Эндопротезирование коленного сустава

Эндопротезирование, или тотальная артропластика коленного сустава (TAКС) или полная замена коленного сустава (ПЗКС) - это распространенная ортопедическая операция, которая включает замену суставных поверхностей (мыщелков бедренной кости и плато большеберцовой кости) коленного сустава гладким металлом и перекрестноволокнистым полиэтиленовым пластиком [1][2]. ТАКС (англ. total knee arthroplasty) направлена на улучшение качества жизни людей с терминальной стадией остеоартроза за счет уменьшения боли и повышения функции [1]. Количество операций по ТАКС увеличилось в развитых странах [3], причем всё более молодые пациенты подвергаются ТАКС [4].

Во время операции:

• Существует по крайней мере один кусок полиэтилена, помещенный между большеберцовой костью и бедренной костью в качестве амортизатора [5].
• Протезы обычно укрепляются цементом, но могут быть оставлены нецементированными в тех случаях, когда для укрепления компонентов требуется рост костей.
• Коленная чашечка может быть заменена или восстановлена [6][7]. Реконструкция надколенника направлена на восстановление разгибательного механизма.
• Может быть использован подход, расщепляющий или щадящий квадрицепс [8]
• Крестообразные связки могут быть иссечены или сохранены.

Существуют различные типы хирургических подходов, конструкций и фиксаций [5][9].

• Одномыщелковая замена коленного сустава [10] или пателлофеморальная замена (ПФЗ) также могут быть выполнены в зависимости от степени заболевания [1].
• Доступно несколько вариантов анестезии, которые включают региональную анестезию в сочетании с местной инфильтрационной анестезией или общую анестезию в сочетании с местной инфильтрационной анестезией, с возможным добавлением блокад периферических нервов к любому варианту [11]. Иногда во время операции можно использовать жгут [12].
• Компьютерные навигационные системы (КНС) или роботизированная хирургия были внедрены в хирургию ТАКС для облегчения движений рук хирурга в ограниченных операционных пространствах (необходимы проспективные исследования долгосрочных функциональных результатов) [13]. Это позволяет врачам выполнять многие виды сложных процедур с большей точностью, гибкостью и контролем, чем это возможно с помощью обычных методов. КНС обычно связаны с малоинвазивной хирургией (процедуры, выполняемые через крошечные разрезы). Они также иногда используются в некоторых традиционных открытых хирургических процедурах [14][15].

Эпидемиология / Этиология

Наиболее распространенным показанием для замены коленного сустава является остеоартроз [1]. Остеоартроз приводит к повреждению хряща сустава, который больше не способен поглощать удары. Факторы риска развития остеоартроза коленного сустава включают пол, повышенный индекс массы тела, травму колена в анамнезе и сопутствующие заболевания [16][17]. Боль, как правило, является основной жалобой пациентов с остеоартрозом коленного сустава [18]. Боль субъективна и включает периферические и центральные нервные механизмы, которые модулируются нейрохимическими, внешними, психологическими и генетическими факторами [18].

Тотальное эндопротезирование коленного сустава чаще выполняется женщинам и лицам старшего возраста [5][19]. Как в США, так и в Великобритании большинство операций TАКС проводится женщинам [5][20]. Прогнозируется резкое увеличение числа операций ТАКС [20] с увеличением числа реципиентов ТАКС в возрасте до 60 лет [21].

Диагностические процедуры

Перед операцией TАКС проводится полная медицинская оценка для определения рисков и пригодности. В рамках этой оценки визуализация используется для оценки тяжести дегенерации суставов и выявления других патологий суставов [22]. Рентгенография коленного сустава выполняется для проверки выравнивания протеза перед закрытием хирургического разреза [7].

Частичное эндопротезирование коленного сустава

Частичное протезирование коленного сустава (ЧПКС), англ. partial knee replacement, - это хирургическая процедура для замены только одной части поврежденного колена. Оно может заменить либо медиальную часть, латеральную часть, либо надколенник.

• Частичное эндопротезирование коленного сустава имеет ряд преимуществ перед полным эндопротезированием коленного сустава, включая более короткое время восстановления и больший диапазон движений, сохраняемых после операции. Но частичная замена коленного сустава - это вариант только для людей с повреждением колена только в одном месте, латеральном, медиальном или надколеннике [1].
• Операция по замене всего коленного сустава называется тотальной заменой коленного сустава.

Показания

Наиболее распространенной причиной частичного эндопротезирования коленного сустава является однокомпонентное повреждение коленного сустава в результате прогрессирующего остеоартроза [1].

Частичная замена коленного сустава также используется у людей с заболеваниями суставов, вызванными ревматоидным артрозом, посттравматическим артрозом, и при умеренной деформации коленного сустава.

Частичная замена коленного сустава улучшает боль и функции аналогично полной замене коленного сустава у людей с остеоартрозом, который поражает только один отдел коленного сустава. Операция по частичной замене коленного сустава также дешевле [2].

Хирургическая процедура и типы частичной замены коленного сустава

Типы

Одномыщелковая замена коленного сустава - это процедура, которая заменяет только один пораженный участок коленного сустава, медиальный или латеральный.

Пателлофеморальная замена коленного сустава - это процедура, которая заменяет изношенный надколенник и канавку на конце бедренной кости.

Двухкомпонентная замена коленного сустава - это процедура, которая заменяет два отделения коленного сустава, медиальное и пателлофеморальное.

Предоперационная подготовка

Предоперационная подготовка начинается сразу после хирургической консультации и длится примерно один месяц.

Пациент выполняет ряд двигательных упражнений и укрепляет бедра, колено и лодыжку (изометрия) в соответствии с инструкциями терапевта.

Перед проведением операции проводятся предоперационные анализы: обычно полный анализ крови, электролиты, АПТТ и ПТ для измерения свертываемости крови, рентген грудной клетки, электрокардиограмма и анализ на группу крови для возможного переливания.

• Примерно за месяц до операции пациенту могут назначить дополнительное железо для повышения уровня гемоглобина в крови.
• Точные рентгеновские снимки пораженного колена необходимы для измерения размеров необходимых компонентов. Такие лекарства, как варфарин и аспирин, будут прекращены за несколько дней до операции, чтобы уменьшить вероятность кровотечений.
• Пациенты могут быть госпитализированы в день операции, если предоперационное обследование проводится в клинике перед анестезией, или могут поступить в больницу за один или несколько дней до операции. Некоторые больницы предлагают предоперационный семинар [4] для этой операции.
• Предоперационное обучение в настоящее время является важной частью ухода за пациентами. Есть некоторые доказательства того, что это может немного снизить беспокойство перед операцией по замене коленного сустава с низким риском неблагоприятных последствий [5]. В настоящее время недостаточно качественных доказательств в поддержку применения предоперационной физиотерапии у пожилых людей, перенесших тотальное эндопротезирование коленного сустава [6].
• Операция по снижению веса перед заменой коленного сустава, по-видимому, не меняет результатов [7].

Противопоказания и побочные эффекты

• Некоторые врачи и пациенты могут рассмотреть возможность проведения ультразвукового исследования вен нижних конечностей для выявления тромбоза глубоких вен после замены коленного сустава. Однако этот вид скрининга следует проводить только по показаниям. Если существует заболевание, которое может вызвать тромбоз глубоких вен, врач может выбрать лечение пациентов с помощью криотерапии и прерывистой пневматической компрессии в качестве превентивной меры [15].
• Операция по частичной замене коленного сустава не подходит пациентам с определенными типами инфекций, любыми психическими или нервно-мышечными расстройствами, которые могут создать неприемлемый риск нестабильности протеза, отказа в фиксации протеза или осложнений при послеоперационном уходе, незрелости скелета, тяжелой нестабильности колена или избыточной массы тела.
• Общие побочные эффекты: как и при любой операции, ЧПКС имеет свои риски, которые могут быть связаны с имплантатами, которые могут привести к повторной операции, включая вывих, ослабление, перелом, повреждение нервов, гетеротропное окостенение, износ имплантата, чувствительность к металлу, дисбаланс мягких тканей, остеолиз (локализованная прогрессирующая потеря костной массы) и реакцию на частицы протеза.
• Имплантаты коленного сустава могут не обеспечивать таких же ощущений или эксплуатационных характеристик, как при нормальном здоровом суставе.

Предоперационная реабилитация

Послеоперационные реабилитационные упражнения могут быть изучены до операции, чтобы пациенты могли более эффективно выполнять соответствующие упражнения сразу после операции TAКС. Программа предоперационной подготовки также может быть использована для оптимизации функционального состояния пациентов с целью улучшения послеоперационного восстановления. Программы предоперационной подготовки должны быть сосредоточены на контроле осанки, функциональных упражнениях для нижних конечностей и укрепляющих упражнениях для обоих нижних конечностей [23].

Отсутствуют доказательства, подтверждающие эффективность предоперационной физиотерапии в отношении результатов лечения пациентов, силы нижних конечностей, боли, диапазона движений или продолжительности пребывания в больнице после тотального эндопротезирования коленного сустава [24][25][26][27].

Послеоперационный период

Операция TAКС обычно длится от 1 до 2 часов [22]. Большинство людей начинают физиотерапию во время пребывания в стационаре, в течение 24 часов после операции. Как правило, начинаются упражнения на подвижность и укрепление, криотерапия и тренировка походки, а перед выпиской из больницы назначается программа домашних упражнений. Имеются незначительные доказательства того, что ускоренные режимы физиотерапии сокращают продолжительность пребывания в больнице с острой формой [28].

Пациенты обычно выписываются после нескольких дней пребывания в больнице и получают последующую физиотерапию в амбулаторных или домашних условиях в течение 1 недели после выписки [29].

Следующие послеоперационные рекомендации по оценке и ведению предложены для лиц, перенесших первичную операцию TAКС с цементированным протезом, с использованием стандартного хирургического подхода. Всегда следует следовать инструкциям хирургов.

Послеоперационная реабилитация

Субъективная оценка

Оценка должна включать, но не ограничиваться:

• Операционные и послеоперационные осложнения, если таковые имеются
• Жалобы на колено и другие заболевания опорно-двигательного аппарата в анамнезе, если таковые имеются
• Прошлая история болезни и сопутствующие заболевания
• Социальные факторы и обустройство дома
• Ход выполнения упражнений на дому после операции ТАКС
• Боль и другие симптомы/дискомфорт (например, онемение, отек)
• Ожидания от операции и реабилитации
• Конкретные функциональные цели

Объективная оценка

Оценка должна включать, но не ограничиваться:

• Наблюдение за хирургической раной или рубцом
• Проверкой на наличие признаков инфекции:
  • Покраснение, выделения (гной/ запах), спайки кожи, аномальное тепло и отек, расширяющееся покраснение за пределами краев хирургического разреза, лихорадка или озноб
  • Подозрение на инфекцию требует направления к врачу
• Отек колена (измерение окружности)
• Показатели жизнедеятельности и соответствующие лабораторные данные (по мере необходимости/в условиях острой необходимости)
• Проверка на наличие тромбоза глубоких вен (ТГВ):
  • Тест Хомана
  • Признаки и симптомы боли в груди, одышки, покраснения или обесцвечивания икр, глубокого жара икр, боли или скованности
  • Подозрение на ТГВ требует срочной госпитализации
• Пальпация:
  • Увеличении тепла и припухлости
  • Активации мышц (например, четырехглавой мышцы; косой медиальной) и гипертонус (например, приводящие мышцы бедра)
• Диапазон движений нижних конечностей:
  • Диапазон активных и пассивных движений коленного сустава в положении лежа или полулежа (более подробную информацию см. ниже в этапах лечения)
• Активация и сила мышц нижних конечностей
• Походка:
  • Может быть использован тест ходьбы на время или тест на 10-метровую прогулку (в зависимости от способностей и толерантости отдельных людей).
  • Оцените защиту при сгибании колена, избегание нагрузки на оперированную ногу, анталгические паттерны и т.д.

Стратегии и цели послеоперационной реабилитации

Фаза I: До 2-3 недель после операции [29][34]

• Обучение пациентов: учение о боли, лечение боли, важность домашних упражнений, постановка целей и ожиданий в области реабилитации
• Достигнуть активного и пассивного сгибания колена до 90 градусов и полного разгибания колена
  • В течение первых 2 недель держать диапазон пассивного сгибания колена при тестировании движения менее чем на 90 градусов, чтобы защитить хирургический разрез и обеспечить заживление тканей
• Стремиться к достижению минимальной боли и отека
• Достигнуть полной нагрузки на конечность
• Стремиться к независимости в мобильности и повседневной деятельности

На ранней стадии реабилитации важно создать терапевтическое объединение и обеспечить обучение стратегиям лечения боли. Купирование боли может включать соответствующее применение обезболивающих препаратов, криотерапию [35] и подъем оперированной конечности. Есть доказательства того, что криотерапия улучшает диапазон движений в колене и боль в краткосрочной перспективе. Охлаждение после тренировки может быть полезным, но низкое качество доказательств затрудняет конкретные рекомендации по применению криотерапии [36]. Пациенты должны быть проинформированы о том, чтобы избегать отдыха с подушкой под коленом, так как это может привести к контрактурам.

Важно пересмотреть программу домашних упражнений пациента во время первого сеанса физиотерапии, поскольку домашние упражнения являются важнейшим компонентом восстановления. Следует пересмотреть послеоперационные упражнения, выполняемые хирургом и стационарным физиотерапевтом. На ранней стадии пациентов можно научить пользоваться лестницей так, чтобы их неоперированная нога вела при подъеме, а оперированная нога вела при спуске.

• Подошвенное сгибание лодыжки/дорсифлексия
• Укрепление квадрицепсов внутреннего диапазона с помощью подушки или свернутого полотенца за коленом
• Изометрическое разгибание колена во внешнем диапазоне
• Сгибание/разгибание колена и бедра
• Подъем прямой ноги
• Изометрическое сокращение ягодиц
• Отведение/приведение бедра
• Мост

Фаза II: 4-6 недель после операции

• Цель не иметь задержки квадрицепса при хорошем контроле мышц четырехглавой мышцы
• Достичь 105 градусов активного диапазона сгибания колена при движении
• Достичь полного разгибания колена
• Сводить к минимум боль и отеки

Сеансы физиотерапии могут быть запланированы один-два раза в неделю, эта частота может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от прогресса человека. Достижение полного разгибания колена необходимо для выполнения функциональных задач, таких как ходьба и подъем по лестнице. Диапазон сгибания колена необходим для удобной ходьбы (65 градусов), подъема по лестнице (85 градусов), сидения и стояния (95 градусов) [38]. На этом этапе методы мобилизации тканей могут быть использованы для улучшения подвижности рубцов.

  Фаза III: 6-8 недель после операции

• Укрепляющие упражнения для обеспечения гипертрофии за пределами нервной адаптации [29]
• Функциональные упражнения для нижних конечностей
• Тренировка баланса и проприоцепции

В то время как сообщалось, что первичная ТАКС снижает частоту падений [39] и улучшает функции, связанные с балансом, такие как равновесие стоя на одной конечности, [39][40] неоптимальное восстановление проприоцепции, сенсорной ориентации, контроля осанки и силы оперированной конечности задокументировано после ТАКС [39][40][41]. В литературе подчеркивается важность проприоцептивной тренировки и предоперационной подготовки [41], которая включает в себя неоперированную конечность [40]. Упражнения на равновесие могут включать балансировку на одной ноге, переступание через предметы, боковые подъемы и стояние на неровных поверхностях. Послеоперационное равновесие и проприоцептивная тренировка, включающая стояние на одной конечности, могут начаться, когда будет достигнут адекватный контроль колена на оперированной конечности, что обычно происходит примерно через 8 недель после ТАКС [29].

Индивидуальные программы реабилитации, которые включают укрепление и интенсивные функциональные упражнения, выполняемые в рамках наземных или водных программ, могут быть продолжены по мере достижения клинических и силовых показателей. Благодаря очень индивидуальным характеристикам этих упражнений, полезно наблюдение квалифицированного физиотерапевта [42][43].

Фаза IV: 8-12 недель, до 1 года после операции

• Стремиться к самостоятельному выполнению упражнений в обычной жизни
• Продолжать регулярные тренировки, включающие укрепление, равновесие и тренировку проприоцепции
• Включить стратегии изменения поведения для повышения общей физической активности [44]

Критерии отторжения

Планирование выписки должно быть индивидуальным, и критерии могут включать:

• Достижение минимального активного сгибания колена на 110 градусов и полного разгибания колена
• Достижение целей для выписки
• Достижение соответствия и компетентности в рамках программы домашних упражнений
  • Следует рекомендовать приверженность независимой программе упражнений в течение 6-12 месяцев после операции
  • Программа упражнений должна включать силовые тренировки 2-3 раза в неделю

Осложнения и противопоказания

После операции TАКС могут возникнуть такие осложнения:

• Инфекция
• Повреждение нервов
• Перелом кости (интраоперационный или послеоперационный)
• Постоянная / хроническая боль [45][46]
• Повышенный риск падения
• Тромбоз глубоких вен (ТГВ)
  • Распространенное осложнение после операции по замене коленного или тазобедренного сустава, которое может привести к значительной заболеваемости и смертности
  • Частота ТГВ после эндопротезирования коленного или тазобедренного сустава составляет 18% [47].
  • В более крупных исследованиях сообщалось, что пациенты с гиперкоагуляционным диагнозом / состояниями подвергаются большему риску развития ТГВ в течение 6 месяцев после операции по замене сустава [48].
• Скованность [38]
  • Наиболее распространенная жалоба после первичной ТАКС
  • Поражает примерно 6-7% пациентов, перенесших хирургическое вмешательство [38]
  • Современная литература поддерживает определение “приобретенной идиопатической скованности” как наличия диапазона движений <90°, сохраняющегося в течение >12 недель после первичной ТАКС, при отсутствии осложняющих факторов, включая ранее существовавшую скованность.
  • Скованность вызывает значительную функциональную инвалидность и более низкую удовлетворенность [49]
  • Сообщается, что женщины и пациенты с ожирением имеют повышенный риск [50].
  • Данные не рекомендуют рутинное использование непрерывного пассивного движения, поскольку долгосрочные клинические и функциональные эффекты незначительны [51][52] и не превосходят традиционные методы мобилизации [53].
• Осложнения, связанные с протезированием: ослабление или перелом компонентов протеза, нестабильность и вывих сустава, несоосность и поломка компонентов
  • В то время как необходимы дополнительные исследования для долгосрочных показателей отказов имплантатов КС, имеющиеся данные реестра эндопротезирования показывают, что 82% операций TAКС и 70% односторонних операций по замене коленного сустава делаются последние 25 лет у пациентов с остеоартрозом [1].
  • Износ полиэтилена является частой причиной ревизионной хирургии [1]
• Действия с высоким риском, которые могут быть запрещены или требуют согласования с хирургом-ортопедом, после операции:
  • Теннис, сквош
  • Бег трусцой
  • Аэробика с высокой отдачей
  • Катание на горных велосипедах
  • Футбол, волейбол, бейсбол/софтбол, гандбол, баскетбол
  • Гимнастика
  • Катание на водных лыжах/ водные виды спорта
  • Катание на лыжах
  • Катание на коньках

Упражнения

Упражнения после тотального эндопротезирования коленного сустава включены в комплекс упражнений для коленного сустава.