Что такое ацетабулярный компонент тазобедренного сустава
Схематически эндопротез тазобедренного сустава состоит из ацетабулярного компонента (чашки), бедренного компонента (ножки) и головки. Различают имплантаты цементной и бесцементной фиксации.
Ацетабулярный компонент (чашка) эндопротеза
Чашка бесцементной фиксации состоит из металлической основы и вкладыша. Металлическую основу бесцементного вертлужного компонента эндопротеза чаще всего изготавливают из титана. По форме металлическая чашка обычно имеет вид полусферы либо усеченной полусферы. Для ревизионного протезирования иногда используют овальные вертлужные компоненты. Некоторые модели эндопротезов имеют дополнительные элементы крепления в виде лепестков, выступов на экваторе, скоб, пластин, шипов и т.д.
Первичную фиксацию чашки обеспечивают путем вкручивания либо плотной посадки забиванием за счет разницы размера костного ложа и вертлужного компонента («press-fit» эффект). Некоторые хирурги устанавливают чашку, одинаковую по размеру с костным ложем (размер-в-размер с последней фрезой), в этих случаях фиксация достигается за счет применения винтов.
Современная металлическая основа бесцементной чашки эндопротеза по наружной поверхности имеет пористое покрытие в виде мельчайших шариков, проволоки или плазменного напыления титана. Доказана эффективность использования гидроксиапатита для стимуляции остеогенеза.
Самой уязвимой частью эндопротеза тазобедренного сустава является узел трения, поэтому большое внимание уделяют выбору полимерного состава вкладыша, толщине и способу фиксации его в чашке, размеру и материалу головки, технологии производства имплантата.
Данные о скорости износа в узле трения свидетельствуют о том, что в паре трения металл-полиэтилен износ полиэтилена составляет 0,2 — 0,5 мм/ год, в паре трения керамика-полиэтилен — 0,1 мм/ год, в паре трения металл-металл стирание металла составляет 0,002 мм/год, а керамики в паре трения керамика-керамика — 0,001 мм/год.
Поскольку именно в паре трения образуются субмикроскопические продукты трения, токсичные для клеток, работа над оптимизацией ее параметров постоянно продолжается.
Обычно вкладыш изготавливают из ультравысокомолекулярного полиэтилена (ultra-high-molecular-weight-polyethylene — UHMWPE) методом вытачивания или сверхточного вакуумного прессования. От качества, чистоты и точности изготовления вкладыша зависит срок службы его в узле трения эндопротеза.
Чашка цементной фиксации эндопротеза в большинстве случаев не имеет металлической основы и изготавливается из UHMWPE.
Обычно наружная поверхность цементной чашки имеет ребристую поверхность для лучшего контакта с костным цементом и рентгеноконтрастные элементы в виде колец из проволоки. Фланец цементной чашки эндопротеза изготавливают в виде «полей шляпы», что при имплантации препятствует выходу костного цемента при давлении на чашку, уплотняет костный цемент и тем самым улучшает проникновение цемента в кость и элементы чашки.
Различают полнопрофильные (обычные) и низкопрофильные (при дисплазии вертлужной впадины) цементные чашки эндопротезов. В зависимости от формы чашки цементной фиксации подразделяют на классические, классические модифицированные с фланцем, классические чашки низкопрофильные, цементные чашки с эксцентричной ямкой под головку.
Традиционно полиэтиленовая ацетабулярная чашка эндопротеза фиксируется в подготовленном костном ложе при помощи костного цемента. Поскольку полиметилметакрилат (ПММА) не является клеем, фиксация достигается за счет проникновения цемента в поры губчатой костной ткани и неровности полиэтилена, Поэтому, если внутренняя стенка вертлужной впадины гладкая, необходимо предусмотреть формирование специальных каналов и отверстий. Полиэтиленовая чашка, в свою очередь, должна иметь по наружной поверхности желоба достаточной глубины и ширины для фиксации цемента. Как правило, они имеют прямоугольную форму и связаны друг с другом, что способствует прочному связыванию цемента. Наклон края полиэтиленовой чашки в сторону выемки для головки обеспечивает большую стабильность сустава. В 80-х годах был разработан новый дизайн полиэтиленовой чашки эндопротеза, впрессованной в металлическую оболочку с пористым покрытием для лучшей фиксации цемента. Экспериментальные исследования методом конечных элементов показали более равномерное распределение напряжения на цемент и вертлужную впадину. Однако последующие клинические наблюдения не выявили существенных преимуществ этого типа чашек.
Головка эндопротеза
Головки эндопротеза производят из нержавеющей стали, сплава кобальт-хрома, циркониевой и алюминиевой керамики, сплава титана. Диаметр головок составляет 22, 26, 28 и 32 мм. С внедрением поперечно-связанного полиэтилена появилась возможность использования головок большего диаметра. Головку устанавливают на конус бедренного компонента, который выполнен по принципу конуса Морзе. Головки диаметра 22 мм позволяют применять более толстый полиэтиленовый вкладыш, способствуют уменьшению объемного износа полиэтилена, распределению сил через всю сферу головки на чашку, но при этом создают большее контактное давление на чашку и имеют более высокий уровень риска вывиха головки.
Исходя из данных клинической практики, головки эндопротезов диаметром 22 мм целесообразно имплантировать пациентам, у которых размеры вертлужного компонента находятся в интервале от 44 до 46 мм, а головки диаметром 32 мм — больным, у которых размеры чашек варьируют в интервале от 58 мм и более. Чаще находят применение головки диаметром 28 мм.
Применение пары трения металл-металл позволило значительно чаще применять головки больших размеров — от 36 мм и более. Увеличение диаметра головки эндопротеза позволяет повысить стабильность в искусственном суставе без существенного увеличения линейного и объемного износа.
Бедренный компонент эндопротеза
Бедренные компоненты эндопротезов изготавливают из сплавов Со-Cr-Мо, нержавеющей медицинской стали, сплавов титана. Философия построения ножек идет по пути максимального сближения модуля упругости искусственного материала и костной ткани.
Бедренные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава бывают бесцементной и цементной фиксации.
По уровню фиксации бесцементные бедренные компоненты разделяют на конструкции с проксимальной фиксацией (Mayo Conservative Hip, Zimmer; Proxirna, DePuy), дистальной (ревизионные ножки) и комбинированной.
Наиболее часто применяются бедренные компоненты эндопротезов комбинированной фиксации. По форме выделяют цилиндрические ножки (AML, DePuy; Versys Beaded Midcoat, Versys Fiber Metal Midcoat, Zimmer) и клиновидные. Последние, в свою очередь, подразделяют на клиновидные прямые (Spotorno, Versys ЕТ), клиновидные с прямоугольным сечением (Zweymuller), клиновидные ножки, изогнутые в проксимальном отделе (Muller) и конические (Wagner).
Для обеспечения вторичной (биологической) фиксации ножки имеют неровную поверхность, желоба или выступы. Шероховатость достигается корундированием (пескоструйной обработкой). Этот тип обработки характерен для клиновидных ножек. Более выраженная пористость достигается специальными покрытиями из шариков, мелкой проволоки, плазменным напылением металла.
Цементные ножки эндопротезов, как правило, изготавливают из кобальт-хромового сплава или стали. Это обусловлено тем, что эти материалы имеют большую жесткость и не разрушают цементную мантию.
По форме выделяют изогнутые ножки, повторяющие форму костного канала (Charnley, Muller) и прямые клиновидные (типа Exeter, СРТ).
По структуре поверхности различают полированные и шероховатые ножки. Первый вариант обработки имеет преимущество, так как при этом сохраняются микродвижения на границе цемент-металл, и уменьшается нагрузка на соединение цемента с костью.
Центраторы и пробки
В цементном эндопротезировании часто применяют центраторы, которые позволяют правильно устанавливать ножку и обеспечивают формирование равномерной цементной мантии.
Перед установкой ножки в дистальный отдел канала бедренной кости вводят пробку-заглушку (специальную пластиковую или изготовленную из губчатой кости), которая препятствует дальнейшему прохождению костного цемента и создает необходимые условия для компрессии костного цемента при введении ножки эндопротеза.
Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб
Источник
Среди новорожденных и грудничков нередка болезнь – дисплазия тазобедренных суставов. Дисплазия – нарушение в развитии ткани либо кости. Дисплазия тазобедренных суставов – нарушение в развитии элементов связок кости и суставных частей: капсулы сустава мышц, вертлужной впадины, головки бедренной кости.
Капсула сустава при заболевании начинает растягиваться, связки не в состоянии развиться, вертлужная впадина принимает форму плоского эллипса. Чаще болезнь проявляется у детей и новорожденных, считается врождённым заболеванием.
Патология у детей
Причины появления ацетабулярной дисплазии
Выявляется 40% генетического заболевания дисплазией. Известен ряд причин нарушения формирования тазобедренных суставов среди новорожденных детей и грудничков до года:
- Всевозможные виды инфекций у матери, переболевшей в период беременности;
- Сильный токсикоз на протяжении беременности;
- Родовые травмы;
- Эндокринные заболевания у женщины;
- Неправильное развитие эмбриона в утробе, возможные пороки;
- Чрезвычайно крупный либо, наоборот, недоношенный плод;
- Влияние медикаментов;
- Неправильный образ жизни матери во время беременности: употребление алкогольных напитков, курение.
Выявлены отдельные расовые и половые признаки болезни. У девочек дисплазия встречается на 80% чаще, чем у мальчиков. Заболеваемость среди европейцев намного выше, чем у афроамериканцев. Обычно страдают связки левой ноги. Чаще патология возникает у первенца. Чем вызвано явление, установить врачам не удалось.
Нарушение в развитии связок выявляется у каждого 20-го ребёнка. Медицинского вмешательства требует каждый 3-ий ребёнок. В прочих случаях дисплазия проходит вместе с ростом малыша, под регулярным наблюдением у врача.
У младенцев от новорожденных до возраста 3-4 месяцев стандартная анатомическая структура костей и связок сильно отличается от суставов взрослого человека. Вертлужная впадина у детей обнаруживает плоскую форму, у сформировавшегося человека находясь в наклонном положении. У младенцев вертлужная впадина расположена практически вертикально. При росте ребёнка врач отслеживает ацетабулярный угол, при нормальном развитии диагноз снимается.
Ацетабулярный угол у ребёнка
Виды ацетабулярной дисплазии
Ацетабулярная дисплазия – форма патологии неправильного развития вертлужной впадины. Выделяет главные виды:
- Предвывих. Нарушение в развитии и формировании мышц, связок и тазобедренных суставов. Свод вертлужной впадины обнаруживает неправильное расположение, она скошена. Имеется небольшое смещение проксимального отдела бедренной кости от вертлужной впадины. Подобный вид ацетабулярной дисплазии быстро выявляется врачами различными медицинскими путями.
- Подвывих. Подвывих бедра определяется как большее смещение головки в тазобедренном суставе, чем при предвывихе. Головка заходит под хрящевой ободок, отгибая его и смещая вверх относительно нормального расположения. По указанной причине связки растягиваются.
- Полный вывих бедра. Головка полностью уходит в сторону от нужного положения. Если в нормальном состоянии головка располагается во впадине, при заболевании головка бедренной кости располагается снаружи неё. Хрящевой ободок загибается вглубь, находясь в зажатом состоянии. Связки становятся растянутыми.
С рождения малыша врачи делают регулярный осмотр для выявления нарушения развития таза. Под дисплазией ортопеды определяют врождённую деформацию или патологию тазобедренных суставов. Возможно, что врач поставит диагноз замедленного развития собственно сустава. Дети с подобным диагнозом подвержены развитию вывиха, находятся в группе риска.
Развитие вывиха таза
Симптомы заболевания
Чтобы вовремя выявить нарушение тазобедренных связок и начать необходимое лечение, напомним о первых симптомах болезни. У детей развитие патологии родители регулярно проверяют самостоятельно, обращаясь к ортопеду в случае проявления симптомов и по графику обследования новорожденных детей. Посещение ортопеда новорождённым обязательно. В зависимости от развития ребёнка, врач назначит график посещения. Дома родители должны отметить основные признаки.
Первым явным признаком развития патологии суставов считается ограниченность в подвижности бёдер. Во время массажа стоит попробовать отвезти ножку немного в сторону от тела. Если малыш чувствует дискомфорт и начинает плакать, возможно, присутствует признак патологии тазобедренных суставов.
Складки, образующиеся в паховой и ягодичной области, на повреждённой стороне значительно глубже и больше. Нужно посмотреть, не наблюдается ли асимметрия складок у ребёнка. Вместе с признаком отмечается различие длины ножек.
Если болезнь у ребёнка проявляет тяжёлые формы, наблюдается щелчок при сгибании и разведении ножек малыша в суставах таза, коленях. Симптом называется «соскальзыванием», проявляется обычно при тяжелейшей форме патологии.
Наличие признаков не говорит о действительном нарушении тазобедренного сустава у ребёнка. Симптомы относятся в равной степени к прочим заболеваниям. С увиденными нарушениями развития требуется обратиться к врачу.
Консультация ортопеда
Диагностика ацетабуларной дисплазии
При рождении ребёнка и нахождении малыша в роддоме врач педиатр осматривает новорожденного на выявление патологии. Возможные и диагностированные патологии отслеживает врач поликлиники, наблюдающий за малышом. Когда педиатра настораживает развитие суставов, врач выдаёт направление на УЗИ либо дополнительно отправляет к ортопеду для точного диагноза.
Плановое посещение, если не установлено ортопедом индивидуально, проходит в 1, 3, 6 месяцев, потом в год. К указанному времени ребёнок начинает ходить. Врач-ортопед проводит УЗИ тазобедренных суставов. Метод выявления заболевания безвреден для здоровья малыша. При возникновении изменения в развитии ребёнка ультразвуковое исследование обнаружит нарушение. К сожалению, УЗИ не предоставляет полной информации о патологии, лишь выявляя факт.
При обнаружении болезни назначается дополнительное исследование – рентгенологическая диагностика. Известно несколько схем выявления патологии и возникшего заболевания:
- Схема Рейнберга – определяет отклонение от нормы проксимального отдела в тазобедренной кости.
- Схема Putti – рентгенологическая диагностика применяется для детей с невыраженной головкой в кости.
- Схема Hilgenreiner – определяет степень скошенности свода.
- Схема Ombredanne – показывает, насколько сильно произошёл отход проксимального отдела относительно горизонтального положения.
Рентгенография даёт возможность доктору поставить объективную оценку состоянию тазобедренных суставов, начать правильное лечение вовремя. Невылеченная дисплазия, протекавшая незаметно, невыявленная в детском возрасте, вызовет большие заболевания, связанные с суставами в будущем уже у взрослых людей.
Лечение болезни у детей разных возрастов
Если болезнь не выявлена вовремя (первые 6 месяцев жизни малыша), патология прогрессирует. Возможно проявление хромоты, поражённая ножка укорачивается. Если плановый поход к ортопеду и проведённое УЗИ не выявило отклонений, следует осматривать малыша самостоятельно.
График посещения врача-ортопеда назначается не случайно. Если болезнь удаётся выявить в первые три месяца, лечение проходит быстро, связки полностью восстанавливаются. Чем младше малыш, тем эффективнее лечение. Использования свободного пеленания хватит для лечения заболевания у малышей в возрасте до трёх месяцев – ножки пеленаются в разведённом друг от друга состоянии. Допустимо использовать специальную подушку Фрейка. Она подбирается специально по размеру и росту детей. Чем больше возраст ребёнка, тем более серьезные методы используются для фиксации ножек. В возрасте от шести месяцев подушка Фрейка уже не поможет, ортопеды назначают шину Мирзоевой, а также стремена Павлика.
В странах бывшего СССР принято крепко пеленать детей. Сейчас врачи рекомендуют не делать подобного. Свободное пеленание помогает мышцам развиться правильно самостоятельно. Редкость заболевания дисплазией в Африке объясняется тем, что на континенте новорожденных не пеленают крепко, давая возможность ножкам находиться в естественном, раздвинутом друг от друга состоянии.
Если запустить дисплазию, дальнейшее лечение будет протекать долго и тяжело. Кроме стремян и шин делаются специальные упражнения для восстановления правильного движения, укрепляются мышцы. Для каждого ребёнка подбирается индивидуальная система восстановления, разделённая на конкретные этапы. В каждом этапе присутствует система восстановления связок и костей в нужное положение, а затем реабилитационный период. При более тяжёлых видах поражения тазобедренных суставов требуется хирургическое вмешательство.
Родителям следует помнить – нельзя откладывать приём доктора. Плановые походы к любому врачу существуют для того, чтобы заметить заболевание на самых ранних стадиях. Для профилактики появления или осложнений дисплазии у новорожденных показано делать каждодневный разминающий массаж, раздвигать и сгибать ножки. Если возникают подозрения на патологии, следует немедленно записаться на приём к ортопеду. Если диагноз подтвердится, родители должны запастись терпением и знать, что болезнь излечивается, но требуется долгий период. Не пытайтесь найти быстрые способы, они кратковременны, болезнь появится снова.
Источник
Различные типы эндопротезов тазобедренного сустава
Вообще, тот тип имплантата, который будет установлен пациенту в ходе операции эндопротезирования, будет выбран хирургом в зависимости от степени повреждения сустава, уровня активности, показателей веса и возраста и других факторов. Но, чем больше информации вы будете знать о различных типах эндопротезов и материалах, используемых при их изготовлении, тем больше вероятности, что вы сможете, совместно с вашим лечащим врачом, подобрать наиболее подходящий именно вам тип имплантата. Поскольку все эндопротезы отличаются между собой, хирург обычно работает с двумя-тремя брендами.
При поиске лучшего эндопротеза тазобедренного сустава важно помнить: ваш лечащий врач является абсолютным экспертом именно в тех эндопротезах, с которыми он или она работает.
Какими характеристиками должен обладать и каким требованиям должен отвечать хороший эндопротез тазобедренного сустава:
- Обеспечивать достаточный объем движений и возможность пациенту вести активный образ жизни.
- Иметь выживаемость 15-20 лет и больше.
- Иметь достаточную историю использования у пациентов (5-10 лет минимум)
- Соответствовать особенностям вашего организма (например, быть биосовместимым при наличии аллергии на никель). Ваш врач задаст вам ряд вопросов касаемо вашего образа жизни, наличия аллергических реакций и т.д.
- Быть привычным типом эндопротеза конкретно для вашего оперирующего хирурга.
Из чего состоит процедура эндопротезирования тазобедренного сустава?
image from Orthoinfo AAOS
Типичная операция эндопротезирования ТС, независимо от типа доступа (передний или задний) включает этап опила костных структур и подбора нужного вам компонента эндопротеза.
Вот из чего состоит стандартная процедура эндопротезирования тазобедренного сустава:
Сначала тазоберенный сустав размыкают. Это включает в себя изъятие головки бедренной кости из полости ацетабулярной впадины. Впадина после этого обрабатывается специальным инструментом, поврежденный хрящ и кость удаляются. Затем во впадину устанавливается искусственная металлическая чашка. Чашка устанавливается очень плотно и подбирается точно под параметры впадины. Установка может производиться либо при помощи цементирования, либо без него. Затем в чашку устанавливается пластиковый вкладыш. Эти два компонента образовывают вашу новую впадину, и поэтому называются «ацетабулярные компоненты».
В чем разница между цементным и бесцементным (press—fit) эндопротезом?
При использовании цементирования, быстросохнущий цемент используется в качестве клея для соединения эндопротеза и кости пациента. При использовании бесцементной техники, или, как ее еще называют, техники press—fit, имплант имеет специальное покрытие, позволяющее кости «врастать» внутрь эндопротеза и интегрироваться с костью. Раньше более часто использовались цементные эндопротезы, сейчас популярность набрали бесцементные опции.
Далее, округлая шарообразная головка бедренной кости, ранее изъятая из ацетабулярной впадины, полностью удаляется. После этого канал бедренной кости высверливается, и туда помещается искусственный компонент – бедренная ножка. На этот искусственный компоненты затем крепится искусственная головка бедренной кости. Существует множество вариантов таких головок, и хирург выберет наиболее подходящий именно вам. После установки, головка эндопротеза (феморальный компонент) будет «погружена» (соединена) в установленную ранее чашку (ацетабулярный компонент). Все эти четыре компонента заменят поврежденный сустав.
Компоненты: из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава?
Естественный сустав состоит из двух основных частей: головки и впадины. Во время эндопротезирования тазобедренного сустава для создания нового искусственного сустава используются четыре компонента. Как уже отмечалось выше, этими компонентами являются: ацетабулярный компонент (чашка), пластиковый вкладыш, головка бедренной кости и бедренная ножка.
- Ацетабулярный компонент (чашка) – компонент, который создаст новую ацетабулярную впадину. Этот компонент устанавливается в кость таза после того, как произведены необходимые опилы и обработка костных поверхностей впадины. Обычно этот компонент изготавливается из металла, но иногда используется также керамика или комбинация керамики и металла.
- Ацетабулярный вкладыш – Пластиковый вкладыш плотно устанавливается в ацетабулярный компонент и позволяет головке бедренной кости легко скользить в нем. Обычно этот компонент изготавливается из высококачественного прочного пластика.
- Головка бедренной кости – Головка по размерам точно соответствует новому пластиковому вкладышу, и прикрепляется к бедренной ножке. Существует большое количество разнообразных форм и размеров головок. Головки могут изготавливаться из прочного металла, пластика, керамики или сочетания этих материалов.
- Бедренная ножка – Ножка прикрепляется к головке и обеспечивает опору нового сустава. Обычно, металл, из которого изготавливается ножка, является пористым, что позволяет естественной кости прорастать и интегрироваться с вновь установленным компонентом.
Какие материалы применяются при эндопротезировании тазобедренного сустава?
Компоненты эндопротеза могут быть изготовлены из прочного пластика, керамики или металла. В большинстве случаев, бедренная ножка выполнена из титана, титан-кобальтового или кобальт-хромового сплава или нержавеющей стали. Головка, вкладыш и чашка могут быть изготовлены из металла, пластика или керамики, либо из сочетания вышеперечисленных материалов. Материалы изготовления компонентов должны быть прочными, но гибкими для того, чтобы обеспечивать подвижность. Компоненты также должны быть биосовместимы (подходящими для контакта с организмом человека, не вызывающими реакции при контакте).
Стандартные сочетания материалов изготовления компонентов
- Металл-металл – чашка и головка выполнены из металла. Металл может быть представлен титановым, кобальт-хромовым сплавом или смешанным сплавом на основе кобальта. Полиэтилен и металл-полиэтилен – полиэтилен это высококачественный пластик. Обычно из него изготавливают ацетабулярный вкладыш и иногда чашку. В случае, когда чашка вкладыш пластиковый, а головка металлическая, то это сочетание называется металл-полиэтилен.
- Керамика-металл, керамика-полиэтилен, керамика-керамика – керамические компоненты эндопротезов встречаются довольно редко, и этот материал используется не всеми хирургами. Керамика обычно используется в сочетании с металлическими или пластиковыми компонентами при наличии аллергии на металл. Хотя керамические компоненты довольно прочные, исторически они всегда были более хрупкими по сравнению с металлическими компонентами. Это, однако, сейчас меняется. Сегодня есть данные, что керамические компоненты способны служить дольше керамических.
Для тех пациентов, у кого есть аллергия на металлы, титановый сплав является наиболее мягким вариантом с наименьшим (зачастую не поддающимся выявлению) содержанием никеля. Существуют варианты эндопротезов, выполненные совсем без применения металла.
Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава
Эндопротезирование тазобедренного сустава — день операции
Подготовка к эндопротезированию тазобедренного сустава
Ацетабулярная система Trilogy
Ацетабулярная система Continuum
Модульная система Trabecular Metal
Система CLS Brevius
Ножка ML Taper
Ножка Alloclassic Zweymuller
Источник