Рентгенограмма, МРТ при эндопротезе, артродезе мелких суставов кисти и стопы
а) Терминология:
• Мелкие протезы могут быть использованы для замещения костей или суставов в кистях или стопах:
о Используется множество материалов; могут быть металлические компоненты, но большая часть представлена силиконом
о Силастик = силикон, используемый для обсуждаемых методов протезирования
о Запястные или другие мелкие импланты имеют форму структур, которые замещают [ладьевидная, полулунная, мениски височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), основание первой пястной/плюсневой костей]
о Артропластика по Swanson: силиконовая артропластика применяется для пястно-фаланговых, плюсне-фаланговых или межфаланговых суставов кистей и стоп:
- Другие варианты (например, артропластика по Sutter) не разбираются далее, так как визуализация и осложнения схожи
- Прямоугольное тело импланта с треугольными флангами или ножками исходящими в диафизы фаланг или пясти/ плюсны
- Ножки протезов, как правило, не цементируются при установке в диафиз, поэтому потенциал к прорастанию отсутствует
- «Петля» в зоне сустава из силикона истончается между телом и ножкой протеза; возникает риск развития перелома
- Возможна установка металлических колец: теоретическая, но не доказанная защита от перелома ножки протеза
б) Визуализация:
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: измененное запястье с массивным образованием кист в ладьевидной, головчатой костях и дистальной части лучевой кости. Определяется полная утрата хряща в лучезапястном суставе и отсутствие полулунной кости. Такая картина может ошибочно быть принята за РА или пирофосфатную артропатию.
(Справа) Рентгенография в боковой проекции, этот же случай: округлый очаг повышенной плотности с ровным контуром, расположенный в задней части сустава. Этот силиконовый имплант полулунной кости был установлен вследствие некроза полулунной кости, но в данный момент наблюдается его дислокация и вызванный им массивный остеолиз.
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: резекция кости-трапеции и ее замещение силиконовым имплантом с ножкой, выступающим только в первую кость пясти. Это уже начало несостоятельности импланта, так как отмечается его подвывих радиально и разрушение ладьевидной кости. Обратите также внимание на резорбцию кости в области ножки импланта.
(Справа) Фронтальная STIR МР-И области ладонной поверхности запястья: распространенный синовит. Это реакция на силиконовый имплант кости - трапеции. Обратите внимание на фрагменты, часто визуализирующиеся прилегающими к импланту.
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: удаление костей проксимального ряда запястья по поводу остеонекроза ладьевидной кости и вторичного остеоартрита. Определяется сращение кости-трапеции и трапециевидной кости. Обратите внимание на просветление в области выемки трансплантата в дистальной части лучевой кости.
(Справа) Рентгенография в ЗП проекции: резекция полулунной кости по поводу остеонекроза. Определяется сращение ладьевидной и головчатой костей, выполненное для предотвращения проксимальной миграции головчатой кости. Остеотомия дистальной части лучевой кости была ранее выполнена с целью удлинения.
1. Рентгенография при эндопротезе и артродезе мелких суставов кисти, стопы:
• Силиконовые протезы имеют повышенную плотность на рентгенограмме в сравнении с прилегающей остеопоротичной костью:
о С ровным контуром, однородной структурой, повторяет форму кости, но не содержит трабекул
• Перелом протеза:
о Микропереломы костных имплантов могут не визуализироваться на рентгенограмме
о Перелом импланта: затруднительно визуализировать:
- Следует обращать внимание на прерывистость или неровность нормальной гладкой формы тела импланта
о Перелом петли при артропластике по Swanson:
- Линия перелома в силиконовом протезе редко отчетливо видна
- Вторичный признак: прерывистость, особенно между телом и ножкой импланта:
Резкие изменения в расположении по оси или смещение фаланги таким образом, что ножка протеза внутри фаланги больше не может быть прикреплена к телу импланта
- Высокий риск несостоятельности, особенно у пациентов с РА (26-34%)
• Перипротезный перелом: следует следить за зонами с высоким риском:
о Лучезапястная артропластика: одна ножка протеза выступает в лучевую кость; другая ножка выступает в тело третьей пястной кости; существует высокий риск развития перелома костей пясти
о Артропластика по Swanson: ножка протеза выступает в фалангу и/или тело пястной/плюсневой кости; подвывих также повышает риск развития перелома:
- Риск развития перелома повышается при сопутствующих состояниях:
Подвывих сустава
Остеопороз с истончением кортикального слоя (любое патологическое движение ножки протеза в теле кости приводит к риску развития перелома)
Остеолиз вследствие болезни частиц
• Дислокация протеза:
о Импланты, удерживаемые только за счет формы (кости запястья, мениски височно-нижнечелюстного сустава), могут смещаться при любой повышенной нагрузке или движении
о Силиконовые протезы в основании большого пальца (при замещении кости-трапеции) или головки плюсневой кости, при артропластике плюсне-фалангового сустава, могут не иметь ножки; дислокация в данном случае выглядит как полное отсутствие сочленения
о Ножка протеза при артропластике по Swanson может выходить из фаланги без перелома; удлиненный треугольник протеза визуализируется в мягких тканях
• Болезнь частиц:
о Возможно развитие остеолиза в областях наличия частиц:
- Артропластика по Swanson: ограничена пораженными суставами
- Артропластика запястья: лизис влияет на все кости в суставе:
Имплант кости-трапеции влияет на основание первой кости пясти; если капсула первого пястно-запястного сустава повреждена, может наблюдаться воздействие от любой кости в средней части запястья (трапециевидной, головчатой, крючковидной, проксимальной части ладьевидной, полулунной, кости - трапеции и оснований 2-5 костей запястья)
Импланты ладьевидной и полулунной костей могут влиять на все кости запястья, основания костей пясти (кроме первой) и лучевую/локтевую кость, вызывая разрушения ладьевидно-полулунной связки
о Лизис часто визуализируется как округлые просветления, как правило, множественные:
- Часто имеет место скперозированный край
- Остеопороз влияет на степень визуализации распространенности лизиса
• Артродез/резекция запястья:
о Тотальный артродез запястья, как правило, не выполняется, так как приводит к выраженному ограничению подвижности
о Частичный артродез/резекция преследует три цели: ↓ болевого синдрома, сохранение некоторого объема движений, исключение осложнений при установке силиконовых имплантов
о Применяют различные схемы артродеза и резекции, в зависти от области развития артрита:
- Артрит первого пястно-запястного сустава:
Реконструкция связок/интерпозиция сухожилий: резекция кости-трапеции, реконструкция боковой связки с лучевым сгибателем запястья через канал в основании первой пястно-фаланговой кости, интерпозиция свернутого сухожилия в дефект кости-трапеции (± мелкий силиконовый имплант)
Артродез пястно-запястного сустава (значительное ограничение подвижности)
- Лучезапястный артрит с различными поражениями ладьевидно-полулунной и полулунно-трехгранной связок и треугольного фиброхрящевого комплекса:
Сращение костей запястья на стороне лучевой кости (ладьевидная-кость-трапеция-трапециевидная)
Сращение костей запястья на стороне локтевой кости (четыре угла: головчатая-крючковидная-полулунная-трехгранная)
± резекция всех частей проксимального ряда костей запястья
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: тонкий силиконовый имплант, установленный после резекции большей части кости-трапеции по поводу остеоартрита. Визуализируется реконструкция лучевой связки, на что указывает лигатурный фиксатор. Отмечается подвывих, также как и износ импланта, который оказался несостоятельным вследствие недостаточной поддержки и патологической подвижности.
(Справа) Рентгенография в ЗП проекции: сращение кости-трапеции, трапециевидной кости и основания первой плюсневой кости при остеоартрите. Также визуализируется область резекции проксимального ряда запястья (ладьевидная, полулунная и трехгранная кость).
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: эрозивная деформация по типу крыла чайки дистальных межфаланговых суставов, характерная для эрозивного остеоартрита. Кроме того, два из проксимальных межфаланговых суставов были замещены при артропластике по Swanson; тела имплантов имеют прямоугольную форму, и ножки протезов выступают в тело кости.
(Справа) Рентгенография в ЗП проекции: прямоугольное тело и удлиненная треугольная ножка протеза при артропластике по Swanson. Определяется отклонение сустава в локтевую сторону и умеренный лизис и резорбция костной ткани вокруг ножки в фаланге.
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: тело импланта Swanson, перелом и смещение с ножки протеза. Переломы петли импланта являются характерными, как видно на данном снимке. В области второго импланта визуализируется перелом ножкой протеза, проходящей через тело пястной кости - другой характерный вид перелома этого типа имплантов.
(Справа) Рентгенография в ЗП проекции: импланты Swanson 2-5 пястно-фаланговых суставов. У каждого дистальный фланг (нечетко визуализируется) отломан от тела В вследствие нагрузки и отсутствия сопротивления данных суставов при локтевом отведении кисти. Это характерный тип несостоятельности протеза.
2. МРТ при эндопротезе и артродезе мелких суставов кисти, стопы:
• Силиконовые импланты имеют низкий сигнал во всех последовательностях МРТ
• Перелом протеза:
о Переломы лучше визуализируются, чем на рентгенограмме
о Мелкие фрагменты визуализируются на фоне скопления жидкости
• Болезнь частиц:
о Синовит:
- Низкая интенсивность сигнала в Т1, высокий сигнал от жидкости в T2
- Утолщенная синовиальная оболочка
о Отек костного мозга, остеолиз:
- Низкая интенсивность сигнала в Т1, высокая интенсивность сигнала в режиме T2 в костном мозге и кистах
3. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод диагностики:
о Импланты и множество осложнений должны быть выявлены при рентгенографии
о МРТ позволяет визуализировать распространенность синовита и костной деструкции
(Слева) Рентгенография в ЗП проекции: мелкий остаточный фрагмент несостоятельного силиконового импланта кости-трапеции с проксимальным подвывихом первою пястно-фалангового сустава. Визуализируются большие кисты практически во всех прилегающих костях, образовавшиеся вследствие остеолиза.
(Справа) Фронтальное Т1ВИ МР-И большого пальца кисти, этот же случай: перелом остаточного фланга треугольной формы импланта кости-трапеции, расположенною в основании первой пястной кости.
(Слева) Фронтальное Т2 FS МР-И, этот же случай: синовит округлой формы с высоким сигналом вокруг остеолитических кист оснований второй и третьей костей пясти, а также трапециевидной, головчатой и крючковидной костей. Синовит/остеолиз в этом случае массивный.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: силиконовый имплант первой плюсне-фаланговой кости. Тело импланта в суставе, а единственная ножка выступает в проксимальную фалангу большою пальца стопы. Определяется отек мягких тканей и признаки просветления на границе ножки импланта и кости. Такие ранние признаки нестабильности сустава не удивительны, так как ножка не закреплена в кости.
(Слева) Рентгенография большого пальца стопы в ПЗ проекции: артропластика плюсне-фалангового сустава силиконовым протезом. Тело импланта сломано. Один из отломков продуцирует частицы, что в свою очередь приводит к остеолизу.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: дефекты после удаления ранее установленною силиконовою импланта первою плюсне-фалангового сустава. Визуализируется плотный материал, установленный при попытке артродеза, это коралл, выбранный в качестве каркаса, так как он имеет полости схожего размера с гаверсовым каналом.
в) Дифференциальная диагностика эндопротеза, артродеза мелких суставов кисти и стопы:
1. Септический артрит:
• Субхондральные кисты, эрозии имитируют остеолиз при болезни частиц
• Отсутствие импланта (импланты, как ни странно, можно легко пропустить)
2. Воспалительный артрит:
• Субхондральные кисты, эрозии, повреждение хряща при ревматоидном или пирофосфатном артрите имитируют остеолиз при болезни частиц
г) Патология:
1. Общая характеристика:
• Этиология:
о Выступ импланта при артропластике по Swanson в мелких трубчатых костях не цементируется (нет солидной фиксации):
- Патологические повторяющиеся движения происходят в пястно-фаланговых, плюсне-фаланговых, межфаланговых суставах вследствие нестабильности мягких тканей:
Приводит к фрагментации и несостоятельности протеза или кости
- Нестабильность мягких тканей или контрактуры (особенно, у пациентов с РА) приводят к патологической нагрузке на петлю протеза:
Характерные очаги: ладонный подвывих пястно-фаланговых суставов, локтевое смещение пястно-фаланговых суставов
Повышенный риск развития перелома петли или дислокации ножки из тела кости
о Нестабильность мягких тканей запястья (особенно при РА) приводит к риску дислокации протеза запястья:
- Транслокация локтевой кости
- Участки нестабильности костей запястья
2. Макроскопические и хирургические особенности:
• В извлеченных имплантах визуализируются переломы, фрагментация:
о В естественных условиях может играть роль окисление
о Механические факторы (патологическое движение), безусловно, также играют роль
3. Микроскопия:
• Макрофаги содержат обломки металла, силикона или кость
д) Клинические особенности:
1. Проявления:
• Типичные симптомы/признаки:
о Болевой синдром, смещение
о Возможно острое или подострое начало
2. Демография:
• Возраст:
о Возрастные пациенты, склонные к развитию деструктивного артрита
• Пол:
о Мужчины < женщины, зависит от заболеваемости РА (наиболее частая причина необходимости установки имплантов мелких суставов)
3. Течение и прогноз:
• 17-летняя выживаемость имплантов по типу Swanson: 63% (хотя в 2/3 случаев переломы визуализируются на рентгенограмме):
о Улучшение срока службы с помощью стабилизации мягких тканей, перекрестная внутренняя транспозиция и реконструкция запястья
о Использование металлических уплотнителей не снижает частоту переломов имплантов
• Несостоятельная артропластика, как правило, приводит к прогрессированию разрушений:
о Фрагментация полиэтилена, металла, костной ткани, цемента
о Остеолиз или перелом
• Незащищенный перипротезный перелом может быть полным, со смещением
• Пиролитический углерод: новый метод:
о Одно исследование показало необходимость хирургической ревизии или изъятия протеза в 30% случаев
о Осложнения при выполнении рентгенографии:
- Смещение (32%)
- Нестабильность (40%)
- Перипротезный перелом (8,5%)
- Локтевой подвывих сустава (4,3%)
о Клинический срок службы имплантов значительно больше, чем поданным визуализации при рентгенографии
4. Лечение:
• Несостоятельный, приводящий к болевому синдрому имплант, требует проведения ревизии:
о Рекомендовано проведение ревизии перед разрушением костной ткани
о Ревизия может потребовать выполнения артродеза
• Несостоятельные импланты мелких суставов у пациентов с РА могут не требовать ревизии при отсутствии болевого синдрома
е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:
• Следует искать участки повышенной плотности на рентгенограмме (ровный контур, отсутствие трабекул или дифференцировки кортикального слоя) для выявления силиконовых имплантов
• Необходимо оценивать локализацию силиконовых имплантов, особенно на рентгенограмме в боковой проекции, с целью определения дислокации
• Следует искать смещение суставов (что предполагает несостоятельность силиконового протеза)
• Следует искать незначительные неровности импланта или изменения линии/изгиба кортикального слоя для выявления перелома импланта или кости
• Необходимо установить локализацию несостоятельности; искать малые признаки
ж) Список использованной литературы:
1. Gaspar МР et al: Management of complications of wrist arthroplasty and wrist fusion. Hand Clin. 31 (2):277-292, 2015
2. Satteson ES et al: The management of complications of small joint arthrodesis and arthroplasty. Hand Clin. 31 (2):243-266, 2015
