Эндопротезирование тазобедренного сустава - виды эндопротезов, материалы, из которых они изготовлены

Обновлено: 18.05.2024

В данной статье мы рассмотрим предназначение, плюсы и минусы различных вариантов эндопротезов тазобедренных суставов.

Существует 2 виды эндопротеза однополюсные и тотальные

Однополюсные эндопротезы тазобедренного сустава используются при переломах шейки бедра у пожилых и ослабленных пациентов без существенных артрозных изменений вертлужной впадины.

Плюсом использования данной методики является минимальная травматичность операции. Замена только бедренного компонента существенно снижает кровопотерю, уменьшает время операции. Недостатком данного типа протезирования является относительно небольшой срок службы эндопротеза (от 2 до 5-ти лет).

При тотальном эндопротезировании осуществляется замена как бедренного компонента (головки бедра), так и вертлужного (впадины сустава). Срок службы подобных эндопротезов существенно больше однополюсных.

Эндопротезы различаются по типу фиксации компонентов: цементные и бесцементные.

Цементная фиксация используется при низком качестве костной ткани. Костный цемент - вещество, которым заполняют суставную впадину и канал бедренной кости перед установкой эндопротеза. Он увеличивает прочность фиксации компонентов, создает для них опору, перераспределяет нагрузку, испытываемую костью.

Бесцементная фиксация предпочтительно используется у молодых пациентов с хорошим качеством кости. Данные компоненты имеют специальное покрытие, в поры которого прорастает кость пациента. Таким образом реализуется эффект биологической фиксации.

Эндопротезы различаются также по материалам, из которых сделана искусственная головка бедренной кости и искусственная суставная впадина. Вместе они образуют так называемую «пару трения».

Наиболее дешевой и часто используемой «парой трения» в тотальных протезах является металл/полиэтилен. Головка эндопротеза изготавливается из прочного металлического сплава, а суставная - из высокомолекулярного полиэтилена. Срок службы данной «пары трения» составляет до 15 лет,

Со временем полиэтилен изнашивается, продукты износа полиэтилена могут разрушать кость и уменьшать прочность фиксации компонентов эндопротеза.

Лучшие по выживаемости результаты дают «пары трения» керамика/полиэтилен и керамика/керамика. Компоненты данных протезов изготавливаются из специальной особо прочной керамики. Срок службы подобных протезов может достигать 25 - 30 лет. Однако данный тип эндопротезов существенно дороже.

В нашем центре для выбора подходящей для пациента модели протеза мы используем признанную в мире систему клиники Lahey (США). Совокупная оценка роста, веса пациента, его двигательной активности и наличия сопутствующих заболеваний, позволяет подобрать эндопротез, который в максимальной степени будет соответствовать потребностям пациента.

Не является официальным сайтом Гатчинской ГКМБ

Медицина, травматология, лечение переломов, хирургия стопы, артроскопия, эндопротезирование суставов.

Строение тотального эндопротеза тазобедренного сустава-чашка (вертлужная впадина)с вкладышем, ножка и заменитель головки © Implantcast

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

Эндопротез тазобедренного сустава состоит из четырех компонентов:

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

Чашка эндопротеза (вертлужный компонент)

Чашка бесцементного эндопротеза состоит всегда из двух компонентов:

внешний металлический корпус
закрепленный внутри вкладыш

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

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

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава

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

Головка бедренной кости

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

Ножка бесцементного эндопротеза тазобедренного сустава © Implantcast

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

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

Как долго держится эндопротез?

Многие факторы могут ограничить срок эксплуатации протеза. Как правило эндопротез держится от 20 до 25 лет. Замена расшатанного либо изношенного материала называется тазобедренного сустава. © Viewmedica

Каждый искусственный сустав держится не вечно. Для большинства пациентов, которые перенесли операцию тотального эндопротезирования этот факт является маловажным. У пациентов зрелого возраста такая конструкция держится всю жизнь.

Пациенты более молодого возраста, младше 65-ти лет, должны задуматься о возможности проведения ревизионной операции. Благодаря долголетнему опыту и высокому профессионализму врачей Геленк Клиники таки случаи сведены к минимуму. После ревизии эндопротез тазобедренного сустава держится как правило не так долго. При этом риск осложнений немного выше, чем после первой операции.

Каким способом происходит установка эндопротеза: Цементная и бесцементная фиксация

Существуют два метода фиксации-цементная и бесцементная.

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

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

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

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

Цементная фиксация эндопротеза тазобедренного сустава© Implantcast

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

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

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

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

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

Наиболее важными критериями для выбора эндопротеза тазобедренного сустава являются:

возраст
образ жизни
профессия
причины возникновения заболевания
наличие аллергий

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

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

Пара трения металл-высокополимерный полиэтилен является более дешевой альтернативой.

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

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

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

Боль в тазобедренном суставе чаще всего становится результатом остеоартроза и может серьезно повлиять на Вашу способность вести полный и активный образ жизни. Остеоартроз тазобедренного сустава в медицине называется коксартроз.

Эндопротезирование тазобедренного сустава поможет Вам избавиться от боли и вернуться к полноценной жизни. За последние 20 лет, благодаря внедрению в практику новых материалов и методик, значительно улучшились результаты операций по эндопротезированию.

Эндопротезирование тазобедренного сустава становится все более и более распространенным, так как население в мире стареет. На данный момент операция по замене тазобедренного сустава является наиболее часто выполняемой в мире.

Эндопротезирование тазобедренного сустава — это тотальная или выборочная замена частей сустава, прямо контактирующих друг с другом в процессе движений.

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава — это полная замена головки и шейки бедра и вертлужной впадины на искусственные.

АНАТОМИЯ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Тазобедренный сустав по строению шаровидный, поэтому движения в нем возможны во многих плоскостях. Сустав образован вертлужной впадиной, образуя как бы глубокую чашу и головкой бедренной кости, которая имеет форму шара.

Головка бедренной кости соединена с основной ее частью (диафизом) с помощью короткого участка кости называемым шейка бедренной кости. Сильные и толстые мышцы и сухожилия окружают сустав.

Поверхности вертлужной впадины и головки бедренной кости покрыты суставным хрящом. Толщина суставного хряща около полу сантиметра в крупных суставах. Суставной хрящ жесткий и гладкий материал, покрывающий кости в области сустава. Суставной хрящ позволяет покрытым им костям плавно скользить друг относительного друга, не повреждаясь. По цвету суставной хрящ белый и блестящий.

Сустав окружен плотной водонепроницаемой капсулой, внутри которой вырабатывается специальная жидкость, которая смазывает сочленяющиеся поверхности. Кости в суставе удерживают между собой плотные связки и мышцы. Конструкция тазобедренного сустава обеспечивает чрезвычайно высокую подвижность при сохранении удовлетворительной стабильности.

Мощные мышцы вокруг сустава позволяют нам длительное время передвигаться в вертикальном положении, а также при необходимости совершать ускорения при беге и прыжках. Также вокруг сустава проходят важные нервы и кровеносные сосуды.

КОГДА МОЖЕТ ПОТРЕБОВАТЬСЯ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ?

Основными показаниями к эндопротезированию тазобедренного сустава являются артроз тазобедренного сустава (коксартроз), перелом шейки бедренной кости, асептический некроз головки бедренной кости.

При артрозе происходят дегенеративные изменения в суставном хряще, что в конечном итоге приводит к износу хряща. Вокруг сустава образуются костные разрастания (остеофиты).

В связи с износом хряща, уменьшением его толщины, значительным снижению гладкости, а также изменением формы суставных поверхностей, трение в суставе увеличивается, что приводит к боли и прогрессирующему нарушению движений в суставе.

Асептический некроз головки бедренной кости является еще одной причиной разрушения тазобедренного сустава. При этом заболевании головка бедренной кости теряет кровоснабжение и фактически разрушается. Форма головки бедренной кости изменяется, костная ткань, составляющая головку резорбируется.

Суставные поверхности вертлужной впадины и головки бедренной кости перестают соответствовать друг другу по форме, появляется боль и нарушение движений в суставе. Причинами заболевания могут быть ранее перенесенные вывихи бедра, травмы при рождении, длительное лечение кортикостероидами, а также некоторые инфекции.

Основная цель замены сустава при любых из дегенеративных заболеваниях на искусственный — это уменьшение боли и возвращение движений. Для этого поврежденные поверхности заменяются искусственными, в результате чего возвращается плавность и безболезненность движений в суставе.

Перелом шейки бедренной кости также является показанием к операции по замене сустава.

При переломах шейки бедренной кости нарушается кровоснабжение головки, в связи с чем происходит ее постепенное разрушение.

Сращение перелома в данных условиях невозможно, операция является единственным способом активизировать пациента и вернуть его к повседневной активности.

ПОДГОТОВКА К ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЮ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Решение об операции принимает врач совместно с пациентом. После выяснения анамнез заболевания, врач выполняет тщательный клинический осмотр, чтобы измерить текущий объем движений, уровень болевого синдрома, функциональные возможности пациента. Во время осмотра пациента, врач-хирург изучает рентгенограммы, а также данные КТ и МРТ исследований.

Также потребуется тщательное и полное медицинское обследование перед операцией. Это делается для того, чтобы во время операции максимально снизить риск развития осложнений. Если предполагается длительная операция или уровень гемоглобина пациента ниже нормальных значений, после или во время операции может потребоваться переливание крови. Обязательно назначается профилактика тромбоэмболических осложнений.

ВИДЫ ЭНДОПРОТЕЗОВ

Существует несколько основных типов эндопротезов — бесцементные и цементные.

Цементные эндопротезы удерживаются в кости с помощью специального цемента, который фиксирует металл к кости. Поверхность бесцементных протезов выполнена таким образом, что костная ткань со временем врастает в нее, за счет чего протез и удерживается в кости. Для того чтобы эндопротез прирос, кость обрабатывается специальными инструментами.

Оба вида фиксации эндопротезов широко применяются в медицинской практике. Также в некоторых случаях может использоваться комбинация, когда, например, вертлужный компонент (чашка) фиксируется с помощью цемента, а бедренный компонент (ножка) бесцементно. Решение о том, использовать цементный или бесцементный эндопротез принимает хирург, основываясь на возрасте, образе жизни пациента и качестве его костей.

Эндопротез состоит из двух основных частей.

Вертлужный компонент (чашка) заменяет суставную поверхность вертлужной впадины. Оболочка вертлужного компонента изготовлена из металла, внутрь которого помещен пластиковый или керамический вкладыш, который непосредственно соприкасается с бедренным компонентом.

Бедренный компонент заменяет головку и шейку бедренной кости, обычно изготовлен из металла полностью. В некоторых конструкциях эндопротеза головка может быть выполнена из керамики.

Эндопротезирование может быть тотальным, когда заменяется оба компонента, и однополюсным. При однополюсном эндопротезировании (гемиартропластики) меняется только бедренный компонент. Гемиартропластика обычно выполняется при переломах шейки бедренной кости у пожилых и ослабленных пациентов.

При данном виде эндопротезирования допускается наиболее ранняя вертикализация пациента, уже на следующий день. Тем самым значительно уменьшается риск тромбоэмболических и гипостатических осложнений у пожилых ослабленных пациентов с переломами шейки бедренной кости. Немаловажным является более короткое время операции при гемиартропластики по сравнению с тотальным эндопротезированием, что также снижает риски во время анестезии и кровопотерю во время операции. В настоящее время в нашей клинике используются современные цементные биполярные эндопротезы тазобедренного сустава. Биполярный эндопротез — это современная разновидность однополюсного протеза, в котором головка двойная.

Подобный дизайн эндопротеза повышает срок службы протеза, увеличивает его стабильность и амплитуду движений.

ПОДРОБНЕЕ О ОПЕРАЦИИ ПО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЮ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Хирург выполняет доступ к тазобедренному суставу, разрез кожи выполняется в верхней трети бедра. После того как тазобедренный сустав обнажен, хирурги вывихивают изношенную головку бедренной кости из вертлужной впадины.

Затем производится резекция поврежденной головки и шейки бедренной кости специальной электрической пилой.

Далее с помощью специальных фрез обрабатывается вертлужная впадина. Во время обработки полностью удаляется изношенный хрящ и формируется полусфера, в которую будет имплантирован вертлужный компонент.

После формирования вертлужной впадины хирург заполняет впадину костным цементом и устанавливает подходящий по размеру вертлужный компонент. На этом этапе важна правильная пространственная ориентация вертлужного компонента под правильным углом. Это влияет на срок службы эндопротеза и вероятность развития осложнений в послеоперационном периоде.

После застывания цемента и фиксации вертлужного компонента, хирург приступает к бедренной кости. На данном этапе производится разработка костного канала бедренного канала специальными рашпилями до требуемого размера.

Далее в подготовленный канал в бедренной кости помещается цемент и устанавливается бедренный компонент.

Подбирается головка требуемого размера и бедренный компонент вправляется в вертлужный.

После хирург проверяет стабильность бедра и объем движений.

Как только хирург убедился, что все установлено должным образом, рана послойно ушивается. Устанавливаются дренажи на сутки. Пациент отправляется в специальную палату в послеоперационном отделении.

С первых суток начинается реабилитация пациента.

КАК БУДЕТ ПРОХОДИТЬ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫЙ (РЕАБИЛИТАЦИОННЫЙ) ПЕРИОД?

Сроки реабилитации зависят прежде всего от типа фиксации компонентов эндопротеза. При цементной фиксации полная нагрузка возможна практически сразу после оперативного лечения.

Основным риском после тотального эндопротезирования является вывихивание головки бедренного компонента эндопротеза. Поэтому сочетание сгибания и отведения бедра противопоказано в течение 6 месяцев после операции (срок восстановления капсулы тазобедренного сустава рассекаемой в ходе оперативного лечения), сидеть на низких диванах и кушетках, избегать глубоких наклонов через бедро до пола. Следует избегать перекрещивания прооперированной нижней конечности со здоровой, нахождении в положении нога на ногу. Вождение автомобиля возможно через 6 недель с момента операции.

Восстановление трудоспособности возможно через 6 недель (в случае если труд не связан с повышенной физической нагрузкой и длительному нахождением в положении стоя), 12 недель для пациентов, чей труд связан с физическими нагрузками.

Читайте также: