Surgical treatment of the knee joint contractures after total knee arthoplasty

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Background. The development of contractures after total knee replacement is most often associated with arthrofibrosis and constitutes up to 1.3–5.7% of the total number of cases of joint replacement. The conservative treatment is ineffective. Arthrolysis is pathogenetically substantiated (arthroscopic or open).

Aim: assessment of the effectiveness of arthrolysis as a method of treating knee joint contractures after arthroplasty, comparison of the results of arthroscopic and open arthrolysis, analysis of complications.

Methods. We compared two groups in a retrospective study. In group 1, 57 patients underwent arthroscopic arthrolysis. In group 2, 54 patients underwent open arthrolysis. The operations were performed from 2015 to 2019, the observation period ranged from one year to three years. As criteria for the result of the treatment, the KSS data were used (general and functional assessment of the knee joint), as well as, separately, the amplitude of movements in the joint before surgery and at different times after it.

Results. One of the results of this work was the optimization of arthroscopic arthrolysis technique. The surgical access and the joint revision sequence were improved. According to the KSS scale and range of motion, the best results were obtained in group 1. Especially important is the lesser number of complications in comparison with the 2nd group requiring repeated interventions, including revision arthroplasty. In the 1st group, we observed 3 such cases (5.3%) , in the 2nd group — 7 (13.0%).

Conclusions. Arthroscopic arthrolysis is a less traumatic and more effective treatment for arthritis of the knee. It seems appropriate to gradually replace open arthrolysis by the arthroscopic approach.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Развитие контрактур после тотального эндопротезирования коленного сустава (ТЭКС) является серьезным осложнением, значительно снижающим качество жизни и фактически сводящим к нулю положительный результат от выполнения артропластики. Частота данного осложнения составляет 1,3–5,7% от общего количества выполняемых ТЭКС [1–3]. Одной из основных причин данного состояния является формирование грубоволокнистой соединительной ткани в полости сустава, так называемый артрофиброз [3]. Развитие ригидности коленного сустава в ранние сроки после эндопротезирования провоцирует врачей к проведению консервативного лечения пациентов, которое является малоэффективным [3, 4]. При выборе метода лечения послеоперационных контрактур необходимо учитывать этиологию и патогенез заболевания [5]. При артрофиброзе патогенетически обоснованным является артролиз (артроскопический или открытый) [6–8].

Цель работы — анализ собственного опыта лечения контрактур после артропластики двумя различными методами; оценка результатов артроскопического и открытого артролиза; анализ осложнений.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Выполнено открытое ретроспективное клиническое исследование.

Критерии соответствия

Критерии включения:

  • согласие на участие в исследовании;
  • возраст старше 18 лет;
  • эндопротезирование коленного сустава;
  • наличие контрактуры коленного сустава (сгибание менее 90°, дефицит разгибания менее 10°);
  • безуспешность предыдущего консервативного лечения;
  • сроки после первичного эндопротезирования от 3 мес до 2 лет.

Критерии исключения:

  • отказ от участия в исследовании;
  • возраст моложе 18 лет;
  • наличие перипротезной инфекции;
  • нестабильность компонентов эндопротеза;
  • технические погрешности при выполнении первичного эндопротезирования, способствующие формированию контрактуры;
  • сроки после первичной операции менее 3 мес и более 2 лет.

Условия проведения

Исследование выполнено в период с 2015 по 2018 г. в хирургических отделениях ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И. Пирогова» и ФГБУ «Главный военный клинический госпиталь имени академика Н.Н. Бурденко».

Описание медицинского вмешательства

Участники исследования (n = 111) по виду выполненного хирургического вмешательства были разделены на две идентичные по полу и возрасту группы. В 1-й группе (n = 57) выполнили артроскопический артролиз, во 2-й (n = 54) — открытый артролиз.

Показания к артролизу: контрактура коленного сустава (сгибание менее 90°, дефицит разгибания менее 10°); безуспешность предыдущего консервативного лечения; сроки после первичного эндопротезирования от 3 мес до 2 лет.

Методы регистрации исходов

В качестве критериев результата лечения использовали данные шкалы KSS (Кnee Society Scores; общая и функциональная оценка коленного сустава). Эта шкала является одной из наиболее популярных при проведении подобных исследований. В общей оценке коленного сустава исследуются такие параметры, как боль, дефицит активного разгибания, сгибательная контрактура, амплитуда движений, ось (варус, вальгус), стабильность (переднезадняя, срединно-боковая). В функциональной оценке коленного сустава исследуются следующие параметры: ходьба по ровной поверхности, использование лестницы, использование дополнительной опоры. Результат оценивается по количеству набранных баллов: 85–100 баллов — отличный, 70–84 балла — хороший, 60–69 баллов — удовлетворительный, < 60 баллов — неудовлетворительный. Отдельно исследовали амплитуду движений в суставе до операции и в разные сроки после нее.

Кроме того, учитывали неудовлетворительные результаты, к которым отнесли контрактуры и свищи, явившиеся показанием к выполнению ревизионных операций.

Этическая экспертиза

Исследование проводилось в соответствии с Хельсинской декларацией, разработанной Всемирной медицинской ассоциацией.

Статистический анализ

Статистическую обработку производили с помощью программы Statistica 12.0 (StatSoft Russia). Для статистического анализа различий использовали критерий Вилкоксона. Данный критерий предназначен для связанных выборок, что соответствует значениям наших групп до и после лечения.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Под наблюдением находились 111 пациентов с контрактурами после ТЭКС, которых разделили на две группы: в 1-й группе — 57 участников исследования, во 2-й — 54.

В обеих группах преобладали женщины: в 1-й группе женщин было 50 (87,7%), мужчин — 7 (12,3%), средний возраст пациентов 63,8 + 12,2 (min 43, max 78) года. Во 2-й группе женщин было 49 (90,7%), мужчин — 5 (9,3%), средний возраст 65,7 + 10,1 (min 41, max 75) года.

Основные результаты исследования

Оптимизация методики артроскопического артролиза

Одним из результатов проведенной работы была оптимизация методики артроскопического артролиза (1-я группа, 57 наблюдений). На начальном этапе работы в качестве базовой использовали методику, описанную в 2014 г. J. Enad [9]. По мере накопления опыта методику несколько модифицировали, и на сегодняшний день мы можем предложить ее выполнение в виде нескольких последовательных этапов. Первый этап — укладка пациента на столе и определение амплитуды движений под наркозом. Второй, наиболее важный — доступ в сустав. После ТЭКС меняется анатомия сустава, поэтому стандартные нижнелатеральный и нижнемедиальный доступы зачастую не обеспечивают достаточно свободного манипулирования инструментами в суставе. Мы предлагаем конкретные точки для артроскопических портов. Для определения точек доступа мы используем иглу, при помощи которой находим линию суставной щели, латеральный и медиальный края надколенника, проводим перпендикуляры к линии суставной щели и выполняем артроскопические доступы в этих точках. При такой методике определения точек доступов в ходе операции удается избежать использования дополнительных портов. Третий — ревизия сустава и собственно артролиз.

Определенное значение имеет очередность ревизии различных отделов сустава. Коленный сустав мы освобождали от рубцовой ткани в следующей последовательности: сначала верхний, затем медиальный, далее латеральный заворот, в последнюю очередь — область межмыщелковой ямки. Типичная интраоперационная картина при проникновении в полость сустава представлена на рис. 1.

 

Рис. 1. Различные отделы коленного сустава, заполненные рубцовой тканью до начала иссечения

Примечание. А — вид латерального заворота сустава; Б — вид верхнего заворота сустава; В — вид медиального заворота сустава.

 

В процессе иссечения рубцов применяли два вида инструментов — радиочастотный аблятор и артроскопический шейвер. Последовательное использование инструментов определяется их функциями. Для рассечения рубцовой ткани и спаек применялся радиочастотный аблятор. С его помощью рубцовая ткань рассекается и фрагментируется, эффективность данной процедуры определяется увеличением объема движений в коленном суставе. Крупные фрагменты рубцовой ткани удаляются с помощью шейвера. Этапы освобождения сустава от рубцовой ткани представлены на рис. 2. Окончательный интраоперационный вид сустава после артролиза представлен на рис. 3.

 

Рис. 2. Этапы рассечения рубцов с помощью аблятора

Примечание. А — в латеральном завороте; Б — в верхнем завороте; В — в медиальном завороте.

 

Рис. 3. Интраоперационный вид коленного сустава после иссечения рубцов

Примечание. А — верхний заворот; Б — межмыщелковая ямка.

 

После артроскопических вмешательств болевой синдром был невыраженным, что позволило приступить к реабилитации при помощи механотерапии в день операции.

Методика открытого артролиза

Во 2-й группе (54 наблюдения) применили открытый артролиз. Если говорить о технике операции, то она не нова и была разработана более 100 лет назад с целью лечения контрактур, независимо от их этиологии. В положении больного на спине, под наркозом, выполняли доступ по старому послеоперационному рубцу. Послойно рассекали и разводили мягкие ткани, достигали поверхности эндопротеза. Рубцовая ткань отличается по внешнему виду и макроскопически дифференцируется от окружающих тканей. Производили удаление рубцов, при необходимости выполняли мягкотканный релиз. Послойное ушивание раны производилось на согнутом коленном суставе под углом 90°.

Из-за выраженного болевого синдрома и риска расхождения швов реабилитационные мероприятия проводились в более щадящем режиме (минимальная амплитуда движений и меньшая продолжительность) на следующий день после операции.

Отличительной особенностью открытой операции является высокая травматичность, что находит свое отражение в более длительной послеоперационной реабилитации, большем количестве осложнений и неудовлетворительных результатов и, как следствие, необходимости повторных, в том числе ревизионных, операций. Результаты лечения пациентов представлены на диаграммах (рис. 4–6).

 

Рис. 4. Диаграмма размаха по данным шкалы KSS среди пациентов 1-й и 2-й группы (общая оценка коленного сустава), p < 0,05

 

Рис. 5. Диаграмма размаха по данным шкалы KSS среди пациентов 1-й и 2-й группы (функциональная оценка коленного сустава), p < 0,05

 

Рис. 6. Диаграмма размаха по показателям амплитуды движений в коленном суставе среди пациентов 1-й и 2-й группы, p < 0,05

 

Данные шкалы KSS имеют значимые различия во 2-й группе между периодами до операции и спустя 0,5 мес; 0,5 и 3 мес; 3 и 6 мес после операции. Не обнаружено значимых различий между периодами 6 и 12 мес после операции (рис. 4).

Данные шкалы KSS имели значимые различия во 2-й группе между периодами 0,5 и 3 мес; 3 и 6 мес после операции. Не обнаружено значимых различий между периодами до операции и спустя 0,5 мес; 6 и 12 мес после операции (рис. 5).

Значимые различия в объеме движений коленного сустава во 2-й группе обнаружены между всеми периодами, кроме 6 и 12 мес (рис. 6).

Восстановление всех исследуемых показателей во 2-й группе происходило медленнее. Это связано с выраженным болевым синдромом, который ограничивает начало ранних реабилитационных мероприятий. При этом к 6–12-му мес происходит восстановление функции коленного сустава в обеих группах у большинства пациентов при условии неосложненного течения.

Показателем, который позволяет сравнить эффективность лечения в обеих группах, является количество неудовлетворительных результатов и связанной с этим необходимостью выполнения повторных ревизионных операций. Оба эти показателя представлены в табл. 1.

 

Таблица 1

Неудовлетворительные результаты, осложнения и повторные операции

Показатель

1-я группа

n = 57 (%)

2-я группа

n = 54 (%)

Всего

n = 111 (%)

Неудовлетворительные результаты и осложнения

Свищ

-

1 (1,9)

1 (0,9)

Контрактура (< 90°)

5 (8,8)

9 (16,7)

14 (12,6)

Итого

5 (8,8)

10 (18,5)

15 (13,5)

Повторные операции

Артроскопическая ревизия

-

1 (1,9)

1 (0,9)

Открытый артролиз

с эндопротезированием надколенника

4 (7,0)

5 (9,3)

9 (8,1)

Открытый артролиз с заменой

вкладыша эндопротеза

-

2 (3,7)

2 (1,8)

РЭКС с заменой всех компонентов

3 (5,3)

7 (13,0)

10 (9,0)

Итого

7 (12,3)

15 (27,8)

22 (19,8)

Примечание. РЭКС — ревизионное эндопротезирование коленного сустава.

 

Как видно, в 1-й группе получено 5 (8,8%) неудовлетворительных результатов, по поводу чего выполнено 7 (12,3%) ревизионных операций, из них лишь 3 (5,3%) ревизионного эндопротезирования с заменой всех компонентов. Во 2-й группе неудовлетворительный результат получили в 9 случаях, а количество повторных операций составило 15 (27,8%), из них 7 (13,0%) — ревизионное эндопротезирование с заменой всех компонентов.

Таким образом, при сравнении обеих групп становится очевидным, что по количеству неудовлетворительных результатов и выполненных по этому поводу сложных и травматичных ревизионных операций лидирует группа 2.

ОБСУЖДЕНИЕ

Современные технологии предполагают использование малоинвазивных методов для решения самых сложных задач в различных областях хирургии. Эндоскопические методы диагностики и лечения в травматологии и ортопедии начинали свое развитие именно с коленного сустава как наиболее крупного и доступного. В определенный момент могло показаться, что технические аспекты хирургического доступа в сустав и его ревизии достигли своего предела. Эндопротезирование полностью меняет, если так можно выразиться, анатомию сустава, соответственно, эндоскопические манипуляции в полости, образованной собственными тканями и элементами конструкции, требуют особых знаний и навыков. К счастью, поводов для артроскопической ревизии после эндопротезирования немного. Рассматриваемые в данной статье случаи как раз из их числа. Усовершенствование техники эндоскопической ревизии после ТЭКС позволяет оптимизировать эту непростую процедуру и добиться хороших результатов. Преимущества артроскопической ревизии перед открытой, представленные в данной работе, на первый взгляд, могут показаться предсказуемыми и очевидными. Однако не следует полностью исключать из арсенала открытую ревизию, поскольку при отсутствии соответствующего артроскопического оборудования и навыков открытое вмешательство может оказаться единственно возможным способом помочь пациенту.

Хирургическое лечение позволило увеличить амплитуду движений в течение 12 мес с 48 ± 20 до 94 ± 9° в 1-й группе и с 46 ± 19 до 96 ± 8° во 2-й группе у пациентов с неосложненным течением послеоперационного периода. Эффективность хирургического лечения отмечается многими авторами [10–12]. Однако серьезные осложнения, которые развились у пациентов после открытого артролиза, привели к необходимости повторных ревизионных операций у 27,8% пациентов, что в 2,3 раза больше, чем после артроскопического артролиза.

Таким образом, представляется логичным постепенное вытеснение открытого артролиза артроскопическим.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Артроскопический и открытый артролиз представляют собой два вида хирургических вмешательств, которые позволяют значительно увеличить показатели функционирования коленного сустава у пациентов с артрофиброзом после ранее выполненного первичного ТЭКС. Артроскопический вариант санации коленного сустава является малоинвазивным высокотехнологичным современным методом лечения артрофиброза после ТЭКС. По сравнению с открытым артролизом артроскопическая операция является менее травматичной и легче переносится пациентами. Это позволяет более активно проводить реабилитационные мероприятия в раннем послеоперационном периоде.

Несмотря на то, что при оценке показателей функционирования коленного сустава по шкале KSS и отдельно по амплитуде движений в отдаленном периоде у большинства пациентов получены идентичные хорошие результаты, количество неудовлетворительных результатов во 2-й группе (открытый артролиз) было в 2 раза больше. Это потребовало выполнения повторных операций, в том числе ревизионного эндопротезирования.

Согласно литературным данным, эти два вида операций занимают разные позиции и имеют разные показания. Так, артроскопический артролиз показан в сроки 3–6 мес после ТЭКС, открытый — в более поздние сроки. Обоснованием служит тот факт, что рубец в своем развитии проходит определенные стадии, и оптимальными являются сроки до 6 мес. Однако собственный опыт выполнения артроскопической санации пациентам в отдаленном периоде с хорошими результатами позволяет сделать заключение о возможности значительного увеличения сроков выполнения артроскопии. Полученные результаты демонстрируют перимущества артроскопического артролиза перед открытым, что является обоснованием к расширению показаний к артроскопическому методу лечения.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Исследование и публикация статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

УЧАСТИЕ АВТОРОВ

А.А. Ахпашев, Л.К. Брижань, А.А. Артемьев — концепция и дизайн исследования, разработка деталей хирургического лечения; М.А. Болотников — выполнение операций, работа с литературой, оформление текста статьи; А.А. Шипулин, А.М. Кашуб — участие в операциях, ведение пациентов. Все авторы внесли существенный вклад в подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.

×

About the authors

Alexander A. Akhpashev

Academy of Postgraduate Education under the FSBU “Federal Scientific and Clinical Center for Specialized Medical Assistance and Medical Technologies of the Federal Medical Biological Agency”

Email: akhpashev@gmail.com
SPIN-code: 9965-1828

MD, PhD

Russian Federation, Moscow

Leonid K. Brizhan

Acad. N.N. Burdenko Main Military Clinical Hospital

Email: brizhan.leonid@mail.ru
SPIN-code: 8909-0116

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

Aleksander A. Artemiev

Academy of Postgraduate Education under the FSBU “Federal Scientific and Clinical Center for Specialized Medical Assistance and Medical Technologies of the Federal Medical Biological Agency”

Email: alex_artemiev@mail.ru
SPIN-code: 3124-2701

MD, Professor

Russian Federation, Moscow

Mikhail A. Bolotnikov

National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov

Author for correspondence.
Email: dr.bolotnikov@gmail.com

aspirant

Russian Federation, Moscow

Aleksander A. Shipulin

Peoples Friendship University of Russia, Medical Institute

Email: mp-747@yandex.ru
SPIN-code: 4383-1350

aspirant

Russian Federation, Moscow

Ali M. Kashoob

Peoples Friendship University of Russia, Medical Institute

Email: dr.ali.kashoob@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4999-585X

aspirant

Russian Federation, Moscow

References

  1. Kim J, Nelson CH, Lotke PA. Stiffness after total knee arthroplasty: prevalence of complication and outcome of revision. J Bone Joint Surg. 2004;86(7):1479–1484.
  2. Yercan HS, Sugun TS, Bussiere C, et al. Stiffness after total knee arthroplasty: prevalence, management and outcomes. Knee. 2006;13(2):111–117. doi: 10.1016/j.knee.2005.10.001.
  3. Gandhi R, de Beer J, Leone J, et al. Predictive risk factors for stiff knees in total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2006;21(1):46–52. doi: 10.1016/j.arth.2005.06.004.
  4. Возницкая О.Э., Сабирьянов А.Р., Атманский И.А. Восстановительное лечение при эндопротезировании коленного сустава: учебное пособие. — Челябинск: Челябинская государственная медицинская академия, 2009. — 82 с. [Voznickaya OE, Sabiryanov AR, Atmanskiy EA. Vosstanovitelnoe lechenie pri endoprotezirovanii kolennogo sustava: uchebnoe posobie. Chelyabinsk: Chelyabenskaya gosudarstvennaya medicinskaya akademiya; 2009. 82 р. (In Russ).]
  5. Миронов С.П., Котельников Г.П. Ортопедия: национальное руководство. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. — 944 с. [Mironov SP, Kotelnikov GP. Ortopediya: natsional’noe rukovodstvo. 2nd revised and updated. Moscow: GEOTAR-Media; 2013. 944 р. (In Russ).]
  6. Hutchinson JR, Parish EN, Cross MJ. Results of open arthrolysis for the treatment of stiffness after total knee replacement. J Bone Joint Surg Br. 2005;87(10):1357–1360. doi: 10.1302/0301-620X.87B10.16228.
  7. Jerosch J, Aldawoudy AM. Arthroscopic treatment of patients with moderate arthrofibrosis after total knee replacement. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2007;15(1):71–77. doi: 10.1007/s00167-006-0099-5.
  8. Babis GC, Trousdale RT, Pagnano M, et. al. Poor outcomes of isolated tibial insert exchange and arthrolysis for the management of stiffness following total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg. 2001;83(10):1534–1536. doi: 10.2106/00004623-200110000-00012.
  9. Enad JG. Arthroscopic lysis of adhesions for the stiff total knee arthroplasty. Arthrosc Tech. 2014;3(5):611–614. doi: 10.1016/j.eats.2014.07.001.
  10. Manrique J, Gomez MM, Parvizi J. Stiffness after total knee arthroplasty. J Knee Surg. 2015;28(2):119–126. doi: 10.1055/s-0034-1396079.
  11. Panni AS, Cerciello S, Vasso M, Tartarone M. Stiffness in total knee arthroplasty. J Orthop Traumatol. 2009;10(3):111–118. doi: 10.1007/s10195-009-0054-6.
  12. Donaldson JR, Tudor F, Gollish J. Revision surgery for the stiff total knee arthroplasty. Bone Joint J. 2016;98-B(5):622–627. doi: 10.1302/0301-620X.98B5.35969.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure: 1. Different parts of the knee joint filled with scar tissue before excision

Download (200KB)
3. Figure: 2. Stages of scar dissection using an ablator

Download (180KB)
4. Figure: 3. Intraoperative view of the knee joint after scar excision

Download (150KB)
5. Figure: 4. Diagram of the range according to the KSS scale among patients of the 1st and 2nd groups (overall assessment of the knee joint), p <0.05

Download (158KB)
6. Figure: 5. Diagram of the range according to the KSS scale among patients of groups 1 and 2 (functional assessment of the knee joint), p <0.05

Download (164KB)
7. Figure: 6. Diagram of the range in terms of the range of motion in the knee joint among patients of groups 1 and 2, p <0.05

Download (155KB)

Copyright (c) 2020 Akhpashev A.A., Brizhan L.K., Artemiev A.A., Bolotnikov M.A., Shipulin A.A., Kashoob A.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 38032 от 11 ноября 2009 года.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies