Что такое спейсер эндопротеза тазобедренного сустава

Научно-практический журнал RUSSIAN ENGLISH

Site Navigation[Skip]

РЕВИЗИОННАЯ ХИРУРГИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА: РОЛЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ АРТИКУЛИРУЮЩИХ СПЕЙСЕРОВ

Г. М. КАВАЛЕРСКИЙ, В. Ю. МУРЫЛЕВ, Я. А. РУКИН, П. М. ЕЛИЗАРОВ, А. В. МУЗЫЧЕНКОВ

Первы й Московски й Государственны й Медицински й Университет Имени И. М. Сеченова, Москва

При лечении глубокой перипротезной инфекции золотым стандартом остается двухэтапное ревизионное эндопротезирование. Удаление эндопротеза с санацией перипротезной зоны и установкой спейсера, затем, при условии купирования инфекции, не ранее, чем через 3 месяца – ревизионное эндопротезирование. Разработан индивидуальный артикулирующий цементный спейсер с антибиотиком для первого этапа ревизионного эндопротезирования. Подобные спейсеры являются высокоэффективным решением для двухэтапной ревизионной хирургии тазобедренного сустава. Артикулирующие спейсеры индивидуального изготовления использованы у 11 пациентов, в двух случаях (18,2 %) выявлены рецидивы инфекции, в одном случае спейсер оставлен, как окончательный вариант для реконструкции тяжелого поражения тазобедренного сустава. Использование описанной технологии позволило заполнить все имеющиеся дефекты бедренной кости и вертлужной впадины, сохранить опорную и двигательную функцию тазобедренного сустава до ревизионного эндопротезирования.

ключевые слова: тазобедренный сустав, глубокая перипротезная инфекция, двухэтапное ревизионное эндопротезирование, индивидуальный артикулирующий спейсер.

Введение

Есть несколько методик радикального лечения глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Первая заключается в удалении эндопротеза и санации, без последующего ревизионного эндопротезирования. Однако, результатом этой операции будет укороченная нижняя конечность, со сниженной опороспособностью, пациент будет всю жизнь передвигаться с хромотой и вероятнее всего с дополнительной опорой.

Другие методики подразумевают удаление эндопротеза с последующей установкой ревизионного эндопротеза. Одни авторы предлагают выполнять такую операцию в один этап: удалять эндопротез, санировать инфицированный очаг и сразу устанавливать ревизионный имплант [8]. Данная методика требует ряда особых условий, таких как: отсутствие метициллинрезистентных стафилококков, хорошее состояние мягких тканей и отсутствие свищей. Даже при соблюдении этих условий, применение одноэтапного ревизионного эндопротезирования в условиях глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава остается дискутабельным.

Золотым стандартом лечения глубокой перипротезной инфекции остается двухэтапное ревизионное эндопротезирование [4]. Первый этап: удаление эндопротеза с санацией перипротезной зоны и установкой спейсера, второй этап при условии купирования инфекции, не ранее, чем через 3 месяца – ревизионное эндопротезирование. Задача спейсера: поддержание концентрации антибиотика в области тазобедренного сустава, заполнение объема после удаления эндопротеза, соответственно профилактика избыточного образования рубцов и формирования гематом, поддержание длины и опороспособности нижней конечности. Разработан целый ряд спейсеров: неартикулирующие и артикулирующие, цементные, из компонентов эндопротезов и т. д. Нами предложены индивидуальные армированные артикулирующие спейсеры с антибиотиком для первого этапа лечения глубокой перипротезной инфекции.

Материалы и методы

С 2010 по апрель 2015 года на базе кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова в ГКБ им. С. П. Боткина с применением индивидуальных артикулирующих спейсеров мы прооперировали 11 пациентов с глубокой перипротезной инфекцией тазобедренного сустава. Среди оперированных пациентов женщин было 7 (63,6 %), а мужчин 4 (36,4 %). Средний возраст пациентов составил 61,3 лет (от 33 до 72 лет). В этой группе глубокая перипротезная инфекция после первичного эндопротезирования тазобедренного сустава отмечена у 8 пациентов (72,7 %), а после ревизионного эндопротезирования у 3 пациентов (27,3 %).

Двухэтапное ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава заключается в следующем. Первый этап – удаление вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза; санация области эндопротеза с применением механических методов (некрэктомия, пульс-лаваж), физических методов (обработка раны с использованием ультразвука), химических методов (применение антисептиков). Во время первой операции осуществляется забор не менее 4 – 6 образцов тканей для выявления микробного агента и чувствительности к антибиотикам. После санации производится установка индивидуального артикулирующего спейсера.

Первый этап представляет собой комплексное обследование пациента с глубокой перипротезной инфекцией тазобедренного сустава, включающее рентгенографию пораженного тазобедренного сустава, компьютерную томографию с 3D моделированием имеющихся дефектов вертлужной впадины и бедренной кости, изучения анамнеза с выяснением дизайна и размера импланта, ранее установленного пациенту.

Вторым этапом на основании полученных данных изготавливается модель спейсера. В качестве модели может служить тестовый бедренный компонент импланта, ранее установленного пациенту. При наличии больших дефектов используются модели, изготовленные методами 3D моделирования и стереолитографии по томографическим снимкам пораженного тазобедренного сустава. В других случаях модели изготавливаются методами лепки из гипса или путем механообработки стеклопластика. Возможна комбинация описанных методов.

Для спейсера тазобедренного сустава в проксимальном отделе фиксируется гипсовый шар диаметром, на 4 мм меньшим диаметра вертлужной впадины пациента. В последующем шарообразная часть цементного спейсера будет вправляться в вертлужную впадину и выполнять артикулирующую функцию.

Третий этап заключается в формировании силиконовой формы. Изготовленная модель заливается силиконом, выдерживающим автоклавирование. Габаритные размеры формы выбирают из расчета максимального габаритного размера изделия + 20 мм, что обеспечивает и достаточную гибкость, и одновременно прочность для сохранения формы изделия (рис. 1).

После окончания полимеризации силиконовая форма разрезается, и модель из нее вынимается. Для последующего точного совмещения формы линия разреза намеренно делается искривленной. Силиконовая форма отправляется в стерилизацию.

четвертый этап формирования спейсера осуществляется в стерильных условиях в операционной. После удаления эндопротеза и санации операционной раны, производится подготовка костного цемента для спейсера. Костный цемент (как правило 120 – 160 г) в сухом виде смешивают с сухим антибиотиком. Имеются особые требования к антибиотику, применяемому в спейсерах. Он должен быть доступен в порошкообразной форме и не разрушаться при температуре полимеризации цемента, которая может достигать 120 140°. Таких антибиотиков немного, к ним относятся гентамицин, ванкомицин, эритромицин, клиндамицин и тобрамицин. В нашей практике мы либо применяем уже заранее приготовленный на заводе цемент с гентамицином или смешиваем цемент с ванкомицином из расчета 1 г антибиотика на 40 г цемента в операционной. В некоторых случаях мы добавляем ванкомицин в цемент с гентамицином.

Полученный порошок смешивают с жидкой частью костного цемента. После замешивания костный цемент заливается в силиконовую форму. По форме спейсера в цемент укладывается армирующий стержень (рис. 2).

части силиконовой формы точно сопоставляются по линии разреза, и хирург ожидает полимеризации цемента. После полимеризации мы получаем индивидуальный армированный артикулирующий спейсер тазобедренного сустава с антибиотиком, который точно соответствует анатомии пациента (рис. 3). Спейсер устанавливают в очищенное ложе эндопротеза, осуществляют вправление спейсера и ушивание раны.

Послеоперационное ведение таких пациентов имеет некоторые особенности. В настоящее время мы отказались от применения промывной системы с антисептиками у пациентов с глубокой перипротезной инфекцией тазобедренного сустава. Дренажи удаляем через 48 – 72 часа. В течение 6 – 8 недель после операции проводится антибиотикотерапия с учетом результатов посевов (в стационаре парентерально, амбулаторно – перорально). Пациентам рекомендована ходьба с костылями с дозированной нагрузкой на оперированную ногу. Спустя 3 месяца пациенты проходят обследование на предмет перипротезной инфекции, включающее анализы крови (СОЭ, С-реактивный белок, лейкоциты, лейкоцитарная формула) и пунктат синовиальной жидкости (содержание нейтрофилов, в том числе палочкоядерных, бактериоскопию и посевы). Если тесты на перипротезную инфекцию дают отрицательный результат, выполняется ревизионное эндопротезирование. При сомнительном результате тесты повторяются через 2 – 3 месяца. В случае подтвержденного рецидива перипротезной инфекции выполняется повторная санация с заменой артикулирующего спейсера.

Результаты

В этой группе 9 пациентам (81,8 %) выполнено ревизионное эндопротезирование. В 2 случаях (18,2 %) отмечен рецидив инфекции, потребовавший ревизионной операции. В одном случае рецидив возник на фоне спейсера, что потребовало замены спейсера с последующим ревизионным эндопротезированием. В другом случае рецидив возник после установки ревизионного эндопротеза, что потребовало удаления эндопротеза и установки спейсера. К сожалению, вновь развился рецидив инфекции, спейсер пришлось удалить, без дальнейшей установки эндопротеза.

В одном случае у пациента индивидуальный артикулирующий спейсер функционирует уже в течение 5 лет. Приводим клинический пример.

Пациент К. В. Д., 1949 года рождения. В 1990 году в результате дорожно-транспортного происшествия переломовывих правого бедра. Развился правосторонний посттравматический коксартроз. В 1995 году выполнено тотальное эндопротезирование правого тазобедренного сустава. В 2007 году отмечены боли, имела место клинико-рентгенологическая картина нестабильности эндопротеза правого тазобедренного сустава (рис. 4).

03 октября 2007 года выполнено ревизионное эндопротезирование правого тазобедренного сустава. Выполнена массивная костная пластика дефекта вертлужной впадины большим объемом костного аллотрансплантанта, установлено антипротрузионное кольцо, в бедренную кость установлена длинная ревизионная ножка wagner (рис. 5).

Отмечено тяжелое течение раннего послеоперационного периода с развитием двусторонней пневмонии и сепсиса. Инфекционные осложнения были купированы, рана зажила первичным натяжением. Отмечался рецидивирующий вывих эндопротеза тазобедренного сустава. В феврале 2008 года выполнено ревизионное эндопротезирование с заменой головки эндопротеза на более длинную, рецидивы вывихов устранены.

В 2010 году открылся свищ в области послеоперационного рубца с гнойным отделяемым (рис. 6). Таким образом развилась поздняя глубокая перипротезная инфекция. По данным КТ с 3D моделированием изготовлена гипсовая модель тазобедренного сустава пациента со всеми дефектами. С помощью гипсовой модели отлита силиконовая форма. 24 июня 2010 года выполнено удаление эндопротеза правого тазобедренного сустава. В стерильной силиконовой форме из 160 г костного цемента с 4 г гентамицина отлит индивидуальный армированный артикулирующий спейсер, который установлен пациенту (рис. 7).

Данный пациент ежегодно, регулярно является на динамические осмотры. Ходит с тростями, функцией тазобедренного сустава на спейсере удовлетворен, без трудностей управляет автомобилем. От ревизионного эндопротезирования правого тазобедренного сустава отказывается, да и мы, учитывая высокий риск рецидива инфекции при хирургическом вмешательстве, не настаиваем на выполнении данной операции рис. 8).

В данном случае индивидуальный артикулирующий спейсер, несмотря на свое временное предназначение, выполняет постоянную функцию с удовлетворительным результатом для столь тяжелого поражения тазобедренного сустава.

Заключение

Лечение глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава представляет собой очень трудную задачу, что связано с формированием микробных пленок, все возрастающей антибиотикорезистентностью и полиморфностью микрофлоры, высокой травматичностью операции удаления компонентов эндопротеза, особенно стабильных. Лечение рецидивов перипротезной инфекции сопровождается высоким процентом рецидивов. В нашей серии получено 18,2 % рецидива перипротезной инфекции тазобедренного сустава, что соотносится с данными других авторов. Так A. D. toms и соавт. показывают 38 % частоту рецидива инфекции при лечении глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава [9], Katsufumi uchiyama и соавт. показывают 32,3 % частоту рецидива [10].

Индивидуальные артикулирующие спейсеры представляют собой высокоэффективное решение для двухэтапной ревизионной хирургии тазобедренного сустава. Они позволяют заполнить все имеющиеся дефекты бедренной кости и вертлужной впадины, сохранить опорную и двигательную функцию тазобедренного сустава до ревизионного эндопротезирования. В некоторых случаях подобные спейсеры могут служить окончательным решением, без планирования ревизионного эндопротезирования. Стоимость изготовления такого спейсера в несколько раз ниже, чем продающиеся на рынке официнальные спейсеры, а эффективность при практически любом разрушении тазобедренного сустава выше.

Целый ряд вопросов требует дальнейших разработок. Это касается и поиска эффективных антибиотиков, способных проникать в микробную пленку и борьбы с антибиотикорезистентностью, и разработки методов более бережного удаления стабильных компонентов эндопротеза в условиях инфицированного тазобедренного сустава. Не менее важным является улучшение методов профилактики глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава.

Список литературы

1. John Meehan, Amir A. Jamali, Hien Nguyen. Prophylactic Antibiotics in hip and Knee Arthroplasty. j bone joint Surg Am. 2009;91:2480-90.

2. Mahomed NN, Barrett JA, Katz JN, Phillips CB, Losina E, Lew RA, Guadagnoli E, Harris WH, Poss R, Baron JA. Rates and outcomes of primary and revision total hip replacement in the united States Medicare population. j bone joint Surg Am. 2003;85:27-32.

3. Ridgeway S, Wilson J, Charlet A, Kafatos G, Pearson A, Coello R. Infection of the surgical site a er arthroplasty of the hip. j bone joint Surg br. 2005;87:844-50.

4. Javad Parvizi, Bahar Adeli, Benjamin Zmistowski, Camilo Restrepo, Alan Seth Greenwald. Management of Periprosthetic joint Infection: e current Knowledge. j bone joint Surg Am. 2012;94:e104(1-9).

5. Clohisy JC, Calvert G, Tull F, McDonald D, Maloney WJ. Reasons for revision hip surgery: a retrospective review. clin orthop Relat Res. 2004 Dec;(429):188-92.

6. Gristina AG . biomaterial-centered infection: microbial adhesion versus tissue integration. Science 1987;237:1588-95.

7. Costerton JW, Stewart PS, Greenberg EP. bacterial bio lms: a common cause of persistent infections. Science 1999;284:131822.

8. Valérie Zeller, Luc Lhotellier, Simon Marmor, Philippe Leclerc et al. one-Stage exchange Arthroplasty for chronic Periprosthetic hip Infection: Results of a large Prospective cohort Study. j bone joint Surg Am, 2014 jan 01; 96.

9. A. D. Toms, D. Davidson, B. A. Masri, C. P. Duncan. e management of peri-prosthetic infection in total joint arthroplasty. j bone joint Surg [br] 2006;88-b:149-55.

10. Katsufumi Uchiyama, Naonobu Takahira, Kensuke Fukushima, Mitsutoshi Moriya, Takeaki Yamamoto, Yojiro Minegishi, Rina Sakai, Moritoshi Itoman, Masashi Takaso. two-Stage Revision total hip Arthroplasty for Periprosthetic Infections using Antibiotic-Impregnated cement Spacers of Various types and Materials. e Scienti c world journal. Volume 2013 (2013), Article ID 147248.

Информация об авторах:

Кавалерский Геннадий Михайлович – ГБОУВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, профессор, д. м. н., заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии катастроф, e-mail: gKavalerskiy@mail.ru

Мурылев Валерий Юрьевич – ГБОУВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, профессор, д. м. н., профессор кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф, e-mail: nmuril@yandex.ru

Рукин Ярослав Алексеевич – ГБОУВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, к. м. н., доцент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф; e-mail: yar.rukin@gmail.com

Елизаров Павел Михайлович – ГБОУВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, доцент, к. м. н., доцент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф; e-mail: elizarov_07@mail.ru

Музыченков Алексей Владимирович – ГБОУВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, ассистент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф; e-mail: battle-hamster@mail.ru

REVISION SURGERY OF THE HIP JOINT: THE ROLE OF INDIVIDUAL ARTICULATING SPACERSE

G. M. KAVALERSKIY, V. YU. MURILEV, YA. A. RUKIN, P. M. ELIZAROV, A. V. MUZICHENKOV

Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow

Information about the authors:

Gennadiy Kavalerskiy – I.M. Sechenov First Moscow State Medical university, MD, professor, head of department of trauma, orthopedics and Disaster Surgery

Valeriy Murilev – I.M. Sechenov First Moscow State Medical university, MD, professor of department of trauma, orthopedics and Disaster Surgery

Yaroslav Rukin – I.M. Sechenov First Moscow State Medical university, MD, assistant professor of department of trauma, orthopedics and Disaster Surgery

Pavel Elizarov – I.M. Sechenov First Moscow State Medical university, MD, assistant professor of department of trauma, orthopedics and Disaster Surgery

Alexey Muzichenkov – I.M. Sechenov First Moscow State Medical university, assistant of department of trauma, orthopedics and Disaster Surgery

e gold standard for the treatment of deep periprosthetic infection remains a two-stage revision. e removal of the prosthesis with debridement periprosthetic area and implantation of a spacer, the second phase – revision hip arthroplasty. we have developed an individual articulating cement spacer with antibiotics for the rst phase of revision cases. ese spacers are a highly e ective solution for a two-stage revision surgery of the hip joint. Individual articulating spacers used in 11 patients, in two cases (18.2%) were developed recurrence of the infection. In one case spacer became the nal option for the reconstruction of the hip joint. e recurrence rate of infection is less than the data of other authors. Spacers lled all the defects of the femur and acetabulum, and preserved the support and motor function of the hip joint.

Key words: hip, deep periprosthetic infection, two-stage revision hip replacement, individual articulating spacer.

Периимплантная инфекция у пациентов с эндопротезированием тазобедренного су­става выявляется в 1-2 % случаев [1, 46]. При этом после ревизионного эндопротезирования частота инфекционных осложнений колеблется от 4,7 % (при использовании цемента с антибиотиками) до 28 % (без использования цемента с антибиотиками). При сохраняющейся динамике к 2030 году доля ревизионных эндопротезирований составит 22-25 % от числа первичных [5, 7].

При инфекционных осложнениях используются открытый дебридмент, длительное промывание полости сустава антисептиками, массивная патогенетически оправданная антибактериальная терапия, одноэтапное реэндопротезирование, хотя эффективность их применения отмечается только у 27-30 % больных [3, 4, 19]. Оптимальным на современном этапе считается сочетание антимикробной терапии, радикальной хирургической обработки гнойного очага с обязательным удалением имплантов и костного цемента, продолжительного по времени дренирования, адекватного дезинтоксикационного лечения и установки цементного спейсера с антибиотиками [3].

Факторы, влияющие на выбор тактики лечения инфекции в области тазобедренного сустава после его тотального эндопротезирования. При эндопротезировании крупных суставов ситуация ослож­няется возникновением имплантат-ассоциированной инфекции, главными особенностями которой являются:

• наличие абиогенного компонента, способ­ного адсорбировать на своей поверхности бактерии;
• развитие необычной формы бактериальной колонизации абиогенной поверхности с формированием биопленочной формы существования бактерий в составе бактериальных биопленок [2].

Большинство используемых в настоящее время подходов к лечению инфекционных осложнений заключается в применении традиционной антибактериальной терапии, при этом протоколы лечения периимплантной инфекции тазобедренного сустава после тотального эндопротезирования базируются на результатах микробиологических исследований, выполняемых периоперационно. Безусловно, ряд возбудителей могут быть элиминированы с помощью системной антибиотикотерапии, однако при развитии инфекций, связанных с ортопедическими имплантами, специалисты сталкиваются с фенотипически иными формами бактерий [15, 38, 40]. Было показано, что при использовании рутинных культуральных методов выявляется лишь относительно небольшая доля широкого спектра патогенных микроорганизмов. Установлено, что в этиологии периимплантной инфекции суще­ственное значение имеют антибиотико-резистентные возбудители внутрибольничных инфекций и разноо­бразные оппортунистические микробы-сапрофиты [7, 19, 40].

Особенностью инфекции при эндопротезировании является и факт адгезии микро­организмов на поверхности эндопротеза. Микроорганизмы аккумули­руются на ней в большом количестве, образуя биопленку, персистируя и становясь устойчивыми к антибиотикам [2].

Известно, что микроколониальные варианты стафилококков и других бактерий могут выживать и размножаться внутриклеточно: в остеобластах, эндотелиальных клетках и даже в полиморфноядерных лейкоцитах и макрофагах [43]. Такие внутриклеточные формы микроорганизмов часто не выявляются традиционно используемым культуральным методом.

Применение современных высокочувствительных методов выявления микроорганизмов подтвердило, что полимикробная колонизация после длительно существующей инфекции после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава представляет скорее правило, чем исключение [28]. Эти результаты позволили большинству исследователей прийти к выводу, что возможность наличия инфекции протеза тазобедренного сустава после тотального эндопротезирования, как правило, существенно недооценивается, поскольку применение культуральных методов нередко не позволяет выявить возбудителей [14].

Большинство видов бактерий, обнаруживаемых на ортопедических имплантах, демонстрируют низкую чувствительность к антибиотикам [47]. Показано, что полная элиминация микроколониальных форм бактерий требует примерно в сто раз более высоких, чем обычно, концентраций антибиотиков. В то же время эти формы возбудителей, как правило, успешно поддаются лечению препаратами системного действия, обладающими внутриклеточной активностью [41]. При этом микроорганизмы, находящиеся в составе биопленки, требуют для элиминации в 10 3 раз более высоких концентраций антибактериальных препаратов [44]. В большинстве случаев эти возбудители устойчивы как к системной антибактериальной терапии, так и действию антибиотиков, высвобождающихся из импрегнированного полиметилметакрилата [22].

Срок выполнения второго этапа лечения варьирует, при этом решение о возможности реимплантации обязательно основывается на клинических, лабораторных данных и результатах визуализации, свидетельствующих о разрешении инфекции, при этом отмечается нормализация уровней СОЭ и C-реактивного белка.

Радикальная санация очага инфекции является необходимым условием успешного лечения любой ортопедической инфекции, однако инфицированное операционное поле не может быть стерилизовано только с помощью хирургической обработки без применения других методов. При этом хирургическая санация устраняет большую часть биологического загрязнения, но не может предупредить замещение остаточного количества бактериальных колоний в санированной области другими микроорганизмами.

Концентрации антибиотиков, которые могут быть достигнуты системным введением антибактериальных препаратов или применением локальной антибиотикотерапии доступными препаратами, позволяют осуществить эрадикацию планктонных форм возбудителей, но не являются эффективными в отношении микрокластеров, оставшихся после удаления биопленок микроорганизмов. Вследствие этого возможно повторное развитие инфекции в течение любого промежутка времени. При этом исследователи считают, что отдельные фрагменты биопленок более чувствительны к антибактериальной химиотерапии, чем интактные биопленки [12, 25], тем не менее их элиминация требует использования высоких доз антибактериальных средств, которых невозможно достичь путем применения системной или местной антибиотикотерапии с помощью традиционных средств. Для элиминации остаточных фрагментов биопленок необходимы новые подходы к антимикробной терапии, обеспечивающие достаточно высокие концентрации антибактериальных средств в области инфицированного импланта в течение длительного периода времени [45].

В связи с тем, что концентрации антибиотиков в контаминированной области, обеспечиваемые применением антибактериальных препаратов системного действия и обычно используемых систем доставки антибиотиков, недостаточны для элиминации бактериальных биопленок, стала очевидной необходимость разработки новых подходов к доставке антибиотиков к месту назначения. В любом случае высокие концентрации препарата, необходимые для элиминации бактерий, достигаются только путем местного введения. Невозможность вылечить антибиотиками инфекцию, связанную с установленным протезом, обусловлена не столько слабым проникновением препаратов внутрь биопленки, сколько отсроченным антимикробным действием на микроорганизмы при её наличии [16]. Было выявлено несколько антибактериальных средств, удовлетворяющих данным критериям. Наиболее широко применяемое среди них - ванкомицин, препарат, обладающий внутриклеточным бактерицидным действием и, вследствие этого, эффективный в отношении микроколониальных форм стафилококков [9, 13, 32]. Для ванкомицина характерно быстрое проникновение через гликокаликс [32]. После внедрения в биопленку ванкомицин демонстрирует внутри нее дозозависимую бактерицидную активность в концентрациях, превышающих ингибирующие концентрации для планктонных бактерий в 8-128 раз [32]. Ванкомицин показывает высокую по сравнению с другими препаратами активность в отношении стафилококков в состоянии биопленки, особенно в случаях наличия метициллин-резистентного золотистого стафилококка [45]. Ванкомицин демонстрирует и минимальный цитотоксический эффект по сравнению со всеми используемыми в настоящее время антибиотиками, а также не вызывает системные побочные эффекты после локального введения [13]. Для этого препарата характерно слабое проникновение в окружающие ткани [27], что является недостатком при его внутривенном введении [18], но, напротив, становится преимуществом при локальном применении препарата. Таким образом, локальное использование препаратов с характеристиками, сходными с таковыми у ванкомицина, может наряду с применением соответствующих систем доставки антибиотика явиться высокоэффективным методом лечения инфекционных осложнений при установке ортопедических имплантов. Система доставки препарата должна содержать высокие начальные уровни вещества для обеспечения быстрого проникновения его через гликокаликс, а затем поддерживать концентрацию препарата на необходимом уровне (который, в случае ванкомицина, соответствует 200-500 мг/л) в течение как минимум 72 ч.

Независимо от срока с момента удаления предыдущего импланта при установке нового протеза в недавно инфицированную область хирург должен учитывать повышенный риск неблагоприятного исхода операции как при одно-, так и при двухэтапном ревизионном эндопротезировании. Возможное последующее удаление протеза должно быть легко осуществимым и сопряженным с низким риском дополнительных повреждений костных структур.

При использовании таких спейсеров становится возможной профилактика усиления биологического загрязнения в области сустава и снижение риска развития контрактуры мягких тканей [15, 31]. Недавние исследования позволяют предположить, что использование цемента, импрегнированного антибиотиком, избавляет от необходимости использования системной антибактериальной терапии, что способствует значительному снижению расходов на их лечение [8, 24, 42]. Полагают, что при смешении цемента с антибактериальным средством важно создать как можно более пористый материал для улучшения высвобождения гентамицина, а также использовать цемент на поздних стадиях полимеризации для предупреждения его врастания в костные структуры, что может значительно усложнить удаление цемента на втором этапе ревизионного эндопротезирования [10]. Смешивание цемента с антибиотиком в вакууме обеспечивает увеличение его механической прочности, однако при этом снижается пористость, вследствие чего может снижаться высвобождение антибиотика [17].

Лекарственные средства для изготовления цемента, импрегнированного антибиотиком, подбирают на основании результатов оценки чувствительности к ним инфекционных агентов. Эти препараты должны соответствовать критериям, разработанным W.R. Murray (1984), которые включают: безопасность, термостабильность, гипоаллергенность, водорастворимость, адекватный спектр бактерицидной активности, возможность получения препарата в форме стерильного порошка [39].

Механические свойства цемента, импрегнированного антибиотиком, зависят от их соотношения в смеси. Установлено, что масса антибактериального средства не должна превышать 10 % массы цемента для того, чтобы предупредить возможный перелом цементного спейсера [7, 20]. Добавление к цементу антибактериального препарата в форме раствора ухудшает механические свойства цемента, импрегнированного антибиотиком, вследствие чего увеличивается риск перелома спейсера. Однако P.H. Hsieh et al. (2009) в исследовании на 42 пациентах, подвергшихся ревизионному эндопротезированию по поводу инфекционных осложнений эндопротезирования тазобедренного сустава, показали, что использование для спейсеров костного цемента с гентамицином в форме раствора обеспечивает эффективную доставку антибактериального средства в область сустава в отсутствие системных побочных эффектов [30].

К наиболее часто используемым в составе костного цемента антибиотикам относятся тобрамицин, гентамицин и ванкомицин [39, 44]. Комбинация ванкомицина и препарата из группы аминогликозидов обеспечивает широкий спектр антибактериальной активности, в том числе против бактерий, которые чаще всего являются возбудителями глубокой инфекции протеза тазобедренного сустава, при этом не наблюдается образование устойчивых штаммов [7].

При использовании временных спейсеров дозировка антибиотиков может достигать 20 г на 40 г костного цемента при отсутствии системных побочных эффектов. При наличии грибковой инфекции наряду с антибактериальными препаратами добавляют от 100 до 150 мг амфотерицина B на каждые 40 г костного цемента [17].

Было показано, что имплантация спейсера из цемента, импрегнированного антибиотиком, сокращает необходимую длительность системной антибиотикотерапии, что позволяет снизить системную токсичность антибактериальных средств и частоту появления устойчивых штаммов [24, 42]. Кроме того, благодаря ранней мобилизации при их применении снижается частота развития осложнений, связанных с длительным лежачим положением пациентов [19].

Спейсеры разделяют на статические (неартикулирующие), интрамедуллярные штифты и шарнирные (артикулирующие, мобильные) спейсеры. Несмотря на удовлетворительные характеристики выделения антибиотика цементными бусами [7], в настоящее время они используются редко вследствие сопряженного с их применением укорочения конечности, которое сопровождается увеличением затрат энергии при ходьбе, потерей ткани, контрактурой мягких тканей и рубцовым процессом, что, в свою очередь, вызывает сложности при последующем обнаружении и удалении бус на втором этапе лечения инфекции [41].

Статические или простые блоковидные спейсеры обеспечивают высокие местные концентрации антибактериальных средств, реализуя при этом функцию сохранения суставного пространства для выполнения последующей операции ревизионного эндопротезирования. Такие конструкции облегчают хирургический доступ во время реимплантации протеза и позволяют доставить в область сустава антибиотики, подобранные в соответствии с результатами оценки чувствительности микроорганизмов [12, 29].

Недостатком статического спейсера является то, что его использование не обеспечивает физиологические движения в суставе, вызывая образование рубцов вокруг импланта и развитие мышечных контрактур и, как следствие, снижение частоты успешных исходов и ухудшение качества жизни пациентов в течение длительного периода лечения. Другим недостатком статического спейсера является повреждение костных структур, связанное с миграцией импланта. В то же время применение таких устройств более эффективно в отношении профилактики развития остаточной микрофлоры по сравнению с использованием мобильных спейсеров [12, 29].

Основным общим недостатком при использовании артикулирующих спейсеров является их нестабильность при исходной дисплазии, деструкции вертлужной впадины или пострезекционных дефектах проксимального отдела бедренной кости. Отсутствие большого (свыше 40 %) фрагмента площади крыши или дна вертлужной впадины наряду с утратой мест прикрепления ротаторов бедренной кости может приводить к послеоперационному вывиху спейсера, снижению его антибактериальных свойств и в полной потере опороспособности конечности [15, 10, 31].

Основной целью использования шарнирных (мобильных, артикулирующих) устройств является сохранение функции сустава и мягких тканей в течение периода ожидания реимплантации для того, чтобы облегчить проведение операции на втором этапе лечения. Было показано, что применение шарнирных спейсеров уменьшает степень повреждения костных структур в процессе лечения по сравнению с применением статических спейсеров [31]. C.P. Duncan, C.A. Beauchamp (1993) впервые описали успешное использование данного вида устройств для двухэтапного ревизионного эндопротезирования при лечении инфекционных осложнений после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава [21]. Исследователи отмечают, что контакт между головкой бедренной кости, выполненной из цемента, и костной поверхностью вертлужной впадины может вызывать развитие эрозий кости и дискомфорт. Поэтому было предложено использование цементного компонента и для поверхности вертлужной впадины с целью предупреждения повреждения седалищной кости [34]. Использование такой тактики дает возможность увеличения местных концентраций антибиотиков вследствие наличия большей площади поверхности цемента, высвобождающей антибактериальный препарат, а также длительного взаимодействия цементных компонентов между собой. В то же время артикуляция цементных компонентов снижает объем движений в суставе, что способствует ощущению дискомфорта у пациентов [48].

Следует отметить, что у шарнирных спейсеров имеется и ряд недостатков, к которым относят:

• ограниченный выбор размеров имплантируемых деталей и доз антибиотиков;
• возможность применения только одного антибиотика, к которому у возбудителей инфекции может развиваться устойчивость [12].

Шарнирные спейсеры собирают непосредственно в операционной, что позволяет регулировать дозировку антибиотиков. Однако еще одним недостатком является дополнительное время, необходимое на сборку импланта в ходе операции. Кроме того, повышается риск перелома импланта вследствие гетерогенности цемента, существует вероятность токсического действия антибиотиков, поскольку они добавляются к цементу в больших количествах [12].

В настоящее время используются различные варианты шарнирных спейсеров, в частности при реимплантации удаленного протеза после интраоперационной стерилизации. Используется специально разработанный силикон для многократного применения, могут применяться также металлические формы для импланта на металлическом эндоскелете, в качестве которого могут выступать интрамедуллярные штифты или спицы Киршнера [19, 35].

После радикальной хирургической обработки очага инфекции, удаления всех компонентов импланта и отбора, как минимум, пяти образцов ткани для бактериологического и гистологического исследования устанавливают вертлужный цементный компонент без фиксации [24, 29]. Для бедренного компонента применяют бесцементную или цементную фиксацию в проксимальном отделе, вследствие чего возможно легкое удаление обоих компонентов на втором этапе без повреждения костных структур.

В послеоперационном периоде пациентам рекомендуется ходьба на костылях с небольшой нагрузкой на ногу, после чего они могут быть выписаны из стационара. Антибактериальная терапия подбирается путем исследования чувствительности к антибиотикам культур, полученных из интраоперационно отобранных образцов, и осуществляется в течение 4-6 недель. Решение об имплантации нового протеза тазобедренного сустава принимают в том случае, если культуральное исследование жидкости, полученной при аспирации из очага инфекции через четыре недели после прекращения антибактериальной терапии, отрицательно, а исследование маркеров воспаления позволяет предположить разрешение инфекции - при уровнях C-реактивного белка