Углеродные эндопротезы тазобедренного сустава экспертное мнение

Эндопротезирование в вопросах и ответах

Что такое поверхностное эндопротезирование и зачем хирургу-ортопеду абсолютный слух? Александр Тарасов, врач Юсуповской больницы по направлению ортопедической реабилитации продолжает рассказывать читателям Вести.Медицина об эндопротезах.

Поверхностное эндопротезирование

Существует особый вариант эндопротезирования тазобедренного сустава, который называется поверхностным эндопротезированием, или рисерфейсингом. При этом варианте шейку бедренной кости сохраняют, а обрабатывают только головку бедренной кости. Затем в шейку бедренной кости вставляется штифт, к которому монолитно прикреплена металлическая полусфера, которая вращается в чашке вертлужного компонента эндопротеза.

Поверхностное эндопротезирование достаточно заманчива и авантюрная идея — ведь при такой операции шейка бедренной кости сохраняется, и, когда срок службы эндопротеза истечет, его без особых проблем можно будет поменять на обычный тотальный эндопротез. Логично??

Поверхностное эндопротезирование не ново: оно активно применялось еще в 1970-х годах, но несовершенство материалов, использовавшихся тогда для изготовления эндопротезов, часто приводило к неудовлетворительным результатам. Поверхностные эндопротезы достаточно быстро расшатывались и служили гораздо меньше времени, чем тотальные.

Современные поверхностные эндопротезы уже способны конкурировать с традиционными тотальными эндопротезами почти на равных. К тому же у поверхностных эндопротезов есть существенное преимущество перед тотальными: при их установке в меньшей степени меняется структура бедренной кости, поэтому меньше риск того, что верхняя ее часть будет рассасываться из-за недостаточной нагрузки (то есть меньше риск стресс-шилдинга).

Другое потенциальное преимущество поверхностного эндопротеза состоит в том, что он более точно воспроизводит нормальную анатомию тазобедренного сустава, и поэтому при использовании такого эндопротеза меньше риск вывиха, а мышцы, окружающие протезированный сустав, будут работать эффективнее.

Однако есть важный недостаток. Поверхностный эндопротез подходит не всем. Его нельзя использовать, если имеются значительная деформация шейки или тела бедренной кости, кисты в шейке бедренной кости или остеопороз. В клинических исследованиях наблюдался достаточно высокий процент неудач (раннее расшатывание поверхностного эндопротеза с необходимостью его замены) у женщин, при ожирении, а также в тех случаях, когда поводом к эндопротезированию был артрит (ревматоидный и т. д.) или асептический некроз головки бедренной кости.

Пациентам с таким «букетом» заболеваний лучше устанавливать традиционный тотальный эндопротез тазобедренного сустава. В остальных случаях поверхностное эндопротезирование — вполне разумная, щадящая альтернатива классическому тотальному.

Сертификаты

Квалифицированный врач ортопед обладает профессиональными знаниями по оказанию первой медицинской помощи при повреждениях и заболеваниях опорно-двигательного аппарата. А также травматолог-ортопед использует в своей работе современные методики обеспечения неподвижного состояния переломов.

Как продлить срок службы эндопротеза тазобедренного сустава

Эндопротезирование тазобедренного сустава – операция достаточно серьезная, требующая вложений и сил на подготовку и реабилитацию. Поэтому естественно, что пациенты в первую очередь интересуются сроком службы будущего имплантата.

Неравномерный износ вертлужного компонента.

Ни один врач не ответит, сколько конкретно будет «жить» та или иная модель. Можно говорить только о расчетном сроке. Но, зная некоторые детали о пациенте и изучив его анамнез, можно спрогнозировать более точное время. Срок службы эндопротеза тазобедренного сустава также зависит от того, насколько скрупулезно соблюдал прооперированный человек указания врача в реабилитационный период и после него.

Раскол керамической головки.

Что нельзя делать после операции

Постоперационный период играет ключевую роль для продолжительности срока службы протеза тбс. Очень важно постоянно следить за прооперированным бедром, соблюдая его правильное положение:

  • спать первые дни только на спине, сохраняя полуотведенное положение ноги;
  • поворачиваться на здоровый бок можно, но только слегка отведя протезированную ногу. Для страховки лучше подложить под нее валик или подушку;
  • постоянно спать на здоровом боку допустимо не ранее, чем через 2 недели;
  • первую неделю не двигать больным бедром с большой амплитудой, не совершать резких и вращательных движений;
  • ни при каких обстоятельствах не сгибать бедро под углом менее 90 градусов (стулья должны быть высокими или подложить подушку);
  • нельзя скрещивать ноги или закладывать одну на другую;
  • очень важно регулярно выполнять специальные упражнения.

Через три месяца по рентгенограмме врач оценит состояние сустава.

Новость о том, что правительство Медведева запретило государственным медицинским учреждениям закупать импортные аппараты искусственной вентиляции легких (ИВЛ), костыли, бинты и ещё десяток позиций вызвала в сети большой резонанс.

Запрет на бинты и ИВЛ сразу попал в заголовки. Функционал этих предметов очев иден людям, и абсурд их запрета ясен каждому. Вне фокуса внимания осталось главное – запрет импортных эндопротезов. Паблик «Врач здорового человека» объясняет суть готовящейся афёры:

«Эндопротезрование – это замена разрушенных суставных поверхностей специальными металлическими конструкциями (эндопротезами). Наиболее распространены операции по эндопротезированию плечевого, коленного и тазобедренного суставов. Тазобедренный сустав – абсолютный лидер. Операция по его замене ежегодно требуется 1 человеку из 1000. Причин разрушения тазобедренного сустава две: деформирующий артороз и перелом проксимального бедра (перелом шейки бедра). В России ежегодно выполняется более 100 000 операций по замене тазобедренного сустава.

Эндопротез – высокотехнологичное устройство. Главная его часть – пара трения. Она должна выдерживать постоянные нагрузки в течение длительного времени. Разумеется, такая штука стоит дорого, тысячи долларов. Если учесть огромный объем выполняемых операций по замене суставов, рынок получается весьма привлекательным. Этот рынок и решили захватить совершенно конкретные структуры, пролоббировавшие запрет на использование импортных эндопротезов.

Нужны ли нам отечественные производители эндопротезов? Конечно да, с этим ни один здравомыслящий человек спорить не станет. Вот только качественных российских эндопротезов не существует. В России нет ни одного уважаемого производителя с длинной историей и безупречной репутацией. Самые разные организации – и медицинские, и даже военно-космические – время от времени решают запустить такое производство. Какое-то время они выпускают эндопротезы, но должное качество обеспечить не могут. Они проигрывают конкуренцию западным изделиям и уходят с рынка. Опыт и культура производства не накапливаются. Прогресса нет, и деньги достаются иностранцам.

Читайте так же:  Отличие мрт от кт суставов

Впрочем, какое-то количество российских эндопротезов все же устанавливается, и хирурги травматологи-ортопеды сталкиваются с последствиями таких операций. Некачественная российская пара трения быстро разрушается. Ее фрагменты попадают в полость сустава, вызывая серьезные осложнения. Они требуют ревизионного эндопротезирования – замены пришедшего в негодность эндопротеза или его отдельных частей. Это травматичное, длительное хирургическое вмешательство с последующей сложной реабилитацией. Оно существенно опасней и тяжелей первичного эндопротезирования. И гораздо дороже.

Главная ловушка в том, что ревизионное эндопротезирование не покрывается государственной системой медицинского страхования. Если первичная установка искусственного сустава в большинстве регионов проводится за счет ОМС и бесплатна для пациента, то после того, как этот российский протез развалится, платить за его замену придётся из своего кармана. Специалисты знают, что срок службы отечественной металлоконструкции измеряется годами, а иностранный эндопротез безотказно прослужит более 10 лет, а то и все 20. Тотальный переход на отечественные эндопротезы вызовет скачок осложнений. Они повлекут за собой дорогостоящее ревизионное эндопротезирование, которое многие пожилые пациенты могут просто не пережить, даже если и найдут на него деньги.

Предположим, Минздрав предоставит на повторное эндопротезирование квоты – по непроверенной информации обсуждается сумма в 240 000 руб. Но тогда в чем экономическая логика? Вначале заплатить за плохие протезы, а затем заплатить за их замену? Ревизионные операции дороже первичных минимум на 60%.

Эндопротез тазобедренного сустава и способ его изготовления

Использование: в области медицины, а именно в травматологии и ортопедии. Сущность: эндопротез выполнен в виде каркаса из углеродных нитей, причем каркас головки выполнен трехмерно-ортогонально армированным. Каркас шейки выполнен с искривленной структурой вдоль основной оси, сжатой в перпендикулярном к оси плоскости, стержневая часть выполнена с искривлением нитей в плоскости, параллельной плоскости симметрии. Каркас заполнен пироуглеродом. Способ изготовления эндопротеза осуществляется путем полимеризации в оправке, термообработки, насыщения пироуглеродом, при нагревании каркаса сначала поперек оси, а потом вдоль оси. Положительный эффект: повышается надежность за счет повышения прочности в наиболее нагруженных зонах. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно, к травматологии и ортопедии. Известно большое число эндопротезов тазобедренного сустава, как правило металлических. Металлический эндопротез в напряженных участках, например в области шейки, имеет пониженную прочность; тем более в зонах перехода в металлических деталях возникают местные напряжения, так как в этих местах он значительно тоньше. Отсюда вытекает проблема создания эндопротеза с распределенной прочностью.

Известно применение в травматологии и ортопедии металлических эндопротезов тазобедренной кости [1]. Недостатком эндопротезов-аналогов является недостаточная прочность в зонах перехода, возникновение металлоза в живых тканях.

Известен способ-аналог изготовления эндопротеза тазобедренной кости [2] , по которому эндопротез изготавливают путем заливки пакета рулонов из сеток биокерамических наполнителем.

Недостатком эндопротеза, обусловленным способом его изготовления, является то, что прочность эндопротеза низка несмотря на придание основным элементам спиральной структуры.

Известен эндопротез тазобедренного сустава и способ его изготовления, по которому эндопротез изготавливают из различных жгутов, нитей органических, углеродных и т.п., пропитывая, набирая и располагая их в форме для формирования таким образом, что в наиболее напряженных участках располагаются жгуты с большей прочностью.

Недостатком указанного эндопротеза является то, что при изготовлении, как правило, сложно организовать переходы одного наполнителя к другому, поэтому в процессе формирования образуются дефекты, которые усугубляются при дальнейших технологических переделах, а впоследствии и при эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности эндопротеза тазобедренного сустава за счет повышения прочности в наиболее нагруженных зонах.

Цель достигается тем, что у эндопротеза, включающего головку и стержень, соединенные шейкой, выполненного в виде каркаса из углеродных нитей, головка каркаса выполнена трехмерно-ортогонально армированной, шейка — с искривленной структурой вдоль оси и в перпендикулярной к оси плоскости, а стержень имеет искривление нитей в плоскости, параллельной плоскости симметрии, причем углеродные нити каркаса заполнены пироуглеродом.

Цель достигается также тем, что в способе изготовления эндопротеза тазобедренного сустава, включающем изготовление каркаса из углеродных нитей, пропитку связующим и механическую обработку, каркас после пропитки связующим деформируют, помещают в оправку, имеющую изгиб в области, соответствующей области шейки каркаса, и длину, меньшую, чем длина каркаса, сушат и полимеризуют в оправке, затем извлекают каркас из оправки и после термообработки насыщают пироуглеродом, нагревая каркас сначала поперек, а потом вдоль оси.

Именно описанный эндопротез и способ его изготовления позволяют получить эндопротез с повышенной надежностью за счет повышения прочности в наиболее нагруженных зонах.

Искривленная структура вдоль оси повторяет конфигурацию натуральной кости, что положительно сказывается на прочности имплантанта. Отсутствие взаимосвязанных волокон на всю длину имплантанта может приводить к снижению прочности при динамических нагрузках вплоть до его разрушения, т.к. жгуты и нити имеют концы, расположенные на небольшом расстоянии от расположенных в этом же сечении углеродных жгутов.

Кроме того, область шейки и стержневая часть сжаты в перпендикулярной к основной оси плоскости, что создает более плотную структуру, имеющую большее число нитей, создающих прочность на единицу площади, чем в других частях эндопротеза, а следовательно, повышает прочность, а поскольку эти участки наиболее напряжены при нагрузках, то эти мероприятия повышают надежность и работоспособность эндопротезов.

Важнейшей проблемой в повышении работоспособности и обеспечения долговечности является организация смазки взаимодействующих частей эндопротеза и ответной кости.

В качестве смазки в суставах циркулирует синовиальная жидкость, которая, заполняя зазоры между головкой бедренной кости и вертлужной впадиной тазовой кости, обеспечивает их безболезненное взаимодействие неограниченно длительное время.

Читайте так же:  Суставы плеч и рук

Особое значение приобретает порядок подвода «смазки» к трущимся зонам. В случае металлических эндопротезов даже при малейшем отклонении в форме сферической части создаются условия, когда в зонах наиболее нагруженных контактов смазка отжимается в зазоры, трущиеся поверхности высыхают с разрушениями и болевыми ощущениями.

В предложенном решении пироуглерод заполняет каркас таким образом, что на поверхности образована система открытых пор, взаимосвязанных между собой в объеме.

Способ изготовления по прототипу заключается в том, что пропитанные связующим жгуты, нити укладывают в форму, термообрабатывают и отверждают. Но при термообработке в форме не гарантировано сохранение существующей в каркасе организованной или произвольной пористости, поскольку каркас укладывают в форму с плотным прилеганием всей поверхности каркаса к форме, исходный же размер каркаса, даже такого, который приближается по обводам к форме, отличается от нее, поэтому поверхность каркаса затирается выступающими в других точках каркаса частями, что приводит к исчезновению выходящих на поверхность исходных пор.

При формовании в оправке в нее помещается заготовка каркаса, которая достаточно свободно размещается по основному объему, и деформации при формовании в зоне шейки и основания стержня не распространяются на другие части объема, поэтому после механической обработки насыщенной заготовки исходная структура сохраняется в готовом изделии, а структура в случае трехмерно-армированного каркаса имеет систему периодически расположенных пор.

В композиционных материалах, работающих в конструкции с разнонагруженными зонами, существенна не только прочность этих зон в основном направлении нагружения, но и в перпендикулярном к основному направлению.

Поэтому насыщение заготовки эндопротеза ведется сначала поперек основной оси, а затем вдоль.

Поскольку пироуглерод осаждается на нитях направленно, но и прочность в разных направлениях может различаться и при однонаправленном насыщении в особо нагруженных зонах могут появляться расслоения. Для исключения расслоения после поперечного проводят продольное насыщение. После насыщения пироуглеродом каркаса заготовку извлекают из камеры реактора, где она насыщалась, и подвергают механической обработке для получения эндопротеза. Механическую обработку проводят в специальной оснастке для закрепления на станке, в том числе излишние части заготовки срезают пропорционально, создавая симметрию относительно зон уплотненной структуры.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволило установить соответствие их критерию «новизна». При изучении других технических решений в данной области техники не выявлено признаков, сходных с отличительными в заявляемом техническом решении, поэтому оно соответствует критерию «существенные отличия».

П р и м е р. На фиг.1 изображен эндопротез тазобедренного сустава. В области шейки 1 нити 2 искривлены вдоль основной оси эндопротеза под углом 135 o . На фиг.2 показаны нити 3, которые в области шейки сжаты в перпендикулярной к оси плоскости. Изготавливают каркас трехмерно-ортогонально армированный из углеродной нити УКН-5000 (ТУ 6-06-И106-83) в виде восьмигранной призмы высотой 220 мм и диаметром вписанной окружности 60 мм.

Углеродный каркас пропитывают связующим бакелитовым лаком ЛБС-4 с вязкостью 30 сП. После пропитки дают стечь излишкам связующего и каркас изгибают с отжимом в зоне изгиба и основания стержневой части. Далее каркас размещают в оправку, у которой в зоне шейки 1 изгиб, равный 135 o (как у натуральной кости).

Далее каркас сушат в течение 24 ч при комнатной температуре в оправке, проводят процесс полимеризации связующего по режиму: 80 o C — 2 ч, 100 o C — 2 ч, 180 o C — 4 ч, после чего каркас извлекают из оправки.

Затем в установке газофазного насыщения термообрабатывают при 800 o C в течение 4 ч, скорость подъема температуры до 800

50 o C в час. В этой же установке насыщают пироуглеродом из газовой фазы, размещая его между токоподводами поперек основной оси. Насыщают в течение 72 ч, после чего отключают установку и перебирают садку, устанавливая каркас вдоль основной оси. Насыщение проводят еще в течение 72 ч. После насыщения заготовку механически обрабатывают, промывают и сушат. Прочность в зоне шейки заявляемого эндопротеза равна 17000 Н.

Таким образом, получен эндопротез тазобедренного сустава, обладающий повышенной прочностью в напряженных участках, а следовательно, и надежностью. Способ изготовления позволяет на существующем технологическом оборудовании изготовить эндопротез тазобедренного сустава, обладающий также биосовместимостью.

1. Эндопротез тазобедренного сустава, включающий головку и стержень, соединенные шейкой, выполненной в виде каркаса из углеродных нитей, отличающийся тем, что головка каркаса выполнена трехмерно-ортогонально армированной, шейка — с искривленной структурой вдоль оси и в перпендикулярной к оси плоскости, а стержень имеет искривление нитей в плоскости, параллельной плоскости симметрии, причем углеродные нити каркаса заполнены пироуглеродом.

2. Способ изготовления эндопротеза тазобедренного сустава, включающий изготовление каркаса из углеродных нитей, пропитку связующим, термообработку и механическую обработку, отличающийся тем, что после пропитки связующим каркас деформируют, помещают в оправку, имеющую изгиб в области, соответствующей области шейки каркаса, и длину, меньшую чем длина каркаса, сушат и полимеризуют в оправке, затем извлекают каркас из оправки и после термообработки насыщают пироуглеродом, нагревая каркас сначала поперек оси, а затем вдоль оси.

Цементный или бесцементный эндопротез тазобедренного сустава?

Отличие цементных и бесцементных моделей эндопротезов тазобедренного сустава заключается в принципе их фиксации. Бесцементные компоненты эндопротеза покрыты пористым или гидроксиапатитовым покрытием, устанавливаются в кость по методу «плотной посадки» и впоследствии кость врастает в поверхность импланта. Цементные эндопротезы фиксируются в кости специальным полимерным цементом, изготовленным из полиметилметакрилата.

Цементные и бесцементные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава отличаются. Цементные ножки эндопротеза гладкие, а бесцементные – шероховатые. Цементные чашки изготавливаются из высокомолекулярного поперечно-связанного медицинского полиэтилена, а бесцементные делают из металлических сплавов с шероховатой наружной частью. Подробнее о том, какие бывают компонентны эндопротеза тазобедренного сустава вы можете прочитать в отдельной статье на нашем сайте (щелкните мышкой, чтобы перейти к этой статье).

Есть два компонента эндопротеза тазобедренного сустава, которые фиксируются к кости – ножка и чашка. Оба эти компонента могут быть цементными или бесцементными. Если один из них цементный, а другой – бесцементный, то такой эндопротез называют гибридным или реверс-гибридным.

Читайте так же:  Лечить суставы таза

Что такое костный цемент?

Костный цемент используется в медицине уже более 50 лет, и он находит себе применение не только в эндопротезировании для фиксации компонентов эндопротеза к кости, но и в других специальностях (для пластики тел позвонков, в стоматологии и т.д.). Костный цемент заполняет пространство между эндопротезом и костью и формирует эластичную зону, которая работает не только как амортизатор, поглощающий удары, но и равномерно распределяет нагрузку по всей кости, окружающей эндопротез. Равномерное распределение нагрузки от эндопротеза к кости особенно важно для ножки эндопротеза тазобедренного сустава, которая, как правило, имеет неидеальную адаптацию своей формы к форме канала бедренной кости, что приводит к появлению зон повышенной и сниженной нагрузки (неравномерное распределение сил).

Костный цемент по своей химической сути является плексигласом, или, точнее, полиметилметакрилатом. Иногда костный цемент называют акриловым цементом. Впервые полиметилметакрилат в медицине применили в 1940-х годах для заполнения дефекта костей лицевого черепа. Оказалось, что полиметилметакрилат прекрасно уживается с тканями человека (тканевая совместимость), другими словами, ученые наконец-то нашли материал, который можно успешно использовать в костной хирургии, а ведь попытки найти такой материал велись еще в конце 19 века.

В настоящее время в мире ежегодно выполняется несколько миллионов цементных эндопротезирований суставов и такой способ фиксации эндопротеза очень надежен, а сама конструкция – долговечна.

Костный цемент, который используется для эндопротезирования тазобедренного сустава, поставляется в коробке, внутри которой есть пакетик с порошком (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором) и ампула с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор).

Две дозы костного цемента: ампулы с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор) и порошок, высыпанный из двух пакетов (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором)

На операции жидкость из ампулы выливают в порошок и перемешивают, после чего начинается процесс полимеризации – цемент сначала становится жидким, как тесто, а через 5-8 минут он твердеет. На ощупь затвердевший цемент напоминает камень, но в опытах с большой нагрузкой он ведет себя как твердая резина, т.е. обладает свойствами эластичности, амортизируя нагрузки.

Видео (кликните для воспроизведения).

Костные цементы различаются по вязкости (низкая, средняя и высокая).

Во время полимеризации костный цемент разогревается, причем чем толще слой цемента, тем выше эта температура. В эксперименте температура полимеризации достигает 120-140 градусов, но в теле человека она обычно повышается до 70-80 градусов за счет того, что толщина цементной мантии редко превышает 5 мм и, кроме того, цемент охлаждает кровь.

Важной особенностью костного цемента является то, что в него до полимеризации можно добавить порошок антибиотика, который в некоторых случаях снижает вероятность развития инфекционных осложнений.

Костный цемент выпускают те же фирмы, что и эндопротезы тазобедренного сустава (Zimmer, DePuy, Stryker, Smith&Nephew, Biomet, Aesculap и др.).

Крайне редко в процессе полимеризации цемента в организме может возникнуть грозное осложнение – синдром имплантации костного цемента, который проявляется в резком падении артериального давления, аритмии. К счастью, вероятность этого осложнения очень мала и по научным данным составляет 0,06-0,1%. Подробнее об этой проблеме интересующиеся могут почитать в статье Британского Журнала Анестезии.

Какой эндопротез тазобедренного сустава лучше? Цементный или бесцементный?

Сейчас, к сожалению даже от многих хирургов можно услышать, что цементный эндопротез это плохо, а бесцементный – хорошо. На самом деле это не так. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава неодинаковы, и каждый из ниж имеет свои плюсы и минусы. И если хирург говорит о том, что цементный эндопротез это плохо, то он либо лукавит, либо вообще не разбирается в эндопртезах. Во-первых, цементное и бесцементное эндопротезирование тазобедренного сустава зарождалось, формировалось и совершенстовалось практически обособленно друг от друга, цементное эндопротезирование преобладает в Европе (особенно Швеция, Норвегия, Великобритания), а бесцементное преобладает в США. В последние 10-15 лет эти шкаолы эндопротезирования смешиваются и в в Европе стали активнее использовать бесцементное эндопротезирование, а в США – цементное.

Например, в Швеции в 2005 году более 90% всех эндопротезирований тазобедренного сустава выполняется с использованием костного цемента, а в 2009 – более 80%. В Великобритании сейчас около 70% устанавливаемых эндопротезов являются цементными, и только 30% — бесцементными.

Согласитесь, что если в Великобритании и в Швеции цементное эндопротезирование используется так часто, то, скорее всего, оно не так уж и плохо, и не стоит так ругать цементные эндопротезы и думать что они плохие.

Данные шведского регистра эндопротезирования, который ведется с 1967 года. Используются цементные, бесцементные эндопротезы, гибридные (цементная ножка и бесцементная чашка), реверс-гибридные (цементная чашки и бесцементная ножка) и поверхностное (замена только части головки бедренной кости с сохранением шейки бедренной кости).

Еще раз повторимся, что у цементных и бесцементных эндопротезов есть свои сильные и слабые стороны, свои плюсы и минусы, и выбирать цементный или бесцементный эндопротез стоит индивидуально.

Возраст. Чем старше пациент, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование. С возрастом прочность кости постепенно снижается (появляется остеопороз), и в таком случае лучше цементная фиксация.Четких границ, которые бы говорили о том, что, например, всем старше 60 лет нужно цементное эндопротезирование, не существует. В некоторых случаях цементный эндопротез будет оптимальным и у 40-летнего, а в другом случае и в возрасте 80 лет может подойти бесцементный эндопротез.

Пол. Прочность кости сильнее снижается у женщин из-за послеменопаузального остеопороза, поэтому цементный эндопротез предпочтителен женщинам после менопаузы. С другой стороны, если эндопротезирование выполняется на фоне артроза, то как правило, плоность кости в таком случае наоборот повышена.

Читайте так же:  Вальгусная деформация коленных суставов у взрослых

Форма канала бедренной кости. Чем шире канал и чем тоньше стенки бедренной кости, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование.

Чаще цементное эндопротезирование выполняется при переломах шейки бедра у пожилых, еще более оно актуально при несросшихся переломах шейки бедренной кости, незаменимо цементное эндопротезирование и в том случае, если оно выполняется на фоне инфекционных процессов, например, после остеомиелита (гнойного поражения кости), так как в цемент можно добавить антибиотик.

Три типа формы канала бедренной кости и качества стенок. Тип А- узкий канал с толстыми стенками («бутылка шампанского»), тип В – широкий канал и средние по толщине стенки. Тип С – тонкие, хрупкие стенки и широкий канал. Цементный протез предпочтителен при типе С.

Конечно же, определять предпочтительный способ фиксации (цементный или бесцементный) в каждом индивидуальном случае должен врач.

Плюсы

Минусы

Цементный

эндопротез

  • Дешев;
  • Меньше стресс-шилдинг, равномернее распределяет нагрузку;
  • Меньше риск перелома кости;
  • В цемент может быть добавлен антибиотик для профилактики осложнений;
  • Лучше подходит к деформированной бедренной кости.
  • Нет вариантов выбора пары трения – только металл-полиэтилен;
  • Сложнее выполнять ревизионные операции.

Бесцементный

эндопротез

  • Есть возможность выбрать пару трения;
  • Легче выполнять ревизионные операции;
  • Теоретически более долговечен за счет врастания кости.
  • Дорог;
  • Больше стресс-шилдинг;
  • Больше риск перелома кости при операции;
  • Риск недопогружения чашки.
  • Больше вероятность инфекционных осложнений у пациентов с факторами риска (ревматоидный артрит, сахарный диабет, анемия и др.)

Автор статьи – кандидат медицинских наук Середа Андрей Петрович

У Вас появились вопросы

Напишите, я обязательно отвечу

Отзывы

Всем здравствуйте . хочу поблагодарить Андрея Юрьевича за проведенную операцию по протезированию тазобедренных суставов . Все было проведено на высочайшем уровне после операции я через месяц вышел на работу а работаю я спасателем . Прошло уже два года после операций веду полный активный образ жизни занимаюсь спортом не ощущаю что у меня стоят протезы . спасибо вам Андрей Юрьевич огромное .

Остеопороз как причина ненадежной фиксации протеза

Срок службы эндопротеза в большой степени определяется прочностью его фиксации в полости кости. Для этого необходима плотная костная ткань, с которой у большинства пациентов проблемы из-за различных болезней типа остеопороза.

Остеопороз – это потеря механической прочности и нарушение структуры всей костной ткани вследствие дисбаланса в процессе обновления клеток. Из-за повышенной хрупкости костей при остеопорозе часты переломы, в том числе и шейки бедра.

В норме у человека в возрасте 30-50 лет количество разрушенных клеток кости замещается равным объемом новых. После 50-ти лет теряется примерно 1% костных клеток в год. После 65-ти возникает старческий остеопороз, связанный с естественным ослаблением и износом скелета.

Особенно трудно приходится женщинам – в первый год после наступления климакса потеря составляет 10%, далее 2-3%. Это связано с изменением гормонального фона, поэтому в некоторых странах популярна гормонозаместительная терапия, позволяющая избежать потерь мышечной и костной массы.

Но недуг может начать развиваться задолго до положенного срока по следующим причинам:

  • курение;
  • злоупотребление кофе и алкоголем;
  • преобладание в рационе мяса;
  • недостаток кальция и витамина D3;
  • на фоне ревматоидногоартрита;
  • малоподвижный образ жизни.

Если у пациента остеопороз, то при протезировании шейки бедра возможен перелом кости, трещины или перфорации. Тогда в ход идут дополнительные приспособления фиксации: винты и пластины. Но они также могут ломаться из-за медленного послеоперационного заживления, не имея естественной поддержки в виде плотной костной ткани. В ходе эксплуатации имплантата винты иногда меняют свое положение, что вызывает разного рода травмы и необходимость проведения ревизионной операции. Так что говорить о длительном сроке службы тазобедренного эндопротеза при наличии у пациента остеопороза не приходится.

Материалы изготовления

При подборе эндопротеза для каждого пациента хирург учитывает его индивидуальные особенности: образ жизни, спорт, возраст, вес, состояние костной ткани. В зависимости от этого выбирается тот или иной материал имплантата или их сочетание: металл, полиэтилен или керамика.

Для молодых и активных оптимально подойдут высокопрочные протезы с узлом трения (головка и ацетабулярная чаша) керамика-керамика или металл-металл. При таких сочетаниях вкладыш либо не требуется, либо он небольшой толщины, что позволяет использовать крупные головки, значительно увеличивающие диапазон движения бедра.

Монокерамические подороже, но их прочностные характеристики выше, чем у металлических, темп износа 0,0001 мм в год. А также микрочастицы, вырабатывающиеся в минимальном количестве в процессе трения, не вызывают аллергии или негативного воздействия на органы.

Раньше керамических протезов остерегались из-за высокой вероятности раскола, но с появлением последних поколений керамики Biolox forte и Biolox delta, выпускаемой немецким заводом CeramTec, такие опасения напрасны. Ведущие производители преобладающую часть керамических компонентов изготавливают именно из этого материала.

С 1960-го года в хирургической практике популярно по причине высокой износостойкости и приемлемой стоимости эндопротезирование парами трения металл-полиэтилен: металлическая головка и вкладка ацетабулярной чаши из высокомолекулярного полиэтилена («поперечносвязанного»).

Керамические головки значительно тверже, устойчивее к царапинам и более гладкие, чем металлические, поэтому узел трения керамика-полиэтилен служит вдвое дольше вышеупомянутого варианта металл-полиэтилен.

У полиэтилена, дополнительно стабилизированного витамином Е, существенно повышается износостойкость – до 99%. Имплантаты вертлужных впадин, изготовленные из такого материала, изнашиваются всего на 0,01 мм в год.

Как уменьшить износ

Основные правила для продления срока службы эндопротеза тазобедренного сустава:

  1. Следует избегать различных инфекций, простудных заболеваний, поскольку это может вызвать воспаление в области протезированного сустава.
  2. Нельзя набирать лишний вес после эндопротезирования.
  3. Исключить подъем и перенос тяжестей, а также резкие движения и прыжки на прооперированной ноге.
  4. Не допускать сгибания бедра менее, чем на 90 градусов, иначе возможен вывих.
  5. Не подниматься быстро по лестницам, особенно по крутым.
  6. Принимать профилактические меры против остеопороза: активный образ жизни, например, ходьба на лыжах или плавание, употреблять рыбу, молочные продукты, овощи, витаминные добавки при необходимости.
Читайте так же:  Артроз коленного сустава 1 стадии

Соблюдая несложные правила, с которыми подробно ознакомит лечащий врач, следя за собой в плане веса и регулярно выполняя специальный комплекс упражнений, можно существенно продлить срок службы даже не слишком дорогого тазобедренного протеза. А игнорируя все это − попасть на ревизионную операцию гораздо раньше срока даже с самым прочным имплантатом (чаще по причине вывиха).

Еще одна важная часть эндопротеза – чашка

Чашка эндопротеза тазобедренного сустава (его вертлужный компонент) имеет полусферическую форму. После обработки вертлужной впадины тазовой кости специальными фрезами чашка крепится в ней цементным или бесцементным способом. Соответственно, чашки бывают цементные и бесцементные.

По своей форме чашки бывают полусферическими и низкопрофильными. Отличает их глубина: полусферические чашки в соответствии со своим названием имеют форму полусферы, а низкопрофильные — несколько более мелкие. Низкопрофильные чашки дают большую амплитуду движений, но, с другой стороны, из-за меньшей высоты своих «бортиков» предрасполагают к вывихам бедра. Для того чтобы уменьшить вероятность вывиха, то есть выскакивания головки эндопротеза из чашки, по ее сторонам иногда делают увеличенные края — козырьки, которые располагают в тех местах, где может произойти вывих.

Цементные чашки

Цементные чашки делают из так называемого химически сшитого полиэтилена. Конечно, это не тот полиэтилен, из которого делают пакеты или упаковку в супермаркете. Полиэтилен, используемый для изготовления цементных чашек, имеет очень высокую молекулярную массу, которая в 4—75 раз превышает молекулярную массу обычного полиэтилена. Более того, молекулы сшитого полиэтилена соединены между собой перекрестными связями. В этом полиэтилене отсутствуют низкомолекулярные примеси. По своей сути, медицинский высокомолекулярный полиэтилен (а тем более ультравысокомолекулярный полиэтилен) представляет собой абсолютно новый, отличающийся от обычного полиэтилена и очень дорогой материал.

Цементные чашки эндопротеза тазобедренного сустава

Высокомолекулярный полиэтилен стал использоваться в эндопротезировании с 1962 года благодаря титаническому труду гениального английского ортопеда сэра Джона Чарнли. В 2005—2006 годах для изготовления эндопротезов начали использовать ультравысокомолекулярный полиэтилен, поэтому их долговечность скорее всего увеличится.

Цементные полиэтиленовые чашки рентгенпрозрачны, то есть невидимы на рентгенограммах. Для того чтобы на рентгенограммах можно было оценивать положение чашки, в нее на заводе вставляют один или два металлических маркера, которые хорошо видны на рентгенограммах

Бесцементные чашки

Бесцементные чашки, точно так же как и бесцементные ножки, устанавливаются в предварительно обработанной сферическими фрезами вертлужной впадине методом плотной посадки (пресс-фит).

Чашки изготавливают из титан-алюминий-ванадиевого или титан-алюминий-ниобиевого сплава. Наружная поверхность чашки, контактирующая с костью, имеет пористое покрытие из спрессованных шариков, проволоки или трабекулярного металла. В отличие от бесцементных ножек чашки не подвергаются пескоструйной обработке — для прочной фиксации чашке нужна более «грубая» поверхность.

Бесцементные чашки могут иметь разное количество отверстий. Некоторые вообще лишены отверстий, у большинства моделей три отверстия, а иногда отверстий столько, что чашки похожи на дуршлаг.

Зачем вообще нужны эти отверстия, спросите вы? Чем больше площадь пористого покрытия чашки, тем больше площадь контакта с костью, а значит, когда впоследствии кость врастет в покрытие чашки, то фиксация будет более прочной. Поэтому, логично, предпочтительны чашки без отверстий, так как у них площадь пористого покрытия максимальна.

Слева направо: Чашка с тремя отверстиями, чашка с зубчиками, чашка без отверстий, чашка Multihole с отверстиями по всей поверхности.

Но, с другой стороны, если чашка лишена отверстий, то хирург, устанавливающий ее методом плотной посадки (пресс-фит), должен действовать почти наугад: ведь он не видит, погрузил ли он чашку до конца или между костью и чашкой еще остался промежуток.

Опытные хирурги-ортопеды при забивании чашки молотком ориентируются на звук — при достижении чашкой самого дна впадины звук ударов меняется. Но не у всех же абсолютный слух.

Однако такое изменение звука не всегда различимо, что может быть обусловлено состоянием кости (выраженность склероза, наличие кист и т. д.). В таком случае хирургу бывает необходимо заглянуть в отверстие чашки, через которое можно четко увидеть, «села» ли чашка на дно или нужно продолжать ее вколачивать.

Кроме того, иногда склероз вертлужной впадины бывает столь сильно выражен, что, несмотря даже на самое современное покрытие с высоким коэффициентом трения, фиксация чашки может показаться хирургу недостаточной, и тогда через отверстия в чашке можно ввести один или два дополнительных винта, которые усилят фиксацию. Именно поэтому больше всего распространены чашки с тремя отверстиями. Эти отверстия направлены вверх и чуть назад — в этом месте кость под вертлужной впадиной наиболее массивна, и там нет важных кровеносных сосудов, что делает введение винтов безопасным.

В тех случаях, когда вертлужная впадина нестандартна или когда у нее отсутствуют края, крыша или дно, могут потребоваться модульные чашки, повторяющие индивидуальную форму вертлужной впадины. В таких случаях стандартная чашка дополняется боковыми накладками. Эти накладки, которые еще называют аугментами (то есть укрепителями), располагают по бокам от чашки в тех местах, где отсутствует кость.

Импортозамещение болью и смертью: кто в России заработает на эндопротезах

Ревизионная операция

Видео (кликните для воспроизведения).

В среднем современный тазобедренный протез служит не меньше 15 лет, а большинство из них (70%) спокойно «доживают» до 20-25 лет. Но все же приходит время, когда дальнейшее ношение имплантата становится не комфортным, появляются боли, которые многие терпят до предела. Этого делать ни в коем случае нельзя. Чем раньше будет проведено оперативное вмешательство, тем удачнее пройдет установка нового протеза. Тем более случается, что в замене нуждается не вся система, а какой-либо один компонент.

Источники

Углеродные эндопротезы тазобедренного сустава экспертное мнение
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here