом: застарелый разрыв ПКС и латерального мениска правого коленного сустава. Из анамнеза известно, что травму правого коленного сустава получил в декабре 2012 года при занятиях танцами. Лечился консервативно. По данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) от 18.02.2016 - признаки полного разрыва ПКС и латерального мениска. 23.03.2016 г. выполнена операция: Артроскопическая реконструкция ПКС правого коленного сустава с использованием трансплантата из сухожилий полусухожильной и нежной мышц, накостной фиксацией на бедренной кости и внутриканальной в большеберцовом канале интерферентным винтом по указанной методике. Пациенту после операции выполнено рентгенологическое, магнитно-резонансное исследование и компьютерная томография коленного сустава с трехмерной реконструкцией. По данным МРТ от 28.03.2016 г. - трансплантат прослеживается на всем протяжении, задний рог латерального мениска резецирован, повреждений хряща и других внутрисуставных элементов не выявлено. По данным рентгенографии от 24.03.2016 г. и компьютерной томографии от 17.06.2016 г. - следы от костных туннелей в бедренной и большеберцовой костях, признаков повреждения стенок туннелей или других костных образований не выявлено, центр сформированного бедренного костного туннеля локализован в 9 мм от заднего суставного края и в 9 мм от нижнего суставного края хряща латерального мыщелка бедренной кости, что соответствует зоне центра прикрепления ПКС. При клиническом осмотре через 6 месяцев после операции выявлено: амплитуда движений в правом коленном суставе от 40° до 180°, тесты нестабильности ПКС отрицательные.

Литература

1. Group, М. Descriptive epidemiology of the Multicenter ACL Revision Study (MARS) cohort / M. Group, R.W. Wright, L.J. Huston, [et al.] // Am. J. Sports Med. - 2010. - Vol. 38. - P. 1979-1986.

2. Trojani, C. Causes for failure of ACL reconstruction and influence of meniscectomies after revision / C. Trojani, A. Sbihi, P. Djian, [et al.] // KSSTA. - 2011. - Vol. 19. - P. 196-201.

3. Smigielski, R. Ribbon like appearance of the midsubstance fibres of the anteriorcruciate ligament close to its femoral insertion site: a cadaveric study including 111 knees / R. Smigielski, U. Zdanowicz, M. Drwiega, [et al.] // KSSTA. - 2015. - Vol. 23. - P. 3143-3150.

4. Mochizuki, T. Anatomic and histologic analysis of the midsubstance and fan-like extension fibers of the anterior cruciate ligament during knee motion, with special reference to the femoral attachment / T. Mochizuki, H. Fujishiro, A. Nimura, [et al.] // KSSTA. - 2014. - Vol. 22. - P. 336-344.

5. Irrazaval, S. Anterior cruciate ligament reconstruction / S. Irrazaval, M. Kurosaka, M. Cohen [et al.]. // JISAKOS. - 2016. - Vol. 1. - P. 38-52.

6. Smith&Nephew. Endoscopy Product Catalog, http://www.smith-nephew, com/global/assets/pdf/temp/a-2012_knee.pdf

1. Прицельное устройство для определения места формирования бедренного костного туннеля при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, отличающееся тем, что выполнено в виде S-образной пластины с пазами для плотной посадки кончика шила и с симметричными рабочими концами для правого коленного сустава или для левого коленного сустава, причем каждый рабочий конец имеет плавное одностороннее сужение толщины пластины, зубец, ориентированный перпендикулярно поверхности пластины, и зубец, ориентированный в сторону, противоположную одностороннему сужению толщины пластины.

2. Способ использования прицельного устройства для определения места формирования бедренного костного туннеля при артроскопической реконструкции передней крестообразной связки, включающий разметку и формирование бедренного туннеля, отличающийся тем, что в коленный сустав вводят соответствующий стороне повреждения рабочий конец устройства по п. 1 и располагают зубец, ориентированный перпендикулярно поверхности пластины, на уровне заднего края суставной поверхности латерального мыщелка бедренного кости, а зубец, ориентированный в сторону, противоположную одностороннему сужению толщины пластины, - на уровне нижнего края суставной поверхности латерального мыщелка бедренной кости, затем в один из пазов, соответствующий диаметру подготовленного трансплантата, устанавливают кончик шила и надавливанием на его рукоятку размечают место для формирования бедренного костного туннеля.