Какие эндопротезы тазобедренного сустава применяются

Сегодня мы предлагаем ознакомиться со статьей на тему: "какие эндопротезы тазобедренного сустава применяются". В статье представлена полная информация по тематике, рассмотренная с разных точек зрения.

Типы эндопротезов тазобедренного сустава

Различные типы эндопротезов тазобедренного сустава

Вообще, тот тип имплантата, который будет установлен пациенту в ходе операции эндопротезирования, будет выбран хирургом в зависимости от степени повреждения сустава, уровня активности, показателей веса и возраста и других факторов. Но, чем больше информации вы будете знать о различных типах эндопротезов и материалах, используемых при их изготовлении, тем больше вероятности, что вы сможете, совместно с вашим лечащим врачом, подобрать наиболее подходящий именно вам тип имплантата. Поскольку все эндопротезы отличаются между собой, хирург обычно работает с двумя-тремя брендами.

При поиске лучшего эндопротеза тазобедренного сустава важно помнить: ваш лечащий врач является абсолютным экспертом именно в тех эндопротезах, с которыми он или она работает.

Какими характеристиками должен обладать и каким требованиям должен отвечать хороший эндопротез тазобедренного сустава:

  • Обеспечивать достаточный объем движений и возможность пациенту вести активный образ жизни.
  • Иметь выживаемость 15-20 лет и больше.
  • Иметь достаточную историю использования у пациентов (5-10 лет минимум)
  • Соответствовать особенностям вашего организма (например, быть биосовместимым при наличии аллергии на никель). Ваш врач задаст вам ряд вопросов касаемо вашего образа жизни, наличия аллергических реакций и т.д.
  • Быть привычным типом эндопротеза конкретно для вашего оперирующего хирурга.

Из чего состоит процедура эндопротезирования тазобедренного сустава?

image from Orthoinfo AAOS

Типичная операция эндопротезирования ТС, независимо от типа доступа (передний или задний) включает этап опила костных структур и подбора нужного вам компонента эндопротеза.

Вот из чего состоит стандартная процедура эндопротезирования тазобедренного сустава:

Сначала тазоберенный сустав размыкают. Это включает в себя изъятие головки бедренной кости из полости ацетабулярной впадины. Впадина после этого обрабатывается специальным инструментом, поврежденный хрящ и кость удаляются. Затем во впадину устанавливается искусственная металлическая чашка. Чашка устанавливается очень плотно и подбирается точно под параметры впадины. Установка может производиться либо при помощи цементирования, либо без него. Затем в чашку устанавливается пластиковый вкладыш. Эти два компонента образовывают вашу новую впадину, и поэтому называются «ацетабулярные компоненты».

В чем разница между цементным и бесцементным (pressfit) эндопротезом?

При использовании цементирования, быстросохнущий цемент используется в качестве клея для соединения эндопротеза и кости пациента. При использовании бесцементной техники, или, как ее еще называют, техники pressfit, имплант имеет специальное покрытие, позволяющее кости «врастать» внутрь эндопротеза и интегрироваться с костью. Раньше более часто использовались цементные эндопротезы, сейчас популярность набрали бесцементные опции.

Далее, округлая шарообразная головка бедренной кости, ранее изъятая из ацетабулярной впадины, полностью удаляется. После этого канал бедренной кости высверливается, и туда помещается искусственный компонент – бедренная ножка. На этот искусственный компоненты затем крепится искусственная головка бедренной кости. Существует множество вариантов таких головок, и хирург выберет наиболее подходящий именно вам. После установки, головка эндопротеза (феморальный компонент) будет «погружена» (соединена) в установленную ранее чашку (ацетабулярный компонент). Все эти четыре компонента заменят поврежденный сустав.

Компоненты: из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава?

Естественный сустав состоит из двух основных частей: головки и впадины. Во время эндопротезирования тазобедренного сустава для создания нового искусственного сустава используются четыре компонента. Как уже отмечалось выше, этими компонентами являются: ацетабулярный компонент (чашка), пластиковый вкладыш, головка бедренной кости и бедренная ножка.

  1. Ацетабулярный компонент (чашка) – компонент, который создаст новую ацетабулярную впадину. Этот компонент устанавливается в кость таза после того, как произведены необходимые опилы и обработка костных поверхностей впадины. Обычно этот компонент изготавливается из металла, но иногда используется также керамика или комбинация керамики и металла.
  2. Ацетабулярный вкладыш – Пластиковый вкладыш плотно устанавливается в ацетабулярный компонент и позволяет головке бедренной кости легко скользить в нем. Обычно этот компонент изготавливается из высококачественного прочного пластика.
  3. Головка бедренной кости – Головка по размерам точно соответствует новому пластиковому вкладышу, и прикрепляется к бедренной ножке. Существует большое количество разнообразных форм и размеров головок. Головки могут изготавливаться из прочного металла, пластика, керамики или сочетания этих материалов.
  4. Бедренная ножка – Ножка прикрепляется к головке и обеспечивает опору нового сустава. Обычно, металл, из которого изготавливается ножка, является пористым, что позволяет естественной кости прорастать и интегрироваться с вновь установленным компонентом.

Какие материалы применяются при эндопротезировании тазобедренного сустава?

Компоненты эндопротеза могут быть изготовлены из прочного пластика, керамики или металла. В большинстве случаев, бедренная ножка выполнена из титана, титан-кобальтового или кобальт-хромового сплава или нержавеющей стали. Головка, вкладыш и чашка могут быть изготовлены из металла, пластика или керамики, либо из сочетания вышеперечисленных материалов. Материалы изготовления компонентов должны быть прочными, но гибкими для того, чтобы обеспечивать подвижность. Компоненты также должны быть биосовместимы (подходящими для контакта с организмом человека, не вызывающими реакции при контакте).

Стандартные сочетания материалов изготовления компонентов

  • Металл-металл – чашка и головка выполнены из металла. Металл может быть представлен титановым, кобальт-хромовым сплавом или смешанным сплавом на основе кобальта. Полиэтилен и металл-полиэтилен – полиэтилен это высококачественный пластик. Обычно из него изготавливают ацетабулярный вкладыш и иногда чашку. В случае, когда чашка вкладыш пластиковый, а головка металлическая, то это сочетание называется металл-полиэтилен.
  • Керамика-металл, керамика-полиэтилен, керамика-керамика – керамические компоненты эндопротезов встречаются довольно редко, и этот материал используется не всеми хирургами. Керамика обычно используется в сочетании с металлическими или пластиковыми компонентами при наличии аллергии на металл. Хотя керамические компоненты довольно прочные, исторически они всегда были более хрупкими по сравнению с металлическими компонентами. Это, однако, сейчас меняется. Сегодня есть данные, что керамические компоненты способны служить дольше керамических.

Для тех пациентов, у кого есть аллергия на металлы, титановый сплав является наиболее мягким вариантом с наименьшим (зачастую не поддающимся выявлению) содержанием никеля. Существуют варианты эндопротезов, выполненные совсем без применения металла.

Стандартные элементы современных эндопротезов тазобедренного сустава

Схематически эндопротез тазобедренного сустава состоит из ацетабулярного компонента (чашки), бедренного компонента (ножки) и головки. Различают имплантаты цементной и бесцементной фиксации.

Ацетабулярный компонент (чашка) эндопротеза

Чашка бесцементной фиксации состоит из металлической основы и вкладыша. Металлическую основу бесцементного вертлужного компонента эндопротеза чаще всего изготавливают из титана. По форме металлическая чашка обычно имеет вид полусферы либо усеченной полусферы. Для ревизионного протезирования иногда используют овальные вертлужные компоненты. Некоторые модели эндопротезов имеют дополнительные элементы крепления в виде лепестков, выступов на экваторе, скоб, пластин, шипов и т.д.

Читайте так же:  Боли в плечевом суставе при нагрузке

Первичную фиксацию чашки обеспечивают путем вкручивания либо плотной посадки забиванием за счет разницы размера костного ложа и вертлужного компонента («press-fit» эффект). Некоторые хирурги устанавливают чашку, одинаковую по размеру с костным ложем (размер-в-размер с последней фрезой), в этих случаях фиксация достигается за счет применения винтов.

Современная металлическая основа бесцементной чашки эндопротеза по наружной поверхности имеет пористое покрытие в виде мельчайших шариков, проволоки или плазменного напыления титана. Доказана эффективность использования гидроксиапатита для стимуляции остеогенеза.

Самой уязвимой частью эндопротеза тазобедренного сустава является узел трения, поэтому большое внимание уделяют выбору полимерного состава вкладыша, толщине и способу фиксации его в чашке, размеру и материалу головки, технологии производства имплантата.

Данные о скорости износа в узле трения свидетельствуют о том, что в паре трения металл-полиэтилен износ полиэтилена составляет 0,2 — 0,5 мм/ год, в паре трения керамика-полиэтилен — 0,1 мм/ год, в паре трения металл-металл стирание металла составляет 0,002 мм/год, а керамики в паре трения керамика-керамика — 0,001 мм/год.

Поскольку именно в паре трения образуются субмикроскопические продукты трения, токсичные для клеток, работа над оптимизацией ее параметров постоянно продолжается.

Обычно вкладыш изготавливают из ультравысокомолекулярного полиэтилена (ultra-high-molecular-weight-polyethylene — UHMWPE) методом вытачивания или сверхточного вакуумного прессования. От качества, чистоты и точности изготовления вкладыша зависит срок службы его в узле трения эндопротеза.

Чашка цементной фиксации эндопротеза в большинстве случаев не имеет металлической основы и изготавливается из UHMWPE.

Обычно наружная поверхность цементной чашки имеет ребристую поверхность для лучшего контакта с костным цементом и рентгеноконтрастные элементы в виде колец из проволоки. Фланец цементной чашки эндопротеза изготавливают в виде «полей шляпы», что при имплантации препятствует выходу костного цемента при давлении на чашку, уплотняет костный цемент и тем самым улучшает проникновение цемента в кость и элементы чашки.

Различают полнопрофильные (обычные) и низкопрофильные (при дисплазии вертлужной впадины) цементные чашки эндопротезов. В зависимости от формы чашки цементной фиксации подразделяют на классические, классические модифицированные с фланцем, классические чашки низкопрофильные, цементные чашки с эксцентричной ямкой под головку.

Традиционно полиэтиленовая ацетабулярная чашка эндопротеза фиксируется в подготовленном костном ложе при помощи костного цемента. Поскольку полиметилметакрилат (ПММА) не является клеем, фиксация достигается за счет проникновения цемента в поры губчатой костной ткани и неровности полиэтилена, Поэтому, если внутренняя стенка вертлужной впадины гладкая, необходимо предусмотреть формирование специальных каналов и отверстий. Полиэтиленовая чашка, в свою очередь, должна иметь по наружной поверхности желоба достаточной глубины и ширины для фиксации цемента. Как правило, они имеют прямоугольную форму и связаны друг с другом, что способствует прочному связыванию цемента. Наклон края полиэтиленовой чашки в сторону выемки для головки обеспечивает большую стабильность сустава. В 80-х годах был разработан новый дизайн полиэтиленовой чашки эндопротеза, впрессованной в металлическую оболочку с пористым покрытием для лучшей фиксации цемента. Экспериментальные исследования методом конечных элементов показали более равномерное распределение напряжения на цемент и вертлужную впадину. Однако последующие клинические наблюдения не выявили существенных преимуществ этого типа чашек.

Головка эндопротеза

Головки эндопротеза производят из нержавеющей стали, сплава кобальт-хрома, циркониевой и алюминиевой керамики, сплава титана. Диаметр головок составляет 22, 26, 28 и 32 мм. С внедрением поперечно-связанного полиэтилена появилась возможность использования головок большего диаметра. Головку устанавливают на конус бедренного компонента, который выполнен по принципу конуса Морзе. Головки диаметра 22 мм позволяют применять более толстый полиэтиленовый вкладыш, способствуют уменьшению объемного износа полиэтилена, распределению сил через всю сферу головки на чашку, но при этом создают большее контактное давление на чашку и имеют более высокий уровень риска вывиха головки.

Исходя из данных клинической практики, головки эндопротезов диаметром 22 мм целесообразно имплантировать пациентам, у которых размеры вертлужного компонента находятся в интервале от 44 до 46 мм, а головки диаметром 32 мм — больным, у которых размеры чашек варьируют в интервале от 58 мм и более. Чаще находят применение головки диаметром 28 мм.

Применение пары трения металл-металл позволило значительно чаще применять головки больших размеров — от 36 мм и более. Увеличение диаметра головки эндопротеза позволяет повысить стабильность в искусственном суставе без существенного увеличения линейного и объемного износа.

Бедренный компонент эндопротеза

Бедренные компоненты эндопротезов изготавливают из сплавов Со-Cr-Мо, нержавеющей медицинской стали, сплавов титана. Философия построения ножек идет по пути максимального сближения модуля упругости искусственного материала и костной ткани.

Бедренные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава бывают бесцементной и цементной фиксации.

По уровню фиксации бесцементные бедренные компоненты разделяют на конструкции с проксимальной фиксацией (Mayo Conservative Hip, Zimmer; Proxirna, DePuy), дистальной (ревизионные ножки) и комбинированной.

Наиболее часто применяются бедренные компоненты эндопротезов комбинированной фиксации. По форме выделяют цилиндрические ножки (AML, DePuy; Versys Beaded Midcoat, Versys Fiber Metal Midcoat, Zimmer) и клиновидные. Последние, в свою очередь, подразделяют на клиновидные прямые (Spotorno, Versys ЕТ), клиновидные с прямоугольным сечением (Zweymuller), клиновидные ножки, изогнутые в проксимальном отделе (Muller) и конические (Wagner).

Для обеспечения вторичной (биологической) фиксации ножки имеют неровную поверхность, желоба или выступы. Шероховатость достигается корундированием (пескоструйной обработкой). Этот тип обработки характерен для клиновидных ножек. Более выраженная пористость достигается специальными покрытиями из шариков, мелкой проволоки, плазменным напылением металла.

Цементные ножки эндопротезов, как правило, изготавливают из кобальт-хромового сплава или стали. Это обусловлено тем, что эти материалы имеют большую жесткость и не разрушают цементную мантию.

По форме выделяют изогнутые ножки, повторяющие форму костного канала (Charnley, Muller) и прямые клиновидные (типа Exeter, СРТ).

По структуре поверхности различают полированные и шероховатые ножки. Первый вариант обработки имеет преимущество, так как при этом сохраняются микродвижения на границе цемент-металл, и уменьшается нагрузка на соединение цемента с костью.

Центраторы и пробки

В цементном эндопротезировании часто применяют центраторы, которые позволяют правильно устанавливать ножку и обеспечивают формирование равномерной цементной мантии.

Перед установкой ножки в дистальный отдел канала бедренной кости вводят пробку-заглушку (специальную пластиковую или изготовленную из губчатой кости), которая препятствует дальнейшему прохождению костного цемента и создает необходимые условия для компрессии костного цемента при введении ножки эндопротеза.

Читайте так же:  Развитие лучезапястного сустава

Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб

Эндопротез тазобедренного сустав- индивидуальный подбор модели и материала для пациента

Эндопротез тазобедренного сустава- строение и материал

Насколько важен материал и форма эндопротеза при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава?

Эндопротез тазобедренного сустава состоит из четырех компонентов:

  • чашки (вертлужного компонента)
  • закрепленного внутри вкладыша
  • ножки
  • головки тазобедренного сустава

Существует большое количество моделей эндопротезов тазобедренного сустава, т.к. идеальной модели нет. У каждой модели есть свои преимущества и недостатки. Для пациента важно, чтобы опытный врач индивидуально для каждого пациента подобрал модель. Стоимость и качество эндопротезов известных производителей является примерно одинаковым, но каждый врач после многих лет работы имеет свои предпочтения. Даже самая дорогая модель, если она будет установлена непрофессионально, стоять не будет, начнет расшатываться. Самое важное для пациента- это удостовериться в профессионализме врача. В «Центре эндопротезирования Gelenk-Klinik» работают только высококлассные специалисты, проводящие более 100 операций по эндопротезированию в год.

Чашка эндопротеза (вертлужный компонент)

Чашка бесцементного эндопротеза состоит всегда из двух компонентов:

  • внешний металлический корпус
  • закрепленный внутри вкладыш

Вкладыш может быть изготовлен из керамики, пластика (полиэтилена) или металла

Модель, требующая цементирования, используется в ортопедической Gelenk-Klinik редко. Это, как правило, цельная система из пластика (например, полиэтилен / полиэтилена с или без наплавленного металла сетевой структуры).

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава

Ножка стандартного тотального эндопротеза вставляется в костномозговой канал бедренной кости. За пределами кости остается конус, на который одевается головка эндопротеза. Ножка эндопротеза всегда состоит из титанового или кобальто-хромового сплава со специальным покрытием, способствующим быстрому врастанию в кость.

Головка бедренной кости эндопротеза

Головка бедренной кости эндопротеза насаживается на верхний конус ножки эндопротеза и скользит в чашке (вертлужной впадине).

Ножка бесцементного эндопротеза тазобедренного сустава © Implantcast

Такая скользящая пара трения может состоять из различных материалов с различной твердостью и текстурой поверхности. Сегодня наиболее часто используются комбинации керамики с пластиком, металла с пластиком и металл c металлом.

Отличие их состоит в склонности к стиранию и реакцией на внезапные пиковые нагрузки.

Каким способом происходит установка эндопротеза: Цементная и бесцементная фиксация эндопротеза

Существуют два метода фиксации-цементная и бесцементная.

Бесцементная фиксация эндопротеза

При бесцементной фиксации все части эндопротеза находятся непосредственно в контакте с костью. Поэтому поверхности протеза имеют специальное покрытие и обработаны таким образом, что эндопротез вростает в кость. Этот процесс называется «Остеоинтеграция». В качестве покрытия эндопротеза применяются специальные заменители кости, такие как гидроксиапатит и различные титановые сплавы. Все компоненты эндопротеза прессуются в кость по так называемой технике ‘Press-fit-Technik’.

Этот процесс требует определенной подготовки поверхностей кости, соприкасающихся с эндопротезом.

  • Для установки ножки эндопротеза костномозговая полость бедренной кости вырезается специальными фрезами по форме эндопротеза. После этого ножка протеза впрессовывается в заранее подготовленную полость, что дает возможность быстро нагружать ногу после операции.
  • При установки чашки часто используются так называемая ‘Press-fit’ чашка. Она вбивается и как бы застряет в кости, т.к. по своей конструкции имеет большие размеры, чем соответствующее впадина. Винтовые чашки с самонарезающейся наружной резьбой, который вкручиваются в кость, в Gelenk-Klinik не применяются.

Цементная фиксация эндопротеза

Костный цемент получают путем смешивания во время операции жидкости и порошка с целью получения быстро затвердевающего пластика, который соединяет поверхность кости с компонентами протеза. В последние десятилетия этот метод цементирования значительно улучшился. До сих пор костный цемент был самым слабым звеном в цепи передачи энергии «протез-цемент-кость». Сегодня мы используем все технические возможности для оптимизации процесса и применяем «Вакуумный метод цементирования».

Цементная фиксация эндопротеза тазобедренного сустава© Implantcast

Смешивание цемента осуществляется в специальном сосуде в вакууме, для чего используется специальный насос. Это уменьшает количество воздушных карманов в цементе в процессе затвердения и, следовательно, повышает прочность отвержденного костного цемента.

[1]

Перед нанесением костного цемента кость очищается с помощью импульсного лаважа. Он представляет собой орошающий насос, который под небольшим давлением постоянно впрыскивает воду в колпачок с крышкой. Из этого колпачка одновременно происходит откачивание воды с помощью отсоса. Загрязняющие вещества, такие как остатки крови, костные фрагменты и жировые фракции удаляются. Это позволяет улучшить контакт между поверхностью кости и поверхностью эндопротеза.

Кроме того, при цементировании ножки костномозговая полость бедренной закрывается снизу, поэтому цемент может быть введен под давлением без дополнительного попадания воздуха в подготовленную полость. Это достигается с помощью специального отсасывающего аппарата для удаления компонентов крови и воздуха из операционного поля.

Подбор вида эндопротеза: Какие эндопротезы тазобедренного сустава для каких пациентов?

Тип эндопротеза подбирается в зависимости от возраста пациента, анатомических особенностей строения сустава, массы тела, а так же желания самого пациента.

Наиболее важными критериями для выбора эндопротеза тазобедренного сустава являются:

  • возраст
  • образ жизни
  • профессия
  • причины возникновения заболевания
  • наличие аллергий

Пара трения керамика- керамика является наилучшей с точки зрения износа, т.к. керамика обладает высокой жесткостью и низким коэффициентом трения. Но керамика как и стекло является хрупким материалом. Так, при падении, что может случиться с каждым пациентом, возможно раскалывание эндопротеза на множество осколков, которые очень сложно удалить из тканей. Поэтому в Геленк-Клинике отдают предпочтение эндопротезам с парой трения керамика- высокополимерный полиэтилен . Во время производства полиэтилен подвергается специальному облучению, что придает ему особую прочность и, таким образом, значительно уменьшает коэффициент трения в такой паре и уменьшает вероятность раскалывания при ударе.

Пара трения металл-металл является также хорошей комбинацией, т.к. состоит из материала жесткого и небьющегося.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Пара трения металл-высокополимерный полиэтилен является более дешевой альтернативой.

После того, как врач и пациент определились с моделью эндопротеза, индивидуально подбирается форма и размер эндопротеза. Для этого пациенту делают специальные рентгеновские снимки, на основании которых происходит компьютерный подбор эндопротеза на основании банка данных с более чем 40 000 протезов.

В сложных случаях проводится заказ индивидуальных эндопротезов, учитывающих все особенности строения пациента.

В общем можно сказать: «Чем моложе пациент, тем важнее сохранение костной ткани.» Особенно молодой пациент должен думать о том, какие варианты протезирования возможны в будущем, в случае расшатывания или изнашивания эндопротеза. Поэтому в большинстве случаев мы устанавливаем эндопротезы с укороченной ножкой, а молодым пациентам рекомендуем установку поверхностного эндопротеза по McMinn.
организация приезда

Читайте так же:  Стал болеть тазобедренный сустав

Выбор эндопротеза

Проблема выбора эндопротеза тазобедренного сустава при различных патологиях высоко актуальна в настоящее время. Причиной тому большое разнообразие производителей и моделей, имеющий, на первый взгляд, большое количество существенных отличий в дизайне и особенностей в установке, которые, как результат, способны привести к различным срокам службы эндопротеза и различному качеству его функции.

При всем многообразии имеющейся продукции подобного рода на современном российском рынке, тем не менее, существует несколько основных принципов выбора импланта, исходя из его базовых свойств.

Справедливости ради, следует отметить, что большинство зарубежных компаний, долгое время занимающихся производством эндопротезов, в настоящее время имеют линейку имплантов, как говорится, на все случаи жизни, а их качество не уступает друг другу в сериях сравнительных наблюдений. Уже сейчас у большинства эндопротезов срок службы в организме превышает 15-20 лет.

Тем не менее, высокий процент успеха операций эндопротезирования во многом определяется именно пониманием хирургом принципа выбора импланта в зависимости от анатомических особенностей пациента (например, при диспластическом коксартрозе, когда наряду с незначительной глубиной вертлужной впадины, в ряде случаев, имеется и существенно суженный канал бедренной кости), а также в зависимости от качества кости и возраста пациента.

Остановимся на базовых принципах выбора импланта при эндопротезировании тазобедренного сустава, применяющихся в нашей клинике. Сразу же отмечу, что в своей работе мы не применяем так называемые «однополюсные» эндопротезы, поскольку их применение связано с высоким риском протрузии (проваливания) головки эндопротеза в полость малого таза. Поэтому, в нашей клинике почти 100% эндопротезов тазобедренного сустава являются тотальными (т.е. замене подвергаются и тазовый и бедренный компоненты тазобедренного сустава; подробнее о типах эндопротезов см. раздел «История эндопротезирования» и «Показания к эндопротезированию»).

Среди тотальных эндопротезов выделяют две большие группы: эндопротезы цементной фиксации и эндопротезы бесцементной фиксации.

Показанием к использованию в нашей клинике эндопротезов цементной фиксации является плохое качество костной ткани (остеопороз). При наличии отсеопороза «врастание» бесцементного эндопротеза в костную ткань затруднено, что требует длительного периода ограничения нагрузки на оперированную конечность (до 8 недель после операции и более). Учитывая тот момент, что в большинстве случаев остеопороз является сопутствующей патологией у лиц пожилого и старческого возраста, главной задачей эндопротезирования у которых является максимально ранняя полноценная активизация (особенно при переломах), данный выбор становится очевидным.

Кроме этого, имеются и другие основания считать данные импланты предпочтительными для лиц старших возрастных групп. Так по данным скандинавских регистров, где учитываются результаты использования различных эндопротезов, не имеется достоверной разницы в выживаемости цементных и бесцементных эндопротезов при соблюдении правильной техники создания цементной мантии, что в среднем составляет более 20 лет. Также в ряде исследований американских ученых показано, что фиксация бедренного компонента у лиц старше 80 лет с использованием костного цемента предпочтительнее бесцементного импланта.

Таким образом, для пациентов старческого возраста (старше 75 лет) и долгожителей (старше 90 лет), а также пациентов с выраженным остеопорозом имплантом выбора в нашей клинике является тотальный эндопротез цементной фиксации. Причины этому – лучшая первичная фиксация импланта, возможность немедленной нагрузки на оперированную конечность и низкая вероятность ревизионного вмешательства, учитывая ожидаемую продолжительность жизни.

Для пациентов моложе 55 лет с хорошим качеством костной ткани имплантом выбора является тотальный бесцементный эндопротез. Основной причиной широкого распространения применения эндопротезов бесцементной фиксации является не столько лучшая выживаемость за счет прорастания кости в специально обработанную поверхность импланта, сколько большая техническая простота замены этих имплантов в случае необходимости по сравнению с эндопротезами цементной фиксации.

Основной причиной замены имплантата является его асептическое (без присутствия инфекции) расшатывание внутри кости. В случае с бесцементным эндопротезом расшатавшийся имплантат удаляется и на его место устанавливается другой имплант,как правило большего размера и длины. При замене же цементного импланта чаще всего, особенно при нестабильности бедренного компонента эндопротеза, имплант расшатывается не в месте соединения цементной мантии с костью, а в месте контакта цемента с эндопротезом. Поэтому относительно легко удалив сам имплант хирург сталкивается с необходимостью удаления ещё и костного цемента, что не представляется возможным адекватно выполнить через костно-мозговой канал. Поэтому для адекватного удаления костного цемента приходится вскрывать костно-мозговой канал на протяжении, трепанируя бедренную кость. Такая операция на порядок сложнее, травматичнее и часто даёт худшие результаты. Поэтому, при возможности, у молодых пациентов следует отдавать предпочтение имплантам бесцементной фиксации, поскольку за свою жизнь пациент может перенести до 5 ревизионных вмешательств.

Что касается возраста пациентов от 55 до 75 лет, то в данной возрастной категории выбор импланта в большей степени зависит от опыта и предпочтений хирурга. В нашей стране, учитывая возрастающую продолжительность жизни, при отсутствии противопоказаний предпочтение отдаётся тотальным эндопротезам тазобедренного сустава бесцементной фиксации, что соответствует общемировым тенденциям.

В последние десятилетие активно расширяются показания к выполнению тотального эндопротезирования тазобедренного сустава у лиц моложе 30 лет, а также подростков в случаях ювенильных остеоартрозов, болезни Пертеса, диспластического коксартроза. Причиной этому являются высокий процент отличных результатов лечения данных заболеваний путем эндопротезирования по сравнению с традиционными методиками, долгосрочный эффект от лечения, его относительная безопасность, а главное — возможность сохранения или восстановления привычного до болезни образа жизни. С современными эндопротезами пациенты способны почти не испытывать ограничений и даже заниматься спортом.

В связи с подобной тенденцией возможность проведения при необходимости многократных и относительно технически простых ревизий эндопротеза становится еще более актуальной. Ведь при современной продолжительности жизни у молодого человека, первичное эндопротезирование которому было выполнено в 20 лет, может состояться более 5 ревизионных вмешательств на данном суставе. В таком случае обычно возникает ситуация, когда каждый следующий протез замещает всё большее и большее количество кости, тем самым с каждой последующей ревизией сокращая количество собственной кости пациента. Теоретически может возникнуть ситуация, когда кости для очередной ревизии не останется совсем.

Большой вклад в уменьшение количества кости при ревизионных вмешательствах вносит и так называемое явление «стресс-шилдинг» — асептическое рассасывание кости выше точки фиксации бедренного компонента эндопротеза, поскольку в этой зоне кость почти перестаёт испытывать нагрузку (нагрузка переходит на эндопротез) и атрофируется.

[2]

Одним из путей решения данной проблемы является использование бедренных компонентов эндопротеза, требующих для установки минимального удаления кости и максимально высокой точки фиксации, как например укороченные бедренные компоненты проксимальной фиксации. Такие импланты обладают меньшими, по сравнению со стандартными, размерами и, соответственно, требуют удаления меньшего количества кости. Точка же их фиксации располагается в метафизарной зоне бедренной кости, что способствует более физиологичному распределению нагрузки на кости и тем самым снижает её резорбцию.
Читайте так же:  Соединительные ткани суставов

Другим путем для продления службы эндопротеза является замена пары терния головкатазовый компонент с традиционной металл по полиэтилену на другие, имеющие более высокую износостойкость и более низкий коэффициент трения – так называемые «твердые пары трения». Мы рассмотрим две наиболее популярные в настоящее время пары трения – металл по металлу и керамика по керамике.

В эндопротезах с «металл – металлической» парой трения все компоненты изготавливаются из металла. Наиболее распространенным на сегодняшний день материалом для создания металлических компонентов эндопротезов является кобальт – хромовый сплав (CoCr).

К преимуществам Ме-Ме пары трения, в первую очередь относится их долговечность за счет большой износостойкости, что может значительно уменьшить количество ревизионных операций из-за расшатывания имплантированного сустава. Это очень важно при проведении операции по эндопротезированию тазобедренного сустава у молодых пациентов, и, поскольку, данная группа больных в основном ведет активный образ жизни, то им необходим максимально возможно большой объем функций в установленном суставе.

Данная проблема эффективно решена возможностью установки головки протеза большего диаметра, максимально соответствующую размеру собственной головки бедра пациента. С увеличением диаметра головки достигается также увеличение площади «смачивания», что также уменьшает трение между компонентами искусственного сустава.

Тем не менее, целесообразность массового использования эндопротезов

тазобедренного сустава (ЭПТС) с «металл-металлической» (Ме-Ме) парой трения является предметом спора среди современных ортопедов. Причина заключается в том, что наряду с большими преимуществами над другими материалами металлические сплавы в небольшом проценте случаев могут вызывать ряд побочных явлений (металлоз окружающих сустав мягких тканей, системное токсическое действие ионов металла, попавших в кровоток, возможно и канцерогенное действие).

Поэтому все большее распространение в последнее время получает другая «твердая пара трения» — керамика по керамике, компоненты которой произведены из современных видов оксидной керамики.

Как материал с физико-химической точки зрения керамика имеет ряд существенных преимуществ над металлическими сплавами. Во-первых, керамика биоинертна, соответственно не вызывает какой-либо реакции со стороны тканей организма.

Во-вторых, керамика очень прочный и износоустойчивый материал, а, значит, при ее использовании образуется очень небольшое количество продуктов износа, на порядок меньшее, чем в паре терния металл по полиэтилену, практически не приводящее к местным или системным патологическим проявлениям. А также, поскольку керамика это оксид, то она не окисляется, соответственно нет коррозии, присущий металлам.

В третьих, керамика не деформируется при ударе, воздействии высоких температур и давления. Такая стабильность способствует предотвращению деформации активных поверхностей при стерилизации, цементировании или при действии давления, возникающего во время эксплуатации эндопротеза.

Таким образом, в настоящее время имеется множество возможностей для максимального продления срока службы эндопротеза, которыми используются в нашей клинике на благо наших пациентов.

На представленных снимках отражены операции по установке тотальных бесцементных эндопротезов с использованием «твердых пар трения».

Автор И.В. Сиротин (при участии В.А. Мкртчяна)

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.

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.

Читайте так же:  Синовиома голеностопного сустава

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.

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.

[3]

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.)
Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Автор статьи – кандидат медицинских наук Середа Андрей Петрович

Источники


  1. Лаврентьев, Максим Подагры нет / Максим Лаврентьев. — М. : Эксмо, 2016. — 596 c.

  2. Насонова, В. А. Клиническая ревматология. Руководство для врачей / В. А. Насонова, М. Г. Астапенко. — М. : Медицина, 2014. — 592 c.

  3. Кирпичникова, М. П. Биосовместимые материалы / Под редакцией В. И. Севастьянова, М. П. Кирпичникова. — М. : Медицинское информационное агентство, 2011. — 560 c.
  4. Преображенский, А. А. Магнитные материалы / А. А. Преображенский. — М. : [не указано], 2018. — 748 c.
  5. Вельяминов, Н. А. Учение о болезнях суставов с клинической точки зрения / Н. А. Вельяминов. — М. : Государственное издательство, 2011. — 434 c.
  6. Артроз, артрит. Лечение и профилактика. — М. : Газетный мир, 2014. — 160 c.
Какие эндопротезы тазобедренного сустава применяются
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here