Эволюция эндопротезирования первого плюснефалангового сустава

Введение. Среди заболеваний первого плюснефалангового сустава (1 ПФС), требующих оперативного лечения, выделяют остеоартроз (до 69 %), ревматоидный артрит (до 26 %), а также опухоли, опухолеподобные заболевания и гнойные артриты (до 5 %). Актуальность лечения артроза 1 ПФС определяется высокой заболеваемостью и функциональной значимостью этой анатомической структуры. Хирургия суставов на сегодняшний день сосредоточена на восстановительном эндопротезировании, при котором используют импланты, выдерживающие вес тела человека, восстанавливающие движения в суставе, поддерживающие функцию плюсне-сесамовидных суставов, а также сохраняющие длину плюсневой кости.

Цель работы — проанализировать данные зарубежной и отечественной литературы, посвященной эндопротезированию 1 ПФС, и кратко представить аналитические данные по результатам использования различных имплантов.

Материалы и методы. В данной статье представлены обобщенные сведения отечественных и зарубежных публикаций на тему эндопротезирования 1 ПФС. В информационных системах PubMed, eLIBRARY, MedLine, Scopus проводился анализ литературы с использованием следующей терминологии: «эндопротезирование первого плюснефалангового сустава», «оперативное лечение hallux rigidus», «остеоартроз первого плюснефалангового сустава», «results of endoprosthetics of the 1st metatarsophalangeal joint», «modernization of implants of the 1st metatarsophalangeal joint». Проанализированы материалы с 1968 по 2022 год включительно.

Результаты и обсуждение. Идеальный имплант должен восстанавливать движения, улучшать функцию, поддерживать суставную стабильность, распределять нагрузку на суставные поверхности и быть износостойким. На протяжении многих лет использовались различные материалы для достижения простоты и надежности конструкций. Эндопротезы совершенствовались и изменялись. Их стали подразделять на группы по материалу и конструкции, а также по признакам ограничения степеней свободы, состава трибологической пары, количества замещения суставных поверхностей.

Заключение. Импланты нового поколения имеют более прочную конструкцию, анатомичную форму и улучшенную остеоинтеграцию. Эти достижения обусловили повышение удовлетворенности пациентов и увеличение срока службы эндопротезов. Тем не менее, остается высокий процент осложнений после эндопротезирования 1 ПФС. Это свидетельствует о необходимости продолжения исследований и  дальнейшей работы по усовершенствованию имплантов, чтобы сделать их более эффективными и удобными в использовании.

1. Карданов А.А. Хирургическая коррекция деформация стопы. М.: Медпрактика-М; 2016:220.

2. Хирургия стопы и голеностопного сустава. Многосторонний подход. Под ред. Хайера К.Ф., Берлета Г.Ч., Филбина Т.М. и др.; науч. ред. пер. О. А. Каплунов. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2022:528.

3. Márquez JA, Oliva XM. Hallux rigidus: aetiology, diagnosis, classification and treatment. Rev esp cir ortop traumatol. 2010;54(5):321-328. doi: 10.1016/S1988-8856(10)70254-6

4. Нурмухаметов М.Р. Принципы хирургического лечения больных с остеоартритом I плюснефалангового сустава. Научно-практическая ревматология. 2018;56(3):122-125. doi: 10.14412/1995-4484-2018-363-372

5. Hamid KS, Parekh SG. Clinical Presentation and Management of Hallux Rigidus. Foot Ankle Clin. 2015;20(3):391-9. doi: 10.1016/j.fcl.2015.04.002

6. Бобров Д.С., Слиняков Л.Ю., Ченский А.Д. и др. Деформирующий остеоартроз первого плюснефалангового сустава, или ригидный I палец стопы: клиника, диагностика и лечение (аналитический обзор литературы). Кафедра травматологии и ортопедии. 2014;(3):4-12.

7. Brage ME, Ball ST. Surgical options for salvage of end-stage hallux rigidus. Foot Ankle Clin. 2002;7(1):49-73. doi: 10.1016/s1083-7515(01)00004-3

8. Turner WA, Merriman LM. Clinical Skills in Treating the Foot. 2nd ed. Philadelphia: Elsevier Churchill Livingstone Publ.; 2005:496.

9. Sullivan MR. Hallux rigidus: MTP implant arthroplasty. Foot Ankle Clin. 2009;14(1):33-42. doi: 10.1016/j.fcl.2008.11.009

10. Joyce TJ. Implants for the first metatarsophalangeal joint and prospective considerations. Expert Rev Med Devices. 2005;2(4):453-464. doi: 10.1586/17434440.2.4.453

11. Stone OD, Ray R, Thomson CE, Gibson JN. Long-Term Follow-up of Arthrodesis vs Total Joint Arthroplasty for Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2017;38(4):375-380. doi: 10.1177/1071100716682994

12. Linklater JM. Imaging of sports injuries in the foot. AJR Am J Roentgenol. 2012;199(3):500-508. doi: 10.2214/AJR.12.8547

13. Stokes IA, Hutton WC, Stott JR. Forces acting on the metatarsals during normal walking. J Anat. 1979;129(Pt 3):579‑590.

14. Santos Silva M, Rodrigues-Pinto R, Barros LH, Sousa A, Muras J. Arthrodesis versus Arthroplasty of the First Metatarsophalangeal Joint in the Treatment of Hallux Rigidus - A Comparative Study of Appropriately Selected Patients. Rev Bras Ortop (Sao Paulo). 2020;55(1):40-47. doi: 10.1055/s-0039-1700815

15. Hallinan JTPD, Statum SM, Huang BK, et al. High-Resolution MRI of the First Metatarsophalangeal Joint: Gross Anatomy and Injury Characterization. Radiographics. 2020;40(4):1107-1124. doi: 10.1148/rg.2020190145

16. Vulcano E, Chang AL, Solomon D, Myerson M. Long-Term Follow-up of Capsular Interposition Arthroplasty for Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2018;39(1):1-5. doi: 10.1177/1071100717732124

17. Perler AD, Nwosu V, Christie D, Higgins K. End-stage osteoarthritis of the great toe/hallux rigidus: a review of the alternatives to arthrodesis: implant versus osteotomies and arthroplasty techniques. Clin Podiatr Med Surg. 2013;30(3):351-395. doi: 10.1016/j.cpm.2013.04.011

18. Konkel KF, Menger AG, Retzlaff SA. Results of metallic Hemi-Great Toe Implant for Grade III and early Grade IV hallux rigidus. Foot Ankle Int. 2009;30(7):653-660. doi: 10.3113/FAI.2009.0653

19. Dos Santos AL, Duarte FA, Seito CA, et al. Hallux Rigidus: prospective study of joint replacement with hemiarthroplasty. Acta Ortop Bras. 2013;21(2):71-75. doi: 10.1590/S1413-78522013000200001

20. Vanore J, O'Keefe R, Pikscher I. Complications of silicone implants in foot surgery. Clin Podiatry. 1984;1(1):175-198.

21. Poutoglidou F, Drummond I, Ha J, et al. Thou Shalt Not Fuse: Implant Survival Outcomes And Complications Following Arthroplasty In Hallux Rigidus. J Foot Ankle Surg (Asia-Pacific). 2023;10(4):175-181. doi: 10.5005/jpjournals-10040-1316

22. Ris HB, Mettler M, Engeloch F. Langzeitergebnisse mit der Silastik-Endoprothese nach Swanson am Grosszehengrundgelenk. Diskrepanz zwischen Klinik und radiologischem Befund. Zeitschr Orthop. 1988;126:526‑529. doi: 10.1055/s-2008-1044478

23. Kampner SL. Total joint replacement in bunion surgery. Orthopedics. 1978;1(4):275-84. doi: 10.3928/0147-7447-19780701-03

24. Kampner SL. Total joint prosthetic arthroplasty of the great toe--a 12-year experience. Foot Ankle. 1984;4(5):249-261. doi: 10.1177/107110078400400506

25. Swanson AB, Lumsden RM, Swanson GD. Silicone implant arthroplasty of the great toe. A review of single stem and flexible hinge implants. Clin Orthop Relat Res. 1979;(142):30-43.

26. Hetherington VJ, Cwikla PS, Malone M. Review of First Metatarsophalangeal Joint Implants. In: Hetherington VJ. (eds.) Textbook of Hallux Valgus and Forefoot Surgery. 2000:347-358.

27. Gerbert J. Textbook of Bunion Surgery. 4th ed. London; Eurospan Publ.; 2012:388.

28. Clough TM, Ring J. Silastic first metatarsophalangeal joint arthroplasty for the treatment of end-stage hallux rigidus. Bone Joint J. 2020;102-B(2):220-226. doi: 10.1302/0301-620X.102B2.BJJ-2019-0518.R2

29. Jarvis BD, Moats DB, Burns A, Gerbert J. Lawrence design first metatarsophalangeal joint prosthesis. J Am Podiatr Med Assoc. 1986;76(11):617-624. doi: 10.7547/87507315-76-11-617

30. Hetherington VJ, Cuesta AL. Implant arthroplasty of the first metatarsophalangeal joint and alternatives. In Levy LA, Hetherington VJ (eds.) Principles and Practice of Podiatric Medicine. New York: Churchill Livingstone Publ.; 1990:1005.

31. Dobbs B. LaPorta great toe implant. Long-term study of its efficacy. Student Research Group. J Am Podiatr Med Assoc. 1990;80(7):370-373. doi: 10.7547/87507315-80-7-370

32. Granberry W, Schafer KA, McCormick JJ, Marks RM. Forefoot Success. Instr Course Lect. 2021;70:587-610.

33. Joyce TJ. Implants for the first metatarsophalangeal joint and prospective considerations. Expert Rev Med Devices. 2005;2(4):453-464. doi: 10.1586/17434440.2.4.453

34. Brage ME, Ball ST. Surgical options for salvage of end-stage hallux rigidus. Foot Ankle Clin. 2002;7(1):49-73. doi: 10.1016/s1083-7515(01)00004-3

35. Hasselman CT, Shields N. Resurfacing of the First Metatarsal Head in the Treatment of Hallux Rigidus. Tech Foot Ankle Surg. 2008;7(1):31-40. doi: 10.1097/BTF.0b013e318165c356

36. Arthrosurface HemiCAP Resurfacing. In Wiesel SW. (ed.) Operative Techniques in Orthopaedic Surgery. 2nd ed. Philadelphia: LWW Publ.; 2015;4:135-146.

37. Butterworth ML, Ugrinich M. First Metatarsophalangeal Joint Implant Options. Clin Podiatr Med Surg. 2019;36(4):577‑596. doi: 10.1016/j.cpm.2019.07.003

38. Jørsboe PH, Pedersen MS, Benyahia M, et al. Mid-Term Functionality and Survival of 116 HemiCAP® Implants for Hallux Rigidus. J Foot Ankle Surg. 2021;60(2):322-327. doi: 10.1053/j.jfas.2020.10.010

39. Park YH, Jung JH, Kang SH, et al. Implant Arthroplasty versus Arthrodesis for the Treatment of Advanced Hallux Rigidus: A Meta-analysis of Comparative Studies. J Foot Ankle Surg. 2019;58(1):137-143. doi: 10.1053/j.jfas.2018.08.045

40. Zeichner AM. Component first metatarsophalangeal joint replacement. A new approach. J Am Podiatr Med Assoc. 1985;75(5):254-257. doi: 10.7547/87507315-75-5-254

41. Merkle PF, Sculco TP. Prosthetic replacement of the first metatarsophalangeal joint. Foot Ankle. 1989;9(6):267-71. doi: 10.1177/107110078900900603

42. Boberg JS: Koenig total toe implant arthroplasty. In: Vickers NS, (ed.) Reconstructive Surgery of the Foot and leg, Update 96. Tucker, Ga: Podiatry Institute Publ.; 1996:136-138.

43. Koenig RD. Revision arthroplasty utilizing the Biomet Total Toe System for failed silicone elastomer implants. J Foot Ankle Surg. 1994;33(3):222-227.

44. Koenig RD, Horwitz LR. The Biomet Total Toe System utilizing the Koenig score: a five-year review. J Foot Ankle Surg. 1996;35(1):23-26. doi: 10.1016/s1067-2516(96)80008-1

45. Pulavarti RS, McVie JL, Tulloch CJ. First metatarsophalangeal joint replacement using the bio-action great toe implant: intermediate results. Foot Ankle Int. 2005;26(12):1033-1037. doi: 10.1177/107110070502601206

46. Barták V, Heřt J, Štědrý J, et al. Long-term results of total joint arthroplasty and phalangeal hemiarthroplasty of the first metatarsophalangeal joint using the ToeFit Plus™ system. Foot Ankle Surg. 2022;28(1):56-61. doi: 10.1016/j.fas.2021.01.014

47. Johnson MD, Brage ME. Total Toe Replacement in the United States: What Is Known and What Is on the Horizon. Foot Ankle Clin. 2016;21(2):249-266. doi: 10.1016/j.fcl.2016.01.004

48. Arbuthnot JE, Cheung G, Balain B, et al. Replacement arthroplasty of the first metatarsophalangeal joint using a ceramiccoated endoprosthesis for the treatment of hallux rigidus. J Foot Ankle Surg. 2008;47(6):500-504. doi: 10.1053/j.jfas.2008.08.007

49. Dawson-Bowling S, Adimonye A, Cohen A, et al. MOJE ceramic metatarsophalangeal arthroplasty: disappointing clinical results at two to eight years. Foot Ankle Int. 2012;33(7):560-564. doi: 10.3113/FAI.2012.0560

50. Nagy MT, Walker CR, Sirikonda SP. Second-Generation Ceramic First Metatarsophalangeal Joint Replacement for Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2014;35(7):690-8. doi: 10.1177/1071100714536539

51. Johnson MD, Brage ME. Total Toe Replacement in the United States: What Is Known and What Is on the Horizon. Foot Ankle Clin. 2016;21(2):249-66. doi: 10.1016/j.fcl.2016.01.004

52. Richter M. Total joint replacement of the first metatarsophalangeal joint with Roto-Glide as alternative to arthrodesis. Fuß Sprunggelenk. 2019;17(1):42-50. doi: 10.1016/j.fuspru.2019.01.003

53. Daniels TR, Younger AS, Penner MJ, et al. Midterm Outcomes of Polyvinyl Alcohol Hydrogel Hemiarthroplasty of the First Metatarsophalangeal Joint in Advanced Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2017;38(3):243-247. doi: 10.1177/1071100716679979

54. Glazebrook M, Morash J, Alhadhoud M, Daniels TR. Preliminary Experience With Polyvinyl Alcohol Hydrogel Implant for Pathology of the Second Metatarsal Head. Foot Ankle Int. 2019;40(11):1304-1308. doi: 10.1177/1071100719866700

55. Baumhauer JF, Singh D, Glazebrook M, et al. Prospective, Randomized, Multi-centered Clinical Trial Assessing Safety and Efficacy of a Synthetic Cartilage Implant Versus First Metatarsophalangeal Arthrodesis in Advanced Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2016;37(5):457-469. doi: 10.1177/1071100716635560

56. Eble SK, Hansen OB, Chrea B, et al. Clinical Outcomes of the Polyvinyl Alcohol (PVA) Hydrogel Implant for Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2020;41(9):1056-1064. doi: 10.1177/1071100720932526

57. Shimozono Y, Hurley ET, Kennedy JG. Early Failures of Polyvinyl Alcohol Hydrogel Implant for the Treatment of Hallux Rigidus. Foot Ankle Int. 2021;42(3):340-346. doi: 10.1177/1071100720962482

58. Lee W, Wang C, Prat D, et al. Patient Satisfaction Following Hallux Rigidus Treatment With a Synthetic Cartilage Implant. Foot Ankle Spec. 2023;16(6):527-536. doi: 10.1177/19386400211001993