Керамический эндопротез коленного сустава

Сегодня мы предлагаем ознакомиться со статьей на тему: "керамический эндопротез коленного сустава". В статье представлена полная информация по тематике, рассмотренная с разных точек зрения.

Коленный эндопротез Depuy

Устанавливать эндопротез тазобедренного и коленных суставов фирмы «Депью» предпочитает большинство хирургов. Фактически любой имплант подходит под индивидуальные особенности анатомии сустава и не требуют специального обучения. Длительность ношения изделий фирмы DePuy составляет 15—20 лет, а в хороших условиях может и превышать эту цифру. Важно правильно подобрать аппарат под индивидуальные потребности человека с проблемами суставов, который будет оптимально подходить под его недуг.

Виды: преимущества и недостатки эндопротезов Depuy для коленного сустава

Эндопротез коленного сустава торговой марки DePuy максимально подобен анатомическому строению сочленения. С его помощью можно вернуть двигательную функцию пациенту. Выпускается под такими видами эндопротезов:

  • LPS;
  • P. f.C. Sigma RP с мобильным вкладышем;
  • ATTUNE Knee;
  • Corail;
  • S-ROM NOILES;
  • LCS COMPLETE.

Зачастую это единственный метод вернуть подвижность, когда традиционные медицинские средства уже не помогают.

Они отличаются по размерам, функциональности, активности действия. Главная функция — заменить сустав, не поддающийся лечению, снять боль и оставить пациенту возможность передвигаться. От правильного выбора импланта зависит результативность процесса. Огромный минус заключается в том, что не все хирурги способны правильно установить протез вместо тазобедренного или коленного сустава.

Нужна квалификация специалиста по каждой марке, а таких докторов единицы. Компания «Депью» проводит обучение врачей по установке своих изделий. Но преимущества видны сразу. Правильно выбранный и подходящий имплант возвращает человеку подвижность в самых тяжелых случаях, устраняя боль. К тому же строк ношения одного эндопротеза DePuy составляет 15—20 лет. Соответственно на это время пациент может забыть о замене и дополнительном хирургическом вмешательстве.

Эндопротез LPS

Это изделия назначается при масштабных потерях собственной ткани из-за воздействия инфекций, травм, опухолей или различных заболеваний. Характеристика эндопротеза позволяет с его помощью полностью заменить бедренные или большие берцовые кости, проксимальную или дистальную бедренную часть. Наделен возможностью корректировки резекции до 5 мм, чтобы уровнять длину ног. Обладает хорошим сцеплением.

P. f.C. Sigma RP + мобильные вкладыши

В этом эндопротезе DePuy дали возможность хирургам выбирать фиксированный либо вращающийся вкладыш будет использовать пациент. Он легко устанавливается и сохраняет активность движений. Как и предыдущая версия покрывает большеберцовое плато. При этом снижается пиковая стрессовая нагрузка, за счет усовершенствования конструкции, в сравнении с другими видами. Человеку с ревматоидным артритом или при остеоартрите устанавливают протез с цементным фиксатором.

ATTUNE Knee

Он работает за счет уменьшения радиуса компонентов бедра, сохраняет мобильность человека. При этом создается плавный переход от статики положения в динамику. Углубления в конструкции позволяют оптимально подстраиваться под анатомические особенности опорно-двигательного аппарата и совмещаться с мышцами. Структура аппарата улучшает скольжение надколенника и сохраняет плавность при сгибании. Центральный замок фиксирует эндопротез и уменьшает его движения назад.

S-ROM NOILES

Применяется у пациентов, имеющих выраженную нестабильность сустава, спровоцированную недостаточным количеством костного вещества либо мягких тканей. Нужная посадка совершается из-за модульной танкетки вместе с удлинительными метафизарными втулками. Последние находятся внутри костного канала, принимают индивидуальные особенности анатомии конечности. Садятся под пресс-фит либо цемент. Выбор фиксации исходит из патологий околосуставной области.

LCS COMPLETE

Имеет платформу ротации типа М.В.Т. Из-за этого позволяет пациенту свободно двигаться и распределяет равномерно нагрузку. Используется в ситуациях, когда патология костей выражена либо при ревизионных операциях. Устанавливаться и при значительной нехватке костной ткани 1-го и 2-го типа. Специальная ставка позволяет увеличивать угол на 1,25 град. Используются при различных анатомических особенностях строения сустава и оптимально внедряются в канал.

Современные эндопротезы коленного сустава — виды протезов колена, особенности, цена

Протез колена требуется в крайнем случае, когда разрушенный сустав не восстановить альтернативными способами. Метод заключается в установке импланта в область отсутствующих тканей. Некоторые заболевания буквально разъедают костную ткань, воспаление истончает хрящи, а любая терапия дает лишь временные результаты.

Показания к эндопротезированию коленного сустава

Эндопротезирование в 93% гарантирует восстановление функций суставов, значительно улучшает качество жизни больного.

При функциональных расстройствах коленного сустава изменяется амплитуда сгиба, любое движение сопровождается болью, меняется походка.

Медикаментозная терапия назначается только при начальных стадиях разрушения костно-хрящевых тканей, после операций, а также при невозможности проведения радикальных методов лечения.

Эндопротезирование — эффективный метод восстановления подвижности сустава, показанный при следующих состояниях и заболеваниях:

  • Артроз, в том числе деформирующий, анкилозирующий.
  • Остеоартроз с выраженными структурными изменениями тканей.
  • Ревматоидный артрит.
  • Хроническое воспаление синовиальной сумки или бурсит.

Практически все дегенеративно-дистрофические изменения костно-хрящевых тканей носят необратимый характер, а любая терапия эффективна лишь при своевременной диагностике.

Типы эндопротезов коленного сустава — их особенности

Все эндопротезы классифицируются на частичные, тотальные, фрагментальные, с установкой в незначительной части сустава.

[1]

Более подробная классификация выражается в следующих типах:

  1. Эндопротез с задней фиксацией сустава. Изделие изготовлено из прочного пластика и металла. Конструкция имеет приподнятую поверхность со штифтом в области большеберцовой кости. При подсадке изделие плотно соединяется с костью в области бедра, имитируя работу задней крестовидной связки. Движение протеза мягкие, плавные, а само изделие отличается долговечностью.
  2. Протез с сохранением крестовидной связки. Изделие подходит пациентам, у которых крестообразная связка не повреждена или изменена несущественно. У протеза нет штифта, однако это не мешает надежной фиксации и стабилизации коленного сустава.
  3. Частичные эндопротезы. Применяются при незначительных дегенеративно-деструктивных изменениях костно-хрящевой ткани коленного сустава, когда патологический процесс носит стремительный необратимый характер. Частичные протезы отличаются небольшими размерами, изготавливаются однополюсными.
  4. Подвижные протезы. Конструкция включает три основных фрагмента: основа, штифты, соединения. Подвижная платформа обеспечивает полноценную суставную подвижность. Такие пациенты возвращаются к полноценной жизни даже с полностью разрушенным коленным суставом. Однако, такая модель протезов подходит пациентам с развитой мягкой тканью. В обратном случае, эндопротез быстро расшатывается и требует замены.
  5. Коленный эндопротез с неподвижной платформой. Распространенная модель, имеющая массивную конструкцию из полиэтиленовой части большеберцовой кости и металлической платформы. Изделие устанавливается чаще всего, однако не подходит пациентам с избыточным весом и лицам, которые заняты активным физическим трудом.
Читайте так же:  Андрей малахов про средство от суставов

Лучшие производители протезов коленного сустава — модели эндопротезов, их характеристики и стоимость

Сегодня лидером продаж эндопротезов для колен является США и Великобритания. Их стоимость варьируется от 110 до 200 тысяч рублей.

Популярными и часто используемыми протезами коленного сустава являются следующие типы:

Протезы фирмы Zimmer (производство США)

Выпускаются в нескольких вариациях. Самыми популярными являются модели

  • LPS-Flex Mobile и LPS-Mobile Gender Solutions;
  • Patello-Femoral Joint.

Первый вариант обеспечивает свободное вращение и сгиб протезированного сустава. Сама суставная поверхность состоит из металлопластиковых элементов, которые присоединяются к концу бедренной кости. Опорная платформа заменяет искусственный хрящевой компонент.

Второй вариант называется мобильным подшипников. Предназначен для физически активных пациентов, при ранней диагностике необратимых деструктивных изменений костно-хрящевой ткани коленного сустава.

При этом второй вариант предполагает гендерные различия — разделение на женские и мужские протезы.

Коленные эндопротезы DePuy Sigma (производство США)

Протезы ДеПью отличаются по нескольким основным видам:

  • Rotating Platform Knees;
  • Fixed-Bearing Knees;
  • High Performance Partial Knee.

В первом случае подразумевается установка подвижной конструкции с опорой на поворотную платформу. Это позволяет обеспечивать полноценную имитацию естественного движения коленного сустава. Конструкция уменьшает или предотвращает дальнейший износ коленного сустава, обеспечивает долговременную эксплуатации. В мире имплантировано до 2% протезов ДеПью, износостойкость которых достигает 20 лет.

Во втором случае, изделие состоит из металла и износостойкого полиэтилена с низким уровнем отторжения. Пятилетняя нагрузка и приживаемость достигает 99%.

Третий вариант создан для активно развитых пациентов, которым требуется максимальная амплитуда сгиба. Кроме того, разрушение коленного сустава должно быть неполным, остаток собственных тканей составляет около 35-40%. Этот протез обеспечивает сидение в позе «йоги», становиться на колени с положения стоя, приседать.

Smith & Nephew OXINIUM (страна-производитель Великобритания)

Британский коленный протез отличается высоким % износостойкости. В состав входит металлический цирконий, который практически не склонен к стиранию, механическим повреждениям, царапанью. Износостойкость достигает 87%, что намного выше прочих кобальт-хромовых материалов.

Британские коленные протезы имеют высокую стоимость, более 200000 рублей.

Stryker Triathlon (производство США)

Популярная модель Total Knee Replacement System — искусственный сустав, который предназначен для пациентов с активной жизненной позицией. Конструкция обеспечивает максимальное сгибание, расширение, вращение по оси естественного коленного сустава.

Biomet Vanguard (производство США)

Американские коленные эндопротезы анатомически подстраиваются под естественное колено пациента.

Существует несколько популярных видов коленных суставов:

  1. Complete Knee System. После установки отмечается высокая степень сгиба сустава, амплитуда достигает 150 градусов. Существует несколько вариантов различных размеров импланта в соотношении к бедренной кости.
  2. BioMet Oxford Knee. Используется в протезировании коленного сустава у пациентов со срединным (иначе, медиальным) артритом. Составляющими компонентами протеза являются пластиковые подшипники, которые вживляются с одной стороны. Установка этого типа протеза помогает снизить повреждение костно-хрящевой ткани, а клинические испытания показывают почти 95% износостойкости.

Сроки эксплуатации любых коленных протезов зависят от множества факторов. В среднем, эксплуатация коленных протезов достигает 15-25 лет. Лучшие показатели показывают титановые сплавы, металлический цирконий. При учете гарантийного срока важно учитывать вес, возраст, физическую активность пациента.

[2]

Отечественные протезы колена сильно уступают зарубежным аналогам. Несмотря на это, стоимость протезов не сильно отличается от импортных. Разница в цене составляет 25-50 тысяч рублей.

Эндопротезирование коленного сустава — серьезная операция, которая гарантирует восстановление суставной подвижности в 95% всех клинических случаев.

До 80% всех пациентов, перенесших протезирование коленного сустава, проживают жизнь без необходимости в дальнейшем перепротезировании.

Видео (кликните для воспроизведения).

Загрузка.

эндопротез коленного сустава и способ изготовления керамического эндопротеза коленного сустава

Рисунки к патенту РФ 2110972

Изобретение относится к области медицины, в частности травматологии и ортопедии, и может быть использовано для восстановления функции коленного сустава путем эндопротезирования.

Известен протез коленного сустава, позволяющий аксиальную ротацию большеберцового компонента, состоящий из трех компонентов: бедренного, выполненного из металла; большеберцового, изготовленного из высокоплотного полиэтилена; металлического стержня, соединяющего оба компонента и обеспечивающего передне-заднюю и варус-вальгусную стабильность (Attenborough, 1978).

При имплантации протеза первоначально устанавливаются бедренный и большеберцовый компоненты, затем центральный стержень, один конец которого помещается в отверстие в центре большеберцового компонента, а другой, имеющий сферу большего диаметра, чем диаметр стержня, вводится в чашу, расположенную между мыщелками бедренного компонента, образуя шарнирное соединение с постоянным центром вращения. Кривизна мыщелков бедренного компонента уменьшается по направлению кзади, таким образом, если большеберцовый компонент находится в положении сгибания 20 o и более, возможна аксиальная ротация. При полностью разогнутой голени или сгибании не более 20 o аксиальная ротация невозможна.

Недостатками известного протеза являются:
постоянный центр вращения большеберцового компонента в сагитальной плоскости исключает скольжение между компонентами, характерное для нормального коленного сустава;
при сгибании большеберцового компонента на 20 o и более имеется малая площадь контакта только между сферой центрального стержня и чашей бедренного компонента, большие нагрузки, действующие на эту площадь, способствуют быстрому износу компонентов, перелому центрального стержня;
изготовление большеберцового компонента из полиэтилена часто приводит к его усталостным повреждениям;
во время имплантации центрального стержня имеются технические трудности, это требует применения специального дополнительного инструментария, большой резекции костной ткани на большеберцовой кости, приводящее к укорочению конечности.

Известен выбранный в качестве прототипа эндопротез коленного сустава из биоинертного материала, в частности титана с антифрикционными трущимися поверхностями, в частности из фторопласта, состоящего из бедренного компонента, включающего в себя стержень, один конец которого приспособлен для крепления в бедренной кости, а другой снабжен платформой с вильчатым креплением для подшипника с ограничением поворота вокруг оси до 180 o ; большеберцовый компонент включает в себя стержень, один конец которого приспособлен для крепления в большеберцовой кости, а другой конец снабжен платформой двумя параллельными мыщелковыми элементами вогнутости. Большеберцовый компонент закреплен на цилиндрическом подшипнике скольжения с помощью стержня, расположенного между вогнутостями, входящего в отверстие в цилиндре (заявка на изобретение (положительное решение) СССР, 4873930/14, 31.08.90).

Материалы протеза-прототипа обладают биоинертностью (титан), хорошими антифрикционными свойствами (фторопласт), однако они отличаются от костного материала по таким свойствам и как вес, теплопроводность, тепловое расширение. Кроме того, титан имеет высокую стоимость, а фторопласт обладает холодной текучестью, ограничивающей срок эксплуатации изготовленных из него деталей.

Сборка компонентов протеза во время операции не представляет трудности, стержень большеберцового компонента вводится в отверстие на подшипнике бедренного компонента при сгибании голени до острого угла. При сниженном тонусе мышц, окружающих коленный сустав, необходимости значительной резекции костной ткани, устранении грубых деформаций сустава в послеоперационном периоде возможна дислокация стержня большеберцового компонента из отверстия подшипника бедренного компонента. Это серьезное осложнение требует дополнительного оперативного лечения. Открытое вправление компонентов эндопротеза в последующем не гарантирует от развития подобного осложнения.

Целью изобретения являлось создание протеза коленного сустава, который при обеспечении высокой надежности и биосовместимости, имитируя по функциональным свойствам естественный сустав, обеспечивая условия функционирования мышц и других функциональных элементов, обеспечивал бы замыкание большеберцового компонента в подшипнике бедренного компонента, предотвращая возможность дислокации большеберцового компонента.

Предложенное в соответствии с изобретением выполнение контактирующих поверхностей бедренного и большеберцового компонентов из керамики обусловлено тем, что керамика обладает высокими антифрикционными свойствами, биосовместимостью и по теплопроводности, тепловому расширению, удельной массе и другим свойствам приближается к свойствам кости.

Анализ существующего уровня техники показывает отсутствие аналогов, совокупность признаков которых была бы сходна с совокупностью существенных признаков изобретения. Поэтому заявляемое техническое решение отвечает требованиям критерия «новизна». Объект по изобретению может изготавливаться промышленным способом. При его использовании в медицине обеспечивается описанный выше положительный эффект, поэтому предлагаемое техническое решение удовлетворяет требованиям критерия «промышленной применимости».

Для специалиста изобретение явным образом не следует из существующего уровня техники. Поставленная задача решается оригинальным способом, позволяющим максимально использовать свойства материала, в частности керамики. Поэтому изобретение отвечает требованиям критерия «изобретательского уровня».

На фиг.1 представлен предлагаемый коленный протез, общий вид; на фиг.2 — коленный протез, вид сбоку; на фиг.3 — положение головки стержня большеберцового компонента в канале подшипника, обеспечивающее замыкание большеберцового компонента; на фиг.4 — общий вид большеберцового компонента; на фиг.5 — большеберцовый компонент, вид сбоку; на фиг.6 — замыкающий механизм, вид сверху; на фиг.7 — большеберцовый компонент, вид сверху.

В качестве второго прототипа выбран способ изготовления керамических изделий, включающий в себя подготовку исходных сырьевых материалов, приготовление керамической массы, формование деталей горячим литьем под давлением, высокотемпературную сушку, окончательный обжиг и механическую обработку после обжига.

Известный способ предназначен для изготовления различных деталей и изделий бытовой техники горячим литьем под давлением, позволяет промышленным путем серийно, без значительной последующей механической обработки изготавливать изделия, к которым не предъявляются специфические требования. Изготовленный известным способом эндопротез коленного сустава при испытании на стенде под нагрузками, возможными при практическом пользовании протеза, разрушается.

Целью изобретения является обеспечение необходимых прочностных характеристик для элементов протеза, испытывающих повышенные нагрузки при эксплуатации с максимальным сохранением полезных свойств керамического материала, таких как биосовместимость, антифрикционные свойства.

Механическая обработка заготовки крупнозернистым абразивным инструментом до обжига обеспечивает развитие поверхности за счет загрубления шероховатости поверхности стержня и платформы, не нарушая поверхностного слоя в глубину и сохраняя пористость материала. Это обеспечивает хорошее прорастание в протез костной ткани.

Механическая обработка алмазным инструментом поверхностей трения тороидальных пар обеспечивает получение максимально возможного пятна контакта на активном участке работы протеза (180 — 135 o ), доводку до заданного размера и получение необходимой шероховатости, способствует равномерному распределению давления по трущимся поверхностям и надежному долгосрочному функционированию эндопротеза.

Двуступенчатая термостабилизация после термической обработки обеспечивает снятие возникающих при воздействии температур напряжений, снижающих прочностные характеристики и являющихся причиной разрушения протеза при нагрузках. Термостабилизация после окончательной механической обработки обеспечивает снятие напряжений, возникающих в материале эндопротеза в результате воздействия процесса механической обработки. Контроль на соответствие номинальной величине напряженности материала дает гарантию обработки изделий, подверженных разрушению при эксплуатации, что очень важно для такого специфического объекта, как эндопротез.

Анализ существующего уровня техники показывает отсутствие аналогов, совокупность признаков которых была бы сходна с совокупностью существенных признаков изобретения. Поэтому заявляемое техническое решение отвечает требованиям критерия «новизна».

Классы МПК: A61F2/38 локтевые и коленные
Автор(ы): Дьячков Г.Б. , Корнилов Н.В. , Карпцов В.И. , Новоселов К.А. , Ермолаев Е.К.
Патентообладатель(и): Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Р.Р.Вредена
Приоритеты:
Видео (кликните для воспроизведения).

Предлагаемый способ предназначен для серийного изготовления изделий промышленным путем, при его использовании достигается описанный выше положительный эффект. Поэтому предлагаемое техническое решение отвечает требованиям критерия «промышленной применяемости».

Сущность технического решение рассматривается на примере его выполнения.

Глинозем (ГЛМК) подвергали обработке в водной среде в шаровой мельнице до тонины 9,5 — 10,0 см г/г, подсушивали при температуре 100 + 5 o C, прокаливали при температуре 600 + 20 o C и смешивали в гомогенизаторе с органической связкой, содержащей параформ. Формование выполняли методом горячего литья под давлением на литьевой машине 06ФКЛ100.020. Заготовки подвяливали и сушили при температуре 100 + 5 o C. Дообжиговая механическая обработка заключалась в загрублении шероховатости поверхностей стержня и платформы, контактируемых с костной тканью, с помощью крупнозернистого абразивного инструмента. Затем заготовку подвергали обжигу по известному режиму до температуры 1720 — 20 o C с последующим термостабилизирующим отжигом в вакуумной и атмосферных средах. Послеотжиговая механическая обработка заключалась в шлифовке до заданных размеров и доводке с последующей полировкой поверхностей трения тороидальных пар. После этого повторная двухступенчатая термостабилизация и контроль напряженности материала. При этом номинальные величины напряжений определяли опытным путем — испытанием опытных образцов на стенде до разрушения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Эндопротез коленного сустава из биосовместимого материала с антифрикционными поверхностями, состоящий из бедренного и большеберцового компонентов, которые включают стержень для фиксации в кости и платформу с шарниром, отличающийся тем, что протез выполнен цельнокерамическим, шарнир имеет замыкающийся механизм, образованный пересекающимися под углом 45 o торцом головки стрежня большеберцового компонента и дном прямоугольного входного отверстия в цилиндрическую полость шарнира, причем меньшие расстояния между сторонами прямоугольного отверстия и лысками равны диаметру шейки стрежня, а угол пересечения исключает размыкание большеберцового компонента.

2. Способ изготовления керамического эндопротеза коленного сустава, включающий в себя подготовку исходных материалов, приготовление керамической массы, формирование заготовки горячим литьем под давлением, высокотемпературную сушку, дообжиговую механическую обработку, обжиг, термическую и послеобжиговую механическую обработку, отличающийся тем, что при дообжиговой механической обработке производят загрубление шероховатости поверхностей, контактирующих с костной тканью, в частности стержня и платформы, при послеобжиговой механической обработке производят шлифовку и доводку элементов эндопротеза до заданного размера и полировку поверхностей трения тороидальных пар, после термической обработки заготовку подвергают двухступенчатой термостабилизации в вакууме и в атмосферной среде, после окончательной послеобжиговой механической обработки проводят повторную термостабилизацию для снятия внутреннего напряжения с контролем на соответствие номинальной величине напряженности материала.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что подвергаемые окончательному обжигу бедренный и большеберцовый компоненты устанавливаются вертикально на специальной подставке, причем бедренный компонент имеет предварительно подогнанные тороидальные поверхности с сопрягаемыми поверхностями большеберцового компонента, что обеспечивает максимально возможное совмещение поверхностей при окончательном обжиге деталей и облегчает последующие операции совместной притирки поверхностей при механической обработке, в качестве разделительной среды между компонентами используется электрокорундовый порошок.

Эндопротезирование коленного сустава

С возрастом суставы изнашиваются, да и в течение жизни могут подвергаться чрезмерным нагрузкам и неожиданно травмироваться. Страдают все суставы тела, но коленный сустав является одним из самых активных сочленений, поэтому он поражается наиболее часто. Имплантация нового коленного сочленения уверенно удерживает по частоте эндопротезирования второе место, на первом же месте по частоте замены стоит тазобедренный сустав.

В настоящее время в мире выполняется в год около сотни тысяч первичных операций по замене коленного сустава.

Помимо травм и старческого износа коленного сочленения, есть еще много патологий, в результате развития которых появляется необходимость оперативного вмешательства. Это могут быть воспалительные процессы, нарушение костного генеза, подагра и другие изменения метаболизма. Некоторые из них приводят к инвалидности. Для того, чтобы улучшить качество жизни, самым оптимальным решением во многих случаях является своевременная замена суставов. С новым суставом у человека появляется забытый энтузиазм, он начинает (продолжает) заниматься спортом, открываются новые возможности в повседневной жизни и работе, при проведении досуга.

Техника операции по эндопротезированию отшлифована до малейших нюансов и для квалифицированного специалиста не представляет трудности. Пораженные фрагменты сустава извлекаются, а на их место крепятся искусственные протезы из разных материалов – сплавов металла, керамических и полимерных композиций или их комбинаций. Эти искусственные конструкции (протезы) называют имплантатами.

Медицинская промышленность выпускает разнообразную линейку протезов, удовлетворяющих любой спрос, виды имплантатов постоянно совершенствуются. Благодаря своевременной операции в специализированном медицинском центре, при правильном выборе грамотного специалиста можно избавиться от мучений и поддерживать вполне приемлемую активную жизнь длительное время.

Показания и противопоказания к артропластике колена

Эндопротезирование назначается только в том случае, если все терапевтические меры исчерпаны, а результата нет. Пациент продолжает жаловаться на боль, он не может свободно двигать конечностью, через какое-то время и сама ходьба становится невозможной. Встает вопрос замены коленного сустава. Если пациент решается на операцию, перед эндопротезированием необходимо тщательно обследоваться, так как есть абсолютные противопоказания, когда имплантировать искусственный сустав не рекомендуется, например,

  • психические расстройства;
  • болезни крови;
  • тромбофлебит;
  • гнойные инфекции;
  • онкология 3-4 стадии;
  • сердечно-сосудистая недостаточность.

Помимо абсолютных противопоказаний есть и относительные, но здесь лечащий врач должен учитывать разнообразные факторы, начиная от самочувствия пациента и заканчивая объективными данными, выявленными во время обследования, выбором технологии вмешательства и материалов протеза.

Основные виды операций

Благодаря оперативному вмешательству заменяются разрушенные суставные компоненты имплантатами, повторяющими анатомию удаленных структур. На сегодняшний момент выделяют два вида вмешательств:

  • полная замена на искусственный сустав (колено заменяется полностью);
  • частичное эндопротезирование (заменяются разрушенные компоненты сочленения при патологии только одного (внутреннего или наружного) мыщелка);

Вид операции определяет врач. Он выявляет противопоказания, проводит тщательное обследование, обстоятельно беседует с пациентом. Хорошего специалиста будет интересовать всё – образ жизни человека, его активность, стремления и мотивации, готовность взаимодействовать с врачом, желание быть здоровым, окружение и поддержка больного. Врач должен предупредить не только пациента, но и близких ему людей о возможных послеоперационных рисках. Перед операцией надо избавиться от хронических очагов инфекции и позаботиться о приобретении костылей (ходунков), домашнего тренажера для разработки сустава, откорректировать питание и составить меню, богатое необходимыми питательными веществами и микроэлементами для костной ткани.

Отдельно проводится беседа с родственниками больного, которые будут находиться с ним дома. Врач рассказывает, какие предметы ухода надо приобрести, как важно правильно организованное безопасное пространство в квартире (отсутствие острых углов, лежащих на полу проводов), о нескользкой обуви, о фонарике, который должен быть всегда под рукой в ночное время, о правильном выборе костылей и т.д.

Частичное эндопротезирование

Эта техника не очень популярна, она используется у людей в преклонном возрасте, когда их двигательная нагрузка уменьшается или у лежачих больных. Во время вмешательства удаляются разрушенные части и заменяются новыми компонентами. Аккуратное удаление омертвевшего слоя позволяет оставить свои живые костные ткани максимально.

  • малоинвазивная;
  • местная анестезия;
  • быстрая реабилитация;
  • возможное сохранение связок;
  • щадящее травмирование мягких тканей;
  • ноги остаются одинаковой длины;
  • стоимость существенно ниже.

После частичного протезирования в течение недели исчезает боль, походка восстанавливается через 1-2 месяца. С новым имплантатом прооперированный может подниматься и спускаться по ступенькам, приседать, отводить конечность в сторону и вращать ею.

Минусы операции

Самый главный минус – ограничение длительности службы искусственного сочленения. Если мало двигаться, сустав может быть функциональным до 5-8 лет, а потом приходится повторять операцию.

Полное эндопротезирование колена

При полном эндопротезировании колено полностью заменяется новой конструкцией из высококачественных материалов в разных комбинациях. Срок службы таких искусственных суставов достигает 20 лет. Операция показана молодым активным людям, занимающимся спортом, любителям физкультуры.

  • длительная реабилитация;
  • риск большой кровопотери;
  • время проведения операции.

На сегодняшний момент современные клиники применяют малоинвазивное полное эндопротезирование колена. Это новая технология, которая значительно превосходит классический вариант операции.

  • уменьшение сроков реабилитации вдвое;
  • минимальные болевые послеоперационные ощущения;
  • связки, сосуды остаются невредимыми;
  • мышцы не травмируются;
  • проходит без общей анестезии;
  • минимум кровопотери;
  • нагрузки возможны уже в первый день после операции.

Возможности фиксации

Кроме разных подходов к вмешательству, может применяться и разный способ фиксации – с цементом и без него. Бесцементное фиксирование хорошо тем, что имплантат с течением времени соединяется с костной тканью, которая буквально прорастает в него. Такую технологию используют у пациентов без явлений остеопороза. Цементный связывающий компонент обычно применяется у лиц 60+ с явлениями остеопении и остеопороза. Правильная комбинация компонентов делает возможным достижение эффективного лечения и продлевает срок службы протеза.

Еще один шаг вперед с инновационной технологией VERILAST

У сегодняшних пациентов существуют повышенные требования к их активности, поэтому они ждут качественных искусственных суставов, которые будут служить им долго и надежно. И врачи делают все возможное, чтобы избежать последующих операций. «Инновационная комбинация материалов, применяемая технологией VERILAST, делает большой шаг вперед в этом направлении», — резюмируют Профессор Д-р Пфейль и его команда специалистов из ортопедической клиники больницы Св. Иосифа в городе Висбаден (Германия).

Причины разрушения имплантатов являются многообразными и поэтому к свойствам материалов и сырья, из которых они изготовляются предъявляют высокие требования.

При эндопротезировании коленного сочленения необходимо учитывать несколько аспектов. В случае замены задней поверхности колена — что является наиболее часто используемым методом — имплантат состоит из фрагментов костей бедренной и большеберцовой и полимерной пластины. Между пластиной из полимерного материала и компонентом бедренной кости существует взаимосвязь, поэтому очень важно адекватное их соприкосновение. Оно должно быть близким к физиологическому, не раздражать кость, не вызывать трение и быть износоустойчивым.

При имплантировании компонента бедренной кости, изготовленного из стали и титана существует тот недостаток, что их поверхностный слой является слишком грубым, в результате чего пластина из полимерного материала быстро изнашивается. Решение состоит в том, чтобы сделать компонент бедренной кости в месте его прилегания к пластине из сплава циркония и ниобия. Поверхность этого металлического сплава может быть превращена в металлическую керамику (оксиний) путем высокой термической обработки. При этом открываются большие плюсы: нет риска возникновения аллергии, нет опасности разрушения и нет риска получения в крайней степени гладкой поверхности. «При комбинировании этой металлической керамики с высокосшитым полимерным материалом, скорость износа при таком эндопротезе коленного сустава может быть снижена, так что даже у самых молодых пациентов можно допустить, что проведения второй операции не потребуется», — говорит специалист по эндопротезированию суставов Профессор Д-р Пфейль.

Новая технология открывает большие перспективы. Введению технологии VERILAST* для эндопротезирования коленного сустава, предшествовало детализированное моделирование с более чем 45 миллионами циклов нагрузки, результаты которых подтверждают притязания наименования продукта (VERILAST= It lasts very long (англ.) = hält sehr lange (нем.) = это длится очень долго). После имитационного 30-летнего периода, степень износа была на 80% ниже, чем при использовании стандартных материалов всего через три года.

Заключение

Имплантация искусственных суставов является одним из наиболее успешных и распространенных техник вмешательства в современной медицине. Поэтому количество имплантированных эндопротезов в последние годы неуклонно растет. Тотальный эндопротез колена имеет 90% вероятность оставаться «жизнеспособным» 15 -20 лет. И это только начало! Прогресс в отношении времени «выживания» имплантированных протезов очевиден. Качественные протезы известных зарубежных брендов сохраняют анатомическую структуру колена, обеспечивают большой диапазон сгибания. При правильном выборе хирурга с большим опытом (успех операции на 50% зависит от мастерства врача) и специализированной ортопедической клиники можно существенно удлинить срок эксплуатации протеза. Главная цель, преследуемая врачами при замене сустава, является безболезненная работа сочленения и стабильное отсутствие инфекции. Очень много зависит от добросовестности больного и его упорства, так как впереди – очень непростое послеоперационное и домашнее восстановление.

Реабилитационный период довольно длительный, надо иметь большое желание- следовать всем рекомендациям врача, терпение — выполнять ежедневно физические упражнения, учиться заново ходить и соблюдать строгий режим дня. Но благодаря совместным слаженным действиям врача и больного, благодаря упорному труду пациента в восстановительном периоде можно добиться отличных результатов: пациент избавится от боли и вернется к привычному образу жизни, по крайней мере, на ближайшие 15-20 лет при аккуратном отношении к своему новому суставу.

Способ изготовления керамического эндопротеза коленного сустава

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии. Способ включает подготовку исходных компонентов, приготовление керамической массы. После стадии послеобжиговой механической обработки на поверхность эндопротеза наносят пористое покрытие путем послойного нанесения водной суспензии, например, оксида алюминия и порошка из обожженного материала керамического эндопротеза. Вжигание покрытия производят одновременно с термостабилизацией. Технический результат заключается в создании эндопротеза коленного сустава, обеспечивающего улучшенные условия соединения костной ткани с материалом без снижения механических характеристик изделия, что обеспечивает его высокую надежность. 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности — травматологии и ортопедии, и может быть использовано для восстановления функции суставов, например коленного, путем эндопротезирования.

Прочность фиксации ножки эндопротеза с пористым покрытием в кости возрастает в три раза по сравнению с эндопротезом, имеющим гладкую поверхность. Для этого протезы покрывали полимерами, сплавами металлов [1, 2]. В настоящее время с этой целью используют титан, сплавы титана и кобальта, керамику на основе трикальцийфосфата и гидроксилаппатита [3, 4].

Бесцементная фиксация с использованием пористых покрытий имеет следующие преимущества — упрощается техника и сокращается продолжительность операции, отсутствует отрицательное воздействие мономера на ткани, при ревизионных операциях ее осуществление значительно облегчается.

Известен эндопротез коленного сустава и способ его изготовления, состоящий из металлических бедренного и большеберцового компонентов, каждый из которых имеет ножки с рифлеными поверхностями, образованными за счет напыления кусочков металлической проволоки, предназначенной для повышения прочности соединения кости с ножками прототипа [5].

Недостатками известного эндопротеза являются материалы, из которых изготовлена его ножка и материалы напыленных зон, поскольку металлические материалы и формообразование напыленной поверхности ножек ограниченно совместимы с тканями человека.

Известен эндопротез коленного сустава, выполненный из керамических биоматериалов с хорошими по биосовместимости свойствами, имеющий поверхности на которых в процессе изготовления при дообжиговой механической обработке, в зонах контакта с костной тканью, производят загрубление шероховатости поверхности [6]. Это изобретение принято нами за прототип.

Недостатком известного протеза является создание концентраторов напряжений в материале керамической ножки, что ведет к снижению механической прочности протеза и, как следствие этого, к увеличению вероятности его преждевременной поломки.

Целью изобретения являлись — создание эндопротеза, в частности коленного сустава, который обеспечивает улучшенные условия соединения костной ткани с материалом, без снижения механических характеристик изделия, что обеспечивает его высокую надежность.

Поставленная цель достигается за счет того, что поверхность эндопротеза, контактирующаяся с тканями, выполнена шероховатой, за счет внедрения в нее покрытия, состоящего из частиц различной формы и размеров из керамического материала, аналогичного по составу и свойствам материала, из которого выполнена монолитная часть ножки.

Анализ существующего уровня техники показывает отсутствие аналогов, совокупность признаков которых была бы сходна с совокупностью существующих признаков изобретения. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует требованиям критерия «новизна».

Объект по изобретению может изготавливаться промышленным способом. При его использовании в медицине обеспечивается вышеописанный положительный эффект, поэтому предлагаемое техническое решение удовлетворяет требованию критерия «промышленной применяемости».

Поставленная задача решается оригинальным способом, позволяющим максимально использовать свойства керамического материала, поэтому изобретение соответствует требованиям критерия «изобретательского уровня».

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2, на примере эндопротеза коленного сустава.

Эндопротез коленного сустава состоит из монолитных керамических компонентов с ножками — бедренного 1 и большеберцового 2.

Каждая ножка имеет послойное покрытие водной суспензии 3 и внедренных частиц порошка 4 с различными геометрическими размерами и формой.

Предлагаемый способ изготовления элементов керамических протезов предназначен для серийного изготовления промышленным путем и при его использовании достигается описанный выше положительный эффект.

[3]

Сущность технического решения рассматривается на примере его выполнения.

На ножку керамического эндопротеза, выполненную из Al2O3, после выполнения операций подготовки исходных компонентов, приготовления керамической массы, формования заготовки, сушки, дообжиговой механической обработке, обжига, послеобжиговой механической обработки наносят пористое покрытие необходимой толщины путем послойного нанесения водной суспензии Al2O3 плотностью 2,4 — 2,6 г/см 3 , pH 3,5 — 4,0 и размером зерна 1-10 мкм с выжиганием пористого покрытия одновременно с термостабилизацией в процессе снятия внутренних напряжений.

Пористое покрытие наносится только на поверхности, контактирующие с костной тканью, и такой поверхностью в эндопротезе коленного сустава является ножка, поэтому в примере выполнения предлагаемого способа и указания путей достижения поставленной цели рассматривается поверхность ножки. Однако в отдельных случаях пористое покрытие может наноситься и на поверхности, контактирующие с мягкими тканями, поэтому в формуле изобретения указано более широкое понятие (поверхность эндопротеза, контактирующая с тканями).

Плотность сцепления пористого покрытия с поверхностью эндопротеза зависит от параметров суспензии, ее плотности, pH среды и размера зерна. Размер зерна суспензии должен быть 1 — 10 мкм. Так как при большем размерю зерна покрытие не спечется и будет малопрочным, а при меньшем размере зерна произойдет его усадка и разрушение пористого покрытия за счет формирования сетки трещин.

Толщина пористого покрытия в каждом конкретном случае определяется врачом.

Вжигается пористое покрытие на стадии термостабилизации эндопротеза.

Источники информации 1. Cooke T. D. V. , Collins A., Wevers H.W. Failure of knee prosthesis accelerated by shedding of beads from the porous metal surface // Clin. Orthop. — 1990. — N 258. -P. 204 — 208.

2. Jacobs J. J., Skipor A.K., Blach J., Urhan R.M. and al. Release and excertion of metal in patient who have a total hip replacement component made of Titanium — base alloy // J.Bone Joint Surg. — 1991. -V. 73-A, -P. 1475 — 1486.

3. Judet R. , Siquier M., Brumpt R., Judet T. A Noncemented total hip prostheeis // Clin. Orthop. — 1978. — N 137. — P. 76.

4. Yamamoto S., Nakata S., Kondoh Y. A Follow-up study of a non-cemented knee replacement-the results of 312 knee using the Yamamoto-Kodoma knee prothesis // J.Bone Joint Surg. — 1989. — V. 71-В, -P. 505-511.

5. Рекламный проспект фирмы ESKA medical GmbH & Co.

6. RU 2058124, 20.04.96.

Способ изготовления керамического эндопротеза коленного сустава, например из оксида алюминия, включающего подготовку исходных компонентов, приготовление керамической массы, формование заготовки, сушку, дообжиговую механическую обработку, обжиг, послеобжиговую механическую обработку и термостабилизацию, отличающийся тем, что после стадии послеобжиговой механической обработки на поверхность эндопротеза, контактирующей с тканями, наносят пористое покрытие необходимой толщины путем послойного нанесения водной суспензии, например, оксида алюминия, с плотностью 2,4 — 2,6 г/см 3 , pH 3,5 — 4,0 размером зерна 1 — 10 мкм и порошка из обожженного материала керамического эндопротеза с размером зерна 0,1 — 0,2 мм, а вжигание покрытия производят одновременно с термостабилизацией.

Читайте так же:  Сабельник и окопник для суставов

Источники


  1. Болезни позвоночника. Радикулит, ишиас, остеохондроз. — М. : АСТ, Сова, ВКТ, 2008. — 128 c.

  2. Парамонова, Ольга Антитиреоидные антитела и ревматоидный артрит / Ольга Парамонова. — Москва: Мир, 2012. — 184 c.

  3. Соловьева, Е. В. Болят суставы: что делать? Артрит, артроз, радикулит, отложение солей / Е. В. Соловьева. — М. : СПб: Невский проспект, 2014. — 160 c.
  4. Зборовская, И. А. Ревматические заболевания в практике врача: моногр. / И. А. Зборовская. — М. : Медицинское информационное агентство, 2011. — 672 c.
  5. Нестеров, А. И. Вопросы ревматизма / А. И. Нестеров. — Москва: ИЛ, 2014. — 709 c.
  6. Кармазановский, Г. Г. Магнитно-резонансно-томографическая диагностика остеомиелита: моногр. / Г. Г. Кармазановский, А. Б. Шуракова. — М. : Видар-М, 2011. — 382 c.
Керамический эндопротез коленного сустава
Оценка 5 проголосовавших: 1