Что такое биполярный эндопротез тазобедренного сустава

Идея низкофрикционной артропластики, положенная в основу создания биполярного эндопротеза принадлежит Д. Чанли (1979 г). Смысл разработки был в увеличении срока службы имплантатов и расширении диапазона движения замененного сустава. В 1974 году была проведена первая операция с использованием такого имплантата.

Биполярный эндопротез.

Описание и особенности имплантирования

Система представляет собой однополюсный протез с двойным узлом движения в головке. Нечто среднее между однополюсным и полным имплантатом. Обычные тазобедренные эндопротезы состоят из двух компонентов: вертлужная чаша, жестко фиксируемая, и ножка с головкой.

При установке выскребается хрящ из вертлужной впадины. В нее устанавливается чаша либо на цементе, либо по технологии пресс-фит. Имплантат вращается в этой полусфере, что нередко сопровождается вывихами. Установка же биполярного имплантата не требует удаления хряща, «родная» вертлужная впадина сохраняется в неизменном виде.

Основная особенность в двухслойной головке: во внешней полусфере находится внутренняя полная, между ними слой пластика, чтобы обеспечить легкую подвижность без лишнего трения. Таким образом движение обеспечивается за счет независимого вращения сфер друг относительно друга. Причем внешняя полусфера адаптируется к биомеханике пациента и при минимальном движении может оставаться в статическом положении, а внутренняя будет отражать малейшую амплитуду.

Техника следующая:

первым этапом вертлужная чаша скользит по здоровому хрящу вертлужной впадины;
затем происходит движение между внутренней и внешней сферами.

Биполярный эндопротез тазобедренного сустава может быть изготовлен из нержавеющей стали, сплава кобальт-хрома, циркониевой или алюминиевой керамики. Внешняя часть соответствует по размеру вертлужной впадине. Внутренняя стандартная сфера имеет диаметр 28 или 32 мм.

Малоинвазивное эндопротезирование в Чехии: врачи, реабилитация, сроки и цены.

Узнать подробнее

Назначение биполярных имплантов

Биполярное протезирование показано при медиальных переломах шейки бедра, переломовывихах у лиц старше 70 лет.

Еще совсем недавно диагноз «перелом шейки бедра» у пожилого человека означал практически приговор: медленное угасание из-за отсутствия подвижности и пролежней. На операции решались нечасто, что вполне обоснованно: в преклонном возрасте очень тяжело переносится анестезия, часты случаи отторжения имплантатов, очень длительный восстановительный период.

В настоящее время ситуация изменилась с приходом на рынок ортопедии биполярных головок для тазобедренных эндопротезов. Протезирование однополюсным биполярным имплантатом спасает жизни сотням пожилых людей.

Есть один существенный минус – повышенный износ собственного хряща вертлужной впадины из-за трения протеза. Поэтому при появлении серьезных болевых симптомов проводится ревизионная операция, при которой удаляется внешняя полусфера сборного имплантата и устанавливается искусственная вертлужная впадина (как при тотальном эндопротезировании).

Очевидно, что для молодых и активных людей такой протез не совсем подходит. Но у пожилых двигательная активность значительно ниже, поэтому такой вид протезирования для них вполне приемлем и часто долго и исправно служит без замены.

Техника протезирования

Операция по установке имплантата состоит из следующих этапов:

Пациент находится в положении лежа на боку под общей анестезией. Выполняется разрез в задней трети бедра длиной от 12 до 17 см. При этом малая и средняя ягодичные мышцы остаются нетронутыми, что для пожилых людей крайне важно при восстановлении подвижности.
При рассечении суставной капсулы обнаруживается место перелома шейки.
Поврежденный элемент извлекают из вертлужной впадины с помощью специального штопора.
Измеряется извлеченная головка с помощью шаблона. Далее подбирается соответствующий протез.
Затем убирается сломанная часть бедренной шейки, причем по тому же профилю, как у шейки имплантата.
Рашпилями готовят канал в полости кости для установки ножки протеза.
Обычно используется цементная фиксация. После того, как цемент застыл, ложечкой специальной формы вправляют головку во впадину.
Производится ушивание капсулы сустава во избежание вывихов.

Процедура относительно простая. Проводится быстро, поэтому не требуется введения больному больших доз анестезии. Вставать на ноги пациенту можно уже на следующий день, дренажи из раны убирают по истечении 48 часов.

Преимущества и противопоказания

Преимущества биполярного эндопротезирования:

сокращается время оперативного вмешательства и кровопотеря. Длительность около получаса;
максимально быстрая реабилитация;
технически выполняется проще, чем протезирование другими видами имплантатов, меньшая стоимость манипуляции;
большинство производителей предлагают протезы со съемными головками, что упрощает задачу подбора имплантата под каждого конкретного пациента, а также упрощает задачу ревизионной операции;
больший срок службы протеза (зависит от того, насколько точно подобрана внешняя полусфера под размер вертлужной впадины, а также от прочности ножки и надежности ее фиксации в кости).

Противопоказания к установке биполярного протеза:

перелом вертлужной впадины или ее дисплазия;
перелом бедренной кости с вывихом и последовавшая импрессия впадины;
косая линия крыши вертлужной впадины, приведшая к разбалансированности сустава.

Производители

Биполярные тазобедренные эндопротезы на сегодняшний день представлены широким кругом производителей.

Например:

чешская компания Beznoska с 25 летней историей, выпускает их с 1995 года. Ее продукция − головки размером от 24 до 56 мм с шагом 2 мм. Изготавливаются из нержавеющей стали. Вкладыш произведен из высокомолекулярного полиэтилена;
чешская фирма MEDIN, основанная в 1949 году. Головка MEDIN CEP производится трех размеров − S, M, L. Возможно производство на заказ размера XL. Стандартный диаметр от 42 до 58 мм с шагом 2мм. Материал: нержавеющая сталь стандарта FeNiCr по ISO 5832/1 и ISO 5832/9. Вкладка из высокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE) стандарта ISO 5834/2;
Немецкая Waldemar Link, производящая самоцентрирующиеся имплантаты Vario-Cup, оснащенные системой блокировки. Внешняя часть изготовлена из кобальт-хром-молибденового сплава. Специальное блокирующее внутреннее кольцо помогает избежать вывиха внутренней сферы;
BIOMET ORTHOPEDICS производит имплантаты серии Bi-Polar;
SERF Dedienne santé (Франция);
китайская Чуньличжэнда Лтд;
Фирма Implantcast Германия, основанная в 1988 году. Имплантаты из CoCrMo-литейного сплава по ISO 5832-4;
OHST Medizintechnik AG – Rathenow Германия;
Sanatmetal Венгрия (основана в 1967 году);
CeramTec Германия. Отдельного внимания заслуживают имплантаты из особого вида керамики, запатентованного этой фирмой. Головка BIOLOX®DUO: износ полиэтилена в 200 раз меньше, не происходит выделения ионов металла при трении, керамика не аллергенна, а ее частицы имеют хорошую биосовместимость. Состоит из внешней оболочки диаметром от 42 до 56 мм с шагом в 1 мм, внутренней сферы из керамики BIOLOX forte или BIOLOX delta диаметром 28 мм с предохранительным кольцом из ПЭ.

Источник

Что представляет собой вмешательство?

Во время однополюсного эндопротезирования сустава бедра происходит частичная замена бедренной области протезом. Хирургическое вмешательство проводят и на головке бедра, если ее поразили заболевания костной ткани или произошло повреждение травматического характера. К операции прибегают, когда консервативная терапия не приносит требуемого эффекта.

Виды изделий

Виды эндопротезов тазобедренного сустава различают по способу их фиксации:

протез CFP на бесцементной основе;
протез гибрид;
стандартный эндопротез.

Пациенту нет нужды пересматривать фото, изучать, какие есть производители медицинского оборудования, разбираться в ценах. Хороший хирург учитывает для каждого больного все нюансы, подбирает подходящий по показаниям протез. В последнее время все чаще применяют имплант тазобедренного сустава Zimmer, фирма эта уже давно зарекомендовала себя на рынке данного вида изделий.

Не уступает в качестве и продукция фирмы Depuy. Российские производители достигли в этом деле также успехов (например, фирма ЭСИ). Хорошо зарекомендовала себя на мировом рынке и немецкая компания «Эскулап», протез которой имеет повышенную износостойкость. Многие врачи хвалят американские протезы.

Для эндопротезирования используются разные приспособления. Кроме размеров они отличаются способом фиксации, материалом изготовления. Есть также незначительные отличия в форме структурных деталей. В современном протезировании используется около семи десятков разных конструкций. Выбор делается врачом в зависимости от индивидуальных особенностей сустава. Причем, подбирается не только размер его частей. Выбор материала протеза зависит от проблемы, которая вызвала необходимость операции.

После обследования и выбора модели протеза с помощью рентгеновских снимков хирург подбирает форму ножки, особенности чашки, способ его фиксации. Для этого используется компьютерное моделирование с использованием банка данных. Иногда также может потребоваться изготовление индивидуального протеза с учетом особенностей строения сустава.

Очень важна также пара трения. Это комбинация материалов головки и вкладыша, который устанавливается на внутренней поверхности чашки. Именно эти поверхности подвергаются постоянному трению, поэтому их материал должен быть совместимым. При цементной фиксации протеза головка всегда изготовлена из металла, а вкладыш – из высокомолекулярного полиэтилена. Такая пара довольно износоустойчива.

В бесцементных протезах есть несколько разновидностей комбинаций материала головки и вкладыша. Все они имеют свои плюсы и минусы, но выбор делает врач на основании индивидуальных особенностей сустава, возраста и активности пациента.

Самым распространенным вариантом является комбинация металлической головки и полиэтиленового вкладыша. Такие протезы довольно недорогие, доступные каждому. Применяют их в основном для людей пожилого возраста, которые будут вести умеренно активную жизнь. Продукты трения такой пары не всасываются в кровь, но могут оказывать негативное местное воздействие.
Сочетание керамической головки с полиэтиленовым вкладышем увеличивает срок службы протеза. Такая пара более устойчива к истиранию и повреждениям.
Пара трения металл-металл используется в основном у мужчин. Она подходит для людей, планирующих после эндопротезирования вести активный образ жизни, так как обеспечивает стабильность протеза и большую амплитуду движений. Не рекомендуется такая комбинации женщинам, планирующим беременность, так как продукты трения металла всасываются в кровь и могут навредить ребенку.
Самой безопасной и износостойкой парой трения является комбинация керамики с керамикой. Но такие протезы имеют довольно высокую цену, поэтому не всем доступны. Кроме того, к их недостаткам многие относят иногда слышимый скрип при движении.

Существует несколько видов эндопротезов тазобедренного сустава по материалу изготовления. Производство таких конструкций – это сложный процесс. Так как качественный протез довольно дорого стоит, производители стараются унифицировать его компоненты. Например, к одной чашке подходят вкладыши из разных материалов. Это позволяет хирургу компоновать разные детали, создавая конструкцию, более подходящую не только по индивидуальным особенностям, но и по цене.

Протезы делаются из металлических сплавов, керамики или высокомолекулярного полиэтилена. Именно эти материалы износоустойчивы, прочны, но инертны, то есть не вызывают аллергических реакций или отторжения. Самым прочным и долговечным считается полностью керамический протез. Он безопасен для здоровья, так как почти не истирается, а продукты трения его совершенно не токсичны.

Более распространенными являются протезы из металлических сплавов. Их используют чаще всего благодаря прочности и износоустойчивости. Но при трении они выделяют ионы металла, которые способны проникать в кровь и вызывать осложнения. Поэтому не рекомендуют ставить протезы, в которых трущиеся детали из металла, женщинам, планирующим беременность.

Часто чашка или вкладыш протеза делается из высокомолекулярного полиэтилена. Это прочный и эластичный материал. Но он менее устойчив к истиранию. Продукты трения полиэтилена могут раздражать кость, хотя не всасываются в кровь.

Классический биполярный протез тазобедренного сустава состоит из ножки, чашки и головки. Такая конструкция полностью повторяет анатомическое строение сустава. Но есть определенные тонкости в строении отдельных частей, связанные с индивидуальными особенностями пациентов.

Ножка – это та часть конструкции, которая вставляется в канал бедренной кости. Поэтому она должна точно повторять ее форму. Строение ножек почти одинаковое: длинное тело, шейка, расположенная под определенным углом, и конус, на который надевается головка. Чаще всего ножки изготовляются из сплава, состоящего из кобальта, хрома и молибдена.

Форма ножек может быть разной и подбирается индивидуально в зависимости от строения бедренной кости. Они могут быть прямыми, изогнутыми или расширяющимися кверху. Разной может быть также форма и длина шейки, особенности поперечного сечения. Выбор варианта проводится с помощью компьютерного моделирования. При этом учитывается не только форма кости, но также наличие деформаций, остеопороза и других патологий.

Чашка протеза имеет полусферическую форму. Она вставляется в вертлужную впадину и фиксируется цементным или бесцементным способом. При цементной фиксации чаще всего используются конструкции из высокомолекулярного полиэтилена. Внешняя их сторона имеет выпуклости и бороздки для более прочной фиксации, а изнутри такие чашки гладкие. Это обеспечивает хорошее скольжение головки.

Чашки для бесцементной фиксации делают из сплава металлов. Внешнее покрытие их пористое, иногда они имеют несколько отверстий. Это нужно для более прочной фиксации чашки в вертлужной впадине. При наличии остеопороза или некоторых других патологий используется дополнительная фиксация винтами. А в некоторых случаях необходимо индивидуальное изготовление чашки со специальными накладками, заменяющими отсутствующие части кости.

Некоторые бесцементные чашки имеют вкладыши, обеспечивающие лучшее скольжение головки. Их делают из полиэтилена, металла или керамики. Сочетание этих материалов с материалом головки называется парой трения. Ведь именно эти детали протеза постоянно соприкасаются и двигаются.

Головка эндопротеза прочно крепится на конусе ножки. Глубина ее погружения определяется в ходе операции, так, чтобы обеспечить стабильность конструкции. Материал изготовления головки чаще всего металл или керамика. Используются металлические сплавы с титаном, кобальтом, хромом, никелем, железом. С учетом недостатков старых моделей сейчас чаще всего применяют сочетание кобальта с хромом или циркониевые сплавы. Они меньше всего подвергаются коррозии, износоустойчивы и не повреждают поверхность вкладыша.

Фиксация протеза

По способу фиксации протезы бывают двух разновидностей. Цементная фиксация более предпочтительна для пожилых пациентов. В условиях сопутствующих патологий костной ткани, например, остеопороза, или же при наличии перелома шейки бедра, такой способ обеспечивает быструю и более прочную фиксацию приспособления.

Цементный протез не соприкасается с костью, поэтому его поверхность гладкая, чаще всего – отполированная. Но на поверхности чашки делают выступы или зубчики. Благодаря им она прочнее фиксируется в цементе.

Протезы бесцементной фиксации чаще выбирают для пациентов молодого и среднего возраста. Такой способ предпочтительнее при необходимости плановой замены протеза. А фиксируется он тоже прочно за счет высокой плотности костной ткани пациента и шероховатой пористой поверхности самого протеза. Она создается с помощью особого покрытия, сделанного из проволоки, спрессованных шариков или титанового напыления. Самым популярным покрытием является гидроксиапатит, который обеспечивает более прочное врастание костной ткани.

Такой бесцементный протез вколачивается в кость. Это так называемый метод «плотной посадки». Постепенно костная ткань прорастает в пористую поверхность или специальные борозды протеза. Дополнительно он может фиксироваться винтами. На ножке протеза также иногда делают различные ребра, выступы, борозды, которые улучшают прочность фиксации.

Особенности операции

Однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава используют, когда у пациента наблюдаются следующие состояния:

перелом головки или шейки бедра;
омертвение бедренной головки;
деструктивно-дегенеративное заболевание суставов.

В первую очередь больному дают общий наркоз, затем приступают непосредственно к хирургии. Ход ее проведения следующий:

Хирург делает небольшой надрез.
Избавляется от пораженной части сочленения.
Примеряет эндопротез.
Закрепляет имплант с помощью метода фиксации, который был определен заранее.
Устанавливает дренаж и зашивает рану.

Однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава не проводят в таких ситуациях:

молодой возраст больных;
коксартроз, поразивший сустав бедра.

Полная замена сустава предполагает предварительную подготовку к операции. Начинается она за неделю до установления протеза. Есть определенные моменты, которые важно выяснить до операции:

Вопрос о переливании крови ставится на крайний случай. Чаще всего при подобной операции не требуется переливания крови, если у пациента уровень гемоглобина показывает 12%.
Все зубные патологии, такие как пародонтоз, кариес и т.д., должны быть устранены до эндопротезирования, чтобы в момент операции не произошло заражения костей.
Врач выясняет, какие лекарственные средства принимает пациент, и консультирует по этому вопросу.
Проводятся диагностические мероприятия. Обязательными являются анализ крови, мочи, ЭКГ, рентген грудной клетки. Эти исследования важны перед операцией, чтобы определить, разрешено ли хирургическое вмешательство.

Эндопротезирование тазобедренного сустава чаще всего требуется в среднем или пожилом возрасте. Проводят такую операцию в том случае, когда консервативное лечение неэффективно, пациент страдает от постоянных болей, не может нормально передвигаться и обслуживать себя.

Такое может случиться при следующих патологиях:

коксартрозе;
анкилозе сустава;
переломе шейки бедра;
асептическом некрозе кости;
сложных внутрисуставных травмах;
болезни Бехтерева;
ревматоидном артрите.

В большинстве случаев операция по замене тазобедренного сустава проходит успешно. Пациент возвращается к активной жизни. Хотя протез не позволяет выполнять некоторые движения, например, заниматься спортом, с ним человек может передвигаться без посторонней помощи, не испытывая больше болей. Но не всем можно проводить подобную операцию.

остеосинтез шейки бедренной кости Из-за особенностей кровоснабжения головки бедренной кости этот метод не всегда приводит к сращению перелома и в 4% случаев требует повторного вмешательства.

эндопротезирование

тотальное Подразумевает замену не только головки бедренной кости, но и части вертлужной впадины. Функция сустава и срок службы протеза в этом случае являются вполне удовлетворительными, НО! сама по себе операция длится дольше, что сопровождается большей нагрузкой на сердечно-сосудистую систему, и в 100% случаев требует гемотрансфузии.
гемипротезом Подразумевает установку в проксимальном отделе бедра ножки эндопротеза в бедренную кость. После чего трение в тазобедренном суставе осуществляется между искусственной металлической головкой и хрящом суставной впадины. Сама впадина не затрагивается и потому операция считается субтотальной. Стоимость протеза ниже, но срок его службы так же ниже, за счет истирания собственного хряща вертлужной впадины металлической головкой протеза. Соотв-но операция показана пожилым пациентам с невысоким уровнем физической активности.
биполярным протезом Эта операция так же не затрагивает вертлужную впадину тазобедренного сустава. Однако, в отличие от эндопротезирования гимипротезом в биполярном протезе подвижность осуществляется не только между головкой и хрящом, но и между составными частями самой искусственной головки. Это позволяет снизить истирание хряща и увеличить срок службы протеза. После этой операции больных ставят на ноги на следующий день после операции и разрешают ходить с полной нагрузкой сразу же.

Когда показана замена сустава

Для проведения эндопротезирования тазобедренного сустава имеются следующие показания:

анкилоз, протекающий с осложнениями;
деформирующий коксартроз на стадии прогрессирования;
артрозоартрит тазобедренного сустава, развившийся в результате врожденного вывиха бедра у людей, достигших 30–40 лет;
деформация суставов в результате повреждения опухолевыми процессами в суставных концах и бедренных костях;
инвалидность, развившаяся вследствие повреждения или осложнения болезней костного скелета.

Существуют и противопоказания к установке эндопротеза. К ним относятся:

гнойно-воспалительные процессы в области сустава, сопровождающиеся осложнениями;
остеомиелит и наличие свищей;
туберкулез костей в стадии обострения.

Существуют ли осложнения?

Наиболее часто встречаемым последствием хирургического вмешательства является инфицирование зоны, куда был установлен эндопротез. Из-за этого происходит нагноение, во время которого наблюдаются следующие симптомы:

сильный болевой синдром;
развитие отечности;
покраснение кожного покрова.

Из-за нагноения развивается оптическая нестабильность искусственного протеза, вследствие чего нарушается двигательная активность прооперированного сочленения. Со временем инфекция переходит в хроническую стадию, в результате чего развивается фистула. Из нее время от времени выходят гнойные выделения.

Кроме этого, нередко случается вывих протеза, что может быть обусловлено чрезмерной физической нагрузкой, падениями или резкими движениями. Происходят и переломы искусственного сочленения, что чаще всего спровоцировано длительным ношением протеза, поскольку он не предназначен для установки на всю жизнь.