Эндопротезирование суставов. Материалы, используемые в эндопротезировании тазобедренного сустава

Общие принципы

Выбор материала при создании любого имплантата является важным этапом, нередко определяющим успех всего комплекса опытно-конструкторских исследований и производственных работ. При этом следует учитывать два основных принципа, которые, отражая тесную взаимосвязанность дизайна и материала, могут быть положены в основу медицинского материаловедения: 1) технические и биологические особенности конструкции зависят от соответствующих особенностей материала; 2) новые материалы позволяют реализовывать новые варианты дизайна имплантата.

Главной дизайнерской задачей при создании тотального эндопротеза является получение постоянного, длительно функционирующего имплантата, позволяющего устранить болевой синдром и улучшить функциональные возможности тазобедренного сустава путем воспроизведения искусственными сочленяющимися компонентами его нормальной пространственной геометрии, подвижности и опороспособности.
Вторичными задачами общего плана наиболее часто считают: простоту дизайна и применения, сберегательное отношение к тканям при имплантации, надежность и высокую устойчивость к разрушению и износу, долговечность функционирования, удобство в применении, минимизацию технических трудностей при замене изношенных и разрушенных имплантатов, удобство для промышленного производства, снижение стоимости.

В настоящее время все тотальные эндопротезы тазобедренного сустава принципиально включают два компонента: вертлужный (ацетабулярный) и бедренный. Основным требованием, предъявляемым к материалам для изготовления эндопротеза, является биосовместимость, определяемая как способность материала вызвать приемлемый ответ макроорганизма или не вызывать его совсем. Негативное влияние материала и продуктов его износа или деградации не должны приводить к значимым местным, системным и отдаленным эффектам, а положительное влияние может заключаться в виде ряда полезных, требуемых для решения задач эндопротезирования, проявлений, например, адгезии или врастания костной ткани.

К материалам, которые применяют в настоящее время в эндопротезировании тазобедренного сустава, относят: металлы и их сплавы, керамику, костный цемент (полиметилметакрилат), полиэтилен.

Основные материалы, из которых изготавливают компоненты эндопротезов

Металлы

Общими требованиями к металлам, применяемым для изготовления эндопротезов, являются: жесткость, прочность, эластичность, устойчивость к коррозии, возможность создавать требуемую структуру поверхности и биосовместимость.

Нержавеющие стали (Fe, С, Or, Ni, Mo) характеризуются низким содержанием углерода, что определяет неустойчивость к коррозии и механическим нагрузкам. Прочность нержавеющей стали может быть повышена холодной ковкой. Сплав стали BioDur108, содержащий Ni, с высоким содержанием азота и обладающий значительной коррозионной устойчивостью и лучшими прочностными характеристиками, применяют для изготовления цементных ножек эндопротезов.

Титан и его сплавы (CP-Ti (чистый титан - 98 - 99,6%), Ti-6AI-4V и др.) характеризуются высокой коррозионной устойчивостью и биосовместимостью. Чистый титан более вязкий, применяется для пористых покрытий, фиброметалла. Сплав Ti-6A1 -4V имеет большую механическую прочность. Модули торсионной и аксиальной жесткости наиболее близки к кости. Сплав чувствителен к разрушениям, связанным с образованием микрокаверн, обладает высокой поверхностной мягкостью.

Новые титановые сплавы - Я-титан (Я-Ti) - характеризуются преобладанием Я-фазы сплава, часто за счет высокого содержания Мо (более 10%), что позволяет повысить устойчивость к разрушению, в первую очередь к усталостному, а также на 20% снизить модуль упругости, приблизив его к модулю упругости кости. Ti-5AI-2,5Fe, Ti-6AI-17 Niobium не содержат относительно токсичный V, имеют более низкий модуль упругости. Ti-Ta30 имеет модуль термического расширения, близкий к керамике, что снижает риск ее разрушения при сочетании с металлическими имплантатами. Все титановые сплавы малоустойчивы к образованию дебриса. Чаще их применяют для изготовления бесцементных ножек, иногда после поверхностного упрочнения оксидированием или протонной бомбардировкой, и реже - цементных.

Сплавы Co-Cr (Co-Cr-Mo, Co-Ni-Cr-Mo, Co-Cr-Ni- W, Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe) отличаются высокой коррозионной устойчивостью, возможно, обладают некоторой токсичностью и иммуногенностью за счет наличия никеля. Co-Ni-Cr имеет плохие фрикционные свойства, образует большое количество дебриса. Со-Сг-Мо обладает высокой твердостью и прочностью, применим в парах трения при изготовлении головок эндопротезов, а также в парах трения металл-металл. Последние характеризуются чрезвычайно низким износом, не образуют большого количества дебриса, однако их применение ограничивают существенные недостатки: излишняя жесткость (частично преодолима при установке металлического вкладыша в полиэтиленовую основу), повышающая риск расшатывания бедренного и вертлужного компонентов эндопротеза; длительность приработки трущихся поверхностей; повышение концентрации ионов металлов в биологических жидкостях и тканях (токсичность, аллергенность, возможно, онкогенность и тератогенность); высокая чувствительность к импинджменту; риск остеолитических реакций костной ткани, высокая стоимость. Вариантом пары трения металл-металл является Со-Сг пара с интеграцией корундовых кристаллов (Metasul), обеспечивающих еще более низкий износ.

Сплавы Zr и Та обладают высокими коррозионной устойчивостью, биосовместимостью, поверхностной жесткостью и малым образованием дебриса. Возможно создание трабекулярного металла. Истинный трабекулярный металл на основе тантала позволяет значительно повысить возможности остеоинтеграции, при этом не создавая проблемы зон соединения разнопрочностных сред.

Поверхность металлических компонентов эндопротезов может быть:

1. полированной (головки, вкладыши чашек при парах трения металл-металл, ножки цементной фиксации);
2. шероховатой, которую создают путем обработки в струе песка (ножки и чашки бесцементной фиксации 5-8 мкм);
3. пористой, которую создают путем спекания шариков или проволоки (ножки и чашки бесцементной фиксации);
4. трабекулярной, получаемой путем плазменного напыления металлом (чашки, а также ножки бесцементной фиксации);
5. с покрытием из гидроксиапатита, фосфата кальция и др.

Поверхности металлических компонентов эндопротезов могут не взаимодействовать с окружающими тканями, могут образовывать фиброзный блок, фиксироваться за счет адгезии кости (при наличии покрытий типа гидроксиапатитов), а также за счет импакции окружающей кости (press-fit) или ее врастания (шероховатая поверхность, фибро- и трабекулярный металл) (рис. 1).

Рис. 1. Примеры остеоинтеграции вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза.

Керамика

Совершенствование керамических материалов позволило рассматривать их как некоторую альтернативу металлическим сплавам, а по некоторым своим характеристикам, прежде всего трибологическим, пара керамика-керамика обладает уникальными свойствами.

С точки зрения взаимодействия с тканями организма, керамические материалы могут быть подразделены на 3 группы:

• инертная керамика, сохраняющая форму имплантата и поверхностную структуру без врастания тканей;
• биоактивная керамика, сохраняющая форму имплантата и его внутреннюю структуру с врастанием окружающих тканей;
• биодеградируемая, которая теряет форму, поверхностную и внутреннюю структуру имплантата с врастанием в нее, частичным или полным замеще
• нием окружающими тканями.

При создании эндопротезов применяются следующие виды керамики:

1. На основе оксидов Al, Zr, Ti (Аl 2 O 3 ZrO, TiO): биоинертные, с высокой биологической совместимостью и поверхностной прочностью, применимы при создании пар трения керамика-полиэтилен и керамика-керамика. Циркониевая керамика за счет примеси иттрия характеризуется некоторой токсичностью.
2. Карбоновая керамика (С с различной структурой, C-Si): биоинертная, с хорошей биологической совместимостью и поверхностной прочностью. Применима для покрытия ножек и чашек протезов, а также в создании пар трения.
3. Кальция фосфаты и алюминаты (Cryst-Са 5 (РO)3(O), СаАl 2 O 3): биоактивные, небиодеградируемые. Могут обеспечивать взаимодействие между костью и другими биоматериалами, быть носителями лекарственных и биологически активных веществ (короткого срока действия, поверхностное высвобождение). Применимы для биоматериал-индуцированной и биоматериал-зависимой остеоинтеграции.
4. Кальция сульфаты, алюминаты и фосфаты (CaSO 4 , СаАl 2 O 3 , Amorph-Ca 5 (PO 4) 3 (OH)): биодеградируемые, с различным сроком замещения, могут быть носителями лекарственных и биологически активных веществ (длительного срока высвобождения). Аналогичная роль в создании эндопротезов.

Преимуществами керамических пар трения являются высокая износостойкость и более высокая чистота обработки поверхности, высокая биоинертность, устойчивость к коррозии. Недостатки: повышенная жесткость пары керамика-керамика, склонность к разрушению, в том числе самопроизвольному при нарушении технологии производства или имплантации, а также колкость (особенно, пары керамика-керамика) (рис. 2). Появление керамического дебриса приводит к катастрофически нарастающему износу пары трения (как керамика-полиэтилен, так и керамика-керамика), повышенному образованию продуктов разрушения с индукцией процессов остеолиза в костных ложах имплантатов и фиброзирования в мягких тканях. При ревизионных операциях отдельной проблемой является невозможность полного удаления остатков керамических частиц от первичного эндопротеза, повышающих износ уже ревизионной пары трения.

Рис. 2. Разрушение керамической головки эндопротеза.

Целесообразность применения биоактивных и биодеградируемых керамических покрытий дискуссионна. С одной стороны, они улучшают процесс остеоинтеграции, обладают остеокондуктивным эффектом, с другой, при толстослойном нанесении не происходит полного костного замещения керамики, и ее остатки при длительных циклических нагрузках, отслаиваясь от металлической поверхности имплантата, могут индуцировать образование продуктов износа и остеолиз.

Полиэтилен

Существуют полиэтилены низкой, средне-низкой, высокой, ультравысокой плотностей и ультравысокой плотности с поперечными связями. Полиэтилен применяют для создания пары трения. В настоящее время широкое распространение получил полиэтилен ультравысокой плотности и его производные, как правило, для изготовления вертлужного компонента. Пара трения металл (головка эндопротеза) - полиэтилен (чашка или вкладыш) до настоящего времени является эталонной. Для модификации полиэтилена ультравысокой плотности в конце 1970-х годов применяли углеродные волокна, повышающие модуль упругости и износостойкость, снижающие способность к деформациям (продукт Poly II, Zimmer). Однако опыт применения показал более высокую частоту разрушений элементов из Poly II, в том числе поверхностных. Частично это было связано с плохой воспроизводимостью технологии изготовления. В начале 90-х годов прошлого века появилась технология кристаллизации полиэтилена ультравысокой плотности без разрыва молекулярных цепей и потери молекулярной массы (Hylamer, DePuy), характеризовавшаяся повышением прочности продукта и его устойчивости к оксидации.

Стерилизация изделий из полиэтилена путем высокодозового гамма-облучения приводит к возникновению в них оксидативных реакций в виде двух основных направлений: разрыва молекулярных цепей и образования поперечных связей. Причем, если на поверхности образца преобладают реакции деградации полиэтилена, то в глубине растет уровень поперечных сшивок между его молекулами.

Технология создания полиэтилена с поперечными связями, позволяющая обеспечить образование их во всем объеме вещества, а также подавить реакции деградации, привела к получению высокопрочного и износостойкого материала, приближающегося по этим параметрам к парам трения металл-металл, однако позволяющего избежать таких недостатков металлических сочленений, как жесткость, токсичность и аллергенность (за счет повышения концентрации ионов кобальта, никеля и хрома в крови). Однако опыт применения полиэтилена с поперечными связями показал, что при всей перспективности экспериментальных и первых клинических результатов, существует нестабильность технологии производства этого материала, а также повышенный риск разрушения изделий из него при ударных нагрузках.

Таким образом, до настоящего времени наиболее применимым остается стандартный полиэтилен ультравысокой плотности, в том числе с вариантом рекристаллизации, а полиэтилен с поперечными связями сохраняет высокую перспективность как новый вариант высокопрочной пары трения.

Костный цемент

Многочисленными исследованиями доказано, что к преимуществам цементного протезирования можно отнести возможность использования простых моделей имплантатов, отсутствие сплошного контакта металлических элементов протеза с костью, возможность создания депо антибиотиков в зоне операции, обеспечение стабильной фиксации элементов протеза при наличии посттравматических и диспластических дефектов костного ложа и остеопороза различного генеза.

Выделены основные факторы, улучшающие механическое качество микросцепления цемента с костью: тщательность очистки костного ложа перед цементированием, прочность и местные регенеративные возможности кости, качество смешивания цемента, использование устройства герметичной подачи цемента. Для комплексного решения задачи по улучшению качества цементной фиксации разработана система мероприятий. Основными из них являются: дистальная заглушка канала бедренной кости, ретроградное заполнение бедренного канала костным цементом, дренирование бедренного костномозгового канала в процессе его заполнения цементом, формирование отверстий в вертлужной впадине для фиксации вертлужного компонента, вакуумное смешивание цемента, промывание цементируемой поверхности кости пульсирующей струей (пульсационный лаваж), чистка цементируемой поверхности нейлоновыми щеточками, дегидратация костной поверхности перед цементированием, прессуризация цемента при установке протеза. Имеются сведения о повышении эффективности цементирования при центрифугировании в процессе смешивания, Высокое качество подготовки цемента, его закладки в кость и равномерность распределения цементной мантии обеспечивается целым рядом разработанных устройств и оборудования, К ним относят: вакуумные смесители различных типов, предотвращающих формирование воздушных пузырей в цементной массе; специальные шприцы для ретроградной подачи цемента в полости, и, прежде всего, в канал бедренной кости; полиэтиленовые ограничительные заглушки и направители, формирующие цементную мантию в бедренном канале; наконец, устройства для прессуризации или вдавливания цемента в костные поры при его закладке. Применение усовершенствованной технологии цементирования позволило сократить количество ревизий по поводу инфекционных осложнений и замен имплантатов из-за асептического расшатывания.

Как правило, костный цемент состоит из двух компонентов - порошка (полимера) и жидкости (мономера). Полимер - основная часть костного цемента, от его состава зависят основные потребительские свойства цемента. В некоторых сортах цемента к полиметилметакрилату добавляют копо- лимеры, например, метакрилат, бутилметакрилат, стеарин. Так, добавление метакрилата увеличивает гидрофильность цемента, повышает его гибкость и вязкость. Добавление стеарина повышает не только гидрофобность, но и усталостные» свойства цемента. Добавление сульфата бария придает цементу рентгеноконтрастность.

Основные марки цемента различных фирм-производителей и тип полимера, виды мономера, соотношение жидкой и твердой частей основных марок костного цемента и максимальная температура их полимеризации представлены в таблицах.

Основные марки цемента и типы полимера

Температура и время полимеризации в зависимости от марки цемента и процентного содержания мономера

Марка цемента	Мономер	Температура полимеризации	Время полимеризации
Boneloc	50% метилметакрилат 20% изоборниметакрилат 30% n-децил метакрилат	36°С	11:00
Cemex RX	100% метилметакрилат	44°С	13:20
Sulfix-6	85% метилметакрилат 15% бутилметакрилат	48°С	10:50
Palacos R	100% метилметакрилат	56°С	10:40
CMW3	100% метилметакрилат	65°С	10:50
Simplex	100% метилметакрилат	69°С	11:50

При введении цемента в ткани в организме могут происходить как местные, так и общие реакции. Высокая температура при полимеризации цемента может сопровождаться повреждением контактирующей с цементом или имплантатом кости, особенно за счет денатурации белковых структур костной ткани. При температуре цементной мантии 72°С некроз кости возникает практически немедленно. Температура, равная 60°С, вызывает некроз через 5 секунд воздействия, 55° С - через 30 секунд, 47°С - через 1 минуту. Фирмы-производители изыскивают возможности снижения температурного воздействия на ткани. Общая реакция организма за счет токсического действия цемента заключается в кратковременном снижении артериального давления, транзиторной брадикардии. Эта реакция более выражена при использовании низковязкостных сортов цемента.

Дозировка смешивающих компонентов следующая: 10 мл жидкого компонента и 20 г порошкообразного, или соответственно 20 и 40 мл на 40 и 80 г порошка. Смешивать можно в открытой посуде плоской ложкой или в специальном вакуумном смесителе. Качество смешивания лучше в смесителе, но и время полимеризации цемента зависит от температуры окружающей среды и скорости смешивания.

Антимикробные свойства цемент приобретает при введении в него антибиотиков. При этом самым распространенным антибиотиком является гентамицин (Polakos, CMW). В цемент Simplex (Англия) введен тобрамицин. В последние годы в цемент стали чаще добавлять ванкомицин. Самостоятельное добавление в костный цемент порошка антибиотика во время операции недопустимо, так как изменяется химическая структура костного цемента. Лучше повысить дозу антибиотика для внутримышечного введения.

Зависимость времени готовности цемента от температуры окружающей среды

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

Протез - искусственное приспособление, способное заменить функцию определенного органа. Если протез располагается внутри человеческого тела, то он называется эндопротезом.

Эндопротезирование сустава - это операция по замене компонентов сустава имплантантами, которые имеют анатомическую форму здорового сустава и позволяют выполнять весь объём движений. После подобных операций пациент забывает о болях в суставах и возвращается к активной жизни. В центре проводятся операции по эндопротезированию крупных (коленные, тазобедренные, плечевые, локтевые) и мелких (суставы пальцев) суставов.

Материалы, из которых изготовляют современные эндопротезы суставов, обладают высокой прочностью и хорошей приживаемостью в организме человека. Поэтому срок их службы составляет в среднем 15-20 лет, а во многих случаях больные пользуются ими до 30 лет. При износе эндопротеза его заменяют новым.

Металлические эндопротезы изготовляют из различных нержавеющих стальных сплавов. Они фиксируются к кости с помощью специального цемента, представляющего собой акриловую смолу и сплавы кобальта, хрома. Для изготовления скользящих компонентов эндопротезов, например, головки плечевой или бедренной кости, используют сплавы титана. А для изготовления поверхностей скольжения применяют сверхпрочный полиэтилен и алюмооксидную керамику.

Для изготовления протезов используются керамика, металл и особо прочные пластмассы. Эти материалы должны обладать хорошей износостойкостью, а также легко поддаваться обработке, для достижения хорошего сопряжения компонентов протеза. Производство протезов - сложный технологический процесс. Каждый протез проходит многоступенчатый контроль и имеет сертификацию.

Операция эндопротезирования применяется при различных заболеваниях и травмах суставного аппарата, которые привели к полной или практически полной потере двигательных функций. К таким болезням суставов относятся:

• Дегенеративно-дистрофические заболевания (все виды остеоартрозов и артритов)
• Болезнь Бехтерева
• Асептический некроз головки бедренной кости
• Внутрисуставные переломы
• Ложные суставы
• Дисплазия суставов
• Перелом шейки бедра

Абсолютные противопоказания к операции:
- заболевания сердечно-сосудистой, бронхиально-легочной системы в стадии декомпенсации;
- наличие очага гнойной инфекции (тонзиллиты, кариозные зубы, хронические гаймориты и отиты, гнойничковые заболевания кожи);
- психические или нейромышечные расстройства;
- активная или латентная инфекция в области сустава давностью менее 3-х месяцев;
- незрелость скелета;
- невозможность передвижения;
- полиаллергия;
- отсутствие костномозгового канала бедренной кости.
- острые заболевания сосудов нижних конечностей (тромбофлебит, тромбоэмболия).

Относительные противопоказания:
- онкологические заболевания;
- хронические соматическме заболевания,
- печеночная недостаточность,
- гормональная остеопатия,
- ожирение 3 степени.

Операция эндопротезирования бывает полной (тотальной) или неполной (частичной). При частичном эндопротезировании производят замену только изношенных частей сустава, например, головки кости или суставной впадины. Поэтому такую операцию еще называют однополюсным эндопротезированием. В отличие от однополюсного протезирования, при тотальном протезировании производят замену всего сустава на эндопротез.

Перед операцией больному проводится тщательное обследование, во время которого определяются показания и противопоказания к проведению хирургического вмешательства, а также производят тщательный подбор необходимого протеза. Чаще всего операции по эндопротезированию суставов проходят без серьезных осложнений и позволяют практически во всех случаях добиться восстановления двигательной активности пациента, а также избавить его от многолетней боли.

Эндопротезирование тазобедренного сустава - хирургическое вмешательство, целью которого является вернуть подвижный безболезненный сустав, позволяющий вернуться к привычной жизни.

Эндопротезирование тазобедренных суставов проводится в Центре современными имплантатами ведущих мировых производителей:
- первичное - тотальное,
- первичное - поверхностное,
- ревизионное (повторное).

Современные эндопротезы тазобедренного сустава — сложные технические изделия. Так же как и нормальный тазобедренный сустав, искусственный состоит из круглой головки и вогнутой впадины, в которой головка и вращается, позволяя осуществить нормальный объем движений. Обычно протез состоит из ножки, головки, чашки и вкладыша.

Для каждого конкретного случая подбирается соответствующий протез. Каждый из компонентов имеет свой размерный ряд.

Узел трения - это то, между какими материалами протеза осуществляется взаимодействие в результате движений в искусственном тазобедренном суставе: головки эндопротеза, надеваемой на конус ножки, и вкладыша суставной впадины. Головка может состоять из метала, либо керамики. Вкладыш может состоять из полиэтилена, метала либо керамики. Тип и качество материалов применяемых в узлах трения во многом определяет срок службы эндопротеза. По этому признаку эндопротезы тазобедренного сустава делятся на:

* металл-полиэтилен;

* керамика-полиэтилен;

* керамика-керамика;

* металл-металл;

* оксиниум-полиэтилен;
* головки большого диаметра.

Протезы тазобедренного сустава различают по типу фиксации:
- эндопротезы цементной фиксации;
- эндопротезы безцементной фиксации.

В Центре используются современные эндопротезы тазобедренного сустава, хорошо зарекомендовавшие себя в международной практике.

Эндопротез тазобедренного сустава укороченной ножкой позволяет выполнить эндопротезирование с меньшим разрушением бедренной кости без снижения надежности фиксации!

Протезирование тазобедренного сустава с помощью индивидуального протеза, изготовленного с помощью 3Д-технологии

В обычных случаях после того, как врач и пациент определились с моделью будущего искусственного сустава, индивидуально подбирается форма и размер уже готового эндопротеза. Для этого пациенту делают специальные рентгеновские снимки, на основании которых происходит компьютерный подбор эндопротеза в обширном банке данных с более чем 40 000 протезов.

В наиболее сложных клинических случаях проводится заказ индивидуальных эндопротезов, учитывающих все физиологические особенности пациента. По результатам компьютерного томографического исследования костей таза пациента при помощи современных программ создаются проекты 3D-моделей костей таза. На виртуальной 3D-модели определяются локализация и размеры костных дефектов вертлужной впадины, оценивается качество оставшейся костной ткани. С учётом этих данных разрабатывается индивидуальная ацетабулярная система и планируется расположение винтов, фиксирующих конструкцию. Полученные модели костей таза и индивидуальной ацетабулярной системы выполняются на 3Д-принтере из полимеров. С их помощью проводится планирование наиболее оптимального хода операции. После этого осуществляется изготовление конструкции, обладающей сложнейшей геометрией, с использованием разрешённых для изготовления изделий медицинского назначения в РФ сплавов биоинертного металла – титана, с применением 3Д-печати. Индивидуальная модель тазового компонента полностью замещает дефект костной ткани вертлужной впадины и является полностью безопасной для человеческого организма. Такие протезы ещё более «близки» организму, чем конструкции серийного производства, максимально функциональны, комфортны и долговечны.

Данная методика используется в ведущих клиниках мира, позволяет добиться скорейшей остеоинтеграции и восстановить опорную способность оперированной конечности с первых дней после операции.

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава с использованием индивидуального титанового имплантата российского производства с использованием компьютерного предоперационного моделирования на основе компьютерной томографии при помощи печати на 3D-принтере освоено и успешно применяется в травматолого-ортопедическом отделении №3 нашего центра с 2016 года.

Показания к использованию методики: грубая посттравматическая деформация таза. Необходима консультация врача.

Операция по замене тазобедренного сустава протезом является сложной высокотехнологической процедурой. Поэтому большое значение имеет предоперационное обследование пациента, подбор адекватного для каждого конкретного случая типа эндопротеза, а так же четкое соблюдение рекомендаций после операции.

Консультация. Во время консультации врач определить показания и противопоказания к эндопротезированию сустава, проведет необходимые исследования и подбор соответствующего протеза. Рентгенологическое исследование позволит выяснить степень изношенности сустава, сделать необходимые измерения. Вас обязательно предупредят о возможных рисках и осложнениях операции. К осложнениям операции можно отнести следующие:

• инфекция в области операции;
• кровопотеря во время операции или после нее;
• тромбоэмболия (закупорка сосуда тромбом);
• развитие пневмонии;
• вывих протеза, что потребует увеличения сроков лечения.

Перед операцией.

Операция. В стандартных случаях имплантация искусственного сустава длиться 1-2 часа.

В ходе операции разрушенный болезнью тазобедренный сустав безвозвратно удаляется из организма. После этого на его место устанавливается эндопротез. Хирург выполняет удаление головки и шейки бедренной кости, а на их место фиксируются детали эндопротеза (головка и бедренная ножка). Вертлужная впадина рассверливается, а на ее место вставляется искусственная впадина, которая закрепляется при помощи шурупов или цемента. После проверки функции конечности операционная рана ушивается послойно. Для удаления крови, которая может скапливаться в ране после операции, на боковой поверхности бедра устанавливается силиконовая трубка-дренаж.

При поверхностном протезировании врач "обтачивает" поверхности костей составляющих тазобедренный сустав, а затем одевает на них эндоротез по принципу напоминающему "коронку" зубного врача.

Во время операции проводятся мероприятия по профилактике инфекционных осложнений, при необходимости восполнение кровопотери, дренирование раны с целью профилактики скопления крови.

После операции. В послеоперационном периоде продолжается введение антибиотиков, обезболивающих средств, симптоматическое лечение. Между ногами укладывается валик, удерживающий оперированную конечность в правильном положении. Активизация в постели разрешается уже на 1е сутки после операции. Со второго дня можно присаживаться в постели, начинать статические упражнения для мышц конечности, выполнять дыхательную гимнастику. Ходьба с дозированной нагрузкой на оперированную конечность и дополнительной опорой (костыли, манеж) возможна уже на 3 сутки. Швы снимают на 10- 12 сутки.

Выписка домой. Выписка производится через 10-12 дней после операции. Следует продолжать реабилитационные мероприятия, строго соблюдая рекомендации оперировавшего хирурга. При необходимости возможна госпитализация в реабилитационный центр для восстановления под руководством специалистов - реабилитологов. Ограничения в физической нагрузке на оперированную конечность следует соблюдать в течении 6-8 недель от операции, в течении этого времени рекомендуется использование дополнительной опоры.

Эндопротезирование коленного сустава. - очень точное хирургическое вмешательство, цель которого - вернуть вам подвижный безболезненный сустав, позволяющий вернуться к привычной жизни. Эндопротезирование коленных суставов необходимо тогда, когда разрушение коленей настолько велико, что вмешательство, сохраняющее сустав, больше не имеет смысла.

В центре проводится первичное (тотальное и однополюсное) и повторное (ревизионное) эндопротезирование коленного сустава.

Так же как и обычный коленный сустав, искусственный в точности повторяет элементы нормального сустава, позволяя осуществить необходимый объем движений. Для каждого конкретного случая подбирается соответствующий протез. Эндопротезирование коленных суставов проводится в Центре современными имплантатами ведущих мировых производителей.

При дегенеративно-дистрофическом поражении только одного из мыщелков коленного сустава (медиального или латерального) и сохранности связочного аппарата альтернативой является одномыщелковое эндопротезирование коленного сустава для замены одного компонента коленного сустава. Одномыщелковые протезы (полу протезы), какими бы они ни были: медиальными, латеральными или феморо-пателлярными - заменяют хрящ поврежденного отдела, не затрагивая связки и требуют незначительной костной резекции. Одномыщелковое эндопроетзирование позволяет максимально сохранить собственную костную ткань пациента и большую часть естественного сустава (связки, хрящи, мышцы). При этом сохраняются природные геометрические соотношения, что позволяет избежать разницы в длине нижних конечностей, искусственный сустав вызывает естественные ощущения движения. Нагрузка на кость остается без изменений, что сохраняет нормальную структуру костной ткани и предотвращает развитие остеопороза.

В связи с тем, что при этом методе доступ осуществляется через относительно маленький разрез (7,5–10 см), при котором не повреждаются мышцы, контролирующие коленный сустав, осуществляется только замена хряща поврежденного отдела, не затрагивая внутренние связки, с незначительной костной резекцией, реабилитация проходит быстрее, сроки госпитализации короче и возвращение к нормальной жизни более скорое, чем после тотального эндопротезирования коленного сустава.

Одномыщелковый протез

При развитом артрозе коленного сустава, так же как при ревматоидных артритах, проводится тотальное эндопротезирование коленного сустава. Людям с активным образом жизни, с хорошо сбалансированными связками и без явлений остеопроза показаны тотальные протезы на подвижной платформе, которые заменяют хрящ полностью, не нарушая в тоже время физиологию колена и его связок. В эндопротезах с подвижной платформой полиэтиленовый вкладыш движется по тибиальному плато. Вставка по форме максимально повторяет форму бедренного компонента. При этом скольжение и вращением происходит за счет движения вкладыша вперед-назад и/или его вращения. Перераспределение нагрузок на полиэтиленовый вкладыш приводит к уменьшению его износа. По сути, подвижный вкладыш выполняет функцию менисков в нормальном коленном суставе, что позволяет более точно воспроизвести траекторию движения и увеличить его объем, максимально приближая к нормальному.

Эндопротез с подвижной платформой

При значительных деформациях сустава или при повреждениях связок, при необходимости ревизионных оперативных вмешательств применяют шарнирные тотальные эндопротезы коленного сустава, которые полностью заменяют коленный сустав. При запущенных стадиях артроза, сопровождающегося значительным разрушением костной ткани и несостоятельностью связочного аппарата, показано применение связанных эндопротезов. Техническая особенность конструкции заключается в наличии механических стабилизаторов, выполняющих роль связок коленного сустава.

Связанный эндопротез

В ряде случаев эндопротезирование коленного сустава выполняется с использованием компьютерной навигационной системы, позволяющей учесть множество нюансов, которые впоследствии могут значительно повлиять на результат: уровень костных резекций, расположение компонентов эндопротеза, баланс мягких тканей и др., и имплантировать протез с максимальной точностью. Компьютер строит индивидуальную модель конечности каждого отдельного пациента. С помощью компьютерной навигации хирург может осуществлять манипуляции с точностью до 0,1 мм и 0,1 градуса, что значительно увеличить срок работы эндопротеза.

Использование компьютерной навигации при проведении операций по эндопротезированию позволяет добиться следующих результатов:

• Срок службы протеза увеличивается (за счет его правильной установки)
• Существенно снижается риск неверной установки протеза и, как следствие, уменьшается вероятность повторных операций
• Интраоперационный контроль углов резекции кости
• Интраоперационный контроль углов установки протеза
• Предоперационный и постоперационный контроль баланса мягких тканей (связок)
• Визуализация в режиме реального времени всех необходимых параметров установки протеза

К осложнениям операции можно отнести следующие:

- тромбоэмболия (закупорка сосуда тромбом).

Консультация. Во время консультации врач определит показания и противопоказания к эндопротезированию сустава, проведет необходимые исследования и подбор соответствующего протеза. Рентгенологическое исследование позволит выяснить степень изношенности сустава, сделать необходимые измерения. Вас обязательно предупредят о возможных рисках и осложнениях операции. К осложнениям операции можно отнести следующие:
- инфекция в области операции
- кровопотеря во время операции или после нее
- тромбоэмболия (закупорка сосуда тромбом)

Перед операцией. До операции пациент проходит полное клиническое обследование (сдача анализов, консультации специалистов, осмотр анестезиолога). Госпитализация пациента за 1-2 дня до операции.

Операция. В стандартных случаях имплантация искусственного сустава длиться 1,5-2 часа. В ходе операции, после вскрытия капсулы коленного сустава и обнажения суставных поверхностей костей, выполняется частичное удаление костной ткани. Удаляется также задняя поверхность надколенника (коленной чашечки). При этом связочные структуры сустава (боковые и крестовидные связки) остаются незатронутыми. Для улучшения функции коленного сустава, хирург может восстановить целостность связок, укрепляющих коленный сустав. Далее на подготовленные поверхности костей, образующих коленный сустав, устанавливаются искусственные прокладки. Форма прокладок эндопротеза повторяет форму суставных поверхностей коленного сустава, поэтому объём движений в протезированном суставе примерно такой же, как в нормально функционирующем коленном суставе. В заключение операции, перед наложением швов, в рану устанавливается дренаж, по которому будет происходить отток раневого содержимого (кровь, экссудат). Во время операции проводятся мероприятия по профилактике инфекционных осложнений, при необходимости восполнение кровопотери, дренирование раны с целью профилактики скопления крови.

После окончания операции пациент переводится в отделение анестезиологии и реанимации.

После операции. В послеоперационном периоде продолжается введение антибиотиков, обезболивающих средств, симптоматическое лечение. Активизация в постели разрешается уже на 1е сутки после операции. Со второго дня можно присаживаться в постели, начинать статические упражнения для мышц конечности, выполнять дыхательную гимнастику. Ходьба с дозированной нагрузкой на оперированную конечность и дополнительной опорой (костыли, манеж) возможна уже с 3х суток. Упражнения очень важны и снижают риск таких осложнений, как тромбозы и т.д. позднее следует интенсивная лечебная гимнастика, которая способствует укреплению мышц и улучшению подвижности. Швы снимают на 10-12 сутки.

Выписка домой. Выписка производится через 10-12 дней после операции. Следует продолжать реабилитационные мероприятия, строго соблюдая рекомендации оперировавшего хирурга. При необходимости возможна госпитализация в реабилитационное отделение для восстановления под руководством специалистов - реабилитологов. Ограничения в физической нагрузке на оперированную конечность следует соблюдать в течении 6 недель от операции, в течении этого времени рекомендуется использование дополнительной опоры. С 4-5 недели ходьба с опорой на трость. Интенсивность физической активности, связанной с тяжелыми сотрясениями (например, толчкообразные нагрузки, прыжки), при которых протез подвергается ударам и/или повышенным нагрузкам (например, тяжелая физическая нагрузка, марафоны и т.д.) могут снизить успех операции и продолжительность службы имплантата. Даже если никакие боли не возникают, искусственный сустав регулярно должен обследоваться врачом.

Эндопротезирование голеностопного сустава.

Голеностопный сустав состоит из двух берцовых и таранной кости, коллатеральных связок, суставной капсулы и дистального межберцового соединения, окружённого мышцами и сухожилиями. Он представляет собой сложное анатомо - функциональное образование, выдерживающее значительные нагрузки. Его повреждения относятся к числу наиболее частых травм опорно - двигательного аппарата, занимая в зависимости от времени года 1 - 2 место среди травм крупных суставов.

Эндопротезирование голеностопного сустава - замена суставных поверхностей голеностопного сустава на искусственный. Это высокотехнологичная операция, которая выполняется для улучшения подвижности в суставе: восстановления разгибания и сгибания в суставе, достигаемых за счет уменьшения болевых ощущений и восстановления анатомически правильного соотношения частей сустава. Обычно выполняется у людей с низкой физической активностью и у пациентов пожилого возраста .

Показания для выполнения операции – артрозы и артриты, сопровождающиеся болью и нарушением функции голеностопного сустава:

• посттравматический артроз;
• деформирующий артроз;
• артрозы из группы ревматических заболеваний (псориатический, при анкилозирующем спондилоартрите (болезнь Бехтерева);
• поздние стадии артрита различной этиологии (ревматоидный, подагрический артриты и т.д.).

Противопоказаниями к эндопротезированию голеностопного сустава являются:

• местные или системные заболевания в стадии обострения, декомпенсации;
• общая ослабленность организма или недавно перенесенные инфекционные заболевания;
• молодой возраст пациента, лишний вес, повышенный уровень физической активности, то есть состояния, при которых нагрузка на протез будет значительно возрастать, и он быстро выйдет из строя;
• выраженная нервно-мышечная или сосудистая недостаточность в нижних конечностях;
• значительные деформации в голеностопном суставе, делающие невозможным восстановление анатомических соотношений в суставе (отсутствие латеральной или медиальной лодыжки, полное разрушение сустава в результате травмы и т.д.);
• гнойничковые заболевания кожи, многочисленные шрамы или рубцы в области голеностопного сустава, мешающие проведению операции;
• псевдоартроз после выполненного артродеза голеностопного сустава;
• выраженный остеопороз в дистальных отделах голени и стопы;
• длительная стероидная терапия, проведенная непосредственно перед операцией.

В чем заключается операция эндопротезирование голеностопного сустава?

После операции: накладывается гипс или брейс для покоя на 1,5-2 месяца. После спадения отека и уменьшения болевого синдрома пациентам можно ходить с постепенным увеличением нагрузки. Для большинства пациентов главную проблему представляет восстановление активных и пассивных движений по тыльному сгибанию стопы. Трудности восстановления тыльного сгибания стопы являются общей проблемой при полном протезировании голеностопного сустава и не связаны с применением протеза какой-либо определенной конструкции. Для преодоления стремления ходить с вывернутой кнаружи стопой многим пациентам требуется помощь физиотерапевта.

Эндопротезирование плечевого сустава. является эффективным и часто единственным способом восстановления утраченной функции конечности. В результате этой операции восстанавливаются все функции плечевого сустава и исчезают боли в плече.

Для каждого конкретного случая подбирается соответствующий протез. В зависимости от того какая часть сустава заменяется, эндопротезы плечевого сустава бывают тотальные и однополюсные.

Однополюсные протезы - это импланты, с помощью которых замещается только один элемент сустава, как правило, это головка плечевой кости.

Тотальное эндопротезирование плечевого сустава подразумевает замену всех элементов сустава, т.е.головки плечевой кости, и суставной впадины лопатки. Конструкция протеза состоит из головки, шейки и сегмента диафиза разных видов и размеров. Имеются протезы диафиза для цементированного или безцементного закрепления.

Консультация. Во время консультации врач определить показания и противопоказания к эндопротезированию сустава, проведет необходимые исследования и подбор соответствующего протеза. Рентгенологическое исследование позволит выяснить степень изношенности сустава, сделать необходимые измерения. Вас обязательно предупредят о возможных рисках и осложнениях операции. К осложнениям операции можно отнести следующие:
- инфекция в области операции;
- кровопотеря во время операции или после нее;
- тромбоэмболия (закупорка сосуда тромбом);
- вывих протеза, что потребует увеличения сроков лечения.

Перед операцией. До операции пациент проходит полное клиническое обследование (сдача анализов, консультации специалистов, осмотр анестезиолога). Госпитализация пациента за 1-2 дня до операции.

Операция. В стандартных случаях имплантация искусственного сустава длиться 1-2 часа. Во время операции проводятся мероприятия по профилактике инфекционных осложнений, при необходимости восполнение кровопотери, дренирование раны с целью профилактики скопления крови.

После операции. В послеоперационном периоде продолжается введение антибиотиков, обезболивающих средств, симптоматическое лечение. Проводится фиксация верхней конечности на косыночной повязке.

Реабилитация в стационаре. Активизация на 1е сутки после операции. Со второго дня можно начинать статические упражнения для мышц рук. В течение первой недели после операции рукой, в которую был имплантирован протез, можно выполнять только пассивные движения (не произвольные, а с помощью методиста по лечебной физкультуре или здоровой руки). Затем пациенту разрешаются активные движения, но с поддержкой здоровой рукой. С 15-18 дня после операции можно начинать выполнять активные движения с небольшой нагрузкой. Использование аппарата Artromot и специального комплекса упражнений позволяет достичь к выписке значительного объема движений. Проводится физиотерапевтическое лечение. Швы снимают на 10-12 сутки.

Выписка домой. Выписка производится через 10-12 дней после операции. Следует продолжать реабилитационные мероприятия, строго соблюдая рекомендации оперировавшего хирурга. При необходимости возможна госпитализация в реабилитационное отделение для восстановления под руководством специалистов - реабилитологов. В первые 3 недели после операции рекомендуется ношение косыночной повязки или плечевого бандажа. Ограничения в физической нагрузке на оперированную конечность следует соблюдать в течении 4-6 недель от операции. Занятия в плавательном бассейне назначаются через 8 недель после операции. Физкультура и спорт, без ограничений, разрешен через 3 месяца после операции.

Эндопротезирование локтевого сустава. пока осуществляют довольно редко и не потому, что этот сустав поражается реже других, а вследствие чрезвычайной сложности его строения и функции, что крайне затрудняет создание искусственных аналогов.

Тотальный эдопротез локтевого сустава содержит локтевую и плечевую части. Локтевая часть включает ножку в виде цилиндрического стержня с продольными канавками и суставный компонент, который соединен с ножкой по внутреннему конусу, плечевая часть включает ножку в виде цилиндрического стержня с продольными канавками, переходную вилку, соединенную с ножкой по внутреннему конусу, и полиэтиленовую головку, которая соединена с вилкой при помощи пазов. Ножки плечевой и локтевой частей за счет наклона своих осей относительно оси вращения суставного компонента ориентированы в вальгусном положении. Ножка плечевой части смещена максимально кнутри относительно оси вращения суставного компонента.Эндопротез локтевого сустава может иметь механическую или цементную фиксацию.

Эндопротезирование только головки лучевой кости показано при значительном ее разрушении у лиц молодого возраста.

Биполярный имплантат цементной фиксации, состоящий из головки и ножки

Эндопротез головки лучевой кости двухкомпонентный цементной или бесцементной фиксации

Какой вид протеза подходит больному в каждой конкретной ситуации решает врач-травматолог-ортопед. Для этого делаются рентгеновские снимки в разных проекциях, позволяющие не только оценить степень разрушения сустава, но и провести необходимые измерения для правильного выбора протеза.

Перед операцией имплантации искусственного локтевого сустава пациент обязательно проходит полное медицинское обследование, включающее в себя различные лабораторные и инструментальные методы, а также консультируется "узкими" специалистами (кардиологом, неврологом, эндокринологом и т.д.). При выявлении у пациента острой патологии или обострения хронического соматического заболевания операция эндопротезирования откладывается, а больной проходит курс лечения. Эндопротезы локтевого сустава могут быть разделены на две группы: 1) несвязанные эндопротезы, замещающие часть суставной поверхности или всю суставную поверхность костей, составляющих сустав, при целости связочных структур, обеспе­ивающих стабильность сустава; 2) связанные эндопротезы с интерпозицией между плечевой и лок­тевой костями шарнирного компонента, обладающего угловой и ротационной устойчивостью (шар­нирные или «петлевые» эндопротезы).

Операция эндопротезирования локтевого сустава в стандартных случаях длится около 1 часа. Во время операции производят резекцию костей, образующих локтевой сустав и с помощью специальных медицинских инструментов высверливают в каналах плечевой и локтевой костей ложе для ножек протеза, которые закрепляются с помощью специального костного цемента или просто вбиваются в подготовленные отверстия. Профилактика инфекционных осложнений и тромбоэмболии начинается в передоперационном периоде и продолжается в послеоперационном периоде.

Реабилитация. На следующий день после операции с больным начинает работать методист по лечебной физкультуре. На начальном этапе проводят пассивные движения в локтевом суставе, через несколько дней, после уменьшения боли в области послеоперационной раны, больной начинает активные движения, к лечению добавляют электромиостимуляцию. Через 5 - 10 дней после операции больного выписывают на амбулаторное лечение, рекомендуют оперированную конечность укладывать на косыночную повязку, больной продолжает электромиостимуляцию, добавляют массаж мышц плеча и предплечья. Через 2-3 недели рекомендуют бальнеолечение.

Эндопротезирование лучезапястного сустава. Полное эндопротезирование лучезапястного сустава выполняется для улучшения подвижности в суставе и уменьшения выраженности болевого симптома при различных дегенеративно-дистрофических заболеваниях. Обычно эту операцию делают людям среднего и старшего возраста, имеющим не высокую степень физической активности. Но если хирург считает, что операция эндопротезирования лучезапястного сустава обладает преимуществами, перевешивающими ее риск, то она может быть выполнена и у молодых людей, но при условии, что можно будет обеспечить снижение нагрузки, приходящейся на лучевой сустав. То же самое можно сказать и относительно пациентов, для которых восстановление подвижности лучезапястного сустава окажет значительное позитивное воздействие на качество жизни.

Если пациенту планируется произвести эндопротезирование не только лучезапястного сустава, но и какого- либо другого опорного сустава, например коленного или тазобедренного, то сначала выполняют протезирование этих крупных суставов, а уже потом проводят имплантацию лучезапястного сустава.

Современные эндопротезы лучезапястного сустава позволяют воспроизводить движения в двух плоскостях, также как их совершает здоровый сустав. Такая механика движений эндопротеза возможна благодаря его точной анатомической конфигурации. Фиксация деталей лучезапястного эндопротеза осуществляется только с помощью специального костного клея.

Противопоказаниями для выполнения этой операции являются:
- Острые или хронические соматические заболевания в фазе обострения
- Остеопороз, приводящий к значительной разреженности костной ткани и делающий не возможным фиксацию протеза
- Паралич верхней конечности
- Выраженная недостаточность функции сухожилий мышц-разгибателей кисти

Пациентам, у которых поражение лучезапястного сустава встречается изолированно от поражений других суставов, нет ярко выраженной необходимости в сохранении подвижности кисти в области запястья, а также, если нельзя исключить значительные нагрузки на сустав, вместо эндопротезирования лучше произвести операцию артродеза, обеспечивающую быстрое наступление анкилоза и тем самым прекращения болевого синдрома.

Существует ряд факторов повышающих риск развития побочных эффектов после имплантации эндопротеза лучезапястного сустава. К ним можно отнести: активные занятия физической культурой, ручной труд, нарушения обмена веществ, остеопороз, склонность к падениям, инфекционные, аутоиммунные и аллергические заболевания.

Эндопротезирование суставов кисти. Эндопротезирование межфаланговых суставов пальцев и пястнофаланговых суставов кисти возвращает пациентов к привычному образу жизни, дает возможность заниматься любимой работой, избавляет от многолетней боли.

Как и для любой другой операции для эндопротезирования суставов пальцев существуют противопоказания. К ним относятся:
- Системные или местные заболевания в стадии обострения.
- Остеопороз или выраженная деструкция костей, исключающая возможность надежного фиксирования эндопротеза
- Атрофия мышц пораженного пальца
- Нарушения кровоснабжения пальцев
- Открытые зоны роста кости
- Высокая физическая активность пациента
- Отказ пациента выполнять предписания лечащего врача

Воздерживаются от установки имплантата, если нельзя исключить повышенную нагрузку на сустав. Так как в подобном случае, вопреки ожиданиям пациентов, операция не окажется достаточно эффективной, также со временем могут усилиться боли, деформация и нестабильность сустава.

Межфаланговые эдопротезы предназначены как для цементной, так и для бесцементной фиксации.

Межфаланговый сустав пальцев кисти

Пястно-фаланговый сустав пальцев кисти

Эндопротез пястно-фаланговых и проксимальных межфаланговых суставов

Операция

Необходимое условие успешного эндопротезирования при посттравматических деформациях - последовательное восстановление всех поврежденных структур. В случае выраженных рубцовых изменений кожных покровов, на первом этапе проводят их полноценное восстановление одним из методов кожной пластики. При наличии вывиха, девиации проводится коррекция элементов костного остова с помощью аппарата внешней фиксации, позволяющего восстановить правильные анатомические взаимоотношения, сохранить и полноценно использовать сохранившиеся костные фрагменты и создать запас мягких тканей в области поврежденного сустава.

Для восстановления функции суставов пальцев при посттравматических деформациях проводится двухэтапное эндопротезирование. Первый этап - восстановление нормальной длины пальца, устранение имеющегося вывиха или подвывиха с помощью аппарата внешней фиксации. Второй этап - эндопротезирование. Делают волнообразный или дугообразный разрез по тыльно-боковой поверхности сустава. Производят продольный разрез капсулы сустава. Распатором поднадкостнично выделяют концы сочленяющихся фаланг или фаланги и пястной кости. Резецируют головку проксимальной и основание средней фаланг в случае эндопротезирования проксимального межфалангового сустава или головку пястной кости и основание основной фаланги -в случае эндопротезирования пястно-фалангового сустава. Внедряют эндопротез в расширенные костномозговые каналы.

Эндопротезирование суставов стопы.

В результате различных заболеваний ревматической природы, а также как одно из проявлений плоскостопия, может возникать деформирующий артроз, вывих или ригидность в плюснефаланговых суставах стопы. Это приводит к ограничению движений и болям в области пальцев. Как самостоятельная операция или как этап коррекции плоскостопия, в Центре выполняется уникальная операция - эндопротезирование плюснефаланговых суставов.

Применяются самые современные эндопротезы производства ведущих зарубежных медицинских компаний.

Эндопротезирование первого плюснефалангового сустава стопы керамическим эндопротезом

Операция

Операция выполняется из небольшого доступа. Первым этапом осуществляется резекция проксимальной суставной поверхности основной фаланги первого пальца. После этого выполняется краевая медиальная резекция головки первой плюсневой кости. После подготовки костного ложа под эндопротез выполняется установка плюсневого компонента, поверхность которого имеет особую пористую микроструктуру для развития остеоинтеграции. Вмешательство малотравматично, не сопровождается кровопотерей, практически отсутствует болевой синдром.

После операции

В раннем послеоперационном периоде принципиально важна ранняя функция сустава в сочетании с относительно поздней нагрузкой (через 1–1,5 мес. после операции). Для этого пациентам рекомендовалось ношение специальной обуви, разработанной для случаев реконструкции переднего отдела стопы. Это оригинальный ботинок Барука. Гипсовая иммобилизация не требуется, пациент может передвигаться со следующего дня после операции без помощи костылей. В результате исчезают боли, восстанавливается объем движений и исправляется деформация пальцев.

Протезирование суставов – это ортопедическая операция, которая заключается в замене изношенного, разрушенного сустава на искусственный сустав.

Разрушение сустава может происходить по разным причинам, основными причинами разрушения являются артроз суставов, воспалительные заболевания суставных поверхностей, врожденные аномалии развития суставов и др.

Артроз тазобедренного сустава (слева) и эндопротез тазобедренного сустава (справа)

Операции по протезированию суставов применяются в медицинской практике с 60-х годов прошлого столетия, то есть уже более 50 лет. На сегодняшний день замена суставов является обыденной, привычной операцией и относится к золотому стандарту при лечении серьезных нарушений в работе различных суставов.

Эндопротез голеностопного сустава

Протезирование назначают при последних стадиях артроза, когда хрящевая ткань практически или полностью разрушена и имеются костные деформации. Благодаря замене пораженных суставов можно полностью избавиться от страшных, мучительных болей, полностью восстановить свободу движения в суставах, вернуться к привычной полноценной жизни.

Показания и противопоказания к протезированию

Замена суставов осуществляется при следующих признаках:

• Пораженный сустав теряет практически все свои двигательные способности, что приводит к инвалидности больного и его неспособности себя обслуживать;
• Сильнейшие мучительные боли при любых движениях в суставе, которые заставляют больного постоянно принимать обезболивающие препараты;
• Врожденные или приобретенные патологии сустава.

Замена сустава противопоказана при серьезных заболевания сердца и сосудов, онкологических заболеваниях, а также при наличии инфекционных заболеваний. После лечения инфекции замена сустава разрешена.

Виды искусственных суставов

В настоящее время возможно заменять практически все виды суставов: тазобедренный сустав, коленный сустав, локтевой сустав, плечевой сустав, суставы пальцев ног, суставы пальцев рук, голеностопный сустав, лучезапястный сустав, межпозвоночные диски.

Эндопротез локтевого сустава

Виды и методы фиксации протезов

Современные протезы суставов изготавливаются из лучших высокопрочных, высокотехнологичных металлических сплавов. Различаются искусственные суставы по виду соприкасающихся, трущихся друг об друга материалов. Существует несколько основных видов:

• металл – металл;
• металл – полимер (высокомолекулярный полиэтилен);
• керамика – металл.

Виды материалов для протезов суставов

Наиболее долговечным является пара металл – керамика, срок службы таких протезов составляет свыше 20 лет.

Виды материалов для эндопротеза тазобедренного сустава

Фиксируют протезы в кости двумя способами: цементная и бесцементная фиксация. У пожилых людей искусственный сустав фиксируют в кости с помощью биополимерного клея — цементная фиксация. У молодых людей чаще применяется бесцементная фиксация, сустав закрепляется в кости специальными креплениями, в дальнейшем он обрастает костными тканями, что обеспечивает дополнительную фиксацию сустава в кости.

Пара трения керамика-керамика (слева) и полимер-металл (справа)

Операция по замене сустава

Перед протезированием проводят курс лечения антибиотиками. Операцию проводят под общей или эпидуральной анестезией. В ходе операции в области пораженного сустава разрезаются мягкие ткани, обеспечивается доступ к суставу. С помощью специальных медицинских инструментов разрушенный сустав удаляется, на его место устанавливается искусственный сустав. Затем врач подгоняет сустав по необходимому местоположению, фиксирует его, проверяет работоспособность нового сустава.

После всех манипуляций врач зашивает место разреза. Для исключения попадания инфекции в оперируемый сустав после операции пациенту назначают антибиотики. Для исключения образования тромбов после операции также назначают разжижающие кровь препараты.

Составные части протеза тазобедренного сустава

Период реабилитации после протезирования суставов составляет от 3 до 6 недель. Реабилитация зависит от вида протезируемого сустава, возраста пациента, общего состояния здоровья и других факторов.

Интересное видео

Ничто не вечно под луной! Все в этом мире рождается, живет и умирает: люди, растения, города, государства, и даже звезды и планеты. Во время жизни мы постепенно теряем то, что получили при рождении - зубы, волосы, суставы, конечности. Но человечество не привыкло унывать, успешно осваивая искусственную замену - протезирование.

История протезирования

Люди с самых древних времен пытались найти замену утраченным частям тела. Как правило, протезы не представляли ни функциональной, ни косметической ценности. Самый древним протезом считается искусственный глаз, найденный в Иране рядом с женским скелетом (датируется 2900-2800 годами до нашей эры). Он изготовлен из легкого материала в виде полусферы. Покрытый золотом, он больше говорит о статусе женщины, чем сохраняет красоту лица.

Часто протез изготавливался простой формы, чтобы позволить человеку продолжать свою профессиональную деятельность : крюки, кольца, клещи. Только с развитием промышленности появилась возможность имитировать сгибающиеся суставы. Последние годы протезирование развивается все быстрее, используя новые технологии, материалы, приспособления и оборудования.

Возможно, в скором времени протезирование сменит клонирование, искусственно выращенные биоматериалы, позволяющие полностью восстановить утраченные функции организма.

Виды протезирования

Протезирование различается по следующим показателям:

1. По функциональности:

• рабочий;
• косметический.

1. По степени вживленности:

• вживленные;
• съемные.

Вживленный протез Съемный протез

Наиболее простым и в то же время самым востребованным является установка протезов зубов и суставов (эндопротезирование суставов).

Замена суставов

Эндопротезирование суставов представляет собой операцию, во время которой разрушенный сустав заменяется искусственным, анатомически идентичным суставом, выполненным из специальных материалов. Эндопротезирование выполняется на следующих местах:

1. Тазобедренный сустав.
2. Коленный.
3. Плечевой.
4. Локтевой.
5. Лучезапястный.
6. Межфаланговый.
7. Голеностопный.

Замена сустава - это протезирование на имплантах . Современные импланты представляют собой сложные изделия, узлы трения, позволяющие восстановить двигательные функции конечностей. Выполняются из следующих материалов:

Показания и противопоказания к операции

Нужна ли замена сустава, решает врач на основании рентгеновских снимков, выполненных в 2 проекциях. Можно использовать дополнительные исследования: компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Для операции существуют следующие показания:

Внутреннее протезирование на имплантах противопоказано при таких заболеваниях:

• заболевания сердца и бронхолегочной системы;
• тромбофлебит и тромбоэмболия;
• аллергические реакции;
• расстройства мышечной и нервной системы;
• гнойные инфекции.

Кроме того, существуют относительные противопоказания:

• большой вес, ожирение;
• гормональные расстройства;
• онкология;
• печеночная недостаточность.

Решение о проведении операции зависит от состояния больного, когда постоянная боль не снимается таблетками, уколами и физиотерапией.

Хирургическая операция

Протезирование на имплантах лучше рассмотреть на примере замены тазобедренного сустава. Тазобедренный и коленный сустав один из самых нагруженных во всем организме. Они воспринимают всю двигательную активность человека, а их разрушение - это полный отказ от полноценной жизни.

Операция на ноге проходит под общей или спино-мозговой анестезией. По объему заменяемого сустава подразделяются на:

• поверхностные;
• тотальные;
• ревизионные.

По виду крепления протезов разделяется цементная и бесцементная фиксация. Тотальное тазобедренное протезирование на имплантах имеет следующий порядок:

1. У лежащего на боку пациента выполняется кожный и мышечный разрез.
2. Изменение положения ноги позволяет освободить головку сустава.
3. Удаление головки бедренной кости и подготовка впадины в тазовой кости.
4. В бедренную кость вставляется ножка протеза.
5. Во впадину тазовой кости устанавливается чаша с вкладышем из полиэтилена.
6. На ножке устанавливается головка эндо протеза.
7. Очищение разреза от крови и обломков кости.
8. Сшивание тканей.

Послеоперационный период и реабилитация

Период полного восстановления двигательной активности может занять от 6 месяцев до 1 года. Обычно послеоперационный период выглядит подобным образом:

Следует строго соблюдать послеоперационные правила:

1. Не сидеть на низких стульях.
2. Не скрещивать ноги в любом положении сидя или лежа.
3. Не делать резких поворотов тела при фиксированной нижней части.

Конечно, есть вероятность послеоперационных осложнений: воспалений, гематом, нагноений, отторжение протеза, образование тромбов и другие неприятностей, но соблюдение необходимых правил снижает вероятность их появления.

Понятие эндопротезирование обозначает замену природного сустава, разрушенного в результате несчастного случая или естественного износа всего сустава или его части, на искусственный. Новый искусственный сустав называется эндопротез, протез сустава или замещённый сустав. Искусственный сустав устанавливается на продолжительное время и частично или полностью замещает повреждённый природный сустав.

Самой распространённой причиной, по которой проводится эндопротезирование суставов является артроз, т.е. преждевременный или возрастной износ сустава. Причиной для возникновения артроза может служить чрезмерная нагрузка на сустав, напр., в связи с избыточным весом или интенсивным занятием спортом, врождённые или приобретённые посредством травмы деформации конечностей, а также причина может быть вторичной - вследствие других заболеваний (напр., артрита - воспаления суставов).

Из-за стремительно стареющего общества, представить себе операционный залы без операций по замене суставов практически не возможно. Ежегодно в Германии имплантируются около 160 тыс. эндопротезов тазобедренного сустава и около 90 тыс. эндопротезов коленного сустава.

Артроз и другие причины для искусственной замены суставов

Благодаря прогрессу медицины на сегодняшний день представляется возможным заменить практически каждый сустав в человеческом теле. Стремительно стареющее общество, и соответственно растущее число страдающих артрозом людей, вызвало колоссальный спрос на имплантацию искусственных суставов. Однако в искусственном суставе всё чаще нуждаются также более молодые люди. Использование улучшенных материалов, оптимизация операционных методов и повышенная прочность эндопротезов, обеспечивают долгосрочность искусственных суставов. Артроз хоть и является важнейшей причиной для замены суставов, но не единственной. Далее перечислены некоторые из основных причин, по которым необходима замена суставов:

Артроз

Под артрозом понимают износ сустава. В Германии этим заболеванием страдают около 5 миллионов людей. Артроз является самой частой предпосылкой для имплантации искусственного сустава . Причиной для возникновения артроза может служить чрезмерная нагрузка на сустав, напр., в связи с избыточным весом, а также врождённые или приобретённые посредством травмы деформации конечностей. Артроз называют вторичным,если он возникает вследствие другого заболевания (напр., артрита - воспаления сустава). По сути артроз может поразить любой сустав, но чаще всего встречается артроз коленного сустава - гонартроз ). Артроз тазобедренного сустава называют коксартроз (), а артроз плечевого сустава - омартроз (). Искусственная замена сустава требуется в том случае, когда нет возможности вылечить сустав посредством медикаментозного лечения или иных методов.

Неправильно положение суставов

Неправильное положение суставов (деформация) также провоцирует артрозные заболевания. Так, напр., дисплазия тазобедренного сустава - врождённая или приобретённая деформация или нарушение процесса оссификации т/б сустава - может стать причиной имплантации искусственного тазобедренного сустава, а деформация коленного сустава - причиной имплантации искусственного коленного сустава.

Некрозы

Некроз - это омертвение отдельных клеток или частей ткани в живом организме. Так, некроз головки тазобедренного сустава, представляет собой омертвение части костной ткани головки бедренной кости, вследствие нарушения кровообращения в ней, (напр., при сахарном диабете, алкоголизме или травмах).

Фрактуры (переломы) и травмы

При переломах суставов иногда требуется замена сустава на искусственный. Типичной фрактурой такого рода является перелом шейки бедра, а возникает этот перелом вблизи тазобедренного сустава и, как правило, вследствие падения на бок. Однако падения на плечо или удары по нему могут спровоцировать деформацию плечевого сустава, в связи с чем может потребоваться имплантация искусственного сустава.

Опухоли и метастазы

При возникновении костных опухолей и метастазов (дочерних опухолей), расположенных на кости вблизи сустава, может произойти сильное разрушение кости, требующее замены природного сустава на искусственный. Так, напр., при метастазах проксимального отдела бедренной кости (дочерних опухолях бедренной кости вблизи тазобедренного сустава) может потребоваться эндопротезирование тазобедренного сустава, а при опухолях проксимального отдела плечевой кости (дочерних опухолях плечевой кости вблизи плечевого сустава) может потребоваться эндопротезирование плечевого сустава.

Артрит

Артрит - это воспалительное заболевание суставов, на основе которого может развиться артроз. Если наблюдается воспаление нескольких суставов, тогда речь идёт о полиартрите. Хронический полиартрит, также называемый ревматоидный артрит, чаще всего поражает межфаланговые суставы, но также и запястные, коленные, плечевые и голеностопные суставы. При лечении особо сложных форм, не реагирующих на медикаментозное лечение, может потребоваться замена суставов.

Вывихи

Вывихи бывают полные или неполные и подразумевают под собой нарушение сочленения костей в суставах. Так, напр., вывих бедра представляет собой нарушение сочленения тазобедренного сустава. При повторяющихся вывихах суставов, которые не возможно устранить иным способом, может потребоваться имплантация искусственного сустава.

Неподвижность суставов

При определённых заболеваниях и травмах в области суставов, происходит скованность движений поражённых суставов - артродез. Из-за малой подвижности сустава, он быстрее изнашивается (артроз) и, как следствие, возникает необходимость имплантации искусственного сустава.

Эндопротезирование: используемые материалы и их свойства

К искусственному суставу выдвигается множество требований, напр., они должны быть устойчивыми к коррозии (не должны подвергаться изменениям в условиях среды человеческого организма), биологически совместимыми (быть полностью совместимым с костной тканью), устойчивым к повышенным нагрузкам и по возможности - лёгкими. Используемые сегодня материалы для эндопротезирования в большинстве случаев состоят из сплавов железа, кобальта и титана, а также из полиэтилена, керамики и костного цемента. На сегодняшний день ещё не удалось изобрести смазку для искусственных суставов и, в зависимости от используемого материала и его технологической обработки, из-за трения и движения происходит износ и ослабление элементов эндопротеза, вследствие чего возникает гранулематозная ткань и происходит перелом металлических и керамических компонентов, а также возникает коррозия. Для создания эндопротезов с более длительным сроком службы без возникновения осложнений, беспрерывно проводятся исследования в области состава применяемых материалов (напр., деформируемые сплавы или литейные сплавы), методов имплантации (цементные и бесцементные) и в области специального обработки поверхности эндопротезов.

Цементные и бесцементные эндопротезы

Существует несколько способов фиксации искусственного сустава к оставшейся кости. Лишь благодаря образованию новой костной ткани, можно обеспечить надёжное крепление протеза сустава. Для ускорения этого процесса и улучшения точности имплантации протеза, его прикрепляют к кости посредством костного цемента. Такие эндопротезы называют цементными. Эндопротезы можно также имплантировать без костного цемента и они соответственно называются бесцементными. Существует и комбинация этих двух методов, напр., одна часть искусственнго сустава крепится посредством цемента (напр., протез для вертлужной впадины), а другая его часть без цемента (напр., стержень протеза). Они называются гибридными (комбинированными) эндопротезами.

Замена тазобедренного сустава - искусственный тазобедренный сустав (эндопротезирование тазобедренного сустава)

Иногда возникает необходимость в имплантации искусственного тазобедренного сустава после серьёзных патологических изменений в нём. Частой и самой известной причиной, провоцирующей износ сустава, является артроз. Наряду с артрозом существует множество других врождённых и приобретённых заболеваний, а также последствий травм, которые приводят к преждевременному износу суставов и в связи с этим к артрозу.

Концы тазобедренного сустава здорового, не больного артрозом человека покрыты гиалиновым хрящом, который образует гладкую поверхность и обеспечивает лучшее скольжение. Во-первых артроз вызывает образование кристаллов мочевой кислоты, а во-вторых он служит причиной для дегенерации хряща. Из-за этого нарушается плавный, мягкий суставный контакт. Далее возникают изменения вертлужной впадины и головки бедренной кости, которые, при их соприкасании, приводят к уменьшению хрящевого слоя. Это приводит к появлению болей при нагрузках (напр., во время даже непродолжительной ходьбы) и далее также в состоянии покоя. Существуют нехирургические методы лечения, однако если не удаётся устранить боль и восстановить подвижность сустава, необходимо задуматься об имплантации эндопротеза тазобедренного сустава, с целью улучшения качества жизни.

При замене тазобедренного сустава различают однополюсные эндопротезы и тотальные эндопротезы (ТЭП). Однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава подразумевает лишь замену шейки бедра и головки бедренной кости, а вертлужная впадина остаётся природная; при тотальном эндопротезировании производится замена как шейки бедра с головкой бедренной кости, так и вертлужной впадины. При использовании цементного эндопротезирования, стержень и вертлужная впадина искусственного сустава крепятся к кости посредством костного цемента. Если используется бесцементное эндопротезирование, искусственный сустав врастает в кость без использования костного цемента.

Замена коленного сустава - искусственный коленный сустав (эндопротезирование коленного сустава)

Наряду с артрозом существуют другие причины, вызывающие чрезмерное изнашивание гиалинового хряща. К таковым относится неправильная нагрузка в связи с деформацией ног (o-образные и х-образные ноги), а также приобретённые ранее травмы или воспаления коленного сустава. При трении хрящевых поверхностей друг о друга, со временем происходит дегенерация хрящевой ткани. Таким образом кость обнажается и это вызывает боль при движении. Далее боль становится сильнее.

Разрушенные компоненты сустава можно заменить на искусственные. В зависимости от степени разрушения коленного сустава, вызванного артрозом, различают три вида эндопротезов коленного сустава: односторонняя замена поверхности (одномыщелковый протез) применяется тогда, когда артроз разрушил лишь одну половину сустава, а остальные компоненты сустава (связки, другая половина сустава, коленная чашечка) ещё выполняют свои функции. Данная операция часто проводится минимально инвазивным способом. Эндопротез с подвижной платформой (полная замена поверхности) необходима тогда, когда артроз разрушил несколько компонентов сустава (напр., хрящ и крестообразной связки); однако условием является функционирование коллатеральных связок. Связанный эндопротез необходим тогда, когда артроз разрушил весь коленный сустав, вместе с гиалиновым хрящом и связками или когда наблюдается вальгусная и варусная деформация ног (отклонение от условной линии, проведённой через первый промежуток между пальцами стопы, середину колена и тазобедренный сустав).

Осложнения после эндопротезирования

Пациенты с имплантированными искусственными суставами должны регулярно проходить клинические обследования (напр., на предмет покраснения или припухлости кожи, нарушение функции эндопротеза) и рентгенографию, с целью заблаговременного выявления осложнений или изменений в кости или в искусственном суставе. Такими изменениями могут быть остеолитический очаг, перелом, симптомы износа и ослабления элементов эндопротеза. Осложнения могут возникать во время имплантации эндопротеза (интраоперационные осложнения) и после проведения операции (постоперационные осложнения), причём они могут возникнуть как через короткий отрезок времени после операции, так и по прошествии более длительного времени.

Инфекции

Инфекция в области эндопротеза вызывают самые большие опасения в эндопротезировании. К инфекциям следует относиться очень серьёзно, т.к. в самом худшем случает они могут привести к потере эндопротеза, потому что инфекции вызывают ослабление его элементов. Если возникает ранняя инфекция, т.е. в течение первого года после эндопротезирования, то причина заключается в недостаточной стерильности операционного зала или последующее инфицирование операционной раны. Поздняя инфекция в большинстве случаев вызвана инфекционными заболеваниями. Внешние признаки инфекции в области эндопротеза заключаются в припухлости, покраснении, повышенной температуре тела, боли и в выделении секретов.

Интраоперационные осложнения

Любое хирургическое вмешательство несёт в себе риск, а имплантация искусственного сустава связана с особым риском. К таковым, напр., относятся повреждения кровеносных сосудов, повреждения нервов, фрактуры, срыв резьбы стержня и перфораций (отверстий для крепления эндопротеза), вывихи и деформации (из-за неправильного позиционирования), неправильная длинна ноги (при замене тазобедренного сустава), ослабление элементов протеза (из-за недостаточной фиксации) или нестабильность. Осторожность во время операции в большинстве случаев позволяет избежать данных осложнений.

Постоперационные осложнения

Наряду с тромбозом, эмболией, пролежнями и неудовлетворительным общим состоянием, после эндопротезирования могут возникнуть припухлости (со скоплением жидкости и ухудшенным заживлением раны), гематомы и повторное кровотечение, вывихи (порой при осуществлении первых попыток передвижения из-за ослабленных мышц), тугоподвижность (напр., после эндопротезирования коленного сустава из-за замедленного движения или после эндопротезирования бедра из-за кальциноза).

Поздние инфекции

Так называемые усталостные переломы, т.е. повреждения эндопротезов из-за усталости металла, встречаются редко. Используемые сегодня материалы для изготовления эндопротезов, а также применяемые техники их имплантации, практически полностью исключают риск усталостных переломов. Ожидать стоит скорее перелома диафиза бедренной кости при эндопротезировании тазобедренного сустава (однополюсный эндопротез бедра) или коленного сустава (однополюсный эндопротез колена) в области искусственного сустава или под эндопротезом. В зрелом возрасте виной тому является остеопороз. Довольно частая проблема - это ослабление компонентов искусственного сустава, которое может произойти уже через 10-15 лет после имплантации эндопротеза, вследствие чрезмерной нагрузки на него. Искусственный сустав утрачивает надёжное крепление с костью и это приводит к нарушению стабильности.

Хирургические методы эндопротезирования

Операция по имплантации искусственного сустава проводится под местной (спинальной) или под общей анестезией. Пациент не испытывает боли ни при одном из методов анестезии. В зависимости от того, какой сустав предстоит заменить и какой выбран метод имплантации, операция может продлиться от 45 до 120 минут. Существует возможность замены некоторых суставов минимально инвазивным методом.

Операция по эндопротезированию тазобедренного сустава

После произведения надреза на коже, хирург отводит мышц в сторону и таким образом создаёт доступ к тазобедренному суставу. Далее, после разделения шейки бедренной кости и разрушенной головки тазобедренного сустава, вертлужную впадину обрабатывают сферической фрезой. Новую, искусственную вертлужную впадину закрепляют в обработанной фрезой впадине. Для точной посадки новой, искусственной гильзы эндопротеза, требуется тщательная обработка участка костного мозга бедренной кости. При надлежащем введении головки эндопротеза в гильзу эндопротеза, оба этих компонента образуют искусственный сустав. По окончании этой процедуры, хирурги сшивают мышцы и закрывают рану.

Операция по эндопротезированию коленного сустава

Обычно доступ к коленному суставу осуществляется спереди. При смещении коленной чашечки в сторону, хирургам открывается отличный вид на весь коленный сустав. В зависимости от степени разрушения коленного сустава, вызванного артрозом, производится удаление разрушенных частей кости и хряща, а также мениска. Посредством заранее приготовленных шаблонов, кость обрабатывается таким образом, чтобы элементы искусственного сустава точно подходили к месту их имплантации. После надлежащей установки эндопротеза и проверки его подвижности, он фиксируется к кости. После этих процедур рана вновь закрывается.

Послеоперационный уход

Решающим фактором для успеха операции и долговечности искусственного сустава является послеоперационный уход и поведение пациента. Физиотерапевт помогает пациенту начать «использовать» сустав и вновь осуществлять каждодневные дела самостоятельно. Для заблаговременного выявления возможных осложнений, которые могут развиваться медленно и незаметно для самого пациента, необходимо регулярное проведение контроля у лечащего врача. В зависимости от операции и возраста пациента, визиты к врачу могут назначаться чаще или реже.