Основные принципы выбора эндопротеза тазобедренного сустава

Автор статьи: Ирина Иванова, кандидат мед. наук, врач клиники эндопротезирования суставов Соха, Тампере, Финляндия.

Содержание статьи:

• Основные принципы выбора эндопротеза тазобедренного сустава
• Современные требования к эндопротезам
• Конструкция эндопротеза тазобедренного сустава
• Пара трения
• Заключение

Основные принципы выбора эндопротеза тазобедренного сустава

Когда речь идет о поврежденном тазобедренном суставе, то эндопротезирование – это крайняя мера. Прежде, чем прибегнуть к инвазивной хирургии, врачи-ортопеды рекомендуют пациентам различные варианты консервативного лечения от лечебной физкультуры до курса похудения, чтобы выяснить, можно ли обойтись без замены сустава. Однако, тазобедренные суставы могут быть «изношенными» настолько, что единственно возможным вариантом лечения становится операция эндопротезирования.

«Хорошо продуманное – уже наполовину сделанное»

Эта мудрая народная поговорка, как нельзя лучше, подходит к процессу планирования операции эндопротезирования, в котором очень важным моментом является подбор имплантата. Во время приема врач-ортопед подробно рассказывает о предстоящей операции и выборе модели эндопротеза, которая будет установлена конкретно этому пациенту.

Современные требования к эндопротезам

Каким требованиям на современном этапе должен удовлетворять эндопротез тазобедренного сустава, чтобы обеспечить пациенту возможность двигательной активности без боли и достойное качество жизни?

Основные требования – это износостойкость, прочность, биологическая совместимость, биомеханическая надежность эндопротеза и, как следствие, хорошие исходы лечения. При этом следует подчеркнуть, что самым важным критерием оценки результатов лечения является степень удовлетворенности самих пациентов.

Долговечность эндопротеза (не менее 15–20 лет) зависит от износостойкости, что обеспечивается изготовлением его из прочных и совместимых между собой материалов. В настоящее время бедренный и тазовый компоненты выполняются из металла (сплава кобальта-хрома, нержавеющей стали, титана), а головка и вкладыш – из металла, керамики, полиэтилена или комбинации этих материалов.

Биологическая совместимость – это обязательное свойство эндопротезов, выражающееся в отсутствии влияния продуктов износа компонентов на организм пациента. То есть, наличие эндопротеза не должно приводить к локальному воспалению окружающих тканей, аллергическим реакциям и общему токсическому воздействию на организм. Управление этим процессом, к сожалению, невозможно ни со стороны пациентов, ни ортопедов.

Биомеханическая надежность подразумевает такую конструкцию эндопротеза, при которой риск вывиха в искусственном суставе становится минимальным.

Конструкция эндопротеза тазобедренного сустава

Как и следует из названия, он состоит из тазового и бедренного компонентов и «пары трения», представленной головкой и вкладышем (Рис.1). Тазовый компонент (чашка искусственного сустава) устанавливается в вертлужную впадину тазовой кости, а бедренный компонент (ножка эндопротеза) – в бедренную кость. Тазовый компонент изнутри дополняется вкладышем, имеющим полусферическую форму, а ножка протеза – шаровидной головкой. Движения в искусственном суставе осуществляется за счёт скольжения головки в неподвижно установленном вкладыше.

Рис. 1:

Существует два различных способа фиксации компонентов при их установке: цементный и бесцементый. Чашка и ножка эндопротеза могут иметь шероховатую пористую поверхность для более плотной фиксации и прорастания в них костной ткани. Такие бесцементные эндопротезы устанавливают в большинстве случаев. Другие модели, их часто называют гибридными, имеют закрепляемые с применением костного цемента ножку и бесцементно устанавливаемую чашку. Эти эндопротезы устанавливают пациентам старших возрастных групп (старше 65 лет), при наличии остеопороза и/или избыточного веса. В редких случаях, когда имеются значительные костные изменения вертлужной впадины, оба компонента (чашка и ножка эндопротеза) фиксируются с помощью костного цемента.

Пара трения

«Пара трения» – это сочленение головки и вкладыша, между которыми осуществляется постоянное взаимодействие. Головка, скользя по внутренней поверхности вкладыша, обеспечивает движения в новом суставе, и именно поэтому, срок службы эндопротеза во многом зависит от применяемых при их изготовлении материалов. По виду материала выделяют следующие «пары трения»: «металл-металл», «керамика-керамика», «металл-полиэтилен», «керамика-полиэтилен» (рис.2):

На сегодняшний день не существует идеального сочленения для эндопротезов тазобедренного сустава, и выбор пары трения должен производиться с учетом всех особенностей пациента: двигательной активности, возраста, сопутствующих заболеваний, анатомических особенностей сустава и состояния костной ткани).

Пара трения «металл-металл»

В результате многочисленных исследований было установлено, что среди множества других металлов сплавы кобальта и хрома являются оптимальными для организма человека по совокупности своих характеристик: комбинации прочности и износоустойчивости, пластичности, сопротивления коррозии, а также хорошо сочетаются с другими металлами. Изготовленные из этого сплава тазовые и бедренные компоненты надежны и рекомендованы к применению ведущими мировыми ортопедическими клиниками, однако большинство этих клиник в последние годы полностью отказались от использования «металл-металл» пары трения.

Причина в том, что при длительном соприкосновении металлических поверхностей головки и вкладыша продукты износа кобальта и хрома, а также их ионы попадают в окружающие сустав ткани и кровоток пациента. Это приводит к локальной реакции металлоза с последующим расшатыванием компонентов эндопротеза и образованию псевдоопухолей, а также – к системным аллергическим реакциям и заболеваниям внутренних органов.

В связи с этим массовое использование данных протезов было прекращено, но количество пациентов представленной группы в мире остается значительным.

Пара трения «керамика-керамика»

Современная пара трения «керамика - керамика» привлекает своей прочностью, износоустойчивостью и абсолютной биоинертностью.

Благодаря более высокой, чем у металлов, прочности, керамические имплантаты имеют и более гладкую поверхность, устойчивую к царапинам и деформации и обеспечивающую лучшее скольжение. Представляя собой оксид, керамика не окисляется, и соответственно отсутствует присущая металлам коррозия. Керамика биоинертна, что особенно важно при проведении операций эндопротезирования тазобедренного сустава у женщин детородного возраста.

Однако, в ходе использования керамических протезов наряду с преимуществами выявились и их недостатки, которые приводят к ревизионным операциям:

Скрип не сопровождается какими-либо клиническими проявлениями и редко приводит к повторному эндопротезированию. Однако, это - реальное побочное явление, вызывающее у 7–10 % пациентов неудовлетворенность результатами лечения.

Пары трения «металл-полиэтилен» и «керамика-полиэтилен»

Первые поколения моделей полиэтиленовых вкладышей обладали хорошей пластичностью, продукты трения, в отличии от металла, не всасывались в кровь и не оказывали общего токсического воздействия на организм пациента. Но имелся существенный недостаток – износ полиэтиленового вкладыша.

Микрочастицы полиэтилена, как и металл, оказывали локальное отрицательное влияние на окружающие сустав ткани: часто вызывали образование болезненных псевдоопухолей, а также способствовали рассасыванию кости и постепенному расшатыванию ножки или чашки эндопротеза.

Сейчас вкладыши производятся из высокомолекулярного полиэтилена. Технологии изготовления постоянно совершенствуются, и современные материалы обладают гораздо большей износоустойчивостью и меньшей токсичностью. «Пропитывание» полиэтилена витамином E, обладающим свойствами антиоксиданта, позволяет уменьшить локальное токсическое воздействие на кость и мягкие ткани.

Пластичность современного высокомолекулярного полиэтилена позволяет изготавливать различные по форме модели вкладышей, препятствующие возникновению нередкого осложнения – вывиха в суставе (рис.3), тогда, как форма твердых керамических и металлических вкладышей полностью совпадают со сферическим углублением чашки эндопротеза.

Рис. 3:

Сравнивая пару трения «керамика-полиэтилен» с парой «керамика-керамика», следует отметить, что пара «керамика-полиэтилен» хоть и менее износостойкая, но она не издает скрипа, а при оптимальной форме полиэтиленового вкладыша обеспечивают большую надежность сустава в отношении вывиха.

Заключение

На сегодняшний день наиболее распространенными в эндопротезировании тазобедренного сустава являются пары трения с полиэтиленовыми вкладышами: «керамика-полиэтилен» и «металл-полиэтилен», которые обеспечивают достаточно длительное функционирование сустава.

При этом многие врачи-ортопеды отдают предпочтение паре трения «керамика – полиэтилен», называя ее «золотым стандартом» в эндопротезировании тазобедренного сустава.

Считается целесообразным устанавливать молодым, ведущим активный образ жизни пациентам эндопротезы с твердой «керамика-керамика» парой трения, имеющей максимально низкий износ трущихся поверхностей. Но существует и альтернативное мнение, что и в данных случаях современные «керамика-полиэтилен» пары трения по совокупности характеристик не уступают паре трения «керамика-керамика».

В любом случае, основным правилом выбора эндопротеза был и остаётся индивидуальный подход с учетом всех особенностей пациента и его потребностей.