В последние годы использование протезов на основе опухолей в Китае растет год от года. По сравнению с другими методами реконструкции, протезирование имеет преимущество в виде ранней переносимости веса и более удовлетворительной послеоперационной функции, но частота осложнений, таких как инфекция, расшатывание и перелом, все еще высока. Инфекция — самое сложное осложнение, с которым трудно справиться, и последние разработки в области протезирования не привели к снижению частоты инфекций. Основной причиной асептического расшатывания является маскировка напряжения или концентрация напряжения, которую можно уменьшить путем усовершенствования конструкции протеза, например, недавно появился новый протез на основе опухоли с «давлением», который достиг удовлетворительных результатов краткосрочного наблюдения благодаря отсутствию маскировки напряжения. Удлиняемые протезы становятся методом выбора для сохранения конечностей у детей, особенно с недавним появлением неинвазивных удлиняемых протезов. Значительное число протезов, изготовленных на основе опухолей, по-прежнему требует ежегодной ревизионной хирургии. Метод фиксации протеза (цементный или биологически фиксированный) остается актуальной темой в этой области. В недавней литературе сообщалось о низких показателях асептического расшатывания как при цементной, так и при биологической фиксации, и до сих пор не решен вопрос о том, какой метод более предпочтителен. Хотя в некоторых отношениях реконструкция искусственным протезом имеет явные преимущества перед другими методами реконструкции, при выборе метода реконструкции следует учитывать и другие методы реконструкции, такие как аутотрансплантация/аллотрансплантация, композитная реконструкция протеза аллотрансплантатом (APC) или ротационное формование. Можно выбрать и другие методы реконструкции, например, ротационное формование, и только выбрав подходящий метод реконструкции в соответствии с конкретным случаем, можно добиться наилучших результатов лечения. В начале 1970-х годов, с появлением онкологического центра Memorial Sloan — Kettering в США и внедрением схем химиотерапии на основе адриамицина и высокодозного метотрексата при остеосаркоме, такие хирурги, как Ральф Маркове, Кеннет Фрэнсис и Хью Уоттс, начали использовать индивидуальные протезы для реконструкции опухолей после резекции. Это положило начало терапии по сохранению конечностей в области опухолей костей. Развитие терапии по сохранению конечностей стало результатом междисциплинарного подхода, включающего более глубокое понимание биологии опухоли, появление неоадъювантной химиотерапии, точных методов визуализации, сложных хирургических методов, достижений в области материаловедения и прогрессивного развития конструкций протезов. Совместное развитие этих дисциплин привело к усовершенствованию терапии по сохранению конечности при первичных злокачественных опухолях костей в конце 1970-х годов. Аллотрансплантат, аутотрансплантат, эндопротез и композитный протез алло/аутотрансплантат (APC) являются наиболее распространенными типами реконструкции, используемыми в терапии сохранения конечности. Первоначально протезы для реконструкции больших костных дефектов после резекции опухоли были эндопротезами, изготавливаемыми на заказ, но из-за увеличения количества операций, длительного времени ожидания предоперационного изготовления протеза и необходимости интраоперационной корректировки размера, производители протезов постепенно начали предварительно изготавливать протезы разных размеров на заказ. Это было предшественником модульного протеза. В начале 1980-х годов был представлен модульный эндопротез. Главной разработкой в области онкологических протезов в тот же период стал метод биофиксации, представленный модульной системой резекции бедра и голени Kotz (KMFTR), которая была предшественницей Stryker HMRS (howmedica modular resection system) в США. Конструкция является предшественником Stryker HMRS (howmedica modular resection system). Модульный протез отличается небольшими размерами и собирается на месте в соответствии с длиной остеотомии и особенностями скелета пациента. Преимущества модульного протеза настолько велики, что он постепенно вытесняет индивидуальный протез и становится основной конструкцией. Однако в некоторых особых случаях, например, когда требуется ножка или протез специального размера, индивидуальный протез все еще сохраняется как дополнение к модульному протезу. За последние 10 лет использование модульных протезов за рубежом значительно превышает использование протезов, изготовленных по индивидуальному заказу. Преимущества модульного протеза заключаются в том, что при ревизии заменяется только поврежденный компонент, а также в том, что протез может быть удлинен путем замены компонента протеза для уменьшения укорочения конечности. Онкологические коленные протезы (протезы нижней части бедра и верхней части голени), использовавшиеся с конца 1970-х до середины 1980-х годов, имели простую шарнирную конструкцию. В связи с высокой частотой асептического расшатывания при последующем наблюдении и растущим пониманием биомеханики коленного сустава в середине 1980-х годов был представлен опухолевый коленный протез с вращающимся шарниром. Grimer et al. в 1991 году сообщили о первых результатах наблюдения за использованием коленей с вращающимся шарниром для реконструкции, сохраняющей конечность. Частота асептического расшатывания была снижена по сравнению с простым шарнирным протезом [2]. Современные онкологические коленные протезы в основном имеют конструкцию типа вращающегося шарнира. В последние годы в литературе, посвященной реконструкции больших костных дефектов после резекции опухоли, был сделан вывод, что предпочтительным методом реконструкции является протезирование. Преимущества протезирования включают в себя немедленную послеоперационную стабильность и раннюю ходьбу с отягощением, а также лучшую краткосрочную и долгосрочную послеоперационную функцию [7]. Основное преимущество искусственных протезов перед реконструкцией с использованием аллотрансплантата — меньшая частота инфекции. Протезирование верхней части бедренной кости, нижней части бедренной кости, верхней части большеберцовой кости, верхней части плечевой кости и лопатки очень надежно. Реконструкция верхней части большеберцовой кости и вертлужной впадины все еще сложна. Искусственные протезы могут обеспечить прочную и стабильную реконструкцию в раннем послеоперационном периоде, но частота отказов протезов остается высокой по мере увеличения срока жизни пациента[7]. (i) Прогноз искусственных протезов В работах последних лет, посвященных искусственным протезам, основное внимание уделяется их последующим результатам. Определение отказа протеза варьируется от литературы к литературе, что приводит к некоторому разбросу в статистических показателях выживаемости протезов. В большинстве литературных источников под неудачей протеза понимается любой случай, когда по какой-либо причине требуется частичная или полная замена искусственного протеза. Показатели 5-летней выживаемости искусственных протезов в литературе, опубликованной за последние два года, составляют 65-94%. Место установки протеза является основным фактором, влияющим на выживаемость протеза, при этом самый высокий показатель выживаемости для надплечевого протеза, 88-93% для протеза нижней части бедра и 58% для протеза верхней части голени. Bickels et al[7] сообщили о результатах краткосрочного 2-летнего наблюдения за 110 протезами нижней части бедренной кости, изготовленными на основе опухолей. 73 из 110 случаев имели протезы с групповым креплением, все из которых были цементируемыми протезами с вращающимся шарниром. Основными осложнениями были глубокая инфекция (5,4%) и асептическое расшатывание (5,4%). Показатели 5 и 10-летней выживаемости протезов составили 93% и 88% соответственно. Общий показатель сохранения конечности составил 96%, а показатель функционального совершенства — 85%.Yasko et al. сообщили о результатах долгосрочного наблюдения за 54 случаями с вращающимися шарнирными коленями типа Финн в период с 1991 по 1999 год, все с цементными протезами. Средний функциональный балл по шкале MSTS составил 84%. Кроме того, после ревизии неудачного аллотрансплантата с использованием искусственного протеза прошло в среднем 77 месяцев после операции, а 5-летняя выживаемость протеза составила 92% [14]. В отечественной литературе 3-летняя выживаемость протезов на основе опухоли составила 81,8%, а 5-летняя выживаемость — 65%. (ii) Послеоперационная функция пациентов В литературе имеется много сообщений о функциональном исходе пораженной конечности после операции по сохранению конечности, но не хватает проспективных и систематических результатов, основанных на доказательной медицине. Значительное количество случаев, когда окончательная функциональная оценка не была доступна во всех отчетах до настоящего времени. Функциональная оценка обычно проводится с использованием систем MSTS 1987 или MSTS 1993 [18]. Система оценок MSTS — это оценка, проводимая врачом, и результаты являются субъективными. Toronto Extremity Salvage Score (TESS), функциональная оценка, проводимая пациентом, устраняет субъективный фактор врача и должна использоваться в качестве важного ориентира в клинической работе. В литературе сообщается о 60-78% баллов по MSTS для верхней части плечевой кости, 60-73% для верхней части бедренной кости, 66-85% для нижней части бедренной кости и 74-83% для верхней части большеберцовой кости после реконструкции протеза. Внесуставная резекция была в целом менее функциональной, чем внутрисуставная резекция. (iii) Осложнения, связанные с искусственным протезом С постоянным совершенствованием хирургических методов, улучшением конструкции протеза и непрерывным развитием искусственных материалов, искусственный протез на основе опухоли прошел через различные стадии, и основные осложнения каждой стадии различны: до 1980 года было меньше случаев применения реконструкции металлическими протезами большого сегмента, и основными осложнениями протеза были механическая поломка и инфекция; с начала 1980-х до середины 1990-х годов, из-за С начала 80-х до середины 90-х годов, в связи с массовым использованием протезов на основе опухолей, люди накопили больше опыта и улучшили конструкцию протеза, основным осложнением было асептическое расшатывание; с конца 90-х годов до настоящего времени люди уменьшили частоту асептического расшатывания с помощью различных методов, и инфекция снова стала основным осложнением искусственного протеза. 1. Протезная инфекция. Профилактика и лечение инфекции протеза остается сложной проблемой в терапии по сохранению конечности. Инфекция является основной причиной неудачного протезирования, о которой сообщается в современной литературе, а инфекция — второй ведущей причиной ампутации после сохранения конечности после местного рецидива. Частота инфекции протеза в современной литературе составляет 5,2-12%, и частота инфекции протеза за последние годы существенно не снизилась. Наибольшая частота инфицирования наблюдается при протезировании верхней части большеберцовой кости, а наименьшая — верхней части плечевой кости. Кроме того, удлинение протеза у педиатрических пациентов приводит к увеличению частоты инфекции. В некоторых литературных источниках сообщается об увеличении частоты инфекций при проведении химиотерапии, но в других — об отсутствии увеличения частоты инфекций при проведении химиотерапии. Успех ревизионной операции по поводу инфекции составляет 70%, и в большинстве случаев инфекции обычно выбирается второй этап ревизии, а имплантация протеза на втором этапе должна проводиться после завершения химиотерапии. Фактически, в дополнение к первоначальному переносу лоскута гастрокнемиальной мышцы, перенос свободного мышечного лоскута также необходим для улучшения покрытия мягких тканей во время ревизионной операции. 2. Асептическое расшатывание. Асептическое расшатывание остается одним из основных осложнений при реконструкции протезов. Частота асептического расшатывания, о которой сообщается в литературе за последние годы, колеблется в пределах 0-56%. Частота асептического расшатывания зависит от места установки протеза, при этом в литературе приводятся различные результаты. Наибольшая частота расшатывания наблюдается при протезировании верхней части большеберцовой кости, а наилучший прогноз — при протезировании верхней части плечевой кости. Одной из наиболее цитируемых работ по расшатыванию протезов является работа Unwin 1996 года, в которой 10-летняя частота асептического расшатывания составила 6,2% в верхнем сегменте бедренной кости, 32,6% в нижнем сегменте бедренной кости и 42% в верхнем сегменте большеберцовой кости, причем большинство случаев расшатывания происходило в период с третьего по восьмой год после операции. В последние годы сообщалось о ряде крупных случаев, в которых в последующих наблюдениях асептического расшатывания не наблюдалось, что согласуется с общепринятым мнением. В ранее опубликованной литературе отмечались случаи асептического расшатывания в течение 2 лет после операции. Это может быть связано с усовершенствованием конструкции протеза и выбором метода фиксации. Для снижения частоты асептического расшатывания можно использовать костную пластику в месте соединения кости с протезом, чтобы способствовать образованию экстракортикальных костных мостиков, поскольку они предотвращают попадание остатков износа протеза в костно-протезное соединение, тем самым предотвращая асептическое расшатывание. Кроме того, асептическое расшатывание значительно чаще встречается у педиатрических пациентов, чем у взрослых, и в настоящее время считается, что асептическое расшатывание — это процесс, а не следствие осложнений протеза, которые, если не принимать активных мер, неизбежно приведут к механическим осложнениям, таким как износ вкладыша и перелом протеза. 3. Износ полиэтиленового вкладыша. Частота износа полиэтиленового вкладыша увеличивается по мере использования искусственного протеза в течение более длительного периода времени, при этом частота износа полиэтиленового вкладыша в простых шарнирных протезах выше, чем во вращающихся шарнирных протезах. В ходе долгосрочного наблюдения за 335 случаями реконструкции протеза нижней части бедра Мейер и др. обнаружили, что в 55 случаях потребовалась замена вкладыша и что среднее время до замены вкладыша после первоначальной операции составило 11 лет, при этом некоторым пациентам, возможно, потребовалось несколько раз. Рекомендуется активно заменять вкладыш, так как это может привести к другим осложнениям, таким как асептическое расшатывание. 4. Вывих. Вывих бедра является наиболее распространенным осложнением протезирования верхней части бедренной кости, частота вывихов составляет 11-15%. В настоящее время для реконструкции верхней части бедренной кости обычно используется головка двойного действия, капсула бедра обычно сохраняется, а вертлужная впадина не формируется. Кроме того, стабильность бедра может быть повышена за счет локальной реконструкции мышц, а сохранение капсулы бедра не увеличивает частоту рецидивов опухолей. Частота вывиха протеза коленного сустава опухолевого типа низка и связана, главным образом, с конструкцией протеза. Тибиальные компоненты протезов большинства производителей изготавливаются в соответствии со стандартом проектирования, предусматривающим дистракцию колена на ≥39 мм до возникновения вывиха. Биомеханический анализ шести распространенных тибиальных вращающихся компонентов протезов, проведенный Eckardt в США, показал, что латеральные тибиальные компоненты длиной <4,5 см имеют повышенный риск вывиха, и что такие тибиальные компоненты не должны использоваться у пациентов с обширной резекцией мягких тканей по поводу опухолей. 5. Прочее. Пателлофеморальные осложнения легко упускаются из виду, а Healey et al. обнаружили пателлофеморальные осложнения в 35 (63%) из 27 случаев ротационного шарнирного коленного сустава нижней части бедра, включая 11 случаев импинджмента надколенника, 2 случая перелома надколенника и 2 случая остеонекроза. Отношение длины сухожилия надколенника к высоте точки прикрепления сухожилия надколенника (т.е. расстояние между касательной к суставной поверхности большеберцовой кости и бугорком большеберцовой кости на боковых рентгеновских снимках колена) у пациентов с ущемлением надколенника в среднем составляло 0,9, что было значительно ниже, чем у пациентов без ущемления, которое составляло 1,4. Послеоперационная функция низко расположенного надколенника была хуже, чем у нормально расположенного надколенника. В случаях боли в колене, вызванной пателлофеморальным ущемлением, следует рассмотреть возможность замены надколенника для облегчения симптомов в случае ревизии или других причин для повторной операции. Горячие вопросы при реконструкции протезов на основе опухолей (a) Методы фиксации Пока невозможно сравнить цементную фиксацию с биологической фиксацией. В литературе сообщается об удовлетворительных результатах наблюдения за протезами на цементной основе, в то время как результаты наблюдения за биологическими протезами также удовлетворительны. В литературе нет рандомизированных контролируемых клинических исследований обоих методов фиксации для одного и того же типа протеза, и нет достаточных доказательств того, какой метод фиксации облегчает удаление протеза во время ревизионной операции. В последние годы частота асептического расшатывания цементированных протезов снизилась. Напряжения на границе кость-протез или цемент-протез значительно ниже при использовании вращающихся шарнирных протезов, чем при использовании простых шарнирных протезов. Кроме того, конструкция воротника на стыке протеза и кости с напылением гидроксиапатита эффективно способствует образованию внекортикальных мостиков и, таким образом, снижает частоту асептического расшатывания, а в двух публикациях сообщалось о более низкой частоте асептического расшатывания при нетрадиционной цементной фиксации по сравнению с традиционной цементной фиксацией. При традиционном методе цементной фиксации костномозговая полость расширяется до диаметра на 3-4 мм больше, чем ножка протеза, что приводит к образованию цемента толщиной 2 мм вокруг ножки протеза, в то время как при нетрадиционном методе цементной фиксации костномозговая полость расширяется точно до размера ножки протеза, обеспечивая стабильную фиксацию при установке протеза до цементной фиксации, а крошечный зазор между протезом и костью заполняется цементом перед окончательной фиксацией протеза для достижения более прочной фиксации. Преимущество этого метода фиксации в том, что он позволяет использовать цементный протез. Преимущество этого метода фиксации в том, что можно использовать ножку большего диаметра, что снижает риск перелома ножки; кроме того, можно сохранить больший объем кости. Конструкция протеза более важна, чем метод фиксации. Недавно компания Grimer сообщила о предварительных клинических результатах нового метода фиксации дистального отдела бедренной кости - протеза под давлением (Biomet, США). Этот протез использует давление, создаваемое пружиной, на сломанный конец остеотомии, чтобы избежать маскировки напряжения, а проксимальный конец протеза фиксируется с помощью фиксирующего штифта. На воротник протеза наносится гидроксиапатит для облегчения врастания кости, а большеберцовая сторона цементируется. Клинические результаты этого протеза требуют дальнейшего наблюдения, но первые результаты удовлетворительные. О'Доннелл недавно сообщил, что химиотерапия влияет на ремоделирование кости, но до этого момента не было объективных доказательств влияния химиотерапии на ремоделирование кости. В настоящее время доказано, что химиотерапия приводит к более высокой частоте осложнений протеза, и хирург должен учитывать влияние химиотерапии на протез при выборе фиксации в различных случаях. (ii) Удлиняемые протезы Неравенство конечностей после сохранения конечностей у детей в последние годы является актуальной проблемой в области сохранения конечностей. Благодаря постоянному совершенствованию конструкции удлиняемых протезов, проблема неравной длины конечности может быть решена путем изменения длины протеза после имплантации. Удлиняемые протезы прошли три стадии развития: инвазивное удлинение, минимально инвазивное удлинение и неинвазивное удлинение. Первый удлиняемый протез был впервые использован в 1976 году, и первое поколение удлиняемых протезов было представлено SEER (Stanmore Extensible Endoprosthetic Replacement) в Великобритании, который прошел через конструкцию червячного привода, конструкцию с наполнением вольфрамовым шариком (1982), С-образную воротниковую конструкцию (1988) и минимально инвазивный дизайн протеза (1993). Второе поколение выдвижных протезов, модульных протезов, типично для протеза HMRS. За ним последовал автоматический удлиняемый протез, где механизм удлинения представляет собой храповой механизм, приводимый в действие движением сгибания колена, который удлиняет протез с помощью винта. Затем последовал неинвазивный удлиняемый протез Phenix, который был впервые изобретен во Франции, усовершенствован в 1990-х годах и в настоящее время коммерчески доступен как протез Repiphysis (Wright, США). Удлиняемый протез удлиняется под действием электромагнитного поля вне тела. Наиболее часто используемым удлиняемым протезом является минимально инвазивный или неинвазивный удлиняемый протез. Показаниями для выбора удлиняемого протеза обычно являются >3 см предполагаемого укорочения нижней конечности и >5 см укорочения верхней конечности. Реконструкция удлиняемым протезом обычно не требуется для девочек >11 лет и мальчиков >13 лет, поскольку они могут минимизировать неравенство конечностей, выбрав протез немного большей длины и используя тонкостенный биологически фиксированный протез на контралатеральной неинтактной суставной поверхности (с минимальным воздействием на эпифизарный рост). Недостатком неинвазивного удлиняемого протеза является то, что он может быть только цементным, так как при биологической фиксации удлиняющий механизм протеза может быть поврежден сильным ударом молотка. Кроме того, пациенты с неинвазивными удлиняемыми протезами не могут проходить МРТ-исследования, так как магнитное поле МРТ-исследования будет воздействовать на удлиняющее устройство. Основной проблемой удлиняемых протезов является асептическое расшатывание. Это связано с тем, что рост костей ребенка увеличивает поперечный диаметр костей и костномозговой полости, а высокий уровень активности ребенка является еще одной причиной расшатывания. Если в зрелом возрасте у ребенка развивается асептическое расшатывание, то удлиняемый протез обычно заменяют обычным протезом для взрослых. Еще одной серьезной проблемой удлиняемых протезов является тугоподвижность суставов, которая встречается в основном при инвазивных удлиняемых протезах. Причиной тугоподвижности является, с одной стороны, сильная рубцовая контрактура раны, вызванная множественными операциями, что затрудняет реабилитацию; с другой стороны, относительное укорочение длины сухожилия надколенника и сухожилия четырехглавой мышцы при удлинении и сгибании конечности, что затрудняет сгибание. Кроме того, тугоподвижность сустава может быть ранним признаком низкосортной инфекции, и к этому следует отнестись серьезно. Хотя многие малоинвазивные удлиняющие протезы сегодня заменяют традиционные открытые удлиняющие протезы, малоинвазивные удлиняющие протезы все же могут увеличить вероятность инфицирования пациента. Традиционные открытые процедуры удлинения имеют более высокий шанс вызвать инфекцию, чем минимально инвазивные процедуры удлинения, а реконструкция верхнеберцового удлиняемого протеза по-прежнему имеет самый высокий шанс инфицирования среди всех участков. Еще одним достижением в разработке протеза является биологически обоснованный неинвазивный удлиняемый протез с сохраненной суставной поверхностью, где протез крепится к сохраненной суставной поверхности с одной стороны с помощью гидроксиапатитового напыления и небольших фиксирующих винтов, чтобы сохранить пораженную суставную поверхность. В одной из недавних публикаций сообщается об использовании этого типа протеза для реконструкции конечности после резекции опухоли у восьми пациентов с остеосаркомой дистального отдела бедренной кости, при этом средний срок наблюдения после операции составил 24 месяца, а полноценная нагрузка на конечность была достигнута через 6 недель после операции; осложнений, связанных с протезом, и ревизионных операций не было. Одному пациенту было проведено неинвазивное удлинение, средняя оценка по MSTS93 составила 80%. Если эта конструкция протеза окажется успешной на практике, то она способна изменить общепринятые представления о лечении некоторых опухолей. По мере накопления результатов клинических наблюдений дизайн и применение протезов для лечения онкологических заболеваний будут совершенствоваться. Разработка протезов, более совместимых с биомеханической средой человека, позволит эффективно снизить частоту асептического расшатывания и переломов протезов. В ближайшие годы основное внимание будет по-прежнему уделяться обновлению конструкции протезов для уменьшения механического разрушения, совершенствованию конструкции неинвазивных выдвижных протезов для детей и выбору методов фиксации. По мере дальнейшего развития протезов все больше пациентов со злокачественными новообразованиями костей смогут сохранить функциональную конечность с более длительным сроком службы и меньшим количеством осложнений.