ΣΧΟΛΗ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ
ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΜΟΝΑΔΩΝ ΥΓΕΙΑΣ (ΔΜΥ)
Διπλωματική Εργασία
Μελέτες σχετικά με τους παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση περιπροθετικών καταγμάτων μετά από Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου:
συστηματική ανασκόπηση και μετανάλυση
Ονοματεπώνυμο Φοιτητή: Χρήστος Δημητρίου Μπίσιας (Α.Μ.: 106138) Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Δρ. Μαρία Τριγώνη
Πάτρα, Ιούλιος 2018
Η παρούσα εργασία αποτελεί πνευματική ιδιοκτησία του φοιτητή («συγγραφέας / δημιουργός») που την εκπόνησε. Στο πλαίσιο της πολιτικής ανοικτής πρόσβασης ο συγγραφέας/δημιουργός εκχωρεί στο ΕΑΠ, μη αποκλειστική άδεια χρήσης του δικαιώματος αναπαραγωγής, προσαρμογής, δημόσιου δανεισμού, παρουσίασης στο κοινό και ψηφιακής διάχυσής τους διεθνώς, σε ηλεκτρονική μορφή και σε οποιοδήποτε μέσο, για διδακτικούς και ερευνητικούς σκοπούς, άνευ ανταλλάγματος και για όλο το χρόνο διάρκειας των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας. Η ανοικτή πρόσβαση στο πλήρες κείμενο για μελέτη και ανάγνωση δεν σημαίνει καθ’ οιονδήποτε τρόπο παραχώρηση δικαιωμάτων διανοητικής ιδιοκτησίας του συγγραφέα/δημιουργού ούτε επιτρέπει την αναπαραγωγή, αναδημοσίευση, αντιγραφή, αποθήκευση, πώληση, εμπορική χρήση, μετάδοση, διανομή, έκδοση, εκτέλεση,
«μεταφόρτωση» (downloading), «ανάρτηση» (uploading), μετάφραση, τροποποίηση με οποιονδήποτε τρόπο, τμηματικά ή περιληπτικά της εργασίας, χωρίς τη ρητή προηγούμενη έγγραφη συναίνεση του συγγραφέα/δημιουργού. Ο συγγραφέας/δημιουργός διατηρεί το σύνολο των ηθικών και περιουσιακών του δικαιωμάτων.
Μελέτες σχετικά με τους παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση περιπροθετικών καταγμάτων μετά από Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου:
συστηματική ανασκόπηση και μετανάλυση
Χρήστος Δημητρίου Μπίσιας (Α.Μ.: 106138)
Επιτροπή επίβλεψης Διπλωματικής Εργασίας
Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Συν-Επιβλέπων Καθηγητής:
Δρ. Μαρία Τριγώνη Δρ. Εμμανουήλ Σαββάκης
Μέλος ΣΕΠ ΕΑΠ Μέλος ΣΕΠ ΕΑΠ
Πάτρα, Ιούλιος 2018
iv
Αφιερωμένη
Στα παιδιά μου, τον Δημήτρη και την Αλεξάνδρα
Στην μάνα μου την κυρα-Γιωργία και τον πατέρα μου Δημήτρη που πάλεψαν να μας μεγαλώσουν σωστά
v
Περίληψη
Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση των παραγόντων κινδύνου σχετιζόμενων με την εμφάνιση περιπροθετικών καταγμάτων (ΠΚ) μετά από Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου (ΟΑΙ).
Μέθοδος: Χρησιμοποιήθηκε συστηματική ανασκόπηση και μετανάλυση όπου αξιοποιήθηκαν στοιχεία από τις ερευνητικές εργασίες οι οποίες είχαν δημοσιευθεί μέχρι το Μάιο 2018 στην ελληνική και διεθνή βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα, έγινε έρευνα σε 4 βάσεις δεδομένων (Medline, Embase, Cochrane, Cinahl) για εργασίες δημοσιευμένες στην ελληνική και αγγλική γλώσσα με βάση τους εξής όρους-κλειδιά: «παράγοντας κινδύνου», «κάταγμα»,
«περιπροθετικό κάταγμα», «ολική αρθροπλαστική ισχίου» και τους ίδιους όρους στα αγγλικά (“risk factor”, “fracture”, “periprosthetic fracture”, “total hip replacement”, “total hip arthroplasty”) χωρίς κανένα χρονικό περιορισμό. Αρχικά συγκεντρώθηκαν 126 εργασίες που δυνητικά θα μπορούσαν να συμπεριληφθούν στην τελική ανάλυση. Ακολούθησαν τα επόμενα στάδια της αναζήτησης (έλεγχος της περίληψης, έλεγχος ολόκληρου του κειμένου, έλεγχος των βιβλιογραφικών αναφορών) σε καθένα από τα οποία εφαρμόστηκαν τα κριτήρια συμπερίληψης και αποκλεισμού. Στο τέλος της διαδικασίας 16 μελέτες πληρούσαν τα κριτήρια και συμπεριλήφθηκαν στη μετανάλυση (σύνολο δείγματος: 599.551 ασθενείς, 4253 κατάγματα, συνολική επίπτωση περιπροθετικών καταγμάτων: 0,71%).
Αποτελέσματα: Οι παράγοντες που βρέθηκαν να έχουν στατιστικά σημαντική επίδραση στην αύξηση της εμφάνισης ΠΚ μετά από ΟΑΙ ήταν το γυναικείο φύλο (+40%), προηγούμενη αναθεώρηση της αρθροπλαστικής (x3 φορές) και η παρουσία ρευματοειδούς αρθρίτιδας (x2,1 φορές) στο ιστορικό του ασθενούς. Προστατευτικοί παράγοντες βρέθηκαν να είναι η προηγούμενη διάγνωση οστεοαρθρίτιδας (-57%), η χρήση τσιμέντου στην προηγηθείσα αρθροπλαστική (-59%) και η χρήση των προθέσων Biomet (-68%) και Thompson (-75%). Η παχυσαρκία, οι καρδιακές νόσοι, η ηλικία, η βαρύτερη γενική κατάσταση του ασθενούς κατά την πρωτογενή αρθροπλαστική (κατηγορία ≥3 στην κλίμακα ASA) και η χρήση των προθέσεων Exeter και Lubinus δεν επηρέασαν ούτε θετικά ούτε αρνητικά την εμφάνιση των ΠΚ.
vi
Συμπεράσματα: Οι γυναίκες καθώς και οι ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα και μετά από αναθεώρηση αρθροπλαστικής έχουν αυξημένες πιθανότητες να υποστούν ΠΚ μετά από ΟΑΙ.
Επίσης, η οστεόλυση παραμένει ασυμπτωματική -συχνά για μεγάλα χρονικά διαστήματα- με αποτέλεσμα η πρώτη εκδήλωσή της να είναι το ΠΚ. Οι τακτικές επανεξετάσεις με κλινικό και ακτινολογικό έλεγχο των ασθενών με ΟΑΙ είναι, εκ των πραγμάτων, απαραίτητες.
Φαίνεται ότι οι γυναίκες και οι ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα και μετά από αναθεώρηση αρθροπλαστικής θα πρέπει να προγραμματίζονται για συχνότερες και πιο τακτικές επανεξετάσεις μετά από επεμβάσεις ΟΑΙ. Κάθε προσπάθεια θα πρέπει να καταβάλλεται από τους θεράποντες ιατρούς ώστε να εντοπίζονται οι ασθενείς με οστεόλυση στην αρθροπλαστική τους ώστε να υποβάλλονται σε προγραμματισμένες επεμβάσεις αποκατάστασης του προβλήματος και όχι σε επείγουσες επεμβάσεις μετά από ΠΚ.
Περισσότερες, προοπτικές μελέτες είναι απαραίτητες ώστε να αναγνωριστούν με μεγαλύτερη σαφήνεια όλοι οι παράγοντες που αυξάνουν την επίπτωση των ΠΚ μετά από ΟΑΙ.
Λέξεις - Κλειδιά
παράγοντας κινδύνου, κάταγμα, περιπροθετικό κάταγμα, ολική αρθροπλαστική ισχίου
vii
Abstract
Aim of the present study is the investigation of the risk factors related to the periprosthetic fractures (PFs) after a Total Hip Replacement (THR).
Method: A systematic review and meta-analysis was utilised with data from research papers published up until May 2018 in the Greek and international literature. Four data bases (Medline, Embase, Cochrane, Cinahl) were searched for articles in the Greek and English languages using the key words “risk factor”, “fracture”, “periprosthetic fracture”, “total hip replacement”, “total hip arthroplasty” and the same ones in Greek without any time limitations. Initially, 126 papers were found which could possibly be included in the meta- analysis. The various stages of data search followed (screening of the abstract, screening of full text after retrieval, screening of references) during each of which the inclusion-exclusion criteria were applied. At the end of the search process 16 research papers covered all criteria and were included in the meta-analysis (sample size: 599,551 patients with THR, 4253 fractures, incidence of PFs: 0.71%).
Results: The risk factors that were found to have a statistically significant influence in increasing the incidence of PFs were the female gender (+40%), previous revision arthroplasty surgery (x3 times) and the presence of rheumatoid arthritis (x2.1 times) in the clinical history of the patient. Protective factors were found to be the previous history of osteoarthritis (-57%), the use of cement in the primary arthroplasty (-59%) and the insertion of a Biomet prosthesis (-68%) or a Thompson’s prosthesis (-75%). Obesity, cardiac diseases, advanced age, bad general health of the patient (ASA grade ≥3) and the use of Exeter or Lubinus prosthesis had neither positive nor negative effect on the number of PFs.
Conclusions: Women, patients with rheumatoid arthritis and those after a revision arthroplasty are with the highest risk for developing PFs after a THR.
Osteolysis remains asymptomatic -often for long periods of time- with the first mode of presentation being a PF. Regular follow-ups with clinical and radiological examination are, therefore, necessary.
viii
Women, patients with rheumatoid arthritis and those after a revision arthroplasty should be planned for more frequent and more regular follow-ups after a THR. Every effort should be made by the treating physicians to identify patients with osteolysis after a THR so that they are submitted in elective reconstruction surgery and not acute surgery after a PF. More prospective studies are needed in order to identify with clarity all the risk factors which increase the incidence of PFS after THR.
Key words
risk factor, fracture, periprosthetic fracture, total hip replacement, total hip arthroplasty.
ix
Περιεχόμενα
Περίληψη ……… v
Abstract ………... vii
Περιεχόμενα ……… ix
Κατάλογος Εικόνων / Σχημάτων ……… xi Κατάλογος Πινάκων ………….……….. xii
Συντομογραφίες - Ακρωνύμια - Ειδική Ορολογία……….……...……… xiii
I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αναγκαιότητα της μελέτης -Προσδιορισμός του ερευνητικού ενδιαφέροντος 1 II. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 3 1. Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου: ιστορική αναδρομή, εξέλιξη της τεχνικής, σύγχρονες μέθοδοι/τεχνικές ………. 3
1.1 Εισαγωγή - “The operation of the century: Total Hip Replacement ………... 3
1.2 Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου με τσιμέντο ………. 5
1.3 Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου χωρίς τσιμέντο ……… 7
1.4 Επιφάνειες Επαφής ………. 12
1.5 Νεότεροι τύποι αρθροπλαστικών - «Αρθροπλαστικές επιφανείας» ... 13
1.6 Χειρουργικές τεχνικές μικρής/ελάχιστης επεμβατικότητας (minimally invasive surgery) ………. 15
2. Περιπροθετικά κατάγματα: κατάταξη, επιδημιολογία, αντιμετώπιση, αποτελέσματα. ……….. 16
2.1 Εισαγωγή ……… 16
2.2 Διάγνωση ……… 17
2.3 Ταξινόμηση ………. 18
2.4 Χειρουργική θεραπεία ………. 20
2.4.1 Κατάγματα τύπου Α ……….. 20
2.4.2 Κατάγματα τύπου Β1 ……….. 21
2.4.3 Κατάγματα τύπου Β2 και Β3 ……….. 24
2.4.4 Κατάγματα τύπου C ……….. 29 2.5 Μετεγχειρητική αποκατάσταση – Επιπλοκές ……….
30 3. Παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση περιπροθετικών καταγμάτων μετά από
Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου………..
32
x
ΙΙΙ. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: 34
Α. Μεθοδολογία της έρευνας ………... 34
Α1. Γενικός σκοπός της έρευνας - Ερευνητικά ερωτήματα …………..…………...…… 34
A2. Ηθικά ζητήματα της έρευνας ………... 35
A3. Διαδικασία συλλογής των δεδομένων………. 35
A4. Κριτήρια συμπερίληψης - αποκλεισμού………... 38
A5. Στατιστική ανάλυση – Μετανάλυση ……… 40
B. Αποτελέσματα ……….. 42
Γ. Συζήτηση ……….. 77
Δ. Πλεονεκτήματα - Περιορισμοί της μελέτης……… 80
Ε. Συμπεράσματα ……….... 81
Βιβλιογραφικές αναφορές ……… 82
xi
Κατάλογος Εικόνων - Σχημάτων
Εικόνα 1 (σελ. 4): Τμήματα προθέσεων Ολικής Αρθροπλαστικής Ισχίου Εικόνα 2 (σελ. 7): Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου τύπου Charnley με τσιμέντο
Εικόνα 3 (σελ. 11): Μία αρθροπλαστική επιφανείας και μία Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου χωρίς τσιμέντο
Εικόνα 4 (σελ. 19): Ταξινόμηση περιπροθετικών καταγμάτων μηριαίου κατά Vancouver Εικόνα 5 (σελ. 23): Περιπροθετικό κάταγμα τύπου Β1 - Ανοικτή ανάταξη και εσωτερική οστεοσύνθεση με πλάκα, κοχλίες και κυκλοτερή σύρματα
Εικόνα 6 (σελ. 27): Περιπροθετικό κάταγμα τύπου Β2 – αναθεώρηση της αρθροπλαστικής με μακρύ στυλεό χωρίς τσιμέντο και οστεοσύνθεση με κυκλοτερή σύρματα
Σχήμα 1 (σελ. 37): Διάγραμμα ροής έρευνας της βιβλιογραφίας και συμπερίληψης- απόρριψης μελετών
xii
Κατάλογος Πινάκων
Πίνακας 1 (σελ. 39): Κριτήρια συμπερίληψης και αποκλεισμού στη μετανάλυση
Πίνακας 2 (σελ. 42-43): Οι εργασίες από τις οποίες ελήφθησαν στοιχεία για τη μετανάλυση με τα βασικότερα χαρακτηριστικά τους
Πίνακας 3 (σελ.44): Οι σχετικοί λόγοι και 95% Διαστήματα Εμπιστοσύνης ανάλογα με το φύλο
xiii
Συντομογραφίες - Ακρωνύμια - Ειδική Ορολογία
Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου (ΟΑΙ): η τοποθέτηση τεχνητής άρθρωσης σε αντικατάσταση της φυσιολογικής άρθρωσης του ισχίου που έχει υποστεί βαριά βλάβη λόγω αρθρίτιδας ή κατάγματος. Περιλαμβάνει δύο τμήματα («προθέσεις»): τη μηριαία πρόθεση (που λέγεται και
«στυλεός») και την πρόθεση της κοτύλης. Η κοτυλιαία πρόθεση αποτελείται εξωτερικά από ένα μεταλλικό κυπέλλιο που επενδύεται εσωτερικά από ένα πλαστικό κυπέλλιο (πολυαιθυλένιο).
Αυτομόσχευμα: ιστός που μεταφέρεται από μία ανατομική θέση σε μία άλλη στο ίδιο άτομο.
Αλλομόσχευμα: ιστός που μεταφέρεται μεταξύ δύο γενετικά διαφορετικών ατόμων του ίδιου είδους.
Αναθεώρηση ΟΑΙ: κάθε επόμενη επέμβαση μετά την πρώτη αρθροπλαστική (που γίνεται επειδή η προηγούμενη ΟΑΙ έχει φθαρεί).
Αυτόματο κάταγμα: όταν το οστό έχει υποστεί κάταγμα χωρίς κάποιο σοβαρό τραυματισμό.
Βάδιση με πλήρη/μερική/χωρίς φόρτιση: βάδιση με όλο/μερικό/καθόλου βάρος στο πάσχον μέλος.
Κεντρικός-εγγύς/περιφερικός-άπω: χρησιμοποιούνται για να ορίσουν σε ποιο τμήμα ενός οστού (ή τμήματος του σώματος) αναφερόμαστε⸱ «κεντρικό» ή «εγγύς» είναι το τμήμα που βρίσκεται κοντύτερα προς το κεφάλι, «περιφερικό» ή «άπω» αυτό που βρίσκεται μακρύτερα από το κεφάλι.
Οστεόλυση: βλάβη της ποιότητας σε μια περιοχή του οστού ή και πλήρης καταστροφή τμήματος οστού.
Οστεοσύνθεση: η χειρουργική επέμβαση κατά την οποία ανασυντίθεται το σπασμένο οστό με τη χρήση «υλικών οστεοσύνθεσης» (πλακών, κοχλιών κλπ).
Περιπροθετικό κάταγμα (ΠΚ): κάταγμα γύρω από την πρόθεση μιας ΟΑΙ.
Τροχαντήρας (μείζων/ελάσσων): τμήματα του κεντρικού (=κοντά στην άρθρωση του ισχίου) μηριαίου
xiv
Χαλάρωση αρθροπλαστικής: η στέρεη σύμφυση μεταξύ της αρθροπλαστικής παύει, μετά από καιρό, να υφίσταται με αποτέλεσμα η ΟΑΙ να «χαλαρώνει». Υπάρχει η σηπτική χαλάρωση (που οφείλεται σε λοίμωξη, δηλ. παρουσία μεγάλου αριθμού μικροβίων γύρω από τις προθέσεις) και η άσηπτη χαλάρωση (είναι άλλης αιτιολογίας, δεν οφείλεται σε λοίμωξη).
Ψευδάρθρωση: η κατάσταση ενός κατάγματος που δεν έχει ολοκληρώσει την πώρωσή του (δεν έχει «κολλήσει») παρά το ότι έχει περάσει το φυσιολογικά αναμενόμενο διάστημα.
1
Ι. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Αναγκαιότητα της μελέτης - Προσδιορισμός του ερευνητικού ενδιαφέροντος
Η Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου (ΟΑΙ) αποτελεί τη χειρουργική επέμβαση σε περιπτώσεις αρθρίτιδας που δεν ανταποκρίνεται στη συντηρητική θεραπεία με φαρμακευτική αγωγή και φυσικοθεραπεία ή ακόμη και σε περιπτώσεις καταγμάτων του ισχίου (Kavanagh, Wallrichs &
Dewitz, 1994). Οι ασθενείς που υποβάλλονται σε ΟΑΙ συνεχώς αυξάνονται παγκοσμίως και είναι χαρακτηριστικό ότι μόνο στις ΗΠΑ το 2015 έγιναν 169.060 επεμβάσεις αρθροπλαστικής ισχίου (Third AJRR Annual Report on Hip and Knee Arthroplasty Data, 2016). Στις Σκανδιναβικές χώρες (Σουηδία, Δανία, Νορβηγία, Φινλανδία) 438.733 ασθενείς υποβλήθηκαν σε ΟΑΙ τη δεκαπενταετία 1995-2011 (Μäkelä κ.ά., 2014) ενώ υπάρχει πρόβλεψη για αύξηση των επεμβάσεων αυτών στη Σουηδία κατά περίπου 11% μέσα σε μια δεκαετία, από 18.000 το 2020 σε περίπου 20.000 το 2030 (Nemes, Gordon, Rogmark &
Rolfson, 2014). Επίσης, οι Kurtz, Ong, Lau, Mowat και Halpern είχαν εκτιμήσει το 2007 μια αύξηση των πρωτογενών ΟΑΙ και των αναθεωρήσεων ΟΑΙ κατά 174% και 137%
αντιστοίχως στις ΗΠΑ.
Τα περιπροθετικά κατάγματα (ΠΚ) μετά από Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου (ΟΑΙ) αποτελούν μια σοβαρότατη επιπλοκή της χειρουργικής αυτής επέμβασης και παρατηρούνται συχνότερα μετά από αναθεωρήσεις αρθροπλαστικών και αρθροπλαστικές χωρίς χειρουργικό τσιμέντο. Η επίπτωσή τους έχει υπολογιστεί ότι φτάνει στο 4,1%, και βαίνει αυξανόμενη (Berry, 1999⸱
Lindahl, 2007). Αυτό οφείλεται στο αυξημένο επίπεδο δραστηριοτήτων των νεότερων ασθενών και στην αύξηση του προσδόκιμου ζωής του πληθυσμού που οδηγεί στην ύπαρξη πολλών ηλικιωμένων ασθενών με κακή οστική ποιότητα (Thien κ. ά., 2014).
Η χειρουργική θεραπεία των καταγμάτων αυτών αποτελεί πρόκληση για το χειρουργό γιατί συχνά η ποιότητα του οστού είναι πτωχή, η τοπική ανατομία έχει διαφοροποιηθεί λόγω των προηγούμενων επεμβάσεων ενώ υπάρχει συχνά η ανάγκη ταυτόχρονα με την αντιμετώπιση του κατάγματος να γίνει και αλλαγή της πρόθεσης αν αυτή έχει υποστεί βλάβες λόγω της πολύχρονης παραμονής της εντός του οστού. Η μετεγχειρητική περίοδος είναι, επίσης, δύσκολη για τους ασθενείς λόγω του συνήθως χαμηλού επιπέδου γενικής υγείας τους αλλά
2
και της ανάγκης για παρατεταμένες περιόδους με μερική φόρτιση και περιορισμένη κινητοποίηση (Fuchtmeier, Galler & Muller, 2014).
Η βαρύτητα των ΠΚ αποδεικνύεται από το μεγάλο ποσοστό θνητότητας με το οποίο συνοδεύονται. Έχει υπολογιστεί ότι το 11% των ασθενών με ΠΚ θα καταλήξει μέσα σε ένα έτος από τον τραυματισμό (Bhattacharyya, Chang, Meigs, Estok & Malchau, 2007).
Μάλιστα, ή θνητότητα αυξάνεται αν η χειρουργική αντιμετώπιση καθυστερήσει περισσότερο από 48 ώρες μετά την εισαγωγή στο νοσοκομείο (Cowper, Kubal, Maynard & Hynes, 2002).
Όλα τα παραπάνω κάνουν σαφή την ανάγκη να προσδιοριστούν με βάση τα νεώτερα δεδομένα οι παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση των ΠΚ μετά από ΟΑΙ. Προηγούμενες ερευνητικές μελέτες -συμπεριλαμβανομένης και της πιο πρόσφατης μετανάλυσης των Zhu κ.ά. από το 2014 με στοιχεία μέχρι το Δεκέμβριο 2013- έχουν αναγνωρίσει αρκετούς παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση των καταγμάτων αυτών. Σε αυτούς περιλαμβάνονται η προχωρημένη ηλικία, το γυναικείο φύλο, η παρουσία ρευματοειδούς αρθρίτιδας, η ύπαρξη μεγάλων οστεολυτικών βλαβών (ειδικά σε οστικές περιοχές με υψηλές φορτίσεις καθώς και σε νέους ασθενείς με υψηλό επίπεδο δραστηριοτήτων) κλπ (Berry, 1999⸱ Franklin &
Malchau, 2007⸱ Lindahl, 2007⸱ Zhu κ. ά., 2014).
Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία ακολουθεί το Γενικό Μέρος όπου στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται ιστορική αναδρομή στην εισαγωγή της Ολικής Αρθροπλαστικής του Ισχίου τη δεκαετία του 1960 για την αντιμετώπιση της αρθρίτιδας του ισχίου και την εξέλιξη των διαφόρων τύπων της αρθροπλαστικής τις επόμενες δεκαετίες μέχρι σήμερα καθώς και στις βελτιωμένες χειρουργικές τεχνικές. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται ενδελεχής αναφορά στα περιπροθετικά κατάγματα του μηριαίου οστού με έμφαση στην κατάταξη, την επιδημιολογία, την αντιμετώπισή τους και τα κλινικά αποτελέσματά της. Στο τρίτο κεφάλαιο του Γενικού Μέρους γίνεται ανασκόπηση των ερευνών που έχουν δημοσιευθεί στη βιβλιογραφία σχετικά με τους παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση ΠΚ μετά από ΟΑΙ. Στο Ειδικό Μέρος της Εργασίας παρουσιάζεται το ερευνητικό σχέδιο και η μεθοδολογία της μετανάλυσης, η ανάλυση των στοιχείων που ελήφθησαν από τη βιβλιογραφία, η παρουσίαση των αποτελεσμάτων και η συζήτηση επί των συμπερασμάτων.
3
ΙΙ. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ
Κεφάλαιο 1. Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου: ιστορική αναδρομή, εξέλιξη της τεχνικής, σύγχρονες μέθοδοι/τεχνικές
1.1 Εισαγωγή – “The operation of the century: Total Hip Replacement”
Η αρχαιολογική σκαπάνη έχει αποκαλύψει σκελετούς στους οποίους αποδείχτηκε ότι οι άνθρωποι έπασχαν από οστεοαρθρίτιδα ισχίου εδώ και χιλιάδες χρόνια, ενώ φαίνεται ότι ο επιπολασμός και η κατανομή της νόσου δεν ήταν πολύ διαφορετική από σήμερα (Berato, Dutour, Williams, Zakarian & Acquaviva, 1990). Παρ’όλ’αυτά, μόλις πριν από έναν περίπου αιώνα έγινε η πρώτη απόπειρα για τη χειρουργική αντιμετώπισή της με την τοποθέτηση αρκετών διαφορετικών ιστών (δέρμα, περιτονία, ακόμη και βλεννογόνο από την ουροδόχο κύστη χοίρων) ανάμεσα στις αρθρικές επιφάνειες του ισχίου. Ο Smith-Petersen το 1938 ήταν ο πρώτος που τοποθέτησε ένα κυπέλλιο βιταλίου στην προσπάθεια να αναδιαμορφώσει την κεφαλή του μηριαίου οστού, αποτελώντας, έτσι, τον πρωτοπόρο σε μια νέα εποχή για τις αρθροπλαστικές (Smith-Petersen, 1948).
Ο Wiles ήταν ο πρώτος που, την ίδια χρονιά, παρουσίασε την πρώτη ολική αρθροπλαστική ισχίου (ΟΑΙ) (αντικαθιστώντας και τη μηριαία κεφαλή και την κοτύλη) και είναι αυτή που θεωρείται ο πρόγονος όλων των επόμενων αρθροπλαστικών. Οι πρώτες αυτές προσπάθειες παρουσίασαν, όπως ήταν φυσικό, πολλά προβλήματα λόγω ανεπαρκούς σχεδιασμού, κακής ποιότητας υλικών και ανεπαρκειών στη μηχανική των κατασκευών αυτών (Wiles, 1958). O Sir John Charnley ήταν αυτός που έφερε την επανάσταση στην αντιμετώπιση της αρθρίτιδας του ισχίου. Η τεράστια συνεισφορά του στην εξέλιξη της OAI σχετιζόταν με τα εξής: 1) έφερε την ιδέα της αρθροπλαστικής χαμηλής τριβής (low friction torque arthroplasty), 2) χρησιμοποίησε ακρυλικό τσιμέντο για να σταθεροποιήσει τα τμήματα της αρθροπλαστικής επάνω στα οστά, και 3) εισήγαγε το υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο ως συνδετικό υλικό (Charnley, 1961). Είναι εντυπωσιακό ότι τα αποτελέσματα της πρώτης γενιάς των αρθροπλαστικών «χαμηλής τριβής» του Charnley ήταν εξαιρετικά με δημοσιευμένη την επιβίωση και ικανοποιητική λειτουργία για περισσότερο από 25 χρόνια σε ποσοστό που έφτανε το 81% (Wroblewski, Fleming & Siney, 1999). Αυτά τα αποτελέσματα σε σχέση με
4
μια νόσο που μέχρι τότε καθήλωνε τους ασθενείς στο κρεβάτι ήταν που διαμόρφωσαν την άποψη για την ΟΑΙ ως «ορθοπαιδικής επέμβασης του αιώνα» (Coventry, 1991).
Προβλήματα, βεβαίως, υπήρχαν σε αυτές τις πρώτες ΟΑΙ και περιελάμβαναν κατάγματα της πρόθεσης, άσηπτη χαλάρωση στα σημεία επαφής των υλικών της αρθροπλαστικής με το οστό, μικροβιακές λοιμώξεις, βλάβη του πολυαιθυλενίου και εξαρθρήματα της αρθροπλαστικής ενώ υπήρχαν και σχετικά υψηλά ποσοστά αποτυχίας σε νέους ασθενείς (Eftekhar, 1987).
Οι ενδείξεις για την εκτέλεση επεμβάσεων ΟΑΙ κατά τα πρώτα χρόνια περιορίζονταν κατά κύριο λόγο σε ηλικιωμένους ασθενείς και ασθενείς με κινητικά προβλήματα σχετιζόμενα με άλλες παθήσεις. Σήμερα, βέβαια, προβλήματα στην άρθρωση του ισχίου που προκαλούν μείωση στην ποιότητα ζωής μη αποδεκτή από τον ασθενή αποτελούν επαρκή ένδειξη για την ΟΑΙ και οι ασθενείς αποζητούν τις υψηλών επιδόσεων αρθροπλαστικές που θα τους επιτρέψουν να συνεχίσουν απρόσκοπτα τις καθημερινές τους δραστηριότητες (Udomkiat, Dorr & Wan, 2002).
Εικόνα 1: Τμήματα προθέσεων Ολικής Αρθροπλαστικής Ισχίου (acetabular component:
κοτυλιαία πρόθεση, plastic liner: εσωτερικό «πλαστικό» κυπέλλιο πολυαιθυλενίου, femoral head: μηριαία κεφαλή, femoral stem: μηριαία πρόθεση/στυλεός)
5
1.2 Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου με τσιμέντο
Ένας Γερμανός χειρουργός, ο Glück, ήταν ο πρώτος ερευνητής που δημοσιοποίησε τη χρήση τσιμέντου «για την καλύτερη πρόσφυση» μεταξύ των δύο συστατικών μιας ολικής αρθροπλαστικής γόνατος από ελεφαντόδοντο που είχε κατασκευάσει (Glück, 1891). Ο Charnley, όμως, ήταν αυτός που εισήγαγε τη δεκαετία του 1950 και κατέστησε ιδιαίτερα δημοφιλή τη χρήση του πολυ-μεθυλο-μεθακρυλικού τσιμέντου για τις ΟΑΙ (Charnley, 1960).
Το τσιμέντο έχει συμμετοχή τόσο στην πρόσφυση με το οστό όσο και σε αυτή με την πρόθεση της αρθροπλαστικής, όμως η επιφάνεια επαφής μεταξύ οστού και τσιμέντου (bone- cement interface) είναι η πιο σημαντική για τη διάρκεια επιβίωσης και καλής λειτουργίας της αρθροπλαστικής. Η ΟΑΙ με τσιμέντο εξαρτάται πολύ από την καλή τεχνική κατά την επέμβαση γιατί ο χειρουργός είναι αυτός που διαμορφώνει το σύμπλεγμα μεταξύ οστού- τσιμέντου-πρόθεσης την ώρα του χειρουργείου (Askew, Steege, Lewis, Ranieri & Wixson, 1984).
Η χημική σύσταση του τσιμέντου έχει παραμείνει σχεδόν αναλλοίωτη στη διάρκεια των ετών, πράγμα που δεν ισχύει για την τεχνική εισαγωγής του μέσα στον αυλό του μηριαίου οστού.
Στις πρώιμες μεθόδους υπήρχε μικρή έως ελάχιστη προετοιμασία του οστού, η εισαγωγή του τσιμέντου γινόταν από ψηλά ενώ δε δινόταν ιδιαίτερη σημασία στη συμπίεσή του μέσα στον αυλό του οστού (Krause, Krug & Miller, 1982). Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την περιορισμένη διείσδυσή του στο σπογγώδες οστό, ανεπαρκή «μανδύα» τσιμέντου και τη στρωματοποίησή του. Στην πορεία, έρευνες κατέδειξαν ότι η καλή έκπλυση των ενδοστικών επιφανειών και η αυξημένη συμπίεση κατά την εισαγωγή του τσιμέντου στον οστικό αυλό προκαλούν αυξημένη διείσδυσή του στο οστό και ισχυροποιούν την επιφάνεια επαφής οστού-τσιμέντου (Breusch κ.ά., 2000). Οι μοντέρνες τεχνικές περιλαμβάνουν καθαρισμό του οστικού ενδοθηλίου με έκπλυση υπό πίεση (jet lavage) και ανάδρομη (retrograde) εισαγωγή του τσιμέντου στον αυλό υπό συνεχή συμπίεση ώστε να επιτυγχάνεται η καλύτερη δυνατή πρόσφυση με το οστό ακόμη και σε μικρο-κυτταρικό επίπεδο (Gozzard, Gheduzzi, Miles &
Learmonth, 2003). Πολύ καλά αποτελέσματα έχουν δημοσιοποιηθεί τόσο στο Σουηδικό Αρχείο Επεμβάσεων Ισχίου (Herberts & Malchau, 2000) όσο και σε δημοσιεύσεις στην ορθοπαιδική βιβλιογραφία (Mulroy & Harris, 1990).
6
Η πορεία, πάντως, τα πρώτα χρόνια ήταν δύσκολη. Ο Charnley πειραματίστηκε κατασκευάζοντας στυλεούς (μηριαίες προθέσεις) με διαφορετική γεωμετρία και μεγέθη καθώς και διαφορετικά υλικά. Με τους πρώτους τύπους αρθροπλαστικής είχε αρκετά κατάγματα στυλεών. Με τους επόμενους εμφανίστηκαν διαφορετικοί μηχανισμοί αποτυχίας:
μειώθηκαν τα κατάγματα των προθέσεων αλλά αυξήθηκαν τα περιστατικά άσηπτης χαλάρωσης σε σημείο, μάλιστα, που αυξήθηκαν και τα συνολικά ποσοστά επιπλοκών (Dall, Learmonth, Solomon, Miles & Davenport, 1993). Τη δεκαετία του 1970 νέα προβλήματα ήρθαν στην επιφάνεια. Στο πανεπιστήμιο του Exeter στη Βρετανία είχαν ήδη σχεδιάσει την εξαιρετικά επιτυχημένη, ομώνυμη αρθροπλαστική που είχε γυαλιστερή (polished) επιφάνεια.
Όταν θέλησαν να κατασκευάσουν μια απολύτως ίδια αρθροπλαστική με ματ, όμως, επιφάνεια, αυτή εμφάνισε σημαντικά χειρότερα αποτελέσματα με τριπλάσιο ποσοστό αποτυχιών. Εκ του αποτελέσματος, αποδείχτηκε ότι ακόμη και πολύ μικρές αλλαγές στο σχεδιασμό μπορούν να έχουν σοβαρά αρνητική επίδραση στα κλινικά αποτελέσματα (Massoud, Hunter, Holdsworth, Wallace & Juliusson, 1997).
Οι ίδιες βελτιωμένες τεχνικές για την τοποθέτηση του τσιμέντου στην κοτύλη με τον καλό καθαρισμό και το στέγνωμα του οστού καθώς και τη συνεχή πίεση κατά την εισαγωγή του τσιμέντου έχουν δώσει καλά αποτελέσματα στην πρόσφυση με την κοτυλιαία πρόθεση. Το κυπέλλιο πολυαιθυλενίου έχει λίγο, μόνο, τροποποιηθεί στη διάρκεια των δεκαετιών. Η πιο σημαντική διαφοροποίηση υπήρξε η κατασκευή κυπελλίου με «γείσο» (flange) που δεν επιτρέπει διαφυγή τσιμέντου που θα προκαλούσε σμίκρυνση του μανδύα τσιμέντου και άρα την ελάττωση της ισχύος του (Havelin, Espehaug & Engesaeter, 2002).
7
Εικόνα 2: ΟΑΙ τύπου Charnley (με τσιμέντο - είναι πιο εμφανές στις κοτυλιαίες προθέσεις)
1.3 Ολική Αρθροπλαστική Ισχίου χωρίς τσιμέντο
Οι αρχικές αποτυχίες των ΟΑΙ, ειδικά όσων τοποθετούνταν με την πρώτη «γενιά» τεχνικών εισαγωγής του τσιμέντου, ήταν συχνές. Είχε παρατηρηθεί ότι συνοδεύονταν από σημαντικές βλάβες του οστού σε ορισμένες περιοχές του μηριαίου και οστική απορρόφηση (οστεόλυση).
Αυτό είχε αρχικά αποδοθεί σε μικροβιακή λοίμωξη αλλά στην πορεία βρέθηκε ότι ήταν αποτέλεσμα μιας τοπικής φλεγμονώδους αντίδρασης στα μόρια του τσιμέντου (Charnley, 1979). Ιστολογικές εξετάσεις από ιστό που ελήφθη από τις περιοχές αυτές του οστού αποκάλυψαν την παρουσία πολυ-μεθυλο-μεθακρυλικών θραυσμάτων με αποτέλεσμα οι ερευνητές να θεωρήσουν ότι η χαλάρωση των αρθροπλαστικών οφειλόταν στη λεγόμενη
«νόσο του τσιμέντου» (Jones & Hungerford, 1987). Αυτό οδήγησε αρκετούς στη σκέψη ότι η κατασκευή προθέσεων που θα μπορούσαν να εισαχθούν χωρίς τσιμέντο θα αφαιρούσε τη βασική αιτία χαλάρωσης και αποτυχίας των αρθροπλαστικών (Learmonth, Young &
Rorabeck, 2007).
Μηριαίες προθέσεις – στυλεοί: Οι πρώτες αρθροπλαστικές χωρίς τσιμέντο (cementless) κατασκευάστηκαν ώστε να παρέχουν επαρκή αρχική στήριξη και να ενθαρρύνουν την οστεο-
8
ενσωμάτωση (osseointegration) πάνω αλλά και μέσα στις προθέσεις. Οι στυλεοί κατασκευάστηκαν με διαφόρων τύπων πορώδη (porous-coated) ή άλλη τραχειά επένδυση η οποία να επιτρέπει στενή επαφή και πρόσφυση με το οστό. Το σκεπτικό ήταν ότι τους επόμενους μήνες μετά την εισαγωγή της πρόθεσης θα επιτυγχάνεται μια «βιολογική ισορροπία» που θα επιτρέπει την ομαλοποίηση της μετάδοσης εμβιομηχανικών δυνάμεων μέσα και γύρω από την άρθρωση (Keaveny & Bartel, 1995).
Οι πρώτοι αυτοί τύποι αρθροπλαστικών χωρίς τσιμέντο ήταν κυλινδρικοί με εκτεταμένη πορώδη επένδυση που κάλυπτε σχεδόν ολόκληρη την πρόθεση. Αυτό προκαλούσε, μεν, καλή οστεοενσωμάτωση αλλά, επίσης, ατροφία του οστικού φλοιού και οστική απώλεια. Επιπλέον, πολλοί ασθενείς παραπονούνταν για πόνο στο μηρό που αποδόθηκε στην ανισορροπία μεταξύ του δύσκαμπτου μηριαίου στυλεού και του βιολογικά εύκαμπτου μηριαίου οστού (Bourne, Rorabeck, Ghazal & Lee, 1994). Σε μια προσπάθεια να λυθούν τα προβλήματα αυτά σχεδιάστηκαν μηριαίες προθέσεις με πορώδη επένδυση μόνο στο ανώτερο τμήμα τους με την ελπίδα ότι αυτό θα προστάτευε από την ανάπτυξη των μη φυσιολογικών δυνάμεων που προκαλούσαν την οστική ατροφία. Κάποια άλλα σχέδια αρθροπλαστικών είχαν πορώδη επένδυση μόνον κατά τόπους (πρόσθια/οπίσθια ή έσω/έξω) και όχι κυκλοτερώς σε ολόκληρη την επιφάνεια⸱ δυστυχώς και αυτές οι προθέσεις παρουσίασαν προβλήματα σε υψηλά ποσοστά με εκτεταμένη οστεόλυση κυρίως στην περιφέρεια του μηριαίου. Η αιτία αυτής της οστεόλυσης θεωρήθηκε ότι ήταν η καταστροφική δράση μορίων πολυαιθυλενίου (από το κοτυλιαίο τμήμα της αρθροπλαστικής) που έβρισκαν δίοδο προς τον περιφερικό μηρό περνώντας μέσα από τις περιοχές της πρόθεσης χωρίς την πορώδη επένδυση (Schmalzried, Jasty & Harris, 1992).
Εκτός από τον τύπο και τη θέση της επένδυσης που φέρουν οι μηριαίες προθέσεις διαφέρουν, επίσης, στο σχήμα, το υλικό κατασκευής καθώς και τις εμβιομηχανικές τους ιδιότητες. Σε ό,τι αφορά στο σχήμα υπάρχουν ανατομικές, κωνικές και κυλινδρικές κατασκευές.
Οι ανατομικές προθέσεις έχουν ενσωματωμένη μια προσθιοπίσθια κυρτότητα αντίστοιχη με αυτήν του μηριαίου οστού. Σχεδιάστηκαν με την ιδέα ότι μια πρόθεση που θα εισάγεται σε ένα οστό ακολουθώντας τη φυσιολογική του ανατομία θα προσφέρει πολύ καλή αρχική σταθερότητα και αυξημένη οστεοενσωμάτωση. Οι ερευνητές είχαν την ελπίδα ότι ο ανατομικός σχεδιασμός θα επέτρεπε πιο φυσιολογική φόρτιση και απουσία μηριαίου πόνου.
9
Δυστυχώς, τα αποτελέσματα δεν ήταν τα αναμενόμενα και οι κλινικές έρευνες έδειξαν, μάλιστα, αυξημένα ποσοστά μηριαίου πόνου (Campbell, Rorabeck, Bourne, Chess & Nott, 1992)
Οι κωνικές προθέσεις αξιοποιούν την οστεοενσωμάτωση του πορώδους οστού στο κεντρικό (εγγύς) τμήμα τους και την «πρόσφυση 3 σημείων» (πρόσφυση, δηλ., και στις 3 διαστάσεις) για την επίτευξη της αρχικής σταθερότητας. Έρευνες έχουν δείξει 92-100% επιβίωση των μηριαίων προθέσεων για διάστημα τουλάχιστον 10 ετών μετά την επέμβαση ενώ και ο πόνος στο μηρό έχει σχεδόν εξαφανιστεί σε σύγκριση με τους άλλους τύπους προθέσεων (Parvizi, Keisu, Hozack, Sharkey & Rothman, 2004).
Οι κυλινδρικές προθέσεις χρειάζονται καλή στήριξη στο περιφερικό οστό ώστε να επιτύχουν επαρκή αρχική σταθερότητα. Η επαρκής περιφερική στήριξη, με τη σειρά της, προσφέρει ικανοποιητική αντίσταση στις στροφικές δυνάμεις, καλύτερη από αυτήν που προσφέρουν οι προθέσεις με πορώδη επένδυση στο κεντρικό τους τμήμα. Για να επιτευχθεί η περιφερική στήριξη πρέπει η πρόθεση να καταλαμβάνει όσο γίνεται περισσότερο από το εσωτερικό του μηριαίου αυλού, άρα να έχει μεγάλη διάμετρο. Αυτό, με τη σειρά του, αυξάνει και τη δυσκαμψία της πρόθεσης (η οποία αυξάνεται αναλόγως με τη διάμετρο εις την τέταρτη δύναμη - d4), πράγμα που έχει συνδεθεί με αυξημένα ποσοστά πόνου στον περιφερικό μηρό και αύξηση των βλαπτικών δυνάμεων που ασκούνται στο κεντρικό τμήμα της πρόθεσης (που προκαλούν οστεόλυση) (Lavernia,D’Apuzzo, Hernandez & Lee, 2004). Σε μιαν επιπλέον προσπάθεια να μειωθεί η δυσκαμψία κάποιες προθέσεις σχεδιάστηκαν με σχισμές στο στεφανιαίο επίπεδο στο κατώτερο τριτημόριο και επιμήκεις εγκοπές που αυξάνουν την ισχύ και τη σταθερότητα της πρόθεσης χωρίς να αυξάνουν τη διάμετρο (McAuley, Culpepper &
Engh, 1998).
Σε ό,τι αφορά τα υλικά κατασκευής οι περισσότερες πορώδεις προθέσεις αποτελούνται από τιτάνιο ή κράμα κοβαλτίου-χρωμίου. Έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά αλλά η συνολική επιβίωση των αρθροπλαστικών δεν είναι διαφορετική. Το τιτάνιο έχει χαμηλότερο δείκτη ελαστικότητας -πιο κοντά σε αυτό του οστού- και για το λόγο αυτόν είναι πιο βιοσυμβατό.
Από την άλλη μεριά, για τον ίδιο ακριβώς λόγο παρουσιάζει μικρότερη ανθεκτικότητα στις μικροκακώσεις που μπορεί να συμβούν πριν την εισαγωγή του στο οστό καθώς και στις
10
περιπτώσεις που δεν θα εξασφαλιστεί απόλυτα καλή στήριξη μέσα σε αυτό (Learmonth, Young & Rorabeck, 2007).
Κοτυλιαίες προθέσεις: ο Charnley είχε παρατηρήσει ακτινολογικά ευρήματα χαλάρωσης της κοτυλιαίας πρόθεσης στις αρθροπλαστικές με τσιμέντο περί τα 12-15 έτη μετά την επέμβαση σε περίπου 14% των ασθενών (Charnley, 1979). Τα ποσοστά ήταν πολύ χειρότερα στις νεαρότερες ηλικιακές ομάδες (44% σε ηλικίες <50 ετών) (Barrack, Mulroy Jr & Harris, 1992). Οι κοτύλες χωρίς τσιμέντο έχουν ημισφαιρικό σχήμα και σχεδόν πάντα φέρουν πορώδη επένδυση για καλύτερη οστεοενσωμάτωση. Η αρχική σταθερότητα και πρόσφυση στο οστό επιτυγχάνεται με την πιεστική τοποθέτησή της και μπορεί να ενισχυθεί με την επιπρόσθετη εισαγωγή πίρων, ακίδων ή κοχλιών, αν και τα τελευταία εμπεριέχουν κίνδυνο νευρικής ή/και αγγειακής βλάβης, αν δεν τοποθετηθούν σωστά. Τα κλινικά αποτελέσματα, πάντως, είναι πολύ καλά με 96% επιβίωση των κοτυλιαίων προθέσεων με επιπρόσθετους κοχλίες στα 10 έτη μετεγχειρητικά (Clohisy & Harris, 1999).
Οι μηχανισμοί αποτυχίας των κοτυλών χωρίς τσιμέντο περιλαμβάνουν τη φθορά του πολυαιθυλενίου (το «πλαστικό» συστατικό της κοτυλιαίας πρόθεσης που βρίσκεται μέσα στο μεταλλικό «κέλυφος»), δυσλειτουργία του μηχανισμού που «κλειδώνει» το πολυαιθυλένιο μέσα στην πρόθεση και εκτεταμένη οστεόλυση γύρω από την πρόθεση (Gonzalez della Valle κ.ά., 2001). Η παρουσία οπών (για την πιθανή εισαγωγή κοχλιών) που τελικά δεν θα χρησιμοποιηθούν προκαλεί ενίοτε τη συγκέντρωση προϊόντων τριβής που με τη σειρά τους μπορούν να προκαλέσουν οστεόλυση. Επένδυση με υδροξυαπατίτη έχει εκτεταμένα χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της οστεοενσωμάτωσης και της κάλυψης των όποιων οστικών κενών (Freeman, 1998).
Συνολικά, οι κλινικές έρευνες για τη βιωσιμότητα των διαφόρων τύπων αρθροπλαστικών έχουν δείξει καλά αποτελέσματα για τους στυλεούς χωρίς τσιμέντο (Kim, 2005), αν και τα στοιχεία για τις κοτυλιαίες προθέσεις (Kearns, Jamal, Rorabeck & Bourne, 2006) και τις αρθροπλαστικές ισχίου συνολικά (D’Antonio, Capello, Manley & Geesink, 2001) δείχνουν υπεροχή των αρθοπλαστικών με τσιμέντο. Η σταθερότητα των προθέσεων κατά την εισαγωγή τους στο οστό και η πρόσφυσή τους σε αυτό είναι τα δύο πιο σημαντικά στοιχεία για την ανθεκτικότητα και μακροβιωσιμότητα της αρθροπλαστικής. Η έρευνα, πια, εστιάζει την προσοχή της στη δημιουργία ενός οστεοπαραγωγικού στοιχείου που θα αυξάνει ακόμη
11
παραπάνω την οστεοενσωμάτωση. Με τη βοήθεια της νανοτεχνολογίας ερευνάται η ενσωμάτωση βιο-ενεργών πρωτεϊνών στις προθέσεις⸱ η έρευνα αυτή είναι ακόμη στα σπάργανα αλλά υπάρχουν βάσιμες ελπίδες ότι θα μπορέσει να προσφέρει εξαιρετικά βελτιωμένα εμφυτεύματα στο μέλλον.
Εικόνα 3: Αριστερά στη φωτογραφία φαίνεται μια αρθροπλαστική επιφανείας (έχει αφαιρεθεί πολύ μικρό τμήμα της μηριαίας κεφαλής), δεξιά μια ΟΑΙ χωρίς τσιμέντο [έχει αφαιρεθεί όλη η κεφαλή μαζί με τον αυχένα του μηριαίου ενώ έχει γίνει εισαγωγή και ενός κοχλία (βίδας) στο οστό της λεκάνης για ισχυρότερη πρόσφυση της κοτυλιαίας πρόθεσης στο οστό].
1.4 Επιφάνειες Επαφής
Ο σχεδιασμός των αρθροπλαστικών χωρίς τσιμέντο δεν έλυσε το πρόβλημα της οστεόλυσης.
Αντιθέτως, οστεολυτικές βλάβες έχουν αναφερθεί τόσο με σταθερές όσο και με χαλαρές προθέσεις χωρίς τσιμέντο (Maloney, Jasty, Harris, Galante & Callaghan, 1990). Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 διαπιστώθηκε ότι η οστεόλυση οφειλόταν στην αντίδραση των μακροφάγων (ενός τύπου λευκών αιμοσφαιρίων) στα προϊόντα τριβής του πολυαιθυλενίου.
12
Μικροσωματίδια προερχόμενα από την τριβή του πολυαιθυλενίου -και όχι από το τσιμέντο- αναγνωρίστηκαν ως ο σημαντικότερος περιοριστικός παράγοντας για τη βιωσιμότητα της ΟΑΙ (Willert, 1977).
Η φθορά του πολυαιθυλενίου και η δημιουργία των μικροσωματιδίων προκαλούν θυλακίτιδα, αστάθεια της άρθρωσης, οστεόλυση και (άσηπτη) χαλάρωση της πρόθεσης. Εναλλακτικές επιφάνειες επαφής (όπως μέταλλο-σε-υψηλής συνδεσιμότητας πολυαιθυλένιο και σκληρές επιφάνειες όπως μέταλλο-σε-μέταλλο και κεραμικό-σε-κεραμικό) έχουν εξεταστεί και χρησιμοποιηθεί στην προσπάθεια να μειωθούν τα προϊόντα τριβής και να αυξηθεί η βιωσιμότητα των ΟΑΙ, ειδικά σε νέους ασθενείς με απαιτήσεις για υψηλού επιπέδου καθημερινές δραστηριότητες.
Cross-linking: Σχεδιάστηκε, επίσης, το πολυαιθυλένιο «διασταυρούμενων δεσμών» (cross linked polyethylene) με εξαιρετικά υψηλό Μοριακό Βάρος στην προσπάθεια να μειωθούν τα παραγόμενα σωματίδια εξαιρετικά χαμηλού μεγέθους. Η ακτινοβόληση με γ-ακτινοβολία έχει ως αποτέλεσμα το cross linking και αυξάνει σημαντικά την αντίσταση στη φθορά σε σχέση με το παραδοσιακό πολυαιθυλένιο (Saicco, Calonius & Keranen, 2002). Τα πρώιμα αποτελέσματα με το νέο τύπο πολυαιθυλενίου είναι πολύ ικανοποιητικά (D’Antonio, Manley
& Capello, 2005).
Μέταλλο-σε-μέταλλο: τέτοιες επιφάνειες επαφής είχαν χρησιμοποιηθεί αρκετά ευρέως ήδη από τη δεκαετία του 1960 (McKee, Watson-Farrar, 1966). Κακή ποιότητα υλικών και σχεδιασμού της αρθροπλαστικής μαζί με τις συχνά ανεπαρκείς χειρουργικές τεχνικές της εποχής καταδίκασαν αυτές τις προθέσεις σε πρώιμες αποτυχίες. Όταν πολύ αργότερα άλλαξε ο σχεδιασμός των προθέσεων αυτών, τα αποτελέσματα ήταν πολύ καλύτερα τόσο in vitro όσο και in vivo και βρέθηκε ότι οι μεταλλικές επιφάνειες επαφής έχουν πολύ χαμηλότερους ρυθμούς φθοράς από το πολυαιθυλένιο (0,004mm ανά έτος έναντι 0,1mm ανά έτος) (Schmalzried, Peters, Maurer, Bragdon & Harris, 1996). Επίσης, το μέταλλο δεν είναι τόσο εύθρυπτο όσο το κεραμικό και άρα δεν είναι απαραίτητο να είναι τα μεταλλικά υλικά τόσο μεγάλου πάχους όσο τα κεραμικά (πράγμα που επιτρέπει στη μεταλλική κεφαλή να έχει μεγάλη διάμετρο που, με τη σειρά του, προσδίδει μεγαλύτερη σταθερότητα στην αρθροπλαστική και μεγαλύτερο εύρος κίνησης). Το μειονέκτημα των μεταλλικών προθέσεων είναι ότι απελευθερώνουν ιόντα μετάλλου (κοβαλτίου και χρωμίου) τα οποία έχουν
13
ανιχνευθεί στο αίμα και τα ούρα (Clarke, Lee, Arora & Villar, 2003) χωρίς όμως να έχουν ανακοινωθεί αρνητικές επιδράσεις σε κλινικό επίπεδο (Harding, Bonomo & Crawford, 2002).
Κεραμικό-σε-κεραμικό: ξεκίνησαν να χρησιμοποιούνται τη δεκαετία του 1970. Έχουν χαμηλό συντελεστή τριβής, είναι ανθεκτικά στους μικροτραυματισμούς που μπορεί να συμβούν πριν την εισαγωγή τους στο οστό, δεν παράγουν ιόντα και τα προϊόντα τριβής τους δεν είναι βιολογικά ενεργά. Έχουν το σημαντικό μειονέκτημα ότι υπάρχει η πιθανότητα κατάγματός τους λόγω της ευθρυπτότητας που παρουσιάζουν (Callaway, Flynn, Ranawat &
Sculco, 1995). Αυτό, όμως, είναι σπάνιο και τα κλινικά αποτελέσματα μέχρι τώρα είναι ικανοποιητικά, τόσο για επιφάνειες κεραμικό-σε-κεραμικό όσο και για κεραμικό-σε- πολυαιθυλένιο (D’Antonio, Capello, Manley, Naughton & Sutton, 2005).
Μέταλλο οξειδίου του Ζιρκονίου (Oxinium): το υλικό αυτό χρησιμοποιείται την τελευταία 15ετία περίπου, έχει παρόμοια θετικά χαρακτηριστικά με το κεραμικό χωρίς να έχει την ευθρυπτότητά του. Δεν υπάρχουν ακόμη μακροπρόθεσμα αποτελέσματα που να επιβεβαιώνουν σε κλινικό επίπεδο την εξαιρετική συμπεριφορά που έχει επιδείξει κατά τον εργαστηριακό έλεγχο.
1.5 Νεότεροι τύποι αρθροπλαστικών - «Αρθροπλαστικές επιφανείας»
Η αρθρίτιδα του ισχίου αφορά κυρίως τις αρθρικές επιφάνειες της άρθρωσης και το υποχόνδριο οστό. Επόμενο ήταν να υπάρξει από πολύ νωρίς η σκέψη για τη χρησιμοποίηση αρθροπλαστικών στις οποίες θα αφαιρείται ένα πολύ μικρό τμήμα των οστών, πολύ μικρότερο από αυτό που αφαιρείται σε μια συνήθη ΟΑΙ. Οι λεγόμενες «αρθροπλαστικές επιφανείας» χρησιμοποιήθηκαν ήδη από το 1970 και ο σχεδιασμός τους, τότε, περιελάμβανε μια μεγάλου διαμέτρου μεταλλική κεφαλή που αρθρωνόταν με κοτύλη από πολυαιθυλένιο (με τσιμέντο). Το πολυαιθυλένιο ήταν πολύ λεπτό και η τριβή από την κεφαλή ιδιαίτερα αυξημένη, συνδυασμός που επέφερε καταστροφικά αποτελέσματα (αποτυχία της επέμβασης στο 33% των περιπτώσεων) (Jolley, Salvati & Brown, 1982).
Τα επόμενα χρόνια αρκετοί προσπάθησαν να εκμεταλλευτούν την τεχνική των αρθροπλαστικών επιφανείας με την πολύ συντηρητική αφαίρεση οστού. Χρησιμοποιήθηκαν μεταλλικές επιφάνειες επαφής με μεγάλη διάμετρο κεφαλής ώστε να υπάρχουν -θεωρητικά,
14
τουλάχιστον- λίγα προϊόντα τριβής και μεγάλο εύρος κίνησης (Bell, Schatzker, Fornasier &
Goodman, 1985). Μέσα σε μια δεκαετία περισσότερες από 300.000 τέτοιες αρθροπλαστικές είχαν τοποθετηθεί παγκοσμίως (Beaulé, Dorey, LeDuff, Gruen & Amstutz, 2004). Ο McMinn στο Birmingham της Βρετανίας σχεδίασε την ομώνυμη αρθροπλαστική (Birmingham Hip) και δημοσίευσε μελέτη του όπου έδειξε πολύ καλά μεσοπρόθεσμα αποτελέσματα με τη μέταλλο-σε-μέταλλο αρθροπλαστική επιφανείας και υβριδική τεχνική πρόσφυσης (με τσιμέντο στη μηριαία κεφαλή, χωρίς τσιμέντο στην κοτύλη) (McMinn, Treacy, Lyn &
Pynsent, 1996). Οι Treacy, McBryde και Pynsent (2005) ανακοίνωσαν 98% επιβίωση της συγκεκριμένης πρόθεσης μετά από παρακολούθηση τουλάχιστον 5 ετών.
Το βασικό πρόβλημα αυτού του τύπου αρθροπλαστικής ισχίου είναι το κάταγμα του αυχένα του μηριαίου οστού. Οι Shimmin και Back δημοσίευσαν (2005) μια μελέτη από 3.497 ασθενείς που εμφάνισαν κάταγμα του αυχένα σε ποσοστό 1,46%. Τοποθέτηση της μηριαίας πρόθεσης σε ραιβότητα καθώς και μικρές κακώσεις του αυχένα κατά τη διάρκεια του χειρουργείου μπορούν να οδηγήσουν σε κάταγμα, όπως επίσης και η ανεπαρκής κάλυψη της μηριαίας κεφαλής με την πρόθεση (Amstutz, Campbell & Le Duff, 2004).
Η πραγματικότητα είναι ότι τα κλινικά αποτελέσματα των αρθροπλαστικών επιφανείας δεν έχουν δικαιολογήσει τον ενθουσιασμό που αρχικά έφεραν οι μοντέρνες προθέσεις και χειρουργικές τεχνικές. Σε μικρό χρονικό διάστημα τοποθετήθηκε μεγάλος αριθμός αυτών των υλικών παγκοσμίως. Οι προθέσεις, όμως, αυτές δεν είναι κατάλληλες για όλα τα ισχία και πρέπει οι σωστές ενδείξεις ή περιορισμοί να αναγνωρίζονται ώστε να μειωθούν οι αποτυχίες που σχετίζονται με τη χειρουργική τεχνική. Με την πάροδο των ετών, πάντως, αυξάνεται ο αριθμός των νεώτερων σε ηλικία ασθενών που χρειάζονται κάποιας μορφής αρθροπλαστική.
Οι άνθρωποι αυτοί είναι δεδομένο, επομένως, ότι θα χρειαστούν μία ή περισσότερες αναθεωρήσεις στο μέλλον, πράγμα που αυξάνει την πίεση στους ερευνητές να σχεδιαστούν ακόμη καλύτερες προθέσεις που θα μπορούν να τοποθετηθούν σε αυτούς τους ασθενείς με τη μικρότερη δυνατή θυσία οστικού αποθέματος (Learmonth, Young & Rorabeck, 2007).
15
1.6 Χειρουργικές τεχνικές μικρής/ελάχιστης επεμβατικότητας (minimally invasive surgery)
Τα τελευταία 20 χρόνια υπάρχει η τάση προς τη χειρουργική μικρής ή ελάχιστης επεμβατικότητας για τις ΟΑΙ, είτε μέσω μιας μικρής χειρουργικής τομής είτε μέσω δύο πολύ μικρών τομών. Θεωρείται από πολλούς ότι έτσι μειώνεται ο μετεγχειρητικός πόνος, η απώλεια αίματος, η παραμονή στο νοσοκομείο και ο χρόνος αποκατάστασης (Berry, Berger
& Callaghan, 2003). Η τεχνική με μία τομή (με την κλασική προσπέλαση και χειρουργική τεχνική αλλά με τομή μέχρι 10 εκατοστά) έχει επισήμως εγκριθεί από το Βρετανικό Εθνικό Κέντρο Κλινικής Αριστείας (National Institute for Clinical Excellence, NICE) με βάση στοιχεία από δύο μεγάλες μελέτες (Ogonda, Wilson & Archbold, 2005⸱