Из чего сделан эндопротез тазобедренного сустава

Перед операцией встает проблема выбора импланта. Лечащий врач предложит варианты, но пациенту лучше разобраться в вопросах разнообразия эндопротезов. Какой лучше искусственный сустав и сколько он стоит?

Для бесцементной фиксации

Виды тазобедренных имплантов

Выпускаемые заменители тазобедренных суставов имеют высокое качество. Это касается всех производителей, работающих в Европе или в США. Поэтому говорить о том, какой из протезов лучше или хуже некорректно.

Главная суть различия эндопротезов – пара трения, образуемая из-за материалов, из которых изготовлены головка и искусственная вертлужная впадина (либо вкладыш).

Металл-полиэтилен. Металлическая головка неустойчива к износу, а сложный полимер вкладыша, вставляемого в вертлужную впадину, снижает силу трения. Это экономный вариант, так как цена в Москве на них невысока.
Металл-металл. Частое сочетание материалов, которое применяют все реже, по причине частых осложнений из-за продуктов трения металла.
Керамика-керамика. Самый дорогой вариант, так как технически сложен в производстве. Обладает минимальным трением с редкими осложнениями после установки. Керамика имеет высокую цену, так как цена примерно в 2 раза выше аналогов.
Разновидности пар трения.
Керамика-полиэтилен. «Золотая середина» всех видов конструкций искусственных суставов. Цена сочетается с низким трением и высокой износостойкостью. Головка бедренной кости выполнена из керамики, а вкладыш – из сложного полимера. Отзывы пациентов с установленной конструкцией такого типа положительные.

Розовая — керамика, белая — полиэтилен.

Как фиксируются протезы

Различие в конструкции зависит не только от пары трения. У некоторых пациентов поражается и вертлужная впадина, к которой крепится головка бедренной кости. В этом случае врачу придется заменить обе части поврежденного сустава. Такая операция называется тотальным эндопротезированием.

Виды фиксации импланта в кости:

Бесцементный протез. Как однополюсная, так и биполярная искусственная конструкция может вставляться в собственную бедренную кость пациента без добавления фиксирующего цемента. Применяется у молодых пациентов с целью увеличить долговечность службы изделия.
Цементный. Необходим у пожилых пациентов и имеющих аутоиммунные заболевания. Из-за хрупкости собственной бедренной кости, штифт металлической конструкции дополнительно укрепляется цементом. На реабилитацию влияет незначительно, так как возможна установка любой пары трения.

Схема расположения.

Любая искусственная конструкция прослужит много лет при правильной эксплуатации. Главный недостаток керамических протезов – хрупкость и характерный хруст. Если первая проблема дает о себе знать у 0.5% всех пациентов, то судя по отзывам, хорошо слышимый другими людьми хруст в прооперированном суставе, волнует многих.

Так выглядит треснувшая керамическая головка.

Для пары трения металл-металл типична проблема совершенно иного рода. В процессе износа образуется мельчайшая стружка, которая всасывается в кровь и вызывает местную реакцию. Возникают локальные отеки тканей, а намного реже – системная реакция на металл. Отек существенно ограничивает подвижность больных, но поддается лечению консервативно. Однако длительные курсы терапии не способствуют радости людей, которым установлен дорогостоящий искусственный сустав.

Окислы металла под металлической головкой.

Пары трения металл-полиэтилен и керамика-полиэтилен обладают меньшим раздражающим действием. Но для них также характерен местный отек, но со значительно более мягким течением. Однако совершенно недопустимы высокие физические нагрузки, так как они резко повышают износ конструкции.

Как керамика может разрушить окружающие материалы. Тотальный износ.

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

Узнать подробнее

Тазобедренный сустав: цена протеза

В аптеке искусственные импланты для эндопротезирования не продаются. Ими занимается несколько фирм в крупных городах. Цена будет зависеть от нескольких факторов:

наценка дилера;
бренд;
особенности конструкции;
покупка напрямую у официального представителя либо через посредника в стационаре;
качество изготовления и конкретная модель протеза.

В Москве представлены эндопротезы практически всех фирм. Наиболее дешевые импланты предлагает тайваньская «UOC», однако отзывы врачей об этом производителе достаточно настороженные. Суть низкой цены очевидна – китайские и тайваньские компании просто клонируют модели европейских фирм.

Титановый протез известной фирмы-изготовителя в Москве стоит 99-120 тысяч рублей. Азиатские конструкции примерно в 2 раза дешевле. Если пара трения керамика-керамика, то цена колеблется в пределах 200 тысяч рублей. Средний чек классической конструкции металл-полиэтилен не превышает половины от керамического изделия. При покупке в стационаре возможна дополнительная накрутка, маскируемая дополнительными медицинскими услугами.

Купить протез тазобедренного сустава в Москве

Прежде чем самостоятельно приобретать искусственный имплант, необходимо обсудить со специалистом его конструкцию. Важно учесть, какой образ жизни ведет пациент. При активных занятиях спортом в молодом возрасте придется выбирать прочные особенные конструкции. Цены в Москве:

Сколько стоит имплант тазобедренного сустава в столице РФ, зависит от многих причин, особенно от фирмы-изготовителя. Однако керамический эндопротез всегда на 50-70% дороже.

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

Узнать подробнее

Zimmer – протезы тазобедренного сустава

Можно ли ставить эти протезы? Ответ положительный, так как изделия проходят многоуровневый контроль на производстве, а затем устанавливаются пациентам. Те больные, которым заменили тазобедренный сустав, отмечают высочайшее качество жизни после нескольких месяцев реабилитации. Отзывы свидетельствуют, что срок службы протезов фирмы Zimmer, превышает 15 лет. Опросить многих пациентов не удается, так как из-за преклонного возраста они умирают в силу естественных причин. При патологоанатомических вскрытиях отмечается низкий износ конструкций даже после многолетней эксплуатации.

Главные преимущества эндопротезов фирмы Zimmer можно представить так:

цена;
огромный модельный ряд;
простота установки;
надежность конструкции;
большой срок службы;
низкий процент осложнений;
широкая дистрибьюторская сеть.

Сколько служит протез больным? При правильной эксплуатации пациент сможет полноценно двигаться всю жизнь. Более 75% людей заканчивают жизнь с первично установленным имплантом.

У конструкций зиммер сроки эксплуатации прописаны в инструкции по применению изделия. Сколько лет гарантирует производитель? Минимум 8 лет полноценных движений. Протез не добавляет массы тела больному, так как сколько весит изделие, строго оговорено в договоре с покупателем. Вес, в зависимости от конструкции, не превышает 500 грамм. Пациентов всегда интересует вопрос, а можно ли бегать или заниматься активным спортом? Но в этом случае ответ зависит от марки установленной конструкции. При керамических протезах допускаются активные занятия спортом, в том числе и бег.

Стоимость тазобедренного протеза

Протезы Zimmer самые популярные, а модельный ряд имеет все необходимые виды ортопедических имплантов. Какие лучше импланты у фирмы? Это зависит от того, как больной будет его использовать. Для обычной повседневной жизни с невысоким темпом подойдут все варианты конструкций. Цена в Москве.

Классический биполярный имплант. Оснащен парой трения металл-полиэтилен. Долговечность – вплоть до пожизненной при умеренной эксплуатации. Сумма, которую просит за изделие изготовитель, обычно не превышает 120 тысяч рублей.
Однополюсный титановый протез. Самый дешевый вариант. Протезируется только головка бедренной кости, а вертлужная впадина остается собственной. Пару трения выбрать невозможно, она всегда содержит металлические компоненты. Старт ценника – от 75 тысяч рублей.
Керамический. Наиболее дорогой вид конструкции. Обладает минимальным градиентом трения и износа. Цена начинается от 200 тысяч рублей.

Черная керамика, которая дороже и долговечнее обычной розовой или желтой.

Если подытожить, то вопрос, сколько стоит конструкция от фирмы Zimmer зависит непосредственно от модели. Цена в Москве начинается от 75 тысяч рублей.

Источник

Состояние после эндопротезирования правого тазобедренного сустава. Исход правостороннего коксартроза

Эндопротезирование тазобедренного сустава

В целом эта операция рекомендуется у пожилых людей, и в этом случае износ значительно ниже, из-за более низкой активности, которая уменьшает вероятность отказа.

Замена выполняется при необратимом повреждении суставов, которое возникает в случаях остеоартрита, ревматоидного артрита, осложнений септического артрита или дисплазии развития бедра, опухолей или в особых случаях переломов шейки бедренной кости.

Строение сустава[править | править код]

Тазобедренный сустав — самый большой и сильно нагруженный сустав. Он состоит из головки бедренной кости, артикулирующей с вогнутой округлой вертлужной впадиной в кости таза.

Показания к тотальному эндопротезированию тазобедренного сустава (ТЭТБС)[править | править код]

Патологические изменения, вызывающие стойкое нарушение функции с болевым синдромом и контрактурой:

• Деформирующий артроз

• Асептический некроз головки бедренной кости

• Диспластический коксартроз

• Переломы и ложные суставы бедренной кости

• Посттравматические деформации вертлужной впадины

• Хронические формы дегенеративно-дистрофических заболеваний (артритов и артрозов)

• Болезнь Бехтерева с поражением тазобедренного сустава

• Ревматоидный полиартрит

• Несросшиеся переломы шейки бедра

• Анкилоз

Цель тотального эндопротезирования тазобедренного сустава[править | править код]

Целью тотального эндопротезирования тазобедренного сустава (ТЭТБС) является уменьшение болевого синдрома и восстановление функции сустава. Данная операция является эффективным способом восстановления функции сустава, позволяющий значительно улучшить качество жизни человека.

При ТЭТБС заменяется проксимальный отдел бедра и вертлужная впадина. Пораженные участки сустава заменяются на эндопротез, повторяющий анатомическую форму здорового сустава и позволяющий выполнять необходимый объем движений.

В вертлужную впадину имплантируется ацетабулярная чашка. В чашку устанавливается полиэтиленовый или керамический вкладыш. В бедро имплантируется ножка с конусом на шейке для крепления головки эндопротеза.

Типы артропластики[править | править код]

Общая артропластика, при которой заменяются два компонента сустава.

Частичная артропластика, где заменяется только бедренный компонент.

Взаимодействующая артропластика, где головка бедренной кости удаляется и удаляется вертлужный хрящ, путем помещения некоторой структуры,
заполняющей созданное пространство, которое является средством контакта между двумя костями. Это может быть следующий шаг артропластики путем резекции.
Артропластика путем резекции, где бедренная головка и вертлужный хрящ удаляются без размещения имплантата или структуры, создавая соединение на основе фиброза и рубцовой ткани, которое является стабильным, подвижным и безболезненным. Он ограничен конкретными показаниями, когда размещение имплантатов невозможно.
- Биполярная артропластика представляет собой особый тип частичной артропластики, где бедренный компонент имеет свою головку внутри чашки, в которой он вращается.
Цементированная артропластика, в которой компоненты закреплены специальным типом хирургического цемента под названием метилметакрилат.
Нецементированная артропластика, в которой имплантат прилипает непосредственно к кости.
Гибридная артропластика — это то, где только один из двух компонентов, обычно бедра, помещается в цемент.

Методы фиксации[править | править код]

Существуют различные методы фиксации компонентов эндопротеза к кости:

— цементная фиксация — крепление компонентов на костный цемент

— бесцементная/пресс-фит фиксация — первичная механическая фиксация за счет плотного прилегания компонента к кости, вторичная фиксация за счет остеоинтеграции, в процессе которой кость нарастает или врастает в пористую поверхность компонента.

Согласно ведущему Национальному Регистру эндопротезирования суставов Англии, Уэльса, Северной Ирландии и острова Мэн, наибольшей популярностью пользуется бесцементный метод фиксации эндопротеза тазобедренного сустава: 39,1 % всех клинических случаев[1].

Материалы изготовления[править | править код]

Для изготовления современных эндопротезов используются самые передовые и проверенные материалы: керамика, металл и полиэтилен, которые обладают высокой прочностью и хорошей приживаемостью в организме человека.

За последнее десятилетие все ведущие производители представили на рынок новые полиэтиленовые материалы, существенно снизившие риск износа, остеолиза и расшатывания компонентов, тем самым обеспечив больший срок выживаемости эндопротеза.

В зависимости от комбинации материалов отдельных компонентов принято различать несколько видов пар трений:

Металл-полиэтилен (головка из металла, вкладыш из полиэтилена)
Керамика — политилен (головка из керамики, вкладыш из полиэтилена)
Керамика-керамика (головка из керамики, вкладыш из керамики)

Выживаемость эндопротеза

Различные пары трения (комбинации материалов различных компонентов) имеют различную выживаемость в теле человека

При износе эндопротеза его полностью или частично заменяют новым, данная процедура называется ревизионным эндопотезированием сустава.

Вопросу успешного проведения ТЭТБС в долгосрочной перспективе посвящено множество публикаций. Имеются достоверные клинические результаты эндопротезирования системы бесцементной фиксации за 25-летний период наблюдений. В частности, отличные результаты демонстрирует бесцементное ТЭТБС у молодых пациентов моложе 30 лет.

Осложнения[править | править код]

Выделяют ряд осложнений — ятрогенный остеомиелит (нагноение), асептическое расшатывание компонентов протеза, различные сосудистые и неврологические нарушения. Нагноение бывает бактериологического плана (стрептококки, стафилококки и т. п.), вирусного (герпес), или грибкового и борются с ним соответствующими средствами — антибиотиками, противовирусными и противогрибковыми препаратами, особенно если конкретную причину удаётся выявить в результате пункций и посевов.

Финансирование процедуры[править | править код]

На эндопротезирование в России распространяется практика выделения бюджетных средств. Ожидание операций по квоте в России занимает от 3 месяцев до полутора лет (по состоянию на 2014 год — в среднем около 20 месяцев). Для получения более оперативного хирургического лечения возможно обратиться в платные клиники или отделения.

Примечания[править | править код]

↑ National Joint Registry for England, Wales, Northern Ireland and the Isle of Man, 12th Annual Report, 2015. www.njrreports.org.uk

Литература[править | править код]

См. также[править | править код]

Нога человека

Источник

Общие принципы

Выбор материала при создании любого имплантата является важным этапом, нередко определяющим успех всего комплекса опытно-конструкторских исследований и производственных работ. При этом следует учитывать два основных принципа, которые, отражая тесную взаимосвязанность дизайна и материала, могут быть положены в основу медицинского материаловедения: 1) технические и биологические особенности конструкции зависят от соответствующих особенностей материала; 2) новые материалы позволяют реализовывать новые варианты дизайна имплантата.

Главной дизайнерской задачей при создании тотального эндопротеза является получение постоянного, длительно функционирующего имплантата, позволяющего устранить болевой синдром и улучшить функциональные возможности тазобедренного сустава путем воспроизведения искусственными сочленяющимися компонентами его нормальной пространственной геометрии, подвижности и опороспособности.

Вторичными задачами общего плана наиболее часто считают: простоту дизайна и применения, сберегательное отношение к тканям при имплантации, надежность и высокую устойчивость к разрушению и износу, долговечность функционирования, удобство в применении, минимизацию технических трудностей при замене изношенных и разрушенных имплантатов, удобство для промышленного производства, снижение стоимости.

В настоящее время все тотальные эндопротезы тазобедренного сустава принципиально включают два компонента: вертлужный (ацетабулярный) и бедренный. Основным требованием, предъявляемым к материалам для изготовления эндопротеза, является биосовместимость, определяемая как способность материала вызвать приемлемый ответ макроорганизма или не вызывать его совсем. Негативное влияние материала и продуктов его износа или деградации не должны приводить к значимым местным, системным и отдаленным эффектам, а положительное влияние может заключаться в виде ряда полезных, требуемых для решения задач эндопротезирования, проявлений, например, адгезии или врастания костной ткани.

К материалам, которые применяют в настоящее время в эндопротезировании тазобедренного сустава, относят: металлы и их сплавы, керамику, костный цемент (полиметилметакрилат), полиэтилен.

Основные материалы, из которых изготавливают компоненты эндопротезов

	Бедренный компонент	Вертлужный компонент
Суставной элемент	Металл Керамика	Полиэтилен Керамика Металл
Фиксационный элемент	Металл Металл + керамика Металл + костный цемент	Металл Полиэтилен + костный цемент Керамика

Общими требованиями к металлам, применяемым для изготовления эндопротезов, являются: жесткость, прочность, эластичность, устойчивость к коррозии, возможность создавать требуемую структуру поверхности и биосовместимость.

Нержавеющие стали (Fe, С, Or, Ni, Mo) характеризуются низким содержанием углерода, что определяет неустойчивость к коррозии и механическим нагрузкам. Прочность нержавеющей стали может быть повышена холодной ковкой. Сплав стали BioDur108, содержащий Ni, с высоким содержанием азота и обладающий значительной коррозионной устойчивостью и лучшими прочностными характеристиками, применяют для изготовления цементных ножек эндопротезов.

Титан и его сплавы (CP-Ti (чистый титан — 98 — 99,6%), Ti-6AI-4V и др.) характеризуются высокой коррозионной устойчивостью и биосовместимостью. Чистый титан более вязкий, применяется для пористых покрытий, фиброметалла. Сплав Ti-6A1 -4V имеет большую механическую прочность. Модули торсионной и аксиальной жесткости наиболее близки к кости. Сплав чувствителен к разрушениям, связанным с образованием микрокаверн, обладает высокой поверхностной мягкостью.

Новые титановые сплавы — Я-титан (Я-Ti) — характеризуются преобладанием Я-фазы сплава, часто за счет высокого содержания Мо (более 10%), что позволяет повысить устойчивость к разрушению, в первую очередь к усталостному, а также на 20% снизить модуль упругости, приблизив его к модулю упругости кости. Ti-5AI-2,5Fe, Ti-6AI-17 Niobium не содержат относительно токсичный V, имеют более низкий модуль упругости. Ti-Ta30 имеет модуль термического расширения, близкий к керамике, что снижает риск ее разрушения при сочетании с металлическими имплантатами. Все титановые сплавы малоустойчивы к образованию дебриса. Чаще их применяют для изготовления бесцементных ножек, иногда после поверхностного упрочнения оксидированием или протонной бомбардировкой, и реже — цементных.

Сплавы Co-Cr (Co-Cr-Mo, Co-Ni-Cr-Mo, Co-Cr-Ni- W, Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe) отличаются высокой коррозионной устойчивостью, возможно, обладают некоторой токсичностью и иммуногенностью за счет наличия никеля. Co-Ni-Cr имеет плохие фрикционные свойства, образует большое количество дебриса. Со-Сг-Мо обладает высокой твердостью и прочностью, применим в парах трения при изготовлении головок эндопротезов, а также в парах трения металл-металл. Последние характеризуются чрезвычайно низким износом, не образуют большого количества дебриса, однако их применение ограничивают существенные недостатки: излишняя жесткость (частично преодолима при установке металлического вкладыша в полиэтиленовую основу), повышающая риск расшатывания бедренного и вертлужного компонентов эндопротеза; длительность приработки трущихся поверхностей; повышение концентрации ионов металлов в биологических жидкостях и тканях (токсичность, аллергенность, возможно, онкогенность и тератогенность); высокая чувствительность к импинджменту; риск остеолитических реакций костной ткани, высокая стоимость. Вариантом пары трения металл-металл является Со-Сг пара с интеграцией корундовых кристаллов (Metasul), обеспечивающих еще более низкий износ.

Сплавы Zr и Та обладают высокими коррозионной устойчивостью, биосовместимостью, поверхностной жесткостью и малым образованием дебриса. Возможно создание трабекулярного металла. Истинный трабекулярный металл на основе тантала позволяет значительно повысить возможности остеоинтеграции, при этом не создавая проблемы зон соединения разнопрочностных сред.

Поверхность металлических компонентов эндопротезов может быть:

полированной (головки, вкладыши чашек при парах трения металл-металл, ножки цементной фиксации);
шероховатой, которую создают путем обработки в струе песка (ножки и чашки бесцементной фиксации 5-8 мкм);
пористой, которую создают путем спекания шариков или проволоки (ножки и чашки бесцементной фиксации);
трабекулярной, получаемой путем плазменного напыления металлом (чашки, а также ножки бесцементной фиксации);
с покрытием из гидроксиапатита, фосфата кальция и др.

Поверхности металлических компонентов эндопротезов могут не взаимодействовать с окружающими тканями, могут образовывать фиброзный блок, фиксироваться за счет адгезии кости (при наличии покрытий типа гидроксиапатитов), а также за счет импакции окружающей кости (press-fit) или ее врастания (шероховатая поверхность, фибро- и трабекулярный металл) (рис. 1).

Рис. 1. Примеры остеоинтеграции вертлужного и бедренного компонентов эндопротеза.

Керамика

Совершенствование керамических материалов позволило рассматривать их как некоторую альтернативу металлическим сплавам, а по некоторым своим характеристикам, прежде всего трибологическим, пара керамика-керамика обладает уникальными свойствами.

С точки зрения взаимодействия с тканями организма, керамические материалы могут быть подразделены на 3 группы:

инертная керамика, сохраняющая форму имплантата и поверхностную структуру без врастания тканей;
биоактивная керамика, сохраняющая форму имплантата и его внутреннюю структуру с врастанием окружающих тканей;
биодеградируемая, которая теряет форму, поверхностную и внутреннюю структуру имплантата с врастанием в нее, частичным или полным замеще
нием окружающими тканями.

При создании эндопротезов применяются следующие виды керамики:

На основе оксидов Al, Zr, Ti (Аl2O3 ZrO, TiO): биоинертные, с высокой биологической совместимостью и поверхностной прочностью, применимы при создании пар трения керамика-полиэтилен и керамика-керамика. Циркониевая керамика за счет примеси иттрия характеризуется некоторой токсичностью.
Карбоновая керамика (С с различной структурой, C-Si): биоинертная, с хорошей биологической совместимостью и поверхностной прочностью. Применима для покрытия ножек и чашек протезов, а также в создании пар трения.
Кальция фосфаты и алюминаты (Cryst-Са5(РO)3(O), СаАl2O3): биоактивные, небиодеградируемые. Могут обеспечивать взаимодействие между костью и другими биоматериалами, быть носителями лекарственных и биологически активных веществ (короткого срока действия, поверхностное высвобождение). Применимы для биоматериал-индуцированной и биоматериал-зависимой остеоинтеграции.
Кальция сульфаты, алюминаты и фосфаты (CaSO4, СаАl2O3, Amorph-Ca5(PO4)3(OH)): биодеградируемые, с различным сроком замещения, могут быть носителями лекарственных и биологически активных веществ (длительного срока высвобождения). Аналогичная роль в создании эндопротезов.

Преимуществами керамических пар трения являются высокая износостойкость и более высокая чистота обработки поверхности, высокая биоинертность, устойчивость к коррозии. Недостатки: повышенная жесткость пары керамика-керамика, склонность к разрушению, в том числе самопроизвольному при нарушении технологии производства или имплантации, а также колкость (особенно, пары керамика-керамика) (рис. 2). Появление керамического дебриса приводит к катастрофически нарастающему износу пары трения (как керамика-полиэтилен, так и керамика-керамика), повышенному образованию продуктов разрушения с индукцией процессов остеолиза в костных ложах имплантатов и фиброзирования в мягких тканях. При ревизионных операциях отдельной проблемой является невозможность полного удаления остатков керамических частиц от первичного эндопротеза, повышающих износ уже ревизионной пары трения.

Рис. 2. Разрушение керамической головки эндопротеза.

Целесообразность применения биоактивных и биодеградируемых керамических покрытий дискуссионна. С одной стороны, они улучшают процесс остеоинтеграции, обладают остеокондуктивным эффектом, с другой, при толстослойном нанесении не происходит полного костного замещения керамики, и ее остатки при длительных циклических нагрузках, отслаиваясь от металлической поверхности имплантата, могут индуцировать образование продуктов износа и остеолиз.

Полиэтилен

Существуют полиэтилены низкой, средне-низкой, высокой, ультравысокой плотностей и ультравысокой плотности с поперечными связями. Полиэтилен применяют для создания пары трения. В настоящее время широкое распространение получил полиэтилен ультравысокой плотности и его производные, как правило, для изготовления вертлужного компонента. Пара трения металл (головка эндопротеза) — полиэтилен (чашка или вкладыш) до настоящего времени является эталонной. Для модификации полиэтилена ультравысокой плотности в конце 1970-х годов применяли углеродные волокна, повышающие модуль упругости и износостойкость, снижающие способность к деформациям (продукт Poly II, Zimmer). Однако опыт применения показал более высокую частоту разрушений элементов из Poly II, в том числе поверхностных. Частично это было связано с плохой воспроизводимостью технологии изготовления. В начале 90-х годов прошлого века появилась технология кристаллизации полиэтилена ультравысокой плотности без разрыва молекулярных цепей и потери молекулярной массы (Hylamer, DePuy), характеризовавшаяся повышением прочности продукта и его устойчивости к оксидации.

Стерилизация изделий из полиэтилена путем высокодозового гамма-облучения приводит к возникновению в них оксидативных реакций в виде двух основных направлений: разрыва молекулярных цепей и образования поперечных связей. Причем, если на поверхности образца преобладают реакции деградации полиэтилена, то в глубине растет уровень поперечных сшивок между его молекулами.

Технология создания полиэтилена с поперечными связями, позволяющая обеспечить образование их во всем объеме вещества, а также подавить реакции деградации, привела к получению высокопрочного и износостойкого материала, приближающегося по этим параметрам к парам трения металл-металл, однако позволяющего избежать таких недостатков металлических сочленений, как жесткость, токсичность и аллергенность (за счет повышения концентрации ионов кобальта, никеля и хрома в крови). Однако опыт применения полиэтилена с поперечными связями показал, что при всей перспективности экспериментальных и первых клинических результатов, существует нестабильность технологии производства этого материала, а также повышенный риск разрушения изделий из него при ударных нагрузках.

Таким образом, до настоящего времени наиболее применимым остается стандартный полиэтилен ультравысокой плотности, в том числе с вариантом рекристаллизации, а полиэтилен с поперечными связями сохраняет высокую перспективность как новый вариант высокопрочной пары трения.

Костный цемент

Многочисленными исследованиями доказано, что к преимуществам цементного протезирования можно отнести возможность использования простых моделей имплантатов, отсутствие сплошного контакта металлических элементов протеза с костью, возможность создания депо антибиотиков в зоне операции, обеспечение стабильной фиксации элементов протеза при наличии посттравматических и диспластических дефектов костного ложа и остеопороза различного генеза.

Выделены основные факторы, улучшающие механическое качество микросцепления цемента с костью: тщательность очистки костного ложа перед цементированием, прочность и местные регенеративные возможности кости, качество смешивания цемента, использование устройства герметичной подачи цемента. Для комплексного решения задачи по улучшению качества цементной фиксации разработана система мероприятий. Основными из них являются: дистальная заглушка канала бедренной кости, ретроградное заполнение бедренного канала костным цементом, дренирование бедренного костномозгового канала в процессе его заполнения цементом, формирование отверстий в вертлужной впадине для фиксации вертлужного компонента, вакуумное смешивание цемента, промывание цементируемой поверхности кости пульсирующей струей (пульсационный лаваж), чистка цементируемой поверхности нейлоновыми щеточками, дегидратация костной поверхности перед цементированием, прессуризация цемента при установке протеза. Имеются сведения о повышении эффективности цементирования при центрифугировании в процессе смешивания, Высокое качество подготовки цемента, его закладки в кость и равномерность распределения цементной мантии обеспечивается целым рядом разработанных устройств и оборудования, К ним относят: вакуумные смесители различных типов, предотвращающих формирование воздушных пузырей в цементной массе; специальные шприцы для ретроградной подачи цемента в полости, и, прежде всего, в канал бедренной кости; полиэтиленовые ограничительные заглушки и направители, формирующие цементную мантию в бедренном канале; наконец, устройства для прессуризации или вдавливания цемента в костные поры при его закладке. Применение усовершенствованной технологии цементирования позволило сократить количество ревизий по поводу инфекционных осложнений и замен имплантатов из-за асептического расшатывания.

Как правило, костный цемент состоит из двух компонентов — порошка (полимера) и жидкости (мономера). Полимер — основная часть костного цемента, от его состава зависят основные потребительские свойства цемента. В некоторых сортах цемента к полиметилметакрилату добавляют копо- лимеры, например, метакрилат, бутилметакрилат, стеарин. Так, добавление метакрилата увеличивает гидрофильность цемента, повышает его гибкость и вязкость. Добавление стеарина повышает не только гидрофобность, но и усталостные» свойства цемента. Добавление сульфата бария придает цементу рентгеноконтрастность.

Основные марки цемента различных фирм-производителей и тип полимера, виды мономера, соотношение жидкой и твердой частей основных марок костного цемента и максимальная температура их полимеризации представлены в таблицах.

Основные марки цемента и типы полимера

Тип полимера	Марка цемента
Чистый полиметилметакрилат	CMW1, CMW3, Cemex, Zimmer regular +LVC
Полиметилметакрилат + метакрилат	Palacos R, Palamed, Osteopal, Versabond, SmartSet NV
Полиметилметакрилат + бутилметакрилат	Sulfix-6, Boneloc, Bioloc
Полиметилметакрилат + стеарин	Simplex RO, Osteobond, CMW Endurans

Температура и время полимеризации в зависимости от марки цемента и процентного содержания мономера

Марка цемента	Мономер	Температура полимеризации	Время полимеризации
Boneloc	50% метилметакрилат 20% изоборниметакрилат 30% n-децил метакрилат	36°С	11:00
Cemex RX	100% метилметакрилат	44°С	13:20
Sulfix-6	85% метилметакрилат 15% бутилметакрилат	48°С	10:50
Palacos R	100% метилметакрилат	56°С	10:40
CMW3	100% метилметакрилат	65°С	10:50
Simplex	100% метилметакрилат	69°С	11:50

При введении цемента в ткани в организме могут происходить как местные, так и общие реакции. Высокая температура при полимеризации цемента может сопровождаться повреждением контактирующей с цементом или имплантатом кости, особенно за счет денатурации белковых структур костной ткани. При температуре цементной мантии 72°С некроз кости возникает практически немедленно. Температура, равная 60°С, вызывает некроз через 5 секунд воздействия, 55° С — через 30 секунд, 47°С — через 1 минуту. Фирмы-производители изыскивают возможности снижения температурного воздействия на ткани. Общая реакция организма за счет токсического действия цемента заключается в кратковременном снижении артериального давления, транзиторной брадикардии. Эта реакция более выражена при использовании низковязкостных сортов цемента.

Дозировка смешивающих компонентов следующая: 10 мл жидкого компонента и