Бесцементная фиксация эндопротеза тазобедренного сустава

Отличие цементных и бесцементных моделей эндопротезов тазобедренного сустава заключается в принципе их фиксации. Бесцементные компоненты эндопротеза покрыты пористым или гидроксиапатитовым покрытием, устанавливаются в кость по методу «плотной посадки» и впоследствии кость врастает в поверхность импланта. Цементные эндопротезы фиксируются в кости специальным полимерным цементом, изготовленным из полиметилметакрилата.

Цементные и бесцементные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава отличаются. Цементные ножки эндопротеза гладкие, а бесцементные – шероховатые. Цементные чашки изготавливаются из высокомолекулярного поперечно-связанного медицинского полиэтилена, а бесцементные делают из металлических сплавов с шероховатой наружной частью. Подробнее о том, какие бывают компонентны эндопротеза тазобедренного сустава вы можете прочитать в отдельной статье на нашем сайте (щелкните мышкой, чтобы перейти к этой статье).

Есть два компонента эндопротеза тазобедренного сустава, которые фиксируются к кости – ножка и чашка. Оба эти компонента могут быть цементными или бесцементными. Если один из них цементный, а другой – бесцементный, то такой эндопротез называют гибридным или реверс-гибридным.

Костный цемент используется в медицине уже более 50 лет, и он находит себе применение не только в эндопротезировании для фиксации компонентов эндопротеза к кости, но и в других специальностях (для пластики тел позвонков, в стоматологии и т.д.). Костный цемент заполняет пространство между эндопротезом и костью и формирует эластичную зону, которая работает не только как амортизатор, поглощающий удары, но и равномерно распределяет нагрузку по всей кости, окружающей эндопротез. Равномерное распределение нагрузки от эндопротеза к кости особенно важно для ножки эндопротеза тазобедренного сустава, которая, как правило, имеет неидеальную адаптацию своей формы к форме канала бедренной кости, что приводит к появлению зон повышенной и сниженной нагрузки (неравномерное распределение сил).

Костный цемент по своей химической сути является плексигласом, или, точнее, полиметилметакрилатом. Иногда костный цемент называют акриловым цементом. Впервые полиметилметакрилат в медицине применили в 1940-х годах для заполнения дефекта костей лицевого черепа. Оказалось, что полиметилметакрилат прекрасно уживается с тканями человека (тканевая совместимость), другими словами, ученые наконец-то нашли материал, который можно успешно использовать в костной хирургии, а ведь попытки найти такой материал велись еще в конце 19 века.

В настоящее время в мире ежегодно выполняется несколько миллионов цементных эндопротезирований суставов и такой способ фиксации эндопротеза очень надежен, а сама конструкция – долговечна.

Костный цемент, который используется для эндопротезирования тазобедренного сустава, поставляется в коробке, внутри которой есть пакетик с порошком (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором) и ампула с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор).

Две дозы костного цемента: ампулы с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор) и порошок, высыпанный из двух пакетов (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором)

На операции жидкость из ампулы выливают в порошок и перемешивают, после чего начинается процесс полимеризации – цемент сначала становится жидким, как тесто, а через 5-8 минут он твердеет. На ощупь затвердевший цемент напоминает камень, но в опытах с большой нагрузкой он ведет себя как твердая резина, т.е. обладает свойствами эластичности, амортизируя нагрузки.

Костные цементы различаются по вязкости (низкая, средняя и высокая).

Во время полимеризации костный цемент разогревается, причем чем толще слой цемента, тем выше эта температура. В эксперименте температура полимеризации достигает 120-140 градусов, но в теле человека она обычно повышается до 70-80 градусов за счет того, что толщина цементной мантии редко превышает 5 мм и, кроме того, цемент охлаждает кровь.

Важной особенностью костного цемента является то, что в него до полимеризации можно добавить порошок антибиотика, который в некоторых случаях снижает вероятность развития инфекционных осложнений.

Костный цемент выпускают те же фирмы, что и эндопротезы тазобедренного сустава (Zimmer, DePuy, Stryker, Smith&Nephew, Biomet, Aesculap и др.).

Крайне редко в процессе полимеризации цемента в организме может возникнуть грозное осложнение – синдром имплантации костного цемента, который проявляется в резком падении артериального давления, аритмии. К счастью, вероятность этого осложнения очень мала и по научным данным составляет 0,06-0,1%. Подробнее об этой проблеме интересующиеся могут почитать в статье Британского Журнала Анестезии.  

Сейчас, к сожалению даже от многих хирургов можно услышать, что цементный эндопротез это плохо, а бесцементный – хорошо. На самом деле это не так. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава неодинаковы, и каждый из ниж имеет свои плюсы и минусы. И если хирург говорит о том, что цементный эндопротез это плохо, то он либо лукавит, либо вообще не разбирается в эндопртезах. Во-первых, цементное и бесцементное эндопротезирование тазобедренного сустава зарождалось, формировалось и совершенстовалось практически обособленно друг от друга, цементное эндопротезирование преобладает в Европе (особенно Швеция, Норвегия, Великобритания), а бесцементное преобладает в США. В последние 10-15 лет эти шкаолы эндопротезирования смешиваются и в в Европе стали активнее использовать бесцементное эндопротезирование, а в США – цементное.

Например, в Швеции в 2005 году более 90% всех эндопротезирований тазобедренного сустава выполняется с использованием костного цемента, а в 2009 – более 80%. В Великобритании сейчас около 70% устанавливаемых эндопротезов являются цементными, и только 30% — бесцементными.

Согласитесь, что если в Великобритании и в Швеции цементное эндопротезирование используется так часто, то, скорее всего, оно не так уж и плохо, и не стоит так ругать цементные эндопротезы и думать что они плохие.

Данные шведского регистра эндопротезирования, который ведется с 1967 года. Используются цементные, бесцементные эндопротезы, гибридные (цементная ножка и бесцементная чашка), реверс-гибридные (цементная чашки и бесцементная ножка) и поверхностное (замена только части головки бедренной кости с сохранением шейки бедренной кости).

Еще раз повторимся, что у цементных и бесцементных эндопротезов есть свои сильные и слабые стороны, свои плюсы и минусы, и выбирать цементный или бесцементный эндопротез стоит индивидуально.

Возраст. Чем старше пациент, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование. С возрастом прочность кости постепенно снижается (появляется остеопороз), и в таком случае лучше цементная фиксация.Четких границ, которые бы говорили о том, что, например, всем старше 60 лет нужно цементное эндопротезирование, не существует. В некоторых случаях цементный эндопротез будет оптимальным и у 40-летнего, а в другом случае и в возрасте 80 лет может подойти бесцементный эндопротез.

Пол. Прочность кости сильнее снижается у женщин из-за послеменопаузального остеопороза, поэтому цементный эндопротез предпочтителен женщинам после менопаузы. С другой стороны, если эндопротезирование выполняется на фоне артроза, то как правило, плоность кости в таком случае наоборот повышена.

Форма канала бедренной кости. Чем шире канал и чем тоньше стенки бедренной кости, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование.

Чаще цементное эндопротезирование выполняется при переломах шейки бедра у пожилых, еще более оно актуально при несросшихся переломах шейки бедренной кости, незаменимо цементное эндопротезирование и в том случае, если оно выполняется на фоне инфекционных процессов, например, после остеомиелита (гнойного поражения кости), так как в цемент можно добавить антибиотик.

Три типа формы канала бедренной кости и качества стенок. Тип А- узкий канал с толстыми стенками («бутылка шампанского»), тип В – широкий канал и средние по толщине стенки.  Тип С – тонкие, хрупкие стенки и широкий канал. Цементный протез предпочтителен при типе С.

Конечно же, определять предпочтительный способ фиксации (цементный или бесцементный) в каждом индивидуальном случае должен врач.

При необратимых повреждениях тазобедренного сустава врачи решают заменить травмированную костную ткань эндопротезом. Цена подобной операции составляет от 70 000 руб. и варьируется от вида устанавливаемого протеза и дальнейшего наблюдения лечащего специалиста.

Какие материалы применяются при эндопротезировании тазобедренного сустава?

Для изготовления эндопротезов применяются специализированные сплавы металлов с высоким коэффициентом приживаемости, керамика и ультра-прочный полиэтилен. Искусственный сустав состоит из двух частей: головки бедренной кости, сочлененной с округлой впадиной в кости таза.

Между ними проложена пластмассовая прокладка для увеличения подвижности, которая имеет высокую прочность, увеличивающую срок службы при соблюдениях рекомендованных нагрузок. Благодаря используемым материалам имплант имеет неограниченную подвижность.

Некоторые производители используют материалы, которые имеют низкую приживаемость, поэтому при покупке импланта важно знать, из каких материалов изготовлен эндопротез. Это поможет снизить риски развития серьезных осложнений.

Виды тазобедренных имплантов

Есть 2 признака, по которым делятся протезы: узел трения, подразумевающий то, между какими материалами будут осуществляться движения, и тип фиксации.

Виды узлов трения:

• Керамика-полиэтилен. Это более прочный аналог металл-полиэтиленового узла трения. Головка бедренного сустава является керамической, а прокладка выполнена из полиэтилена.
• Керамика-керамика. Самый оптимальный выбор, имеет высокую устойчивость и приживаемость. Головка и вкладыш керамические. Подходит всем типам пациентов с различной физической нагрузкой, имеет высокую стоимость, поэтому редко используется.
• Металл-полиэтилен. Головка состоит из металла, вкладыш из полиэтилена. Эта пара трения используется дольше всего. Имеет хорошие технические характеристики и характеристики изнашиваемости. Подходит пациентам, имеющим умеренную физическую нагрузку
• Оксиниум-полиэтилен. Такая пара имеет низкий коэффициент трения, что увеличивает срок службы протеза. Головка выполнена из оксиниума (сплав циркония и ниобия), вкладыш является полиэтиленовым.

  Эндопротез тазобедренного сустава. Виды

Виды фиксаций:

• Бесцементная.
• Цементная.
• Комбинированная.

Способы фиксации

Фиксировать эндопротез можно несколькими способами. На выбор определенного влияет возраст оперируемого, его пол, особенность изгибов кости.

Цементная

Цементное фиксирование выполняется из специализированного костного цемента, который поставляется в лечебные учреждения не готовой смесью, а отдельно полимерный порошок с инициатором и ампула с мономером. Непосредственно перед операцией они смешиваются, при необходимости добавляются дополнительные материалы.

Подобная фиксация более предпочтительна для людей старшего возраста, для женщин после менопаузы и тех, у кого широкий канал кости и тонкие костные стенки.

Также врачи решают использовать цементную методику при инфекционных заболеваниях, так как в цемент можно добавить антибиотик, который подавит воспаление, а реабилитация при таком способе фиксирования проходит гораздо быстрее.

Бесцементная

Бесцементная фиксация подразумевает использования протеза с фактурой, в которую может врасти костная ткань. В теории, такой метод увеличивает долговечность протеза, но имеет большое количество осложнений, так как кость может неправильно врасти, или же пациент не будет соблюдать предписанные врачом рекомендации после операции.

Также срок службы протеза увеличивается за счет того, что есть возможность выбора определенной пары трения.

Из-за того, что при использовании такой методики нельзя воспользоваться антибиотиками, увеличивается риск воспалений у пациентов с дополнительными факторами при заживлении.

Помимо недостатков в виде высокого риска развития осложнений, бесцементная фиксация дороже цементной, требует длительной реабилитации.

Комбинированная

Гибридная фиксация предполагает использование обоих методов. Цементным способом фиксируется ножка в кости бедра, а головка ввинчивается в чашечку. Согласно многолетним наблюдениям врачей, такое фиксирование является оптимальным для пациентов всех категорий.

Показания и противопоказания

Как пользоваться протезом

После проведения операции в течение первых суток с пациентом начинает работать специалист по лечебной физкультуре, чтобы восстановление происходило с минимальным риском развития осложнений.

Сначала больного учат правильно вставать с кровати и ложиться в нее, чтобы реабилитация проходила правильно. Затем пациент учиться заново ходить, выполняя специальные упражнения под наблюдением инструктора.

Первое упражнение, выполняемое пациентом, — ходьба по лестнице. Спуск с лестницы начинается с прооперированной ноги, а подъем со здоровой. Есть несколько вариантов такого упражнения: ходьба с костылями без помощи и перемещение с помощью перил.

Ходьба без помощи

Подъем:

1. Сначала на следующую ступень ставится здоровая нога.
2. Затем, опираясь на костыли, переставить ногу с эндопротезом к здоровой конечности.
3. Потом переставить костыли к ногам.

Спуск:

1. Первым делом нужно переместить оба костыля на нижестоящую ступень.
2. Опираясь на костыли, переставить ногу с имплантом вниз.
3. Затем переместить здоровую ногу на нижнюю ступень.

Перемещение с помощью лестничных перил

Подъем:

1. Сначала по перилам перемещаются руки пациента.
2. Затем выполняется шаг здоровой ногой.
3. После, опираясь на перила, пациент переносит прооперированную ногу.

Спуск:

1. В начале руки спускаются по перилам до уровня следующей лестницы.
2. Потом, с упором на руки, перемещается нога с протезом.
3. Затем делается шаг на нижестоящую ступень здоровой ногой.

Советы по реабилитации:

• После операции сон на боку ограничивается сном на стороне здоровой ноги, это снизит риск вывиха сустава.
• Лечение осложнений после простудных заболеваний обязательно должно сопровождаться приемом антибиотиков.
• В течение 3 месяцев после проведения операции стоит ограничить посещение бани и сауны, а также принятие горячих ванн.
• После операции следует минимизировать физическую активность для лучшего вживления эндопротеза.
• Важно следить за питанием и контролировать набор веса, так как резкий набор веса может привести к вывиху тазобедренного сустава.
• Нельзя носить предметы весом более 3 кг.
• Следует отдать предпочтение физиологичным позам (не напрягающим тело) или горизонтальному положению туловища.

Срок службы

Эндопротез тазобедренного сустава, цена и срок службы которого зависит от используемых материалов, в среднем используется около 15-20 лет. Самой прочной парой трения является оксиниум-полиэтилен, при использовании этого узла срок службы может увеличиться до 30 лет. При износе эндопротез подлежит замене.

Где купить эндопротез тазобедренного сустава?

Эндопротез тазобедренного сустава следует покупать только с согласия лечащего врача, который будет проводить операцию. Цена будет зависеть от выбранного производителя импланта, а также от нюансов операции, таких как пара трения и способ фиксации. Эндопротез с цементной фиксацией будет стоить дешевле.

Приобрести имплант можно, сделав заказ в интернете. Преимущества такой покупки в том, что в интернете большой выбор протезов, имеющих различные узлы трения и методы фиксирования, разнообразие производителей и, соответственно, каждый пациент может приобрести эндопротез по приемлемой для него цене.

Также приобретение эндопротеза тазобедренного сустава возможно в клинике, в которой планируется проведение операции. Такой вариант не доставит хлопот пациенту, так как всем будет заниматься лечащий врач, знающий все тонкости выбора хорошего эндопротеза.

Ассортимент эндопротезов ТБС, их характеристики

Выбор эндопротезов на рынке травматологии довольно широк. Их разнообразие зависит от страны производителя и материалов, используемых в импланте.

Ведущие поставщики эндопротезов в России:

• Zimmer.
• Biomet.
• Stryker.

Сустав Corail

Бесцементный эндопротез тазобедренного сустава, который подходит для первичного протезирования. Компания-производитель имеет 30-летний опыт производства эндопротезов и высокую приживаемость.

Характеристики:

• Титановый сплав.
• Высокая устойчивость к повреждениям.
• Высокая совместимость эндопротеза с натуральными тканями организма.
• Сустав подходит ко всем суставным головкам.
• Анатомическая форма сустава предотвращает проседание импланта.

Система DURALOC

Протез с вертлужными чашечками DURALOC подходит для бесцементного протезирования тазобедренного сустава в первый и повторные разы.

Характеристики:

• Возможность выбора вкладыша.
• Широкий ряд размеров чашечек.
• Материалы с высокой приживаемостью.
• Минимальный срок службы – 15 лет.

Модель Proxima

Система для эндопротезирования тазобедренного сустава Proxima предназначена для первичной установки импланта.

Характеристики:

• Модель выдерживает высокую физическую нагрузку.
• Система обеспечивает привычную нагрузку на натуральную кость.
• Подходит для бесцементного протезирования.

Система ASR

Данная система эндопротезирования тазобедренного сустава после патента считалась самой оптимальной, но в ходе исследований выяснилось, что импланты ASR имеют высокий риск развития осложнений и материалы с невысокой приживаемостью.

Pinnacle HS

Одна из лучших систем эндопротезирования тазобедренного сустава, так как подходит любым пациентам. Врач, использующий данную модель импланта, имеет возможность выбрать пару трения и тип фиксации, в зависимости от анатомических особенностей пациента и его образа жизни.

Характеристики:

• Возможность выбора узла трения.
• Возможность цементной и бесцементной фиксации, а также их комбинирования.

Эндопротез REEF

Характеристики:

• Подходит пациентам всех возрастов.
• Имеет бесцементную фиксацию.
• Предназначен для сильно поврежденных кости и тазобедренного сустава.
• Минимальный срок службы импланта – 13 лет.

Zimmer

Данный имплант имеет очень много разновидностей, но все они имеют примерно одинаковые характеристики:

• Высокая износоустойчивость (большая вероятность того, что протез не придется заменять).
• Большой выбор форм бедренной кости, что позволит учесть врачам анатомические особенности пациента.
• Разнообразие размеров головок сустава.
• Возможность выбора пары трения.

Smith Nephew

Ассортимент протезов от данного поставщика очень широк, что позволяет подобрать наиболее подходящий протез каждому человеку.

Характеристики:

• Анатомическая форма, снижающая нагрузку на тазобедренный сустав.
• Высокая подвижность.
• Материалы с высоким коэффициентом приживаемости.
• Высокая прочность.

Стоимость эндопротеза и процедуры его трансплантации

Эндопротез тазобедренного сустава (цена проведения операции по вживлению составляет минимум 70 000 руб.) будет дороже устанавливать в частной клинике. На стоимость  также влияет уровень квалификации врача.

Эндопротез тазобедренного сустава, цена которого варьируется в зависимости от материалов, имеет начальную стоимость 90 000 руб. и невысокие технические и биологические характеристики. Из-за этого есть риск развития осложнений, а время службы импланта существенно сокращается по сравнению с более дорогими аналогами.

Качественные материалы, используемые при изготовлении эндопротеза тазобедренного сустава, увеличат вероятность приживаемости искусственного сустава. Чем выше стоимость эндопротеза, тем больше срок его службы и выше коэффициент приживаемости. Максимальная цена достигает 120 000 руб.

Операция по эндопротезированию тазобедренного сустава неизбежна при серьезных повреждениях костной ткани. Чем выше цена вживляемого импланта кости, тем ниже вероятность развития осложнений и выше срок службы искусственного сустава.

Оформление статьи: Владимир Великий

Видео о тазобедренных эндопротезах

Малышева о замене тазобедренного сустава: