PERIPROTETICKÉ FRAKTURY PROXIMÁLNÍHO FEMURU - ČÁST I.: RIZIKOVÉ FAKTORY, KLASIFIKACE

V našem materiálu jsme hodnotili soubor 47 pacientů s periprotetickou frakturou femuru po implantaci totální endoprotézy kyčelního kloubu. K typizaci zlomenin jsme použili Duncanovu klasifikaci, postupy při řešení jednotlivých typů zlomenin jsme srovnávali podle Duncanova algoritmu. Zhodnotili jsme vývoj klasifikací. Provedli jsme rozbor rizikových faktorů pro vznik peroperační a postoperační periprotetické fraktury a zhodnocení četnosti výskytu u daného souboru pacientů. Dále uvádíme postupy při řešení postoperačních i peroperačních periprotetických fraktur femuru a možnosti profylaxe vzniku zlomenin. K funkčnímu zhodnocení jednotlivých postupů terapie jsme použili hodnocení podle Harris Hip Score.

Klíčová slova:
totální endoprotéza, periprotetická zlomenina, léčebné postupy.

Úvod do problematiky

V začátcích éry implantací totálních endoprotéz kyčelního kloubu byly fraktury v oblasti implantátů spíše vzácností [18, 19]. Současně s nárůstem počtu primoimplantací, a v poslední době i reimplantací totálních endoprotéz kyčelního kloubu, vzrůstá i počet komplikací doprovázejících tyto výkony. Periprotetická fraktura je jednou z obávaných komplikací implantace totální endoprotézy a řešení těchto zlomenin často bývá technicky a finančně náročný problém. Důležité je obnovit kostní integritu při zachování funkce totální endoprotézy. Nutnost individuálního přístupu k řešení tohoto problému je zřejmá, přesto lze stanovit určitý metodický návrh, který může být chirurgovi vodítkem ke stanovení optimálního postupu. Ten zahrnuje také rozbor rizikových faktorů pro vznik periprotetických zlomenin a z toho vyplývající možnosti jejich zmírnění či eliminace a tím i snížení četnosti periprotetických fraktur [7].

Četnost výskytu peroperačních fraktur femuru při primoimplantaci totální endoprotézy vzrůstá v důsledku zvětšujícího se počtu implantací necemen tovaných totálních endoprotéz. Při použití cementovaného typu totální endoprotézy kyčelního kloubu se výskyt peroperačních fraktur femuru pohyboval od   0,1 % do 1,0 % případů [1, 13, 14]. Po zavedení necementovaných typů totálních náhrad počet vzrostl na 3,0 %.

Samostatnou kapitolu tvoří četnost výskytu peroperačních fraktur při revizních operacích [12]. Riziko fraktury vzrůstá na 6,3 % při použití cementovaného dříku totální endoprotézy a až na 17,6 % při použití necementovaného revizního systému [10, 27, 29].

Četnost postoperačních periprotetických fraktur femuru se uvádí mezi 1,5 % do 4,0 % [15].

Nutno ovšem rozlišit počet fraktur po primoimplantaci totální endoprotézy, zde Kavanagh uvádí méně než 1 % případů, a počet fraktur po revizní operaci , kde je nárůst na 4,2 % případů [14].

Rizikové faktory vzniku periprotetické zlomeniny

Jednotlivé faktory můžeme rozdělit na rizikové faktory pro peroperační periprotetické fraktury a rizikové faktory pro postooperační periprotetické fraktury.

Rizikové faktory pro vznik peroperační periprotetické fraktury

1. Implantace necementované femorální komponenty totální endoprotézy

Při použití femorálních necementovaných komponent typu press fit a porous coated, dochází k takzvanému hoop stress fenoménu, zvýšení tangenciálního napětí v oblasti proximální části femuru pod osteotomií, kdy dřík femorální komponenty působí jako klín a může způsobit frakturu femuru (obr. 1) [2, 3, 4].

2. Deformity proximálního femuru

Tyto deformity vznikají nejčastěji následkem úrazu – posttraumatická deformita (obr. 2) [24, 26] nebo následkem chybného vývinu proximálního femuru např. postdysplastická deformita (obr. 3) [31].

3. Metabolická kostní onemocnění a revmatoidní artritída

Do této skupiny je možno zařadit onemocnění zvyšující kostní fragilitu, jako jsou osteomalácie, Pagetova choroba, osteopetróza, těžká osteoporóza (obr. 4) a osteogenesis imperfecta. Při revmatoidní artritidě je riziko vzniku zlomeniny větší, jak v důsledku osteopenie, provázející vlastní onemocnění, tak v důsledku sekundární osteoporózy při symptomatické terapii onemocnění [22, 32].

 

4. Revizní operace v oblasti kyčelního kloubu

Scott a spol. [24] uvádí, že 12 ze 16 periprotetických fraktur proximálního femuru vzniklo v důsledku předcházejícího chirurgického zásahu. Hlavní příčinou bývá kortikální perforace během reimplantace totální endoprotézy (obr. 5) [6, 8, 16, 23].

Rizikové faktory pro vznik postoperační periprotetické fraktury

1. Uvolnění femorální komponenty totální endoprotézy

Uvolněním implantátu dochází ke ztrátě kostní tkáně a Bethea a spol. [6] uvádí, že 75 % periprotetických fraktur vzniká v důsledku uvolnění femorální komponenty (obr. 6, 7 ).

              

2. Oslabení femuru v místě koncentrace stresových sil.

Například otvory po šroubech po předcházejících operačních výkonech [21], konce dlah, impingement uvolněného femorální dříku proti laterální kortice femuru (obr.8) [20, 28].

3. Osteolýza    

Sekundární osteolýza v oblasti femorální komponenty totální endoprotézy je důležitým rizikovým faktorem zlomeniny [5], proto včasné rozpoznání a léčba těchto stavů vede ke snížení výskytu periprotetických zlomenin (obr. 9).

4. Perforace kortikális femuru

K perforaci kortikális femuru dochází nejčastěji v důsledku extrakce předchozích fixačních pomůcek nebo cementu při reimplantaci totální endoprotézy nebo může vzniknout přímo pohybem uvolněného implantátu nebo nešetrnou technikou rozšiřování medulární dutiny femuru pro implantát (obr. 10)   [10]. Talab a spol. [30] udává četnost mezi 0,4 %–4,0 %. Počet těchto komplikací se snižuje s růstem zkušeností při nárůstu počtu reimplantací. Perforace kortikális při primoiplantaci totální endoprotézy jsou méně časté.

Souhrn rizikových faktorů

Peroperační fraktury

• implantace necementované femorální komponenty totální endoprotézy
• deformity proximálního femuru
• metabolická kostní onemocnění a revmatoidní artritis
• revizní operace v oblasti kyčelního kloubu

Postoperační fraktury

• aseptické uvolnění femorální komponenty totální endoprotézy
• oslabení femuru v místech koncentrace stresových sil ( např. otvory po šroubech, konce dlah apod.)
• osteolýza
• perforace kortikális

Klasifikace periprotetických fraktur

Základní dělení je na zlomeniny peroperační a postoperační. Z klasifikací pro zlomeniny peroperační můžeme uvést: Johansson, 1981 [13], Mallory, 1989 [16], Stuchin, 1990 [29], Schwartz, 1990 [27]. Pro fraktury postoperační: Johansson, 1981 [13], Bethea a spol. [6], Cooke a Newman [7], Roffman a Mendes [23]. Nejčastěji se používala klasifikace podle Johanssona a spol. (tab. 1). V současné době nejčastěji používáme klasifikace podle AAOS (American Academy of Orthopaedic Surgeons) z roku 1990 (schéma 1) a podle Duncana [8] z roku 1995 (tab. 2).

Na našem pracovišti používáme dělení podle Duncana, které zohledňuje jak úroveň linie zlomeniny vzhledem k implantátu – femorální komponentě, tak i stabilitu femorálního dříku v medulární dutině femuru (schéma 2).

 

Vlastní hodnocení

Na Ortopedické klinice FN Olomouc jsme od roku 1997 do konce roku 2003 zaznamenali celkem 47 periprotetických zlomenin proximálního femuru, z toho 14 zlomenin peroperačních a 33 zlomenin postoperačních. Použili jsme klasifikaci podle Duncana z roku 1995. Četnost jednotlivých typů peroperačních zlomenin ukazuje tabulka 3 a četnost výskytu fraktur postoperačních tabulka 4.

Z uvedených tabulek vyplývá, že nejvíce zlomenin jsme zaznamenali typu Duncan B1 celkem 21 fraktur, dále typu Duncan B2 celkem 13 zlomenin, typu Duncan C celkem 6 fraktur, typu Duncan B3 (prakticky nejzávažnější typ zlomeniny s velkou kostní ztrátou) pět zlomenin a minimální byl výskyt zlomenin v oblasti velkého a malého trochanteru typ A1 podle Duncana. Rozložení zlomenin v populaci ukazuje tabulka 5 a 6.

Hlavní bezprostřední příčinou postoperační periprotetické zlomeniny bylo trauma. U sledovaných 33 postoperačních fraktur prostý pád na rovině v 16 případech a v 8 případech pád z kola. Ke zlomeninám bez výrazného vyvolávajícího děje došlo v pěti případech, a to jako následek stavu po reimplantaci totální endoprotézy kyčelního kloubu, ve dvou případech po předcházejícím operačním výkonu a ve dvou případech po aseptické demarkaci femorální komponenty. Podrobný rozbor je znázorněn v tabulce 7 a tabulce 8.

Z celkového počtu 14 peroperačních zlomenin došlo k pěti při primoimplantaci dříku endoprotézy, a to při použití necementovaného systému. Příčina byla vždy jatrogení – podcenění předooperačního plánování, nedokonalé vytvoření intramedulárního lůžka pro dřík endoprotézy a chybná volba implantátu. V souladu s literaturou dochází ke zvýšenému riziku peroperační zlomeniny při revizních výkonech. Zvláště při extrakci cementového pláště narušujeme kontinuitu a sílu kortikální kosti femuru. V našem souboru evidujeme šest peroperačních zlomenin závažného typu Duncan B3 s rozsáhlou destrukcí velké části proximálního femuru. Řešení těchto zlomenin je technicky i finančně náročný úkol, při kterém nevystačíme s prostou osteosyntézou, ale je nutno využít kombinaci různých typů osteosyntézy s použitím revizních systémů dříku a eventuální augmentaci defektů alografty.

Průměrný věk  u obou pohlaví v době vzniku zlomeniny je znázorněn na tab. 9. Průměrný věk v době fraktury u pacientů s cementovanou totální endoprotézou byl 67,6 roků. Průměrný věk u pacientů s necementovanou TEP byl v době fraktury 54,8 roků. Průměrná doba vzniku zlomeniny od implantace totální endoprotézy byla 4,4 roky (tab. 10).

 

Četnost výskytu peroperačních a postoperačních periprotetických fraktur na počet implantovaných totálních endoprotéz v období od 1. ledna 1997 do 31. prosince 2003 byla u peroperačních periprotetických fraktur celkem 0,22 % (při primoimplantaci cementovaného dříku 0,06 %, při primoimplantaci necementovaného dříku 0,45 %). Četnost peroperačních fraktur při reimplantaci TEP byla 1,86 %.

U postoperačních periprotetických fraktur byla četnost výskytu 1,24 %.U postoperačních fraktur po primoimplantaci TEP to bylo 0,10 % a po reimplantaci TEP 1,16 %.

Závěr              

Vzhledem k nárůstu počtu implantací i reimplantací totálních endoprotéz v oblasti kyčelního kloubu dochází i ke zvýšení počtu postoperačních komplikací. Periprotetická fraktura femuru je závažným postižením, které u těžších typů zlomenin může být velkým terapeutickým problémem zatíženým poměrně vysokým procentem posttraumatických a následně i postoperačních komplikací.

MUDr. Aleš Spáčil,

Ortopedická klinika FN Olomouc