Искусственный хрящ тазобедренного сустава

03.08.2016

Альтернатива замене тазобедренного сустава, возможно, вскоре станет доступной для применения в клинической практике.  Исследователи в Трудах Национальной академии наук сообщают, что для лечения остеоартрита и восстановления хряща в тазобедренном суставе потенциально могут использоваться собственные стволовые клетки пациента. Из них и вырастет новый хрящ в форме тазобедренного сустава.

Авторы в своей статье описали возможный метод использования собственных стволовых клеток пациента для выращивания нового хряща. Эти клетки покроют 3-D каркас, полученный путем прессования в форме, повторяющей вид тазобедренного сустава.

Команда ученых, в том числе исследователи из Медицинской школы Сент-Луиса Вашингтонского университета, рассказали, что можно программировать вновь выращенный хрящ, чтобы он был способен вырабатывать противовоспалительные молекулы, предотвращающие возвращение артрита, являющегося наиболее распространенной причиной болей в тазобедренном суставе.

По данным национального института артрита, костно-мышечных и кожных заболеваний, остеоартроз является основной причиной повреждения тазобедренного сустава, требующего замены пораженных болезнью структур. Остеоартроз вызывает сильную боль и потерю трудоспособности.

Хирургическая замена тазобедренного сустава – эндопротезирование — включает в себя хирургическое удаление пораженной части сустава и замену его новыми искусственными составляющими. Каждый год в США проводится более 332000 операций по замене тазобедренного сустава.

Соавтор исследования Ф. Гуилак, профессор ортопедической хирургии в Университете Вашингтона, и коллеги в своей статье отмечают, что врачи настороженно относятся к замене тазобедренных суставов у пациентов моложе 50 лет. Это связано со сроком службы протезов, который, как правило, составляет менее 20 лет. Таким образом, вполне вероятно, что более молодым пациентам в течение жизни потребуется повторная операция по замене тазобедренного сустава. В настоящее время замена изношенного протеза тазобедренного сустава – сложная процедура, которая несет повышенный риск инфицирования, что может привести к повреждению кости, окружающей сустав. Таким образом, существует необходимость поиска альтернативного метода лечения, который мог бы составить некоторую конкуренцию эндопротезированию тазобедренного сустава, считают авторы.

В своем исследовании ученые, возможно, нашли такой способ. Авторы считают, что в лечении остеоартрита помогут стволовые клетки пациента, а возвращение артрита предотвратит генная терапия.

Речь идет о выращивании хряща из собственных стволовых клеток, извлекаемых из жира, находящегося под кожей. Затем новый выращенный хрящ покроет 3D синтетический каркас, который может быть отлит в точности в соответствии с формой тазобедренного сустава пациента.

Каркас, покрытый хрящом, далее имплантируется на поверхность поврежденного тазобедренного сустава пациента. После того, как структура приживется, сустав сможет функционировать нормально. Процедура облегчит боль, вызванную артритом, а для некоторых пациентов сможет отсрочить или предотвратить проведение операции по замене тазобедренного сустава.

Каркас был создан из 600 биоразлагаемых волокон, сплетенных между собой в прочную ткань, которая обладала способностью работать, как нормальный хрящ. В качестве доказательства функциональности сплетенных имплантов их проверили на прочность. Оказалось, что они способны выдерживать нагрузку в 10 раз превышающую массу тела пациента. Эта нагрузка примерно равна той, что испытывают суставы во время тренировок.

Дополнительно авторы предлагают использовать генную терапию для предотвращения развития артрита. Для этого планируется вводить специальный ген во вновь выращенный хрящ. Этот ген сможет вызывать высвобождение противовоспалительных молекул, тем самым риск повторного возникновения воспаления в суставе значительно снизится.

Авторы поясняют, что при наличии воспаления врачи смогут дать пациенту простой препарат, который активирует имплантированный ранее ген, и это поможет снизить воспаление в суставе. При необходимости можно в любое время прекратить давать препарат, который включает ген. Генная терапия является ключевым фактором в предотвращении артрита. Повышение уровней воспалительных молекул в суставе может увеличить интенсивность боли и ускорить повреждение хряща. Снизив уровни этих воспалительных молекул, удастся защитить вновь выращенный хрящ и способствовать долгому сроку службы. 

Авторы полагают, что новый имплант сможет в один прекрасный день стать альтернативой эндопротезированию тазобедренного сустава для миллионов людей, живущих с остеоартритом, особенно для более молодых пациентов в возрасте от 45 до 65 лет. Именно молодые пациенты в будущем смогут быть идеальными кандидатами для проведения процедур по биологической замене тазобедренного сустава с применением стволовых клеток.

В настоящее время импланты проходят испытания на животных моделях. Если эти испытания будут успешными, то в ближайшие 3-5 лет ученые приступят к тестированию имплантов с участием людей.

Согласно данным статистики, артроз является наиболее распространенной формой артрита. В течение 2008-2011 гг. в США был диагностирован остеоартрит у 30,8 млн. жителей. В 2011 году остеоартрит являлся основной причиной для проведения операций по замене тазобедренного сустава в США (80%).

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать:

Как показывает клинический опыт, широкий спектр проблем с ТБС может быть решен только хирургическим путем. Основная доля оперативных вмешательств выполняется по поводу коксартроза – прогрессирующего дегенеративно-дистрофического поражения суставных хрящей с дальнейшей деформацией сустава. Патология среди всех заболеваний опорно-двигательного аппарата занимает 1 место по распространенности у людей пожилого возраста. Она же, чаще всего приводит к инвалидизации: до 40% нетрудоспособных лиц в общей структуре инвалидности числится с этим диагнозом. Единственной эффективной тактикой лечения запущенных форм артроза ТБС является артропластика. Об уникальной хирургической технологии вы узнаете из нашей статьи.

Артропластика: что это такое?

При сильно выраженных дистрофических процессах, резком ограничении всех движений в суставе, гипотрофии мышц таза, бедра и голени любой из методов с сохранением сустава рассматривается как паллиативное лечение. В тяжелых случаях пациенту поможет исключительно артропластика, или эндопротезирование.

Артропластика тазобедренного сустава – высокотехнологичная операция, в ходе которой изношенный «родной» сустав меняется на искусственный аналог здорового сочленения. В результате способность к нормальному самостоятельному передвижению возвращается, перестает мучить болевой синдром, налаживаются все составляющие качества жизни пациента.

Функциональные имплантаты (эндопротезы) для артропластики выпускаются в различных типоразмерах. Большой размерный ряд позволяет еще на этапе планирования операции индивидуально подобрать пациенту подходящую ему по величине модель. То есть, с учетом анатомически заложенного объема бедренной головки, вертлужной впадины, формы и размера костномозгового канала, т.д.

• Структура эндопротезов включает головку и ножку для установки в зону бедренной кости и чашечку для ее размещения в выемке повздовшной кости. Чаще эти компоненты изготавливаются из титановых, кобальтовых сплавов. При артропластике могут быть использованы и изделия из керамики.
• Используемые материалы выносливы к высоким нагрузкам и не отторгаются организмом. Они не разрушаются в условиях внутренней среды биологической системы человека. Обладают оптимальным модулем упругости, гармонично сочетающимся со свойствами упругости костных тканей.
• В комплектацию полного тазобедренного протеза включен антифрикционный компонент из высокомоллекулярного полиэтилена, который вставляется в чашку. Его иначе называют полимерным вкладышем, в нем будет вращаться головка. Вкладыш позволяет сократить трение между металлическими или керамическими поверхностями, хорошо стабилизировать головку и улучшить ее скольжение в чаше, дополнительно усилить амортизационные свойства.
• Контактная фиксация кость-имплант выполняется по технологии press-fit (вколачивание, впрессовывание) или по способу цементирования с применением костного цемента. Вертлужный компонент может дополнительно фиксироваться при помощи винтов.

Артропластику с локализацией в тазобедренном отделе конечности ежегодно выполняют во всем мире примерно 1 млн. людей. В 95% и более случаях при грамотно реализованной операции и качественной реабилитации боль устраняется, функции протезированной ноги восстанавливаются до приближенных к норме значений. Процесс социальной адаптации занимает 2,5-4 месяца.

Показания к проведению операции

Целесообразность в проведении артропластики определяется на основании клинических исследований. Врачи руководствуются данными визуализационной диагностики (снимков КТ, МРТ, рентгена), а также функциональных тестов, предусматривающих:

• проверку амплитуды, объема движений, опоры в ТБС;
• измерение обхвата бедра и голени;
• измерение длины конечностей;
• оценивание уровня поясничной линии;
• оценку выработанных пациентом поз и манеры ходьбы;
• изучение порога болевых ощущений.

Если нарушения грубые, сильно угнетают жизнеспособность пациента, скорее всего, будет рекомендована подобная операция. Диагнозы, при которых она назначается:

• деформирующий артроз;
• перелом шейки бедра;
• ревматоидный артрит;
• асептический некроз с деформацией головки бедра;
• псевдоартроз (ложный сустав);
• врожденные дисплазии ТБС;
• фиброзный и костный анкилоз;
• нестабильность ранее установленного эндопротеза;
• посттравматические осложнения и некоторые виды опухолей.

Заметное укорочение конечности, хромота, интенсивная болевая симптоматика в хронической форме, неэффективность консервативного лечения в течение 6 месяцев служат поводом для скорейшего проведения операции.

Виды артропластики

Учитывая все особенности клинического случая, хирург-ортопед выбирает вид артропластики, по которому он будет восстанавливать проблемный отдел. Существует 4 основные методики, каждая из них предусматривает своих цели и задачи.

• Частичная артропластика. В процессе хирургии на имплант меняется головка и фрагмент шейки бедренной кости, вертлужная впадина остается нетронутой. Искусственная головка при движениях будет находиться в тесной взаимосвязи с естественной суставной поверхностью тазового углубления. Этот способ еще называют однополюсным протезированием. Он назначается только при одностороннем поражении сочленения (в области бедренной кости). Часто используется при нарушении целостности шейки бедра и остеонекрозе головки, если хрящевые покровы вертлужного ложа в хорошем состоянии. Недостаток неполной пластики – необходимость частой замены вживленного имплантата, в среднем каждые 7 лет.
• Тотальная замена тазобедренного сустава. Артропластику в данном случае осуществляют на бедренной и тазовой кости одновременно. Весь сустав полностью резецируется, а затем производится возмещение всех удаленных участков элементами тотального (полноценного) протеза. Полная артропластика рекомендована при обширной дегенерации, которая разрушила, деформировала и вывела из строя весь суставной аппарат. Методика признана лучшей, так как дает самые продуктивные результаты в восстановлении полноты движений. Кроме того, тотальные конструкции обладают наивысшим запасом прочности и долговечности, срок эксплуатации – 15-30 лет.

  Тотальная и поверхностная операция на рентгене.

• Поверхностная артропластика. Вмешательство предполагает покрытие имплантом лишь верхней части головки бедра. Костный шарообразный элемент бедра, как можно понять, не удаляют вообще, с него только счищают остатки разрушенного хряща. Поверх очищенной от хряща головки накладывается так называемый колпачковый протез, изготовленный из металла. В вертлужную впадину тоже протезируют металлический компонент. Данная технология сохраняет костные ткани, способствует быстрой реабилитации и не вызывает ощущения «измененной конечности». Но, несмотря на все достоинства, она имеет не радужные перспективы. Пластика только суставных поверхностей ведет к ранней ревизии (в первые 5 лет) из-за развития локальных воспалительных процессов вследствие высокой концентрации ионов металла в крови при узле трения металл-металл. По некоторым данным, может стать причиной развития опухолей.
• Ревизионная операция. Это – повторная хирургическая процедура на том или ином промежутке времени после проведенной первичной артропластики тазобедренного сустава. Ее назначают при необходимости проведения повторной замены, если части эндопротеза износились, повредились или изначально были установлены некорректно. Рекомендуется также при обнаружении серьезных осложнений: инфекций, гнойно-септического очага, перелома кости и пр. Масштабность объема резекционных мероприятий у повторного вмешательства больше, чем у первичного эндопротезирования.

  Инфекционное осложнение и установка дополнительного расширителя.

Как проходит операция

Артропластическая процедура по способу тотальной реконструкции ТБ сочленения имеет самые оптимистичные прогнозы на благополучный исход. Она же позволяет существенно увеличить сроки до ревизионного вмешательства. Тотальная операция является золотым стандартом современного эндопротезирования. Предлагаем ознакомиться в понятной форме, как ее делают.

1. Больной получает анестезиологическое пособие, как правило, в виде общего эндотрахеального наркоза.
2. После широкой антисептики кожных покровов и произведенного жгутирования проблемной конечности делается разрез по технике заднебокового доступа. Заднебоковой доступ выполняется в зоне большого вертела.
3. Мышечные ткани аккуратно сдвигают в стороны. Открытое операционное поле фиксируется хирургическим расширителем.
4. После вскрытия капсулы сустава, головку бедренной кости вывихивают и производят ее резекцию, частично захватывая шеечный компонент.
5. Далее при помощи фрез нужных размеров осуществляется срезание покровных структур тазового ложа до обнажения субхондральной костной пластинки. В подготовленное ложе плотно погружается чаша. В чашу вставляется полиэтиленовый вкладыш.
6. В положении согнутого колена конечность ротируют и делают ее приведение, чтобы голень приняла вертикальное положение. Благодаря такому положению проксимальный бедренный отдел хорошо выводится в рану для дальнейшей подготовки к имплантации.
7. Далее врач перфорирует костномозговой канал в бедренной кости и формирует в нем оптимальное по размерам русло, чтобы имплантировать в него ножку протеза.
8. Когда ножка погружена в созданный медуллярный отсек, на ее свободный конец надевается шаровидный элемент (искусственная головка). Последний этап имплантации – вправление головки в установленную чашу.
9. Финальная стадия хирургии – послойное ушивание раны, установка дренажных систем. На прооперированную ногу накладывают эластичный бинт.

Максимальный размер разреза после артропластики ТБС – 8 см. Длительность операционного сеанса – около 1 часа.

Вероятность развития осложнений не превышает 5%, из них интраоперационные последствия практически не встречаются. Преобладают такие осложнения, как вывихи компонентов имплантата и перипротезные переломы, которые чаще возникают из-за несоблюдения пациентом назначенного ортопедического режима.

Специфика реабилитации

Если состояние больного будет соответствовать послеоперационной норме, то уже на следующий день после операции он начинает передвигаться на костылях, еще через 1-2 суток – сидеть. В целях предупреждения тромбоза и тромбоэмболии ему назначают препараты с гепарином, а для недопущения развития инфекции – сильный антибиотик широкого спектра действия. Необходимость использования костылей в зависимости от примененного вида эндопротеза – от 10 до 45 суток. После переходят на трость, которую используют до окончательного выздоровления.

Выписывается пациент из стационара ориентировочно на 12 день после операции. Реабилитацию после выписки следует продолжить в поликлинических условиях или специализированном реабилитационном центре столько, сколько потребуется. Возврат к активной жизни и профессиональной деятельности у большинства людей происходит ближе к 4-5 послеоперационному месяцу.

Цены на артропластику тазобедренного сустава

В Москве только услуга хирурга в известных клиниках (ДКБ им. Семашко, ГВКГ им. Бурденко и пр.) обойдется пациенту в 35-40 тыс. рублей. Цена на операцию вместе со стоимостью ТБС-эндопротеза импортного производителя в московских медучреждениях составляет минимум 100 тыс. рублей. Операция с установкой отечественных марок имплантатов оценивается примерно в 60-70 тыс. руб. В России можно пройти процедуру по квоте, расходы компенсируются госбюджетом согласно госпрограмме ВМП. Квотное лечение предоставляется в порядке очереди, срок ожидания составляет 3-12 месяцев.

За границей – в Германии, Израиле, Чехии – замену осуществляют очень качественно, при этом имплантируют только протезы мировых брендов из высококлассных материалов. Операционные манипуляции вместе с протезируемой конструкцией и расходными материалами в Германии обходятся пациентам в среднем в 16,5-18 тыс. евро, в Израиле – 23-28 тыс. долларов. Реабилитация, каждый день пребывания в стационаре потребуют еще дополнительных вложений. В Чехии реабилитация (минимум 4 недели) как для своих граждан, так и иностранных пациентов. В чешских клиниках лечение «под ключ» (диагностика, работа хирурга, эндопротез, послеоперационное восстановление) стоит не более 12 тыс. евро.