RU2781127C1 - Method for surgical treatment of hill-sachs osteochondral lesions of the humeral head - Google Patents
Method for surgical treatment of hill-sachs osteochondral lesions of the humeral head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781127C1 RU2781127C1 RU2021130133A RU2021130133A RU2781127C1 RU 2781127 C1 RU2781127 C1 RU 2781127C1 RU 2021130133 A RU2021130133 A RU 2021130133A RU 2021130133 A RU2021130133 A RU 2021130133A RU 2781127 C1 RU2781127 C1 RU 2781127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- head
- implant
- humerus
- humeral head
- model
- Prior art date
Links
- 210000004095 Humeral Head Anatomy 0.000 title claims abstract description 36
- 230000003902 lesions Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 46
- 210000000323 Shoulder Joint Anatomy 0.000 claims abstract description 34
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 7
- -1 titanium-aluminium-vanadium Chemical compound 0.000 claims abstract description 6
- 210000002758 Humerus Anatomy 0.000 claims description 47
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 claims description 15
- 210000002435 Tendons Anatomy 0.000 claims description 13
- 206010022114 Injury Diseases 0.000 claims description 8
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 claims description 8
- 210000000513 Rotator Cuff Anatomy 0.000 claims description 6
- 206010039580 Scar Diseases 0.000 claims description 6
- 230000037387 scars Effects 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002980 postoperative Effects 0.000 description 8
- 206010020462 Humerus fracture Diseases 0.000 description 4
- 230000001684 chronic Effects 0.000 description 4
- 201000009859 osteochondrosis Diseases 0.000 description 4
- 230000000306 recurrent Effects 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 3
- 208000007356 Fracture Dislocation Diseases 0.000 description 3
- 241001653121 Glenoides Species 0.000 description 3
- 230000037182 bone density Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 206010000370 Accident at home Diseases 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 210000001991 Scapula Anatomy 0.000 description 2
- 210000001364 Upper Extremity Anatomy 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic Effects 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 206010061728 Bone lesion Diseases 0.000 description 1
- 210000000845 Cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 206010031264 Osteonecrosis Diseases 0.000 description 1
- 101700007351 PTK7 Proteins 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использовано для лечения при повреждениях типа Hill-Sachs с остеохондральным дефектом головки плечевой кости до 45% суставной поверхности.The present invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used for the treatment of Hill-Sachs type injuries with an osteochondral defect of the humeral head up to 45% of the articular surface.
К импрессионным переломам головки плечевой кости относят повреждения Hill-Sachs (Хилл-Сакса) и обратный Hill-Sachs. Повреждение Hill-Sachs - это импрессионный костный дефект заднего сегмента головки плечевой кости, вызванный воздействием переднего края гленоидального отростка лопатки при переднем вывихе головки плечевой кости. Обратный Hill-Sachs - импрессионный костный дефект переднего сегмента головки плечевой кости при заднем вывихе головки плечевой кости. Размеры дефектов головки плечевой кости при повреждениях Hill-Sachs увеличиваются с увеличением числа вывихов. Большие повреждения связаны с большей вероятностью развития рецидивирующей нестабильности и рецидива после операции. Пациенты с рецидивирующим передним вывихом часто имеют костные повреждения. Кроме того, локализация и морфология влияют на послеоперационные функциональные результаты.Impression fractures of the humeral head include Hill-Sachs injuries (Hill-Sachs) and reverse Hill-Sachs. A Hill-Sachs lesion is an impression bony defect in the posterior segment of the humeral head caused by the impact of the anterior edge of the glenoid process of the scapula in anterior dislocation of the humeral head. Reverse Hill-Sachs is an impression bone defect of the anterior segment of the humeral head with posterior dislocation of the humeral head. The size of defects in the head of the humerus in Hill-Sachs injuries increases with the number of dislocations. Larger lesions are associated with a greater likelihood of developing recurrent instability and recurrence after surgery. Patients with recurrent anterior dislocation often have bony lesions. In addition, localization and morphology affect postoperative functional outcomes.
Повреждения Hill-Sachs и обратного Hill-Sachs наблюдаются от 77% до 100% случаев при рецидивирующем вывихе головки плечевой кости. Тактика лечения пациентов с импрессионными переломами головки плечевой кости остается зависит от размера и расположения дефекта головки плечевой кости, активности пациента. Большие костные повреждения считаются фактором риска послеоперационного рецидива. При дефекте головки плечевой кости до 13% оперативное лечение не требуется - возможно консервативное лечение, от 13 до 45% - костная пластика или мягко-тканная стабилизация, а при дефекте головки плечевой кости более 45% - эндопротезирование плечевого сустава.Hill-Sachs and reverse Hill-Sachs injuries occur in 77% to 100% of cases in recurrent dislocation of the humeral head. The tactics of treating patients with impression fractures of the head of the humerus remains dependent on the size and location of the defect in the head of the humerus, and the activity of the patient. Large bone lesions are considered a risk factor for postoperative recurrence. With a defect of the head of the humerus up to 13%, surgical treatment is not required - conservative treatment is possible, from 13 to 45% - bone grafting or soft tissue stabilization, and with a defect in the head of the humerus more than 45% - endoprosthesis replacement of the shoulder joint.
При повреждениях Hill-Sachs и наличие костного дефекта более 45% применяются следующие способы оперативного лечения: костная пластика дефекта головки плечевой кости остеохондральным аллотрансплантатом, десимпакция головки плечевой кости, реимплессаж сухожилия подостной мышцы, деротационная остеотомия плечевой кости по Weber и эндопротезирование плечевого сустава. При костных дефектах более 45% и обратного повреждения Hill-Sachs применяются следующие способы оперативного лечения: операция McLaughlin и транспозиция малого бугорка.In case of Hill-Sachs injuries and the presence of a bone defect of more than 45%, the following methods of surgical treatment are used: bone grafting of the defect of the head of the humerus with an osteochondral allograft, desimpaction of the head of the humerus, reimpulsion of the tendon of the infraspinatus muscle, derotation osteotomy of the humerus according to Weber and arthroplasty of the shoulder joint. For bone defects of more than 45% and reverse Hill-Sachs damage, the following methods of surgical treatment are used: McLaughlin operation and transposition of the lesser tubercle.
Однако данные способы имеют следующие недостатки: 1) высокий процент рецидива вывиха головки плечевой кости в послеоперационном периоде - до 30% случаев; 2) высокий риск несращения и асептического некроза костного трансплантата - до 45% случаев; 3) ограничение движения в плечевом суставе - наружной ротации - до 22%; 4) частота развития посттравматического остеоартроза - до 35% случаев.However, these methods have the following disadvantages: 1) a high percentage of recurrence of dislocation of the head of the humerus in the postoperative period - up to 30% of cases; 2) high risk of non-union and aseptic necrosis of the bone graft - up to 45% of cases; 3) restriction of movement in the shoulder joint - external rotation - up to 22%; 4) the incidence of post-traumatic osteoarthritis - up to 35% of cases.
Лечение дефектов головки плечевой кости при застарелых переломовывихах должно быть индивидуальным. Точный расчет размера и расположения повреждения Hill-Sachs относительно дорожки гленоида с определением типа «On-Track» или «Off-Track» по отношению к гленоидальному отростку лопатки обязательно для достижения удовлетворительных послеоперационных результатов.Treatment of defects in the head of the humerus in chronic fracture-dislocations should be individualized. Accurate calculation of the size and location of the Hill-Sachs lesion in relation to the glenoid track, with an "On-Track" or "Off-Track" determination in relation to the glenoid process of the scapula, is essential to achieve satisfactory postoperative results.
В качестве прототипа выбран способ замещения костного дефекта головки плечевой кости при больших повреждениях Hill-Sachs (Hongwu Zhuo, Yangkai Xu, Fugui Zhu, Ling Pan and Jian Li. Osteochondral allograft transplantation for large Hill-Sachs lesions: a retrospective case series with a minimum 2-year follow-up // Journal of Orthopaedic Surgery and Research (2019) 14:344), включающий латеральный трансдельтовидный доступ, открытое вправление головки плечевой кости, мобилизацию плечевого сустава, иссечение рубцов и освежевание зоны дефекта головки плечевой кости до кровавой росы, прошивание сухожилий подостной и надостной мышц при разрывах, костную пластику дефекта головки плечевой кости аллотрансплантатом с фиксацией на винтах, рефиксацию сухожилий мышц вращающей манжеты при разрывах, тестирование на нестабильность, послойный шов раны.As a prototype, a method for replacing a bone defect of the humeral head with large Hill-Sachs lesions (Hongwu Zhuo, Yangkai Xu, Fugui Zhu, Ling Pan and Jian Li. Osteochondral allograft transplantation for large Hill-Sachs lesions: a retrospective case series with a minimum 2-year follow-up // Journal of Orthopedic Surgery and Research (2019) 14:344), including lateral transdeltoid approach, open reduction of the head of the humerus, mobilization of the shoulder joint, excision of scars and skinning of the defect area of the head of the humerus to bloody dew, suturing of the tendons of the infraspinatus and supraspinatus muscles in case of ruptures, bone grafting of the defect of the head of the humerus with an allograft with fixation on screws, refixation of tendons of the rotator cuff muscles in case of ruptures, testing for instability, layered wound suture.
Способ имеет следующие недостатки: 1) высокая частота резорбции аллотрансплантата (43,1%); 2) сохраняется остаточный дефект головки плечевой кости (12,3%); 3) отсутствие точного позиционирования трансплантата; 4) высокий риск ошибки оперативной техники, обусловленный поиском наиболее прочных мест введения винтов; 5) допозиционирование и домоделирование трансплантата под дефект головки плечевой кости, которые обусловлены использованием костной пластики.The method has the following disadvantages: 1) high frequency of allograft resorption (43.1%); 2) a residual defect of the head of the humerus remains (12.3%); 3) lack of precise positioning of the graft; 4) high risk of operational technique errors due to the search for the most durable screw insertion sites; 5) dopositioning and additional modeling of the graft for the defect of the head of the humerus, which are due to the use of bone grafting.
Задача предполагаемого изобретения - устранение недостатков прототипа за счет реконструкции проксимального отдела плечевой кости с использованием индивидуального металлического имплантата.The objective of the proposed invention is to eliminate the shortcomings of the prototype by reconstructing the proximal humerus using an individual metal implant.
Технический результат - расширение арсенала технических средств при повреждениях Hill-Sachs и повышение эффективности хирергического лечения за счет восстановления головки плечевой кости до соответствия анатомической форме, восстановления биомеханики плечевого сустава, снижения риска повторных рецидивов вывиха головки плечевой кости.EFFECT: expanding the arsenal of technical means for Hill-Sachs injuries and increasing the efficiency of surgical treatment by restoring the humeral head to an anatomical shape, restoring the biomechanics of the shoulder joint, reducing the risk of recurrent dislocation of the humeral head.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе, включающем открытое вправление головки плечевой кости, мобилизацию плечевого сустава, иссечение рубцов и освежевание зоны дефекта головки плечевой кости до кровавой росы, прошивание сухожилий подостной и надостной мышц при разрывах, замещение дефекта головки плечевой кости, рефиксацию сухожилий мышц вращающей манжеты при разрывах, тестирование на нестабильность, на дооперационном этапе производят компьютерную томографию плечевых суставов при сканировании с шагом координатного стола не более 1 мм в режиме высокого разрешения при неподвижном положении пациента на протяжении получения полного набора томограмм, строят компьютерную трехмерную модель поврежденного плечевого сустава, с использованием гибридного параметрического моделирования производят создание виртуальной модели индивидуального имплантата с учетом посттравматической деформации головки плечевой кости и зеркальной копии трехмерной модели головки плечевой кости контрлатерального сустава, суставную поверхность имплантата моделируют гладкой, внутреннюю контактирующую с костной тканью поверхность - мелкопористой, моделируют как минимум два отверстия под винты для задания направления их введения на расстоянии не менее 5 мм друг от друга так, чтобы винты были введены в наиболее прочные, по данным компьютерной томографии, участки головки плечевой кости, выполняют топологическую оптимизацию модели, по созданной модели из сплава титан-алюминий-ванадий на 3D-принтере изготавливают индивидуальный имплантат, суставную поверхность имплантата полируют, имплантат используют для замещения дефекта плечевой кости, замещают дефект головки плечевой кости путем фиксации имплантата винтами через отверстия с заданными направлениями введения винтов.The stated technical result is achieved by the fact that in the method, including open reduction of the head of the humerus, mobilization of the shoulder joint, excision of scars and skinning of the defect zone of the head of the humerus to bloody dew, stitching the tendons of the infraspinatus and supraspinatus muscles in case of ruptures, replacement of the defect of the head of the humerus, refixation tendons of the rotator cuff muscles in case of ruptures, testing for instability, at the preoperative stage, computed tomography of the shoulder joints is performed when scanning with a coordinate table step of no more than 1 mm in high-resolution mode with the patient in a stationary position throughout obtaining a full set of tomograms, a computer three-dimensional model of the damaged shoulder is built joint, using hybrid parametric modeling, a virtual model of an individual implant is created, taking into account post-traumatic deformity of the humeral head and a mirror copy of a three-dimensional model of the humeral head of the contralateral joint, the articular surface of the implant is modeled as smooth, the inner surface in contact with the bone tissue is finely porous, at least two holes for the screws are modeled to set the direction of their insertion at a distance of at least 5 mm from each other so that the screws are inserted into the most durable, according to computed tomography, sections of the head of the humerus, topological optimization of the model is performed, according to the created model, an individual implant is made from a titanium-aluminum-vanadium alloy on a 3D printer, the articular surface of the implant is polished, the implant is used to replace the defect of the humerus, the defect of the head of the humerus is replaced by fixing the implant with screws through holes with predetermined screw insertion directions.
Способ хирургического лечения остеохондральных повреждений головки плечевой кости типа Hill-Sachs поясняется графическими материалами:The method of surgical treatment of osteochondral injuries of the head of the humerus of the Hill-Sachs type is illustrated by graphic materials:
Фиг. 1 - компьютерная 3D модель плечевого сустава с переломовывихом и остеохондральным дефектом 45% суставной поверхности головки плечевой кости;Fig. 1 - computer 3D model of the shoulder joint with fracture-dislocation and osteochondral defect of 45% of the articular surface of the head of the humerus;
Фиг. 2 - результат оценки параметров дефекта и плотности костной ткани для планирования расположения винтов;Fig. 2 - the result of assessing the parameters of the defect and bone density for planning the location of the screws;
Фиг. 3 - компьютерная 3D-модель индивидуального имплантата (гладкая суставная поверхность);Fig. 3 - computer 3D model of an individual implant (smooth articular surface);
Фиг. 4 - компьютерная 3D-модель индивидуального имплантата с винтами для фиксации (мелкопористая внутренняя поверхность, контактирующая с костной тканью);Fig. 4 - computer 3D model of an individual implant with screws for fixation (finely porous inner surface in contact with bone tissue);
Фиг. 5 - сагиттальная проекция виртуальной примерки индивидуального 3D имплантата;Fig. 5 - sagittal projection of a virtual fitting of an individual 3D implant;
Фиг. 6 - виртуальная примерка 3D-модели индивидуального имплантата (аксиальная проекция);Fig. 6 - virtual fitting of a 3D model of an individual implant (axial projection);
Фиг. 7 - виртуальная примерка 3D-модели индивидуального имплантата (фронтальная проекция);Fig. 7 - virtual fitting of a 3D model of an individual implant (frontal projection);
Фиг. 8 - компьютерная 3D-модель плечевого сустава после устранения вывиха и анатомичной реконструкции индивидуальным 3D имплантатом головки плечевой кости.Fig. 8 - computer 3D model of the shoulder joint after elimination of dislocation and anatomical reconstruction with a customized 3D implant of the humeral head.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.
При застарелом переломовывихе головки плечевой кости с остеохондральным дефектом головки плечевой кости до 45% суставной поверхности на дооперационном этапе производят компьютерную томографию плечевых суставов при сканировании с шагом координатного стола не более 1 мм в режиме высокого разрешения при неподвижном положении пациента на протяжении получения полного набора томограмм. Из массива томографических данных отбирают информацию для восстановления образа костных структур. После построения компьютерной трехмерной модели поврежденного плечевого сустава (фиг. 1) оценивают кривизну края дефекта и плотности костной ткани (фиг. 2). С использованием гибридного параметрического моделирования производят создание виртуальной модели индивидуального имплантата с учетом посттравматической деформации головки плечевой кости и зеркальной копии трехмерной модели головки плечевой кости неповрежденного (контрлатерального) сустава. Суставную поверхность имплантата моделируют гладкой (фиг. 3), внутреннюю контактирующую с костной тканью поверхность - мелкопористой (фиг. 4) для обеспечения в последующем остеоинтеграции.In case of chronic fracture-dislocation of the head of the humerus with an osteochondral defect of the head of the humerus up to 45% of the articular surface, at the preoperative stage, computed tomography of the shoulder joints is performed when scanning with a coordinate table step of not more than 1 mm in high resolution mode with the patient in a stationary position during obtaining a complete set of tomograms. From the array of tomographic data, information is selected to restore the image of bone structures. After building a computer three-dimensional model of the damaged shoulder joint (Fig. 1), the curvature of the defect edge and bone density are assessed (Fig. 2). Using hybrid parametric modeling, a virtual model of an individual implant is created taking into account post-traumatic deformity of the humeral head and a mirror copy of a three-dimensional model of the humeral head of an intact (contralateral) joint. The articular surface of the implant is modeled smooth (Fig. 3), the inner surface in contact with the bone tissue is finely porous (Fig. 4) to ensure subsequent osseointegration.
После этого в 3D-модели имплантата моделируют как минимум два отверстия под винты диаметром 3,5 мм для задания направления их введения на расстоянии не менее 5 мм друг от друга так, чтобы винты были введены в наиболее прочные, по данным компьютерной томографии, участки головки плечевой кости (фиг. 7). Выполняют топологическую оптимизацию для прецизионной реконструкции зоны импрессионного перелома головки плечевой кости. Изготавливают на 3D-принтере из сплава титан-алюминий-ванадий (Ti6Al4V) индивидуальный имплантат. Полируют суставную поверхность имплантата. Имплантат стерилизуют. Выполняют межмышечный доступ к плечевому суставу, открытое вправление головки плечевой кости, мобилизацию плечевого сустава, иссечение рубцов и освежевание зоны дефекта головки плечевой кости до кровавой росы при помощи ложки Фолькмана с удалением хрящевой ткани на глубину 2 мм, прошивание сухожилий подостной и надостной мышц при разрывах. Затем осуществляют фиксацию индивидуального имплантата к головке плечевой кости костными винтами. Производят рефиксацию сухожилий мышц вращающей манжеты, тестирование на нестабильность, послойный шов раны.After that, at least two holes for screws with a diameter of 3.5 mm are modeled in the 3D model of the implant to set the direction of their insertion at a distance of at least 5 mm from each other so that the screws are inserted into the most durable, according to computed tomography, parts of the head humerus (Fig. 7). Topological optimization is performed for precision reconstruction of the impression fracture zone of the humeral head. An individual implant is made on a 3D printer from an alloy of titanium-aluminum-vanadium (Ti6Al4V). The articular surface of the implant is polished. The implant is sterilized. Perform intermuscular access to the shoulder joint, open reduction of the head of the humerus, mobilization of the shoulder joint, excision of scars and skinning of the defect area of the head of the humerus to bloody dew using a Volkmann spoon with the removal of cartilage tissue to a depth of 2 mm, stitching the tendons of the infraspinatus and supraspinatus muscles in case of ruptures . Then, the individual implant is fixed to the head of the humerus with bone screws. Produce refixation of the tendons of the muscles of the rotator cuff, testing for instability, layer-by-layer suture of the wound.
Способ позволяет достичь полной анатомичной реконструкции головки плечевой кости, сокращает время операции за счет заранее известных размеров костных винтов и направлений их введения, что приводит к восстановлению биомеханики плечевого сустава и снижению риска рецидива вывиха головки плечевой кости. Для использования способа локализация и форма костного дефекта значения не имеют, а размер дефекта ограничен 45% поверхности головки плечевой кости.EFFECT: method makes it possible to achieve complete anatomical reconstruction of the humeral head, reduces the operation time due to previously known sizes of bone screws and their insertion directions, which leads to restoration of shoulder joint biomechanics and reduction of the risk of recurrence of humeral head dislocation. To use the method, the location and shape of the bone defect do not matter, and the size of the defect is limited to 45% of the surface of the humeral head.
Клинический пример 1. Пациент 56 л., диагноз: посттравматическая деформация - застарелый задний вывих головки плечевой кости, обратное повреждение типа Hill-Sachs (остеохондральное повреждение переднего сегмента головки плечевой кости с импрессионным костным дефектом 45% суставной поверхности). Получил бытовую травму 29.07.2020г. Клинически при осмотре 28.10.2020 у пациента активные и пассивные движения в плечевом суставе резко ограничены. Амплитуда движений в плечевом суставе: сгибание 20°, разгибание 10°, отведение 15°, приведение 25°, наружная ротация 0°, внутренняя ротация 0°.Clinical example 1. Patient 56 years old, diagnosis: post-traumatic deformity - chronic posterior dislocation of the head of the humerus, reverse damage of the Hill-Sachs type (osteochondral damage to the anterior segment of the head of the humerus with an impression bone defect of 45% of the articular surface). I received a domestic injury on 07/29/2020. Clinically, during the examination on October 28, 2020, the patient's active and passive movements in the shoulder joint are sharply limited. Range of motion in the shoulder joint: flexion 20°, extension 10°, abduction 15°, adduction 25°, external rotation 0°, internal rotation 0°.
На догоспитальном этапе пациенту выполнена МСКТ (мультиспиральная компьютерная томография) плечевых суставов. Из массива томографических данных отобрали информацию для восстановления образа костных структур. После построения компьютерной трехмерной модели поврежденного плечевого сустава был выявлен остеохондральный дефект головки плечевой кости 45% суставной поверхности. Затем произведена оценка кривизны края дефекта и плотности костной ткани (фиг. 2). С использованием гибридного параметрического моделирования выполнено замещение имевшегося у пациента костного дефекта зеркальной копией трехмерной модели головки плечевой кости. Далее выполнено создание виртуальной модели индивидуального 3D имплантата с учетом посттравматической деформации головки плечевой кости: суставная поверхность имплантата была создана гладкой, внутренняя, контактирующая с костной тканью поверхность, - мелкопористой, смоделировано 2 отверстия для задания направления костным винтам диаметром 3,5 мм, так, чтобы так, чтобы винты были введены в наиболее прочные, по данным компьютерной томографии, участки головки плечевой кости. При виртуальной примерке имплантата пересечение проекций винтов во фронтальной плоскости составило 25 градусов. На 3D-принтере из сплава титан-алюминий-ванадий (Ti6Al4V) изготовлен индивидуальный имплантат. Суставная поверхность имплантата отполирована. Имплантат простерилизован.At the prehospital stage, the patient underwent MSCT (multispiral computed tomography) of the shoulder joints. From the array of tomographic data, information was selected to restore the image of bone structures. After constructing a computer three-dimensional model of the damaged shoulder joint, an osteochondral defect of the head of the humerus was found in 45% of the articular surface. Then, the curvature of the defect edge and bone density were assessed (Fig. 2). Using hybrid parametric modeling, the patient's existing bone defect was replaced with a mirror copy of a three-dimensional model of the humeral head. Next, a virtual model of an individual 3D implant was created taking into account post-traumatic deformity of the humeral head: the articular surface of the implant was created smooth, the inner surface in contact with the bone tissue was finely porous, 2 holes were modeled to set the direction of the bone screws with a diameter of 3.5 mm, so, so that the screws are inserted into the most durable, according to computed tomography, areas of the head of the humerus. During the virtual fitting of the implant, the intersection of the screw projections in the frontal plane was 25 degrees. An individual implant was made on a 3D printer from an alloy of titanium-aluminum-vanadium (Ti6Al4V). The articular surface of the implant is polished. The implant has been sterilized.
20.11.2020 г. была проведена операция. Положение больного на операционном столе в позе «пляжного кресла». Через дельтопекторальный доступ произведено открытое вправление головки плечевой кости, мобилизация плечевого сустава, иссечение рубцов и освежевание зоны дефекта головки плечевой кости до кровавой росы, прошивание сухожилий подостной и надостной мышц. После чего было выполнена фиксация индивидуального прецизионного металлического имплантата к головке плечевой кости костными винтами с последующей рефиксацией сухожилий мышц вращающей манжеты, тестирование на нестабильность, послойный шов раны. Способ позволил достичь полной реконструкции зоны костного дефекта. Иммобилизация верхней конечности после операции гипсовой повязкой Дезо в течение 6 недель. Выполнялась ежедневная изометрическая гимнастика для мышц левой кисти с 1 дня после операции.On November 20, 2020, the operation was performed. The position of the patient on the operating table in the position of the "beach chair". Through the deltopectoral approach, open reduction of the humeral head, mobilization of the shoulder joint, excision of scars and skinning of the defect zone of the humeral head to bloody dew, suturing of the tendons of the infraspinatus and supraspinatus muscles were performed. After that, an individual precision metal implant was fixed to the head of the humerus with bone screws, followed by refixation of the tendons of the rotator cuff muscles, testing for instability, layer-by-layer suture of the wound. The method made it possible to achieve a complete reconstruction of the bone defect zone. Immobilization of the upper limb after surgery with a Dezo plaster cast for 6 weeks. Daily isometric gymnastics for the muscles of the left hand was performed from the 1st day after the operation.
Послеоперационный период протекал без осложнений. Пациент осмотрен через 1,5 месяца после операции. Рентгенологически имплантант стабилен. Послеоперационный рубец без признаков воспаления. Амплитуда движений в плечевом суставе: сгибание 70°, разгибание 20°, отведение 75°, приведение 45°, наружная ротация 20°, внутренняя ротация 110°.The postoperative period proceeded without complications. The patient was examined 1.5 months after the operation. Radiologically, the implant is stable. Postoperative scar without signs of inflammation. Range of motion in the shoulder joint: flexion 70°, extension 20°, abduction 75°, adduction 45°, external rotation 20°, internal rotation 110°.
В результате лечения по предложенному способу восстановлена биомеханика плечевого сустава за счет полной реконструкции головки плечевой кости. Амплитуда движений в плечевом суставе через год: сгибание 165°, разгибание 40°, отведение 170°, приведение 65°, наружная ротация 60°, внутренняя ротация 115°. За год наблюдения рецидивов не было.As a result of treatment according to the proposed method, the biomechanics of the shoulder joint was restored due to the complete reconstruction of the head of the humerus. Range of motion in the shoulder joint after a year: flexion 165°, extension 40°, abduction 170°, adduction 65°, external rotation 60°, internal rotation 115°. There were no relapses during the year of follow-up.
Клинический пример 2. Пациент 59 л., диагноз: посттравматическая деформация - застарелый передний вывих головки плечевой кости, повреждение типа Hill-Sachs (остеохондральное повреждение заднего сегмента головки плечевой кости с импрессионным костным дефектом 45% суставной поверхности). Получил бытовую травму год и семь месяцев назад. Клинически при осмотре 06.08.2021 г. у пациента активные и пассивные движения в плечевом суставе резко ограничены. Амплитуда движений в плечевом суставе: сгибание 10°, разгибание 15°, отведение 10°, приведение 15°, наружная ротация 0°, внутренняя ротация 0°.Clinical example 2. Patient 59 years old, diagnosis: post-traumatic deformity - chronic anterior dislocation of the head of the humerus, damage type Hill-Sachs (osteochondral damage to the posterior segment of the head of the humerus with an impression bone defect of 45% of the articular surface). I received a domestic injury a year and seven months ago. Clinically, during the examination on 08/06/2021, the patient's active and passive movements in the shoulder joint are sharply limited. Range of motion in the shoulder joint: flexion 10°, extension 15°, abduction 10°, adduction 15°, external rotation 0°, internal rotation 0°.
На догоспитальном этапе пациенту выполнена МСКТ плечевых суставов. Из массива томографических данных отобрали информацию для восстановления образа костных структур. С использованием гибридного параметрического моделирования выполнено замещение имевшегося у пациента костного дефекта зеркальной копией трехмерной модели головки плечевой кости. Далее выполнено создание виртуальной модели индивидуального 3D имплантата с учетом посттравматической деформации головки плечевой кости: суставная поверхность имплантата была создана гладкой полированной (фиг. 9), внутренняя, контактирующая с костной тканью поверхность, - мелкопористой (фиг. 10); смоделированы 2 отверстия для задания направления костным винтам диаметром 3,5 мм, так, чтобы винты были введены в наиболее прочные, по данным компьютерной томографии, участки головки плечевой кости. Выполнена виртуальная примерка имплантата (фиг. 11-14). На 3D-принтере из сплава титан-алюминий-ванадий (Ti6Al4V) изготовлен индивидуальный имплантат. Суставная поверхность имплантата отполирована. Имплантат простерилизован.At the prehospital stage, the patient underwent MSCT of the shoulder joints. From the array of tomographic data, information was selected to restore the image of bone structures. Using hybrid parametric modeling, the patient's existing bone defect was replaced with a mirror copy of a three-dimensional model of the humeral head. Next, a virtual model of an individual 3D implant was created taking into account post-traumatic deformity of the humeral head: the articular surface of the implant was created smooth polished (Fig. 9), the inner surface in contact with bone tissue was finely porous (Fig. 10); 2 holes were modeled to set the direction of the bone screws with a diameter of 3.5 mm, so that the screws were inserted into the most durable, according to computed tomography, areas of the head of the humerus. A virtual fitting of the implant was performed (FIGS. 11-14). An individual implant was made on a 3D printer from an alloy of titanium-aluminum-vanadium (Ti6Al4V). The articular surface of the implant is polished. The implant has been sterilized.
09.08.2021 г. была проведена операция. Положение больного на операционном столе в позе «пляжного кресла». Через латеральный трансдельтовидный доступ произведено открытое вправление головки плечевой кости, мобилизация плечевого сустава, иссечение рубцов и освежевание зоны дефекта головки плечевой кости до кровавой росы, прошивание сухожилий подостной и надостной мышц. После чего было выполнена фиксация индивидуального прецизионного металлического имплантата к головке плечевой кости двумя костными винтами с последующей рефиксацией сухожилий мышц вращающей манжеты, тестирование на нестабильность, послойный шов раны. Способ позволил достичь полной реконструкции зоны костного дефекта. Иммобилизация верхней конечности после операции гипсовой повязкой Дезо в течение 6 недель. Выполнялась ежедневная изометрическая гимнастика для мышц левой кисти с 1 дня после операции.On August 9, 2021, the operation was performed. The position of the patient on the operating table in the position of the "beach chair". Through the lateral transdeltoid approach, an open reduction of the humeral head, mobilization of the shoulder joint, excision of scars and skinning of the defect zone of the humeral head to bloody dew, suturing of the tendons of the infraspinatus and supraspinatus muscles were performed. After that, an individual precision metal implant was fixed to the head of the humerus with two bone screws, followed by refixation of the tendons of the rotator cuff muscles, testing for instability, layer-by-layer suture of the wound. The method made it possible to achieve a complete reconstruction of the bone defect zone. Immobilization of the upper limb after surgery with a Dezo plaster cast for 6 weeks. Daily isometric gymnastics for the muscles of the left hand was performed from the 1st day after the operation.
Послеоперационный период протекал без осложнений. Пациент осмотрен через 1,5 месяца после операции. Рентгенологически имплантант стабилен. Послеоперационный рубец без признаков воспаления. Амплитуда движений в плечевом суставе: сгибание 65°, разгибание 30°, отведение 85°, приведение 65°, наружная ротация 30°, внутренняя ротация 110°.The postoperative period proceeded without complications. The patient was examined 1.5 months after the operation. Radiologically, the implant is stable. Postoperative scar without signs of inflammation. Range of motion in the shoulder joint: flexion 65°, extension 30°, abduction 85°, adduction 65°, external rotation 30°, internal rotation 110°.
В результате лечения по предложенному способу восстановлена биомеханика плечевого сустава за счет полной реконструкции головки.As a result of treatment according to the proposed method, the biomechanics of the shoulder joint was restored due to the complete reconstruction of the head.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781127C1 true RU2781127C1 (en) | 2022-10-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2824270C1 (en) * | 2023-12-12 | 2024-08-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for surgical treatment of bone defects of glenoid process of scapula in reverse shoulder replacement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032132A (en) * | 1990-01-22 | 1991-07-16 | Boehringer Mannheim Corporation | Glenoid component |
| RU2702014C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032132A (en) * | 1990-01-22 | 1991-07-16 | Boehringer Mannheim Corporation | Glenoid component |
| RU2702014C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Saltzman BM, Riboh JC, Cole BJ, Yanke AB. Humeral Head Reconstruction With Osteochondral Allograft Transplantation. Arthroscopy. 2015 Sep;31(9):1827-34. * |
| Zhuo H, Xu Y, Zhu F, Pan L, Li J. Osteochondral allograft transplantation for large Hill-Sachs lesions: a retrospective case series with a minimum 2-year follow-up. J Orthop Surg Res. 2019 Nov 7;14(1):344. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2824270C1 (en) * | 2023-12-12 | 2024-08-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for surgical treatment of bone defects of glenoid process of scapula in reverse shoulder replacement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matthes et al. | Oldie but goldie: Bristow-Latarjet procedure for anterior shoulder instability | |
| JP2006501977A (en) | Minimally invasive joint implant with a three-dimensional profile that conforms to the joint surface | |
| Xie et al. | 3D printing lunate prosthesis for stage IIIc Kienböck’s disease: a case report | |
| KAiSiDiS et al. | Reverse shoulder arthroplasty for the treatment of three and four part fractures of the proximal humerus in patients older than 75 years old | |
| Han et al. | Novel exploration of 3D printed wrist arthroplasty to solve the severe and complicated bone defect of wrist | |
| Vance et al. | Midcarpal hemiarthroplasty for wrist arthritis: rationale and early results | |
| Chang et al. | Elbow hemiarthroplasty for the treatment of distal humerus fractures | |
| Iwamoto et al. | Computed tomography–based 3-dimensional preoperative planning for unlinked total elbow arthroplasty | |
| Tanji et al. | Total elbow arthroplasty using an augmented reality–assisted surgical technique | |
| Luo et al. | Individualized 3D printing-assisted repair and reconstruction of neoplastic bone defects at irregular bone sites: exploration and practice in the treatment of scapular aneurysmal bone cysts | |
| Murphy et al. | The planning of orthopaedic reconstructive surgery using computer-aided simulation and design | |
| RU2573803C1 (en) | Method for repairing defect of anterior border of glenoid cavity of scapula in chronic recurrent anterior shoulder instability | |
| RU2702014C1 (en) | Method of primary total shoulder replacement in the post-traumatic deformations of the glenoid surface of the blade with an individual endoprosthesis | |
| RU2360627C1 (en) | Method of prosthetics of hip joint at fractures and posttraumatic defects of acetabular cavity | |
| RU2781127C1 (en) | Method for surgical treatment of hill-sachs osteochondral lesions of the humeral head | |
| Trung et al. | Non-oncologic indication for elbow megaprothesis replacement: 2 cases report | |
| RU2405482C1 (en) | Method of operational treatment of habitual shoulder dislocation | |
| RU2410053C1 (en) | Way of modelling the greater trochanter at hip replacement | |
| Zhao et al. | Using 3D printing-assisted shaping titanium cages and Masquelet techniques to reconstruct calcaneal osteomyelitis complicated by extensive soft tissue and uncontrolled defects | |
| Suvorov et al. | Simulation of pelvic osteotomies applied for DDH treatment in pediatric patients using piglet models | |
| Tomazevic et al. | Preoperative planning program tool in treatment of articular fractures: process of segmentation procedure | |
| RU2641379C1 (en) | Method for arthroplasty of distal department of radial bone with multifragment joint fractures of distal department of radial bone | |
| Gorbatov et al. | Total knee arthroplasty using virtual prototyping and additive manufacturing | |
| RU2769924C1 (en) | Method for autoplasty of defects in the glenoid cavity of the scapula in reverse arthroplasty of the shoulder joint | |
| RU2824270C1 (en) | Method for surgical treatment of bone defects of glenoid process of scapula in reverse shoulder replacement |