Эндопротез тазобедренного сустава части
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
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
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.
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