Строение эндопротеза тазобедренного сустава
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
Эндопротез тазобедренного сустава- строение и материал
Строение тотального эндопротеза тазобедренного сустава-чашка (вертлужная впадина)с вкладышем, ножка и заменитель головки © Implantcast
Насколько важен материал и форма эндопротеза при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава?
Эндопротез тазобедренного сустава состоит из четырех компонентов:
- чашки (вертлужного компонента)
- закрепленного внутри вкладыша
- ножки
- головки тазобедренного сустава
Существует большое количество моделей эндопротезов тазобедренного сустава, т.к. идеальной модели нет. У каждой модели есть свои преимущества и недостатки. Для пациента важно, чтобы опытный врач индивидуально для каждого пациента подобрал модель. Стоимость и качество эндопротезов известных производителей является примерно одинаковым, но каждый врач после многих лет работы имеет свои предпочтения. Даже самая дорогая модель, если она будет установлена непрофессионально, стоять не будет, начнет расшатываться. Самое важное для пациента- это удостовериться в профессионализме врача. В «Центре эндопротезирования Gelenk-Klinik» работают только высококлассные специалисты, проводящие более 100 операций по эндопротезированию в год.
Чашка эндопротеза (вертлужный компонент)
Вкладыши эндопротеза тазобедренного сустава из керамики, полиэтилена, металла со специальным титановым покрытием золотого цвета © Implantcast
Чашка бесцементного эндопротеза состоит всегда из двух компонентов:
- внешний металлический корпус
- закрепленный внутри вкладыш
Вкладыш может быть изготовлен из керамики, пластика (полиэтилена) или металла
Модель, требующая цементирования, используется в ортопедической Gelenk-Klinik редко. Это, как правило, цельная система из пластика (например, полиэтилен / полиэтилена с или без наплавленного металла сетевой структуры).
Ножка эндопротеза тазобедренного сустава
Ножка стандартного тотального эндопротеза вставляется в костномозговой канал бедренной кости. За пределами кости остается конус, на который одевается головка эндопротеза. Ножка эндопротеза всегда состоит из титанового или кобальто-хромового сплава со специальным покрытием, способствующим быстрому врастанию в кость.
Головка бедренной кости эндопротеза
Головка бедренной кости эндопротеза насаживается на верхний конус ножки эндопротеза и скользит в чашке (вертлужной впадине).
Ножка бесцементного эндопротеза тазобедренного сустава © Implantcast
Такая скользящая пара трения может состоять из различных материалов с различной твердостью и текстурой поверхности. Сегодня наиболее часто используются комбинации керамики с пластиком, металла с пластиком и металл c металлом.
Отличие их состоит в склонности к стиранию и реакцией на внезапные пиковые нагрузки.
Каким способом происходит установка эндопротеза: Цементная и бесцементная фиксация эндопротеза
Существуют два метода фиксации-цементная и бесцементная.
Бесцементная фиксация эндопротеза
При бесцементной фиксации все части эндопротеза находятся непосредственно в контакте с костью. Поэтому
поверхности протеза имеют специальное покрытие и обработаны таким образом, что эндопротез вростает в кость. Этот процесс называется «Остеоинтеграция». В качестве покрытия эндопротеза применяются специальные заменители кости, такие как гидроксиапатит и различные титановые сплавы. Все компоненты эндопротеза прессуются в кость по так называемой технике ‘Press-fit-Technik’.
Этот процесс требует определенной подготовки поверхностей кости, соприкасающихся с эндопротезом.
- Для установки ножки эндопротеза костномозговая полость бедренной кости вырезается специальными фрезами по форме эндопротеза. После этого ножка протеза впрессовывается в заранее подготовленную полость, что дает возможность быстро нагружать ногу после операции.
- При установки чашки часто используются так называемая ‘Press-fit’ чашка. Она вбивается и как бы застряет в кости, т.к. по своей конструкции имеет большие размеры, чем соответствующее впадина. Винтовые чашки с самонарезающейся наружной резьбой, который вкручиваются в кость, в Gelenk-Klinik не применяются.
Цементная фиксация эндопротеза
Костный цемент получают путем смешивания во время операции жидкости и порошка с целью получения быстро затвердевающего пластика, который соединяет поверхность кости с компонентами протеза. В последние десятилетия этот метод цементирования значительно улучшился. До сих пор костный цемент был самым слабым звеном в цепи передачи энергии «протез-цемент-кость». Сегодня мы используем все технические возможности для оптимизации процесса и применяем «Вакуумный метод цементирования».
Цементная фиксация эндопротеза тазобедренного сустава© Implantcast
Смешивание цемента осуществляется в специальном сосуде в вакууме, для чего используется специальный насос. Это уменьшает количество воздушных карманов в цементе в процессе затвердения и, следовательно, повышает прочность отвержденного костного цемента.
Перед нанесением костного цемента кость очищается с помощью импульсного лаважа. Он представляет собой орошающий насос, который под небольшим давлением постоянно впрыскивает воду в колпачок с крышкой. Из этого колпачка одновременно происходит откачивание воды с помощью отсоса. Загрязняющие вещества, такие как остатки крови, костные фрагменты и жировые фракции удаляются. Это позволяет улучшить контакт между поверхностью кости и поверхностью эндопротеза.
Кроме того, при цементировании ножки костномозговая полость бедренной закрывается снизу, поэтому цемент может быть введен под давлением без дополнительного попадания воздуха в подготовленную полость. Это достигается с помощью специального отсасывающего аппарата для удаления компонентов крови и воздуха из операционного поля.
Подбор вида эндопротеза: Какие эндопротезы тазобедренного сустава для каких пациентов?
Тип эндопротеза подбирается в зависимости от возраста пациента, анатомических особенностей строения сустава, массы тела, а так же желания самого пациента.
Наиболее важными критериями для выбора эндопротеза тазобедренного сустава являются:
- возраст
- образ жизни
- профессия
- причины возникновения заболевания
- наличие аллергий
Пара трения керамика- керамика является наилучшей с точки зрения износа, т.к. керамика обладает высокой жесткостью и низким коэффициентом трения. Но керамика как и стекло является хрупким материалом. Так, при падении, что может случиться с каждым пациентом, возможно раскалывание эндопротеза на множество осколков, которые очень сложно удалить из тканей. Поэтому в Геленк-Клинике отдают предпочтение эндопротезам с парой трения керамика- высокополимерный полиэтилен . Во время производства полиэтилен подвергается специальному облучению, что придает ему особую прочность и, таким образом, значительно уменьшает коэффициент трения в такой паре и уменьшает вероятность раскалывания при ударе.
Пара трения металл-металл является также хорошей комбинацией, т.к. состоит из материала жесткого и небьющегося.
Пара трения металл-высокополимерный полиэтилен является более дешевой альтернативой.
После того, как врач и пациент определились с моделью эндопротеза, индивидуально подбирается форма и размер эндопротеза. Для этого пациенту делают специальные рентгеновские снимки, на основании которых происходит компьютерный подбор эндопротеза на основании банка данных с более чем 40 000 протезов.
В сложных случаях проводится заказ индивидуальных эндопротезов, учитывающих все особенности строения пациента.
В общем можно сказать: «Чем моложе пациент, тем важнее сохранение костной ткани.» Особенно молодой пациент должен думать о том, какие варианты протезирования возможны в будущем, в случае расшатывания или изнашивания эндопротеза. Поэтому в большинстве случаев мы устанавливаем эндопротезы с укороченной ножкой, а молодым пациентам рекомендуем установку поверхностного эндопротеза по McMinn.
организация приезда
Источник
Современные эндопротезы тазобедренного сустава — сложные технические изделия. Так же как и нормальный тазобедренный сустав, искусственный состоит из круглой головки и вогнутой впадины, в которой головка и вращается, позволяя осуществить нормальный объем движений. Обычно протез состоит из ножки, головки, чашки и вкладыша.
Для каждого конкретного случая подбирается соответствующий протез. Каждый из компонентов имеет свой размерный ряд.
Ножка эндопротеза тазобедренного сустава, как правило, монолитная (цельная), но бывают и модульные (сборные) ножки. Ножка состоит из тела, которое входит в канал бедренной кости, шейки и конуса, на который надевается головка (рис. 13). Угол, под которым соединяются шейка и тело, называют шеечно-диафи- зарным углом. Как правило, он составляет 135°, но бывают ножки с углом в 125° и 145°.
К основным характеристикам ножек эндопротезов тазобедренного сустава относятся:
- · тип фиксации (цементная или бесцементная);
- · покрытие ножки;
- · форма ножки;
- · шеечно-диафизарный угол и офсет.
Материал, из которого делается ножка эндопротеза тазобедренного сустава, с одной стороны, должен быть достаточно прочным, чтобы не сломаться, с другой стороны — эластичным, то есть способным деформироваться при нагрузке (для бесцементных ножек модуль упругости должен быть максимально близким к модулю упругости самой кости), а с третьей стороны, материал должен быть инертным, то есть не отторгаться организмом и хорошо срастаться с костью (этот параметр важен для бесцементных ножек).
Цементные ножки (например, CPT фирмы Zimmer) изготавливаются из кобальт-хромового или кобальт-хром-молибденового сплава. Эти сплавы пришли на смену стали, поскольку стальные ножки показали себя слишком хрупкими: так, стальная ножка Exeter фирмы Stryker ломалась в 3% случаев (из 433 ножек, установленных с 1970 по 1975 год, сломалось 13).
Бесцементные ножки делают из сплавов на основе титана, который обладает прекрасной биосовместимостью (то есть не отторгается организмом). В 1960-1970-х годах использовался цельный литой титан, однако он оказался не очень прочным и был слабее кованых изделий из кобальт-хромового сплава. Позже ножки стали делать из кованого титан-алюминий-ванадиевого сплава, а потом — из титан-алюминий-ниобиевого сплава.
Цементные ножки не контактируют непосредственно с костью, а крепятся в цементе. Соответственно, кость в цементную ножку не врастает. Поверхность цементной ножки гладкая, для того чтобы хорошо сцепляться с цементом и не разрушать его. В подавляющем большинстве случаев поверхность цементной ножки полированная или, реже, сатинированная (рис. 15). Полированные цементные ножки дороже, но значимой практической разницы между полированной и сатинированной поверхностью нет.
Поверхность бесцементных ножек — очень важный вопрос: ведь именно характеристики покрытия будут во многом определять врастание кости и, следовательно, надежность и долговечность ножки эндопротеза. Поверхность бесце- ментой ножки эндопротеза тазобедренного сустава может быть покрыта специальными веществами, облегчающими врастание кости, а может быть шероховатой, с микропорами (этот эффект создают спрессованные шарики, проволока, плазменное титановое напыление, трабекулярный металл). Иногда поверхность ножки и шероховатая, и покрыта специальными веществами.
Технологический процесс создания поверхности бесцементного компонента эндопротеза очень сложен и трудоемок, и каждая из ведущих фирм-производителей эндопротезов тазобедренного сустава имеет свои запатентованные технологии, которые постоянно совершенствуются.
Среди веществ, которыми покрывают ножку для облегчения врастания кости, в подавляющем большинстве случаев используют гидроксиапатит (гидрокси- фосфат кальция). «Золотой стандарт» ножки с гидроксиапатитовым покрытием — ножка Corail фирмы DePuy концерна Johnson & Johnson (рис. 16). Эту ножку ортопеды иногда называют «невестой» за красивый белый цвет.
Варианты поверхностей ножек эндопротезов на примере продукции фирмы Zimmer. Слева направо: ножка VerSys Beaded MidCoat с покрытием из спрессованных шариков; ножка Ver- Sys Fiber Metal MidCoat с покрытием из спрессованных волокон металла; ножка Alloclassic с шероховатой поверхностью, полученной после пескоструйной обработки; ножка Trabecular Metal Primary Hip Stem с поверхностью из трабекулярного металла; короткая ножка Fitmore с плазменным напылением титанового сплава.
Вы можете заметить, что одни ножки на рис имеют «воротничок» (выступ в основании шейки), а другие нет. Этот воротничок делают для того, чтобы добавить ножке еще одну точку фиксации при опоре на кость, но технически в ходе операции воротничок чаще оказывается бесполезным, поэтому в последние годы большинство ножек выпускаются без него.
эндопротез тазобедренный сустав операция
Все описанные варианты покрытия ножки эндопротеза тазобедренного сустава касаются микроструктуры, но часто производители дополняют ножку специальными выступами, ребрами, арками и прочими геометрическими «украшениями», которые служат не для того, чтобы облегчать врастание кости, а для более прочной первичной фиксации ножки в канале бедренной кости
Варианты формы ножки. Слева направо: ножка CLS Spotorno фирмы Zimmer с тремя продольными ребрами; ножка Alloclassic фирмы Zimmer с отверстиями; ножка Excia фирмы Aesculap с дугообразным ребром с пористым покрытием, ножка Excia фирмы Aesculap с дугообразным ребром с плазменным напылением.
Форма ножки. Итак, мы уже незаметно начали разговор о форме ножки. Каковы требования к ней? Казалось бы, все просто: форма ножки должна максимально соответствовать форме канала бедренной кости, и тогда все будет хорошо. Но дело обстоит сложнее: поскольку все люди разные, одинаковых каналов бедренной кости не существует — можно лишь выделить основные их варианты (рис. 19). Как несложно догадаться, уже по одной этой причине не может быть единственной ножки, которая была бы самой лучшей для всех пациентов.
Существуют три основные формы ножки эндопротезов тазобедренного сустава (рис. 20): расширяющаяся вверх (например, ножка Alloclassic фирмы Zimmer), прямая (с прямым наружным краем, например ножка VerSys или Spotorno фирмы Zimmer) и изогнутая (например, ножка Fitmore фирмы Zimmer или ножка Corail фирмы DePuy). Каждая из этих форм соответствует определенным вариантам формы канала бедренной кости, имеет свои плюсы и минусы, свои тонкости установки, и обсуждать эти особенности интересно, пожалуй, только профессионалам.
Три классические формы ножки эндопротеза тазобедренного сустава (слева направо): изогнутая, прямая и расширяющаяся.
Есть еще один важный параметр формы ножки: это поперечное сечение. В поперечном сечении ножка бывает круглой или четырехугольной. В последнее время наблюдается тенденция к сглаживанию углов четырехугольных ножек. Казалось бы, оптимальной будет ножка круглого сечения, ведь сам канал кости круглый. Однако не все так просто. Во-первых, канал бедренной кости изогнут. Во-вторых, из-за неодинаковой эластичности кости в верхней и в нижней ее части основная нагрузка при использовании ножки круглого сечения будет приходиться на нижнюю часть кости, а верхняя часть кости из-за недостаточной нагрузки будет постепенно рассасываться (врачи называют такой эффект стресс-шилдингом). Идеальная ножка эндопротеза тазобедренного сустава должна обеспечивать равномерный переход нагрузки на кость не только по окружности канала, но и в верхней и нижней части. Четырехугольные ножки и ножки со скругленными углами фиксируются в трех точках в изогнутом канале бедренной кости (см. левую часть рис. 25), а круглые ножки стремятся фиксироваться в нижней части кости, но при этом они равномернее распределяют нагрузку по окружности. В целом выделяют ножки проксимальной, дистальной и смешанной фиксации, и ножки, которая бы распределяла нагрузку равномерно, не существует. Каждый вариант имеет своих сторонников среди хирургов, и каждый лагерь по-своему прав.
Особый вариант формы ножки — коническая. Примером такой ножки является ножка Wagner фирмы Zimmer
Коническая ножка Wagner фирмы Zimmer. Вид спереди, а также спереди и сверху. Коническая форма позволяет вращать ножку в канале и устанавливать ее под нужным углом. Это бывает необходимо при значительных деформациях канала бедренной кости, которые часто встречаются после предшествовавших операций (по поводу врожденных вывихов, дисплазий, переломов вертельной области).
Шеечно-диафизарный угол и офсет. Один из параметров ножки эндопротеза тазобедренного сустава — это шеечно-диафизарный угол: он образован соединением шейки и тела ножки эндопротеза и обычно равен 135°, хотя выпускаются и ножки с углом 125° или 145° (рис. 22). Другой важный параметр эндопротеза тазобедренного сустава — офсет; это горизонтальное расстояние между вершиной конуса ножки и продольной осью тела ножки (рис. 23). Величина офсета зависит от длины шейки эндопротеза.
Источник