Uvolnění totální protézy kyčelního kloubu

Největším problémem totální protézy kyčelního kloubu je její časově omezené trvání. Pokud by nemocný žil dostatečně dlouho, došlo by pravděpodobně k selhání protézy u každého nemocného. K selhání vedoucímu k revizní operaci může dojít z několika příčin…

– možnosti revizních operací

Odb. as. MUDr. Václav Štědrý

Ortopedická klinika, IPVZ, FN Bulovka, Praha

Klíčová slova

aseptické uvolnění • klinické projevy • revizní výkony • záchranné operace

Úvod

Největším problémem totální protézy kyčelního kloubu je její časově omezené trvání. Pokud by nemocný žil dostatečně dlouho, došlo by pravděpodobně k selhání protézy u každého nemocného. K selhání vedoucímu k revizní operaci může dojít z několika příčin: infekcí, mechanicky po technicky nesprávné implantaci protézy, recidivující luxací, zlomeninou implantátu, periprotetickou zlomeninou a aseptickým uvolněním. Zatímco dříve uvedené příčiny selhání jsou vzácné a lze jim předcházet správným výběrem implantátu a správnou operační technikou, aseptické uvolnění je po delším průběhu častější a nelze mu efektivně předcházet, neboť jeho příčiny jsou biologické.

Aseptické uvolnění

Aseptické uvolnění je proces, při němž dochází po určité době k uvolnění vazby mezi implantátem a kostí. K aseptickému uvolnění dochází u cementovaných i necementovaných protéz kyčelního kloubu.

V polovině osmdesátých let jsme měli za to, že k aseptickému uvolnění dochází vlivem kostního cementu. Monomer kostního cementu je cytotoxický, při polymerizaci se cement zahřívá až na teploty kolem 70 stupňů Celsia, a proto se hovořilo o uvolnění jako o takzvané „cementové nemoci“. Na základě histologického vyšetřování tkání získaných při reoperacích rozpoznali Willert a Semlitsch (6) příčinu vzniku procesu, který nazýváme aseptickým uvolněním. Po implantaci endoprotézy vzniká v těle několik artificiálních rozhraní mezi implantátem a kostí a mezi jednotlivými díly implantátu, na kterých při pohybu dochází k otěru a vzniku částic. Právě částice mají při vzniku aseptického uvolnění rozhodující roli.

U většiny dosud používaných kloubních náhrad dochází k artikulaci mezi konkávním polyetylenem jamky a konvexní kovovou nebo keramickou hlavicí. Podle konstrukce protézy a použitého materiálu proto vznikají částice polyetylenové, kovové, keramické a cementové. Udává se, že za rok vzniká až 500 miliard částic polyetylenu a opotřebuje se 30 mm3 polyetylenu (3). Na rentgenovém snímku se otěr polyetylenu projeví snížením jeho vrstvy v průměru o 0,15 mm za rok. Celkový objem opotřebovaného kovu nebo keramiky je podstatně menší, kolem 1 – 2 mm3, částice jsou však mnohem menší a bývá jich 50 bilionů (kovových) a jeden až 10 bilionů keramických. Částice se z místa vzniku dostávají do okolí, hromadí se v takzvaném efektivním kloubním prostoru a z něj jsou aktivitou fagocytujících buněk zčásti transportovány mimo krajinu kloubu.

Některé částice se dostávají s fagocytujícími buňkami na rozhraní mezi implantátem a kostí. Zvláště malé částice jsou biologicky aktivní, ve fagocytujících buňkách stimulují produkci zánětlivých mediátorů a cytokinů, včetně interleukinů a prostaglandinů. Vznikají mnohojaderné obrovské buňky, makrofágy a osteoklasty tvořící granulom, který má schopnost uzurovat a rozkládat kost. Tím dochází k destrukci skeletu a úbytku kostní hmoty a uvolnění implantátu. U cementovaných implantátů po rozvolnění rozhraní může dojít k praskání vrstvy kostního cementu, odlomení kousků kostního cementu nebo kosti, které se jako takzvaná třetí tělíska dostávají mezi artikulující plochy a ještě zvětšují otěr polyetylenu a akcelerují vznik částic.

Zdálo by se, že vyloučením polyetylenu z konstrukce endoprotézy kyčelního kloubu by se problém vyřešil. Vznikají však problémy jiné. Zatím nelze s jistotou říci, že protézy s párováním kov-kov nebo keramika-keramika budou mít v dlouhodobém průběhu lepší výsledky než klasická protéza s kombinací polyetylen-keramika, nebo polyetylen-kov.

Jinou cestou ke snížení počtu částic je zpracování polyetylenu a kvalita polyetylenu. Neosvědčila se „zlepšení“ vlastností polyetylenu přidáváním příměsí – polyetylen s příměsí karbonu měl v laboratorních podmínkách lepší vlastnosti než klasický polyetylen, při implantaci in vivo byl otěr mnohonásobně vyšší (4). Optimální vlastnosti má polyetylen opracovaný metodou tlakového tvarování a sterilizování gama paprsky v inertní atmosféře nebo ve vakuu. Naopak sterilizací gama zářením za přístupu kyslíku dochází v polyetylenu ke vzniku volných radikálů, ke štěpení řetězců a ke zhoršení mechanických vlastností polyetylenu.

Proces uvolnění probíhá obvykle rozdílně u cementovaných a necementovaných protéz. U cementovaných protéz dochází k prvním projevům uvolnění obvykle v dolní části jamky, mezi cementem a kostí se tvoří měkká vazivová tkáň projevující se na rentgenovém snímku jako tzv. měkký lem (Obr. 1a). Tento lem se rozšiřuje po povrchu kostního cementu a postupně odlučuje jamku z vazby s kostí. Hovoříme o tzv. lineárním vzorci uvolnění. Někdy dochází k migraci – kraniálně nebo centrálně – a může dojít až k úplnému propadnutí umělé jamky do malé pánve (Obr. 1b).

Proces uvolnění u necementovaných kovových hemisférických jamek probíhá odlišně. Nacházíme osteolytická projasnění kolem jamky (Obr. 2c) nebo kolem dříku protézy, může docházet k migraci. Hovoříme o tzv. kavitárním vzorci uvolnění. Někdy může vzniknout rozsáhlá osteolýza, aniž by se však z vazby uvolnil celý kovový plášť jamky (1). Protézy tohoto typu se u nás začaly implantovat ve větším měřítku až po roce 1992 a zatím se s tímto typem uvolnění nesetkáváme často.

Klinické projevy uvolnění

Hlavním příznakem uvolnění totální protézy kyčelního kloubu je bolest. U cementovaných protéz probíhá uvolnění někdy bezpříznakově. Pacient nemusí mít výraznější potíže ani při protruzi jamky do pánve (Obr. 1b). Obvykle si pacient po letech nebolestivého průběhu začíná stěžovat na zhoršení funkce, pobolívání, potíže bývají nevýrazné. Často se po nevelkém úraze potíže zhoršují a přivádějí nemocného k lékaři. Pacient si stěžuje na bolest v třísle, v hýždi, v proximální části stehna. Je důležité odlišit potíže při burzitidě velkého chocholíku. Pacienta je možné léčit analgetiky a po 6 týdnech trvání potíží je vhodné indikovat rentgenový snímek postiženého kyčelního kloubu.

Aseptické uvolnění necementovaných hemisférických jamek je často doprovázeno subjektivními příznaky, které nemocného přivádějí k lékaři.

Diagnostika

Diagnóza aseptického uvolnění je rentgenologická a bývá někdy obtížná, protože rentgenologické známky uvolnění, jako jsou měkké lemy, projasnění a známky asymetrického opotřebení jamky, jsou diskrétní, je nutné je sledovat a rentgenogramy srovnávat. Podle rentgenového nálezu rozlišujeme uvolnění jisté, pravděpodobné a možné. Migrace, tzn. dojde-li k prokazatelné změně postavení komponenty, je jistou známkou uvolnění protézy. Je důležité odlišit aseptické uvolnění od mitigované infekce. Existují autoři, kteří tvrdí, že každé „aseptické“ uvolnění je mitigovanou infekcí aloplastiky. V rozpoznání jsou užitečné některé vyšetřovací metody – FW, CRP, artrografie kloubu nebo třífázová scintigrafie.

Je nutné vždy korelovat klinický a rentgenologický nález, posouzení stavu endoprotézy z jediného snímku bez možnosti korelace s klinickým nálezem může být velmi ošidné.

Indikace

Bolestivá uvolněná totální protéza kyčelního kloubu je indikována k reviznímu výkonu. Problémem jsou uvolněné protézy, které pacientovi nedělají obtíže. U pacientky, jejíž rentgenové snímky jsou zachyceny na Obr. 1a, b, c, a d jsme revizní výkon indikovali až při periprotetické zlomenině stehenní kosti. Revizní operací jsme potom vyřešili jak uvolnění a protruzi jamky, tak zlomeninu stehenní kosti. Optimální je pacienty pravidelně sledovat a indikovat k revizi dříve, než dojde ke vzniku obtížně řešitelných defektů kosti.

Možnosti revizních výkonů

Problémem revizních operací totální protézy kyčelního kloubu jsou problémy náhrady kostních defektů. Mnohem častější je aseptické uvolnění jamky. U pacientů, u nichž byla protéza exponována po mnoho let, se domníváme, že je nutné vyměnit i artikulující plochu na femorální komponentě, protože hrozí, že hlavice je již také poškozena.

Defekty acetabula je možné řešit dvěma způsoby. Přidáním autogenní nebo alogenní kosti, nebo použitím implantátu větší velikosti. Obě metody mají své výhody a nevýhody. Autogenní kosti je pro ošetření obvykle málo, je nutné použít kost z banky. Štěpy používáme buď jako strukturální – tzn. mechanicky pevná alogenní kost se fixuje šrouby do defektu a zabuduje se cementovaná nebo necementovaná jamka (Obr. 3a, b), nebo metodou takzvaného impakčního kostního štěpování. V tomto případě nameleme kostní štěpy na kostním mlýnku, napěchujeme je do defektu a zacementujeme novou acetabulární komponentu. Obě metody mají své zastánce.

Jinou možností je užití speciálních jamek velkých velikostí (LOR, oblong). Jejich nevýhodou je cena implantátů a prozatím střednědobé zkušenosti. Obecně se v revizní chirurgii dává přednost necementovaným implantátům.

U rozsáhlých defektů acetabula se neobejdeme bez podpůrných kovových prstenců jako jsou Burchova-Schneiderova dlaha (Obr. 1d) nebo Eichlerův prstenec. Tyto implantáty je nutné kombinovat s kostními štěpy.

Při uvolnění cementované femorální komponenty může být problémem vyjmutí kostního cementu z dřeňové dutiny stehenní kosti. Podle velikosti kostních defektů volíme způsob ošetření femuru. Vždy se snažíme zachovat co možná nejvíce kosti, šetrně vyjmout původní protézu a defekty v proximální části stehenní kosti přemostit delším implantátem fixovaným do zdravé kosti distálně od defektů (Obr. 4a, b). I při použití delších implantátů se snažíme vystříhat zakotvení dříku do dolní poloviny stehenní kosti, abychom zachovali kost pro případné další reoperace. Existuje velké množství revizních implantátů, objevují se stále nové postupy a technologie. Nevýhodou složitých revizních implantátů a nových technologií pro vyjímání kostního cementu nebo počítačem navigované techniky pro opracování stehenní kosti je jejich finanční náročnost.

Záchranné operace

V některých případech není možné implantovat novou protézu po vyjmutí protézy stávající. Většinou to bývá při septických uvolněních, při nichž se nedaří sanovat infekci. Při aseptických uvolněních je téměř vždy možné ošetření novou protézou. Alternativním řešením je ponechání tzv. resekční artroplastiky (Obr. 5).

V roce 1987 jsme vyšetřili funkci kyčelního kloubu po vyjmutí endoprotézy u 14 pacientů. Polovina pacientů neměla žádnou nebo jen lehkou bolest v operovaném kloubu, všichni nemocní kulhali, všichni byli nuceni chodit s oporou většinou 2 berlí. Přesto jsme hodnotili funkci jako přijatelnou (5).

Jinou možností je tzv. Milchova podstavná osteotomie (Obr. 6), jak ji u nás doporučuje Čech (2). Při indikaci je třeba posoudit stav kolene. Medializací diafýzy femuru a mechanické osy končetiny může dojít k přetížení zevní poloviny kolenního kloubu a ke zhoršení funkce.

Stavy, kdy totální protéza kyčelního kloubu končí resekční artroplastikou nebo Milchovou osteotomií, jsou naštěstí velmi vzácné.

Pooperační ošetření, rehabilitace

U prosté výměny jamky nebo obou komponent, kde jsme dosáhli dobré primární stability implantátu, se pooperační průběh neliší od průběhu po implantaci primární totální protézy kyčelního kloubu.

U pacientů po složitých revizních operacích je průběh modifikován, někdy je nutné nemocného ponechat i několik týdnů na lůžku. Chůzi s oporou 2 berlí doporučujeme po dobu 3 až 6 měsíců, pacienta sledujeme v pravidelných intervalech.

Literatura

1. Štědrý V., Deniger J.: Funkce kyčelního kloubu po vyjmutí totální protézy, Acta chir. orthop. Traum čech., 54, 1987, 2: 141-145

2. Berry D. J.: UHMWPE: The good, bad and ugly. Management of osteolysis around total hip arthroplasty, Orthopedics, 22, 1999, 9: 805-808

3. Čech O., Pavlánský R.: Aloplastika kyčelního kloubu, 2. vydání, Praha, Avicenum, 1983

4. Willert H. G., Buchhorn G. H.: The biology of the loosening of hip implants, European instructional course lectures, 3, 1997: 58-82

5. Ingham E., Stone M. H., Fischer J.: Functional biological activity of wear debris in hip arthroplasty, International arthroplasty symposium, Charnley era meeting, Wrightington, 2000

6. Sledge C. B.: Knee arthroplasty: limits and other problems. Polyethylene: Is the enemy of good, better? Orthopedics, 19, 1996, 9: 805-806

e-mail: ort@fnb.cz

Obr. 1 – rentgenový snímek levého kyčelního kloubu ženy operované v roce 1983, na obrázku; 1a – měkký lem kolem celé jamky, 1b – destrukce kloubu, protruze jamky do malé pánve, přesto pacientka neměla v operovaném kloubu výraznější bolest, 1c – tzv. periprotetická zlomenina kosti stehenní, 1d – stav po revizní operaci s augmentací acetabula kovovou dlahou a šrouby, na mediální straně kovové dlahy přestavěná alogenní kost. Rentgenový snímek zhotoven 2 roky po revizním výkonu.

Obr. 2a – předoperační snímek pánve 45leté ženy, 2b – stav po implantaci necementované endoprotézy kyčelního kloubu vpravo v roce 1995, 2c – v roce 1999 výrazné potíže, na rentgenogramu asymetrické opotřebení polyetylenu, rozsáhlé defekty acetabula – tzv. kavitární vzorec uvolnění jamky kyčelního kloubu s rozsáhlými osteolýzami, 2d – stav po revizní operaci s použitím jiného typu necementované kloubní náhrady v roce 1999

Obr. 3 – 3a – stav po implantaci totální protézy kyčelního kloubu v roce 1982 pro sekundární postdysplastickou artrózu, 3b – stav po revizní operaci v roce 1998, defekt acetabula kraniálně vyplněn strukturálním štěpem z kostní banky. Vyměněna i hlavice stehenní komponenty za hlavici o velikosti 28 mm.

Obr. 4 – ukázka použití dlouhého revizního dříku. 4a – stav po resekci hlavice femuru a po léčení infikované osteosyntézy subtrochanterické zlomeniny kosti stehenní vpravo u 62letého muže. 4b – implantace endoprotézy v roce 1992 s překlenutím defektů femuru dlouhým revizním dříkem. Obnovila se kontinuita femuru, pacient má 8 let po revizní operaci pocit plného zdraví a stoprocentní funkce kyčelního kloubu.

Obr. 6 – Ukázka tzv. Milchovy podstavné osteotomie

Literatura

Ohodnoťte tento článek!