Из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава

Установка имплантанта

Хирургическую операцию эндопротезирования ТБС в общем случае можно описать следующим образом. Пациента помещают на операционный стол и укладывают на бок таким образом, чтобы хирург получил доступ к оперируемому суставу. После этого осуществляется обезболивание с помощью местного, либо общего наркоза (по показаниям).

Идет операция, хирурги в стерильных скафандрах.

Далее врач иссекает кожный покров и мышцы, открывая сустав. Изношенная головка удаляется. Бедренная кость подготавливается к установке протеза. Следующим шагом является внедрение стержня с искусственной головкой во внутрикостный канал бедра. Затем врач переходит ко второй части операции – протезированию вертлужной впадины.

Сначала с её поверхности удаляется поражённая коксартрозом хрящевая ткань. Потом в подготовленное углубление вставляется искусственная вертлужная впадина. Она представляет собой чашку с крепёжными лепестками, с помощью которых хирург прикрепляет её к тазовой кости специальными метизами, напоминающими шурупы.

Пример удаленной бедренной головки.

Завершающим этапом является сопряжение частей эндопротеза и их подгонка друг к другу. В последнюю очередь хирург зашивает мышцы и кожный покров, восстанавливая анатомическую целостность конечности. На этом операция заканчивается, и прооперированный пациент перевозится в палату для реабилитации.

В заключение следует упомянуть о том, что операция эндопротезирования связана с довольно большой кровопотерей, поэтому терапия в послеоперационный период направлена, прежде всего, на восстановление нормального кровообращения. Для этого в первые часы после операции пациенту вливают донорскую кровь, а позднее стимулируют процессы кроветворения.

Устройство тазобедренного сочленения

Чтобы можно было понять, как формируются дегенеративно-дистрофические процессы в тазовой связке, нужно иметь представление о структуре этого связочного органа. Суставы бедра соединяют кости двух видов: подвздошную (тазовую) и бедренную (кость нижней конечности). В подвздошной кости находится вертлюжная полость, которая выстлана хрящевой тканью и выступает в качестве своеобразной «лузы».

В это углубление вставляется головка бедренной кости, также покрытая гиалиновым хрящевым материалом. Благодаря такому эластичному и скользящему покрытию, создается эффект шарнира, который обеспечивает тазобедренному сочленению маневренность. Но также слой гиалинового хряща выполняет функцию амортизатора, что позволяет распределять равномерно нагрузку на связку при двигательной активности.

Скольжение головки бедренной кости в вертлюжной впадине обеспечивает синовиальная жидкость. Но есть у суставной жидкости и еще одна задача — она поставляет ко всем твердым и мягким тканям тазового сустава питательные вещества. Суставная полость с синовиальной жидкостью окружена капсулой, состоящей из очень плотных фиброзных волокон.

Успешность операций

Эндопротезирование тазобедренного сустава представляет собой наиболее современный и эффективный метод лечения артрозов и устранения контрактур другой природы. И данное лечение на сегодняшний день распространяется всё шире и шире. Его популярность обусловлена, прежде всего, полным восстановлением двигательной способности. Однако немаловажную роль в распространённости этого хирургического вмешательства играет успешность операций.

Компоненты эндопротезов практически не отторгаются костями скелета, и усреднённая статистика показывает, что послеоперационные осложнения возникают примерно в 2% случаев. То есть, только у 2 пациентов из 100 наблюдаются осложнённые состояния. Да и то, это не фатальные симптомы. Они устраняются в течение короткого периода времени и без существенных усилий со стороны как медиков, так и пациента.

Успешность эндопротезирования в сочетании с его эффективностью делает данную хирургическую операцию единственно целесообразным решением для восстановления нормального передвижения людей, чьи природные ТБС по тем или иными причинам не могут исполнять свои функции.

Факторы успешности

В основе успешности операции установки эндопротеза лежит совокупность нескольких факторов, к числу которых относятся следующие.

1. Высокое качество протезов. Данное хирургическое вмешательство в ортопедическую практику входит уже давно – в течение нескольких десятилетий. И у производителей было достаточно времени для того, чтобы довести конфигурацию искусственного заменителя ТБС до совершенства. Кроме того, в арсенале компаний, выпускающих эндопротезы, появились новые материалы, которые обеспечивают безопасность изделий для пациента, что косвенно увеличивает процент успешных операций.

Oxinium — черная керамика, которая существенно медленнее изнашивается.

Из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава

2. Эффективное обезболивание. Одним из важнейших моментов, обуславливающих успешность эндопротезирования ТБС, является появление эффективных обезболивающих препаратов местного действия. Если ранее операции проводились только под общим наркозом, а возможности его применения довольно ограничены, то местное обезболивание позволяет устанавливать искусственные суставы практически всем пациентам без ограничения.

Анестезия полностью избавляет пациента от боли.

3. Улучшенная послеоперационная терапия. Специфика эндопротезирования состоит в том, что с установкой протеза лечение не заканчивается. Для того чтобы ортопедическое лечение действительно завершилось успехом, в послеоперационный период необходимо проводить интенсивную терапию. В этом контексте успешность современного эндопротезирования обеспечивается применением усовершенствованных лекарственных препаратов, восстанавливающих нормальную работу кровоснабжения, а также антибактериальных медикаментов (антибиотиков и прочих).

Для профилактики тромбоза в первые дни после операции используются компрессионные манжеты.

Наряду с указанными факторами немаловажное значение в обеспечении успеха эндопротезирования приобретает профессионализм хирурга, непосредственно проводящего операцию. Обращение в лицензированное медучреждение ортопедического профиля гарантирует высокое качество медицинских услуг по замене тазобедренного сустава протезом.

В каких случаях может понадобиться эндопротезирование связок

Хирургическое вмешательство по эндопротезированию тазобедренного сустава назначается исключительно в крайних случаях. Операция по замещению тазовых связок выполняется только при полной утрате сочленением своих функций. Замена ТБС также производится вследствие травмы, повлекшей полное или частичное разрушение тазобедренного сустава как одного, так и обоих.

В каких обстоятельствах может наблюдаться потеря функций тазовых связок:

  1. Некроз асептический головки бедренной кости (АНГБК).
  2. Врожденная неполноценность (дисплазия) суставов бедер.
  3. Протезирование сустава при переломе шейки бедра.
  4. ДОА тазобедренного сочленения с анкилозом.
  5. Ревматоидный артрит 3 или 4 степени.
  6. Злокачественные опухолевые процессы в области соединительных тканей.
  7. Коксартроз 3 степени.
  8. Коксартроз 4 степени тяжести.

Показанием к внедрению искусственного протеза тазового сустава служит невозможность исправить положение при помощи традиционной медицины, а также выраженное прогрессирование патологического состояния. Когда тазовое сочленение причиняет нестерпимую боль и не справляется даже с элементарными своими функциями, если не двигательной активности, то хотя бы опоры.

Противопоказания

Эндопротезирование – высокотехнологичная органозамещающая операция, к которой чаще всего прибегают при артрозах крупных, опорных суставов. Протез – это заменитель какого-либо органа, эндопротез – протез, который размещается внутри человеческого тела (имплантат).

Операция по эндопротезированию ТБС (тазобедренного сустава) может быть показана в таких ситуациях:

  • коксартроз (код М16 по МКБ 10) 3 степени;
  • асептический некроз головки бедренной кости;
  • опухоли головки и шейки бедра;
  • системные заболевания соединительной ткани, при которых в процесс вовлекается ТБС;
  • тяжелые травмы проксимального отдела бедренной кости и их последствия – оскольчатые, несросшиеся или неправильно сросшиеся переломы шейки, головки, формирование ложного сустава (неоартроз). Переломы бедра МКБ 10 рассматривает в блоке S72;
  • дисплазия ТБС.

Удаление разрушенного, изношенного сустава и замена его имплантатом позволяет избавиться от болей, которые на 3 стадии коксартроза становятся практически непрерывными. Но главное – восстанавливаются функции ноги, пациенты, признанные инвалидами, возвращаются к полноценной жизни. Но и минусы у операции имеются.

Случаются послеоперационные осложнения, вплоть до отторжения эндопротеза. И далеко не всегда причина кроется во врачебных ошибках, недостаточной квалификации хирурга, неудачном подборе эндопротеза тазобедренного сустава. В ряде случаев виноваты сами пациенты, которые не соблюдают режим в период реабилитации, не прилагают достаточно усилий к разработке искусственного сустава или подвергают его чрезмерной нагрузке.

Эндопротезирование противопоказано, если пациент страдает хроническими заболеваниями в декомпенсированной форме, и операция может оказаться для организма непосильной нагрузкой. Если в околосуставной области протекал инфекционный процесс, операцию можно проводить не раньше, чем через 3 месяца после его завершения.

Активный воспалительный процесс неинфекционной природы внутри сустава тоже является противопоказанием. При наличии очагов инфекции где-либо в организме их предварительно необходимо санировать. А если пациент перенес генерализованный сепсис, у него выявили ВИЧ-инфекцию, оперативное вмешательство противопоказано пожизненно.

К противопоказаниям также относятся:

  • тяжелые сосудистые заболевания нижних конечностей;
  • выраженный остеопороз;
  • аллергия на широкий ряд медикаментозных препаратов.

Эндопротезирование не выполняют, если пациент не может ходить, и замена сустава не решит эту проблему. Например, в случае психических или нейромышечных расстройств, пареза, паралича ног. Независимо от того, выполняется полное или однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава, ножка бедренного компонента вводится в костномозговой канал бедренной кости.

В каких случаях тазобедренного сустава операция не проводится:

  • С осторожностью у лиц пожилого возраста. В старости костная ткань утрачивает свои функции, то есть постепенно истончается, в результате чего становится хрупкой и ломкой.
  • Слишком большая масса тела пациента. При избыточном весе происходит выраженное давление на суставной имплант, что препятствует нормальному адаптационному периоду эндопротеза. И вдобавок способствует его быстрому изнашиванию.
  • Паралич либо порез нижней конечности, на которой предположительно должна делаться операция по замене атрофированного сочленения.
  • Тяжелый остеопороз, выраженный хрупкостью костной ткани.
  • Перекрестная аллергическая реакция на анестезию и иные медикаментозные средства.
  • В момент течения воспалительного процесса соединительных или околосуставных тканей.
  • Операция на тазобедренный сустав противопоказана пациентам с ВИЧ и другой тяжелой инфекцией. С ВИЧ суставной имплант может просто не прижиться или соединительные ткани начнут его отторгать как инородное тело. Людям с ВИЧ-инфекцией возможно в исключительных случаях операция лишь поверхностная или частичная по замещению тазового сочленения.
  • Септические заболевания служат препятствием для тазобедренных суставов эндопротезирования.
  • Любая хроническая инфекция в организме является противопоказанием для эндопротезирования.
  • Сердечные, легочные и церебральные патологии в хронической и тем более острой форме не допускают делать оперативное вмешательство.
  • Почечная либо печеночная недостаточность тоже не позволяет проведение хирургических манипуляций. Синдром ХПН является препятствием для анестезии при эндопротезировании тазобедренного сустава при артрозах и любых деструктивных нарушениях связочного аппарата. А также при почечной или печеночной недостаточности невозможно любое медикаментозное сопровождение оперативного вмешательства.

Инвалидность пациента с ограничением подвижности — это обстоятельство также выступает в качестве противопоказания к операции по протезированию суставов при коксартрозе или прочих заболеваниях связок. Остальные противопоказания к эндопротезированию тазобедренного сустава могут носить индивидуальный характер. И принимаются во внимание лечащим врачом или хирургом при анализе собранного анамнеза о пациенте.

Эндопротезирование тазобедренного сустава (ТБС) является очень серьёзным хирургическим вмешательством. Поэтому для данной операции должны быть весомые основания. Общим показанием к эндопротезированию является неустранимая контрактура, то есть такое ограничение двигательной способности нижних конечностей (одной или обеих), которое невозможно устранить консервативными лечебными методами. Причины этого состояния могут быть разными. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Визуальное сравнение головок бедренного сустав, слева здоровая и гладкая поверхность, справа пораженная артрозом.

1. Некроз головки ТБС и коксартроз сустава. Это наиболее частые патологические состояния, приводящие к контрактуре. В первом случае, при некрозе головки наступает омертвение костной ткани, расположенной под суставным хрящом, из-за чего она разрушается, и сочленение бедра и таза перестаёт нормально функционировать.

Если мелкие кровеносные сосуды повреждаются, то питание и соответственно регенерация хрящевой ткани нарушается.

2. Перелом шейки бедра. Справедливости ради заметим, что для устранения контрактуры, возникшей после перелома шейки бедра, не всегда требуется установка эндопротеза. В молодом возрасте ситуация чаще всего исправляется с помощью операций остеосинтеза – кости молодых пациентов ещё могут нормально срастаться.

Однако у пожилых людей сломанная шейка срастается плохо, а часто и вовсе образуется ложный сустав, что не даёт возможности нормально передвигаться не только с тростью, но и на костылях. Известны случаи, когда из-за перелома шейки бедра люди в буквальном смысле рано уходили из жизни – будучи фактически обездвиженными, они тихо увядали.

У тех кто сломал шейку бедра есть одно преимущество перед теми у кого артроз. Оно заключается в отсутствии хромоты до операции и соответственно более скорому восстановлению.

3. Дисплазия. Дисплазией называется врождённый порок ТБС, который заключается в неправильном развитии элементов сустава. Данная патология приводит к тому, что человек с самого детства становится инвалидом и не может вести привычный для других людей образ жизни. Положение дел исправляется только с помощью эндопротезирования, в ходе которого хирург восстанавливает естественную анатомию ТБС и возвращает нормальную двигательную способность.

Очевидно, что детям с их несформировавшимся скелетом операцию проводить нецелесообразно, но с наступлением взрослого возраста у человека появляется шанс начать передвигаться так, будто бы дисплазии у него никогда и не было. Особенность эдопротезирования при врождённом пороке ТБС – необходимость в установке двух протезов одновременно.

4. Вывих бедра. Частным случаем, при котором может потребоваться установка эндопротеза, является травматический вывих бедра, при котором головка бедренной кости выходит из вертлужной впадины. Это патологическое состояние наблюдается у пациентов, переживших ДТП, природные или техногенные катастрофы, теракты, а также у участников военных действий. Обычно вывих ТБС удаётся вправить, но бывает, что сустав разрушается. В этом случае выполняется обязательное эндопротезирование.

Такое случается чаще всего по причине травмы.

Таков перечень основных показаний, при которых операции эндопротезирования избежать почти невозможно.

Разновидности эндопротезов

Чтобы разобраться, какие эндопротезы тазобедренного сустава лучше при коксартрозе и иных суставных патологиях, нужно рассмотреть их характеристики и классификацию. На искусственный суставной имплант приходится повышенная нагрузка.

В медицинской практике применяются несколько видов протезов тазового сустава при диспластическом коксартрозе и других деформациях связочного аппарата.

Протезы тазобедренного сустава бывают:

  1. Керамическими.
  2. Керамика в сочетании с деталями из пластика.
  3. Из крепких полимерных материалов.
  4. Из металлических сплавов.
  5. Метал в соединении с пластиком.
  6. Биполярными.
  7. Титановыми.
  8. Жидкими.

Какой лучше эндопротез тазобедренного сустава при третьей стадии коксартроза или любой другой дисплазии тазобедренных сочленений механического либо патологического характера? Самой прочной принято считать металлическую конструкцию. Хотя есть и минус такого модуля — это его вес. Наиболее облегченный вариант эндопротезирования крупных суставов из полимерных материалов.

Срок службы эндопротеза тазобедренного сустава длительней всего у металлического модуля, он составляет около 20 лет. В качествах металла сложно усомниться, но пациенту нужно привыкнуть к некоторым особенностям такого суставного импланта. Металлический эндопротез имеет большой вес ― от 400 до 500 грамм.

Строение эндопротеза:

  • Вертлужную впадину заменяет искусственная чаша, она может производиться как из металла, так и из керамического или полимерного материала.
  • В качестве головки бедра служит шарообразная деталь с напылением из полимера, которое обеспечивает лучшее скольжение при передвижении.
  • Ножка приспособления заменяет верхнюю треть и головку бедренной кости. Ножка для замены сустава изготавливается чаще всего из металла, потому как именно на эту деталь приходится максимальная нагрузка.

Подготовка к операции по протезированию тазовых суставов

Из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава

Предоперационное планирование эндопротезирования тазобедренного сустава при коксартрозе или иных деструктивных патологиях суставов подразумевает полное обследование пациента. Изучается история болезни, производится сбор анамнеза и последующее принятие решения о целесообразности операции осуществляется ортопедом. Диагностические меры крупнейших тазобедренных сочленений обязательно должны включать лабораторные и аппаратные методы исследования.

Для того, чтобы основательно подготовиться при коксартрозе тазобедренного сустава 3 степени операции потребуется лечь в хирургическое отделение ортопедии за несколько дней до предполагаемого вмешательства. Чтобы подготовка к операции осуществилась успешно пациенту надо сдать кровь, вдобавок к биохимическому анализу, наблюдение за состоянием оперируемого до и после при коксартрозе операции, определяется дополнительно по моче. Пациент, который прошел необходимое обследование, допускается к процедуре по замещению тазобедренного сочленения.

Операция эндопротезирования представляет собой сложное хирургическое вмешательство, успех которого во многом зависит от качества подготовки. Подготовительные мероприятия можно условно разделить на медицинские и общесоциальные.

К первым относятся процедуры, проводимые медработниками. К ним относятся сбор анализов, исследование состояния сердечно-сосудистой системы, осмотры и так далее. В рамках этого обзора подробно описывать медицинскую подготовку мы не станем, поскольку её правильность всё равно будут контролировать профессиональные медики. Опишем те подготовительные мероприятия, которые должен осуществлять непосредственно пациент и члены его семьи.

1. Снижение избыточной массы тела. Похудение по формальным медицинским канонам является не обязательным, но желательным условием для проведения эндопротезирования ТБС. Приведение веса к норме необходимо для уменьшения нагрузки на протез в послеоперационный период. Излишняя масса тела может затруднить реабилитацию.

Чем больше масса тела, тем сложнее операция, восстановление и короче срок службы импланта.

2. Подготовительная гимнастика. Существует комплекс специальных физических упражнений, выполнение которых укрепляет мышцы, играющие важную роль в последующей реабилитации. Примерно за 2-3 недели до назначенной даты операции нужно начать выполнение этой гимнастики. Да-да, задумываться о восстановлении после эндоротезирования ТБС нужно задолго до установки протеза.

Выполнять упражнения при сильных болях очень затруднительно, но посильная гимнастика до хирургии полностью себя оправдает после нее.

3. Нормализация работы ЖКТ. Нормализовать работу желудочно-кишечного тракта необходимо для предупреждения запоров, которые сильно осложняют процесс реабилитации после эндопротезирования ТБС. Если пациент испытывает трудности с регулярным опорожнением кишечника, то на этапе подготовки к операции он должен обратиться к гастроэнтерологу для решения этой проблемы.

Начните питаться легко за две недели до операции.

Классификация эндопротезирования

По типу эндопротезирования импланты классифицируют:

  1. Однополюсные модули представляют собой головку и ножку для замены, соответствующего участка сустава. Притом, что вертлужная полость не затронута дегенеративным процессом.
  2. Двухполюсные устройства применяются, когда производится тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава при четвертой и третьей стадии коксартроза или прочих патологиях тазовых суставов. При ТЭТС осуществляется замена не только головки с ножкой бедра, но вертлужная впадина, на место которой вставляется специальная чаша. Этот модуль отличается универсальностью и большей надежностью в сравнении с однополюсным эндопротезом.

Суставы искусственные тазобедренные должны обладать такими свойствами:

  • Надежность конструкции.
  • Прочность механизма фиксации.
  • Безупречные функциональные показатели.
  • Биологическая совместимость с околосуставными тканями.

В настоящий период в медицинской практике используется три разновидности операции по эндопротезированию тазобедренного сустава:

  1. Замена поверхностей тазового сочленения (ТС). Этот вид хирургии подразумевает минимальные вмешательства в строение связочного органа. Из вертлужного углубления удаляется хрящевая прослойка, а на ее место ставят специальное суставное ложе. Бедренную головку кости обтачивают под особый металлический колпак. Протезированный по такой технологии в один этап сустав, обеспечивает достаточное скольжение.
  2. Установка частичного приспособления для замены сочленения. Эндопротезирование тазобедренного сустава однополюсное являет собой более сложное хирургическое вмешательство, в сравнении с предыдущим вариантом. Однополюсное эндопротезирование направлено на замену не только вертлужного, но также головки и ножки бедренной кости. В кости делают отверстие штифтом для устойчивости всей конструкции, которая состоит из головки и шейки бедренной кости.
  3. Полная замена тазобедренного сочленения (тотальный эндопротез). Предполагает замещение всего устройства тазового сочленения вертлужное цито и элементы верхней трети бедра.

Ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава при коксартрозе, а также других деструктивных нарушениях в суставах, может понадобиться в случае смены изношенного или поврежденного приспособления. Хирургическая ревизия, в свою очередь, подразделяется на три предыдущих разновидности операции: поверхностное, частичное или полное протезирование тазового сочленения.

Необходимость реабилитации

Перед эндопротезированием необходимо распланировать мероприятия, из которых будет состоять реабилитация. Нужно продумать буквально всё – режим, рацион, восстановительную физкультуру. Требуется приобрести ортопедическое оборудование, с помощью которого будет восстанавливаться пациент – костыли, ходунки и прочая аппаратура.

Из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава

Очень важной частью планирования реабилитации является подготовка жилплощади. В рамках этой работы необходимо оптимальным образом разместить кровать с постелью пациента, продумать маршруты, по которым будет передвигаться человек в квартире, максимально освободить проходы между комнатами, компактно расставить мебель.

Возможно, придётся оформить заявление в поликлинику по месту жительства на обслуживание пациента социальным работником. Заметим, что выполнять все эти действия до операции не обязательно – после установки протеза пациент всё равно несколько дней лежит в стационаре. Однако продумать эти моменты можно. И нужно.

Незаменимая вещь в быту пациента после выписки из больницы.

После установки эндопротеза и краткого послеоперационного периода начинается не менее важный этап, который называется реабилитацией. Она включает в себя различные восстановительные мероприятия, например, лечебную физкультуру, витаминную и кроверазжижающую терапию, специальную диету. Её важность обусловлена необходимостью быстрой и эффективной адаптации пациента к жизни в новом качестве.

В процессе восстановления регулярно выполняется комплекс упражнений ЛФК, предназначенных для разработки искусственного сустава. Если игнорировать лечебную гимнастику, то возникает явление неполной амплитуды движения искусственного ТБС. Формально это является той же контрактурой, для устранения которой человек пошёл на операцию.

Анализ работоспособности эндопротеза тазобедренного сустава

Методы крепления эндопротезов подразделяются:

  1. Цементное эндопротезирование производится посредством биологического клея, при помощи которого протез фиксируется к костным тканям.
  2. Бесцементное крепление подразумевает наличие на поверхности эндопротеза множества углублений и выступов. Со временем костный материал прорастает сквозь специально предусмотренные конструкцией отверстия, и эндопротез практически сращивается с околосуставными тканями.
  3. Смешанный вид крепежа наиболее часто используется при эндопротезировании крупных суставов при диспластическом коксартрозе. Такое крепление применяется в основном, когда производится тотальная замена сустава. Вертлужная выемка при гибридном креплении привинчивается, а остальные элементы протеза прикрепляются при помощи склеивающего цемента.

В процессе ходьбы максимальные нагрузки испытывает ножка эндопротеза тазобедренного сустава, так как на нее действуют большие изгибающие моменты. Поэтому для проверки данной детали на статическую прочность был выполнен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния в программной среде ANSYS Workbench.

В соответствии со стандартом ISO 14242 для испытания пары трения регламентируется максимальная нагрузка в 3000 Н, которая прикладывается к ножке в месте крепления головки и направлена вертикально вниз по отношению к прямостоящему человеку. Материал ножки ЭТБС — ВТ 1-0 (технически чистый титан).

Анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) позволил уменьшить толщину сечения ножки до 14 мм, а массу эндопротеза на 7%. При этом прочность конструкции соответствует требованиям стандарта ISO 14242. Максимальные напряжения, возникающие при деформации имплантата (рис. 7), равны 218 МПа (предел прочности — 1070 МПа), а максимальные перемещения вершины не превышают 1,8 мм (рис. 8). Отверстия, выполненные в ножке эндопротеза, не оказывают существенного влияния на распределение напряжений и деформаций в имплантате.

Рис. 7. Анализ НДС эндопротеза тазобедренного сустава:
напряжения по Мизесу

Рис. 8. Деформация ЭТБС под нагрузкой (масштаб перемещений для наглядности увеличен)

В представлении многих неискушённых людей эндопротезирование ТБС заключается в полной замене природных элементов сустава искусственными заменителями. Однако существуют и другие виды операций, при которых естественные ткани организма заменяются протезами лишь частично. Кроме того, протезы различаются своими конструкциями, что также оказывает влияние на технологию хирургического вмешательства. Рассмотрим подробнее все виды операций по установке эндопротезов.

1. Тотальное. Тотальное эндопротезирование в соответствии со своим названием предполагает полное удаление природных частей тазобедренного сустава и их замену искусственными аналогами. В ходе этой операции хирург удаляет головку бедренной кости и устанавливает в канал бедренной кости металлический протез с шарообразной головкой.

Иначе это хирургическое вмешательство называется артропластикой. При этом виде эндопротезирования ТБС головку бедренной кости не удаляют. С неё лишь снимают повреждённую хрящевую и костную ткани. После этого головка обрабатывается, и на неё надевается специальный металлический колпачок, внешняя поверхность которого обтянута гладким материалом.

Данный вид эндопротезирования связан с заменой одной только головки бедренной кости. Вертлужная впадина остаётся нетронутой, то есть протез во время эксплуатации соприкасается напрямую с хрящевой тканью. Эта операция рекомендована при неудачном остеосинтезе после перелома шейки бедра, а также некрозе головки, когда процессы отмирания тканей ещё не затронули вертлужную впадину.

Этот вид эндопротезирования получил название по наименованию самих протезов, устанавливаемых вместо природного сустава, которые из-за своей конструкции называются биполярными. Это искусственные заменители ТБС с двумя степенями подвижности. В обычном протезе головка жёстко закреплена на ножке, а в биполярной модификации она выполнена подвижной.

Срок службы эндопротеза во многом зависит от его механической стабильности. Для её обеспечения имплантат особым образом фиксируется на месте установки. В настоящее время используется два основных метода закрепления протеза – цементный и бесцементный. Иногда хирурги прибегают к третьему способу, который является комбинированным. Рассмотрим все методики подробнее.

Схема использования костного цемента.

Цементная

Способ, используемый в эндопротезировании ТБС с самого начала. Суть метода состоит в том, что кроме ножки с головкой, в бедренный канал вводится закрепляющий её цемент. Состав надёжно прикрепляет имплантат к внутреннему кортикальному слою. Цементный слой закрывает собой все трабекулы костной ткани и с течением времени полимеризуется, становясь твёрдым. Вторая часть протеза, то есть вертлужная чашка тоже ставится на цемент.

И ножка с головкой, и чашка оснащены специальными ребрами, расположенными по всей поверхности деталей. Их наличие обеспечивает более прочную адгезию (прилипание) цемента к имплантату. Цементная фиксация рекомендована лицам пожилого возраста и особенно тем, у кого диагностирован остеопороз.

Бесцементная

Чем больше в мире проводилось операций эндопротезирования, тем чаще выяснялось, что костная ткань, особенно, у пациентов молодого возраста сама по себе неплохо исполняет функцию цемента, фиксирующего имплантат. Это позволило ортопедам разработать методики бесцементного закрепления протеза. Их принцип заключается в первоначальной плотной посадке ножки с головкой в бедренный канал («press-fit») и последующем обрастании имплантата костной тканью. Отказ от цемента обеспечивает безопасную эксплуатацию эндопротеза на протяжении десятков лет.

В шершавую поверхность со временем будут врастать костные структуры.

Для того чтобы костная ткань эффективно удерживала имплантаты, их поверхность выполняется не только ребристой, как в случае цементной фиксации, но дополнительно и пористой. Благодаря этому зафиксированный протез функционально ничем не отличается от природной бедренной кости. Костная ткань в отличие от цемента не усаживается со временем, поэтому при бесцементной фиксации ревизионное эндопротезирование выполняется реже, чем при закреплении протеза с помощью цемента.

Комбинированная

Из чего состоит эндопротез тазобедренного сустава

Данный метод применяется сравнительно редко. Необходимость в его использовании диктуется разницей в состоянии бедренной и тазовой костей. Если на этапе подготовки к операции выясняется, что эти кости существенно различаются по прочности, то принимается решение о фиксации компонентов протеза разными методами.

Анестезия

Как и при любом другом хирургическом вмешательстве, в ходе эндопротезирования ТБС операционный участок подвергается обезболиванию. Для снижения чувствительности к боли используется анестезия двух видов – общая и местная. Рассмотрим подробнее оба способа.

  • Общий наркоз. Этот способ представляет собой, с позволения сказать, классику «жанра». Механизм общего наркоза состоит в полном отключении сознания пациента после размещения его на операционном столе. Для обезболивания используются ингаляционные и инъекционные анестетики.

Общая анестезия используется достаточно редко по причине более высоких рисков чем при местной.

К первым относятся такие обезболивающие, как глотан, севофлюран и некоторые другие. Это газообразные соединения, которые подаются через ларингеальную маску или интубационную трубку напрямую в органы дыхания пациента. В число инъекционных анестетиков входят пропофол, семейство бензодиазепинов, обезболивающие кетаминовой группы.

  • Местный наркоз. Местное обезболивание (регионарная блокада или эпидуральная анестезия) при эндопротезировании ТБС является более перспективным методом, поскольку данные анестетики не оказывают избыточной нагрузки на сердечную мышцу. Это снимает ограничения на установку протезов пожилым людям и пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Кроме того, организм после местной анестезии восстанавливается гораздо быстрее.

В качестве препарата для эпидуральной анестезии чаще всего используется лидокаин – наиболее доступное по цене средство. Альтернативными решениями являются ропивакаин и бупивакаин. Для повышения эффективности к основному анестетику добавляются соединения морфинового класса, например, фетанил.

Для регионарной блокады обезболивающий препарат вводится в организм методом спинномозговой пункции в крестцово-поясничный отдел позвоночника через специальный катетер. После введения анестетика в течение нескольких секунд нижние конечности в буквальном смысле отключаются, и их чувствительность снижается до нуля. Пациент при этом остаётся в сознании на протяжении всей операции. Иногда для снижения стресса внутривенно вводятся лёгкие седативные средства.

Сама инъекция практически не ощутима для пациента.

Справедливости ради следует заметить, что регионарная блокада при всех её преимуществах тоже не лишена недостатков. Правда, они не такие значительные, как упомянутые выше нагрузки на сердце, возникающие при общем наркозе. Во-первых, эпидуральная анестезия требует особого мастерства анестезиолога. Специалист должен точно попасть инъекционной иглой между позвонками и ввести точную дозу обезболивающего.

Во-вторых, такой метод обезболивания связан с полным отключением кишечника, что может привести к самопроизвольной дефекации и досрочному прекращению операции из-за риска заражения открытой раны. Во избежание этого сценария предварительно выполняется очистка кишечника с использованием клизмы, что представляет собой определённое неудобство для пациента.

Таковы основные методы анестезии, используемые при эндопротезировании ТБС. Причём, общее обезболивание применяется всё реже, уступая место более прогрессивной эпидуральной анестезии.

Описание хирургического процесса

Операция замены природного тазобедренного сустава эндопротезом представляет собой строгую последовательность действий, от правильного выполнения которых зависит исход данного хирургического вмешательства. Процесс начинается с размещения пациента на операционном столе. Далее анестезиолог осуществляет обезболивание, и обездвиженный пациент укладывается на бок таким образом, чтобы оперируемый сустав находился сверху.

Рис. 1. Рентгенограмма тазобедренного сустава. Интересующие нас размеры: ? — угол наклона оси головки относительно ножки бедренной кости, а — расстояние от центра головки до оси ножки, измеренное по линии наклона головки, в и h — толщина и ширина основания ножки эндопротеза соответственно

После подготовки и проверки операционного оборудования хирург приступает собственно к операции. Сначала он выполняет резекцию кожного покрова. Потом рассекает мышечные ткани, и в операционную рану помещаются трубки, по которым отводится кровь. Получив доступ к суставу, врач выполняет вывих головки из вертлужной впадины и далее проводит манипуляции в зависимости от выбранного типа эндопротезирования.

После подготовки операционного участка выполняется установка эндопротеза. Вначале врач разрабатывает вертлужную впадину с тем, чтобы чашка протеза плотно прилегала к углублению. Для расширения впадины используются специальные концевые фрезы с переменным диаметром. Потом вертлужный компонент устанавливается в подготовленное углубление и прикрепляется к тазу специальными метизами, под которые в кости предварительно просверливаются отверстия.

Следующим этапом является установка ножки с головкой. Хирург разрабатывает бедренный канал для того, чтобы его диаметр соответствовал размеру протеза. Далее ножка помещается в канал, и головка вставляется в чашку вертлужного компонента. Затем измеряется длина конечности. Если она не соответствует начальному анатомическому строению скелета (оказывается длиннее или короче), то осуществляется коррекция – ножка либо углубляется в бедренный канал, либо, напротив, выдвигается из него.

Упрощенная схема установки имплантанта.

Когда длина конечности приведена к норме, выполняется фиксация. При цементном способе хирург выполняет цементирование эндопротеза. Бесцементный метод предполагает установку ножки протеза с натягом. Она фиксируется только за счёт механических свойств бедренной кости и особого текстурированного покрытия протеза. Окончательно ножка стабилизируется позднее, когда обрастает костной тканью на стадии реабилитации.

Завершение операции

На последнем этапе убираются кровоотводящие трубки, операционная рана закрывается и зашивается. После этого пациент снимается со стола, помещается на каталку и отвозится в палату, где начинается первичная реабилитация под контролем со стороны медицинского персонала.

Порядок проведения протезирования тазовых связок

Как проходит операция при замене тазового сочленения и сколько времени продолжается? При эндопротезировании тазобедренного сустава ход операции контролируется бригадой врачей, каждый из которых отвечает за свои функции. Пациент тщательно подготавливается, согласно мерам анестезиологии и дезинфицированию операционного поля деятельности. Обезболивание проводится как местное, так и общий наркоз. Несколько врачей в обязательном порядке следят, чтобы пациент нормально перенес наркоз.

Техника операции включает в себя мероприятия по удалению поврежденных соединительных тканей и установке суставного импланта. В зависимости от техники эндопротезирования тазобедренного сустава и масштабов поражения суставных тканей, кость и вертлужную впадину формируют под эндопротез. Длится операция по замене тазобедренного сустава при коксартрозе от 2 до 4 часов.

Неблагоприятных исходов при эндопротезировании коксартроза выявляется незначительное количество. Но даже если эндопротезы хорошо сделали, статистика показывает, что при эндопротезировании тазобедренного сустава осложнения в редких случаях все же возникают. При этом повторное эндопротезирование тазобедренного сустава не всегда оправдано.

Существующие техники

Рис. 3. Этапы моделирования сектора эндопротеза

С точки зрения концепции техника эндопротезирования ТБС существует одна. И заключается она в резекции кожного покрова, подкожной жировой и мышечной тканей для получения доступа к суставу. В зависимости от масштабов хирургического вмешательства оно может осуществляться по стандартному (классическому) или малоинвазивному методу.

1. Стандартное эндопротезирование. При  этом способе хирург выполняет разрез на боковой части бедра длиной около 200 мм. Затем с помощью специальных хирургических инструментов разводит мышцы, в результате чего открываются компоненты сустава, подлежащие протезированию. Достоинство метода заключается в том, что сочленение обнажается практически полностью, благодаря чему хирург хорошо видит весь операционный участок и может с высокой точностью выполнить установку эндопротеза.

Существенный, но, увы, объективный минус классической техники состоит в иссечении значительного количества мышечных волокон, что вызывает большую кровопотерю. Это в свою очередь приводит к ухудшению состояния пациента и затягивает срок реабилитации.

Сравнение разрезов при классическом и миниинвазивном доступе.

2. Малоинзвазивное эндопротезирование. Принципиальными отличиями малоинвазивного эндопротезирования от описанной выше классической версии являются два момента. Во-первых, выполняется не один, а два разреза – на боковой части бедра (как в классической версии) и на ягодице. И, во-вторых, длина разрезов составляет всего 70-80 мм.

Недостатком малоинвазивного метода является ограниченный обзор операционного участка, что негативно влияет на точность установки имплантата. Поэтому данная техника эндопротезирования требует особенно высокой квалификации хирурга-ортопеда. То есть малоинвазивное эндопротезирование может выполняться не в каждой клинике, а лишь в тех медучреждениях, персонал которых прошёл специальное обучение.

Рис. 4. Ножка ЭТБС

3. Одномоментное эндопротезирование обоих ТБС. Необходимость в одномоментной замене обоих тазобедренных суставов возникает достаточно часто, поскольку при коксартрозе хрящевые ткани изнашиваются равномерно. Одновременная установка двух имплантатов позволяет полностью устранить контрактуру и восстановить двигательную способность пациента.

Две операции проведены у одного пациента.

Ограничения на одномоментное эндопротезирование ТБС

При всех якобы очевидных преимуществах одновременная установка двух протезов связана с определёнными трудностями, которые ограничивают повсеместное применение этого метода. Подчеркнём, что речь идёт именно об ограничениях, а не запрете. Данное хирургическое вмешательство ни в коем случае не запрещается.

Главное ограничение заключается в объективно большой кровопотере, к которой организм пациента моет быть просто не готов. В связи с этим одновременная замена двух суставов требует переливания существенного объёма крови, а это увеличивает риск иммунных сбоев. В пожилом возрасте этот фактор может привести к плачевным последствиям.

Второй аспект, ограничивающий применение одномоментного эндопротезирования, заключается в более медленной реабилитации пациента после двойной операции. Дело в том, что для установки даже одного эндопротеза хирург выполняет резекцию довольно большого количества мышечной ткани. Понятно, что при одновременной замене обоих суставов таких разрезов выполняется вдвое больше, что увеличивает длительность реабилитации.

Осложнения после эндопротезирования

Механизм функционирования опорно-двигательного и соединительного аппарата на сегодняшний день достаточно изучен. И успешных операций по замене суставного импланта бедра проведено несчетное количество. И, тем не менее, риск послеоперационных осложнений полностью не исключен. Но это скорее не из-за качества материалов суставных эндопротезов или профессионализма хирурга ортопедического отделения. А по причине индивидуальных особенностей организма и потенциала здоровья каждого человека.

Все возможные неблагоприятные последствия условно можно разделить на 3 класса:

  1. В ходе оперативного вмешательства.
  2. В период реабилитации.
  3. Косвенные.

Во время операции может развиться аллергическая реакция на анестезию или медикаментозное сопровождение процедуры. Бывает, хирургическое вмешательство сильно осложняется внезапно открывшимся кровотечением. Могут быть осложнения со стороны сердечно-сосудистой или легочной системы. При установке штифта из-за хрупкости костей в старческом возрасте или ввиду патологии, у пациента может произойти перелом.

Внутреннее воспаление с нагноением или кровотечение. Суставной имплант может не прижиться, бывает, что организм его принимает за инородное тело. Соединительный эндопротез может сместиться в результате неправильной установки или механического воздействия на него. Косвенные отклонения обнаруживаются уже после выписки пациента из стационара. Выражены они в рубцевании тканей или разболтанности суставного импланта.

Как и любое другое хирургическое вмешательство, эндопротезирование тазобедренного сустава (ТБС) связано с риском возникновения осложнений в послеоперационный период. Нет, никаких фатальных ситуаций не возникает, и все осложнённые состояния при своевременно предпринятых действиях легко устраняются, но знать о том, с чем может столкнуться пациент, всё же необходимо. Рассмотрим подробнее каждый случай.

  • Инфекционное заражение. Данное осложнение возникает при неправильном уходе за операционным швом, наличии инфекции в организме на момент операции или занесение ее во время хирургического процесса. Для того чтобы в рану не попали болезнетворные микроорганизмы, разрез закрывается бинтовыми повязками. Позднее от бинтов можно отказаться и заменить их стерильными самоклеющимися полосками, которые приобретаются в аптеке.

Так выглядят на рентгене признаки инфекционного осложнения.

Во избежание инфекций в первые 2 дня после операции всем пациентам назначается краткий антибиотический курс. Если же инфекция всё-таки проникла в послеоперационный шов, необходимо срочно выполнить обеззараживание и назначить пациенту дополнительный комплекс антибиотиков в сочетании с витаминной терапией.

  • Болевые ощущения. В течение нескольких часов после эндопротезирования пациент, как правило, боли не чувствует, поскольку продолжает действовать обезболивание. Однако когда наркоз начинает «отходить», возникают острые болевые ощущения, которые купируются введением обезболивающих из группы анальгетиков. Боли могут продолжаться до нескольких дней, но их интенсивность рано или поздно спадает. Обычно к моменту выписки болевые ощущения исчезают.

Боль рано или поздно пройдет, а свобода движения останется.

Ощущения боли могут возобновиться позднее, особенно, в нестабильную погоду. В большинстве случаев протезированное бедро болит во время дождя. В пожилом возрасте болевые ощущения могут быть достаточно сильными, а вот молодые пациенты переносят их достаточно легко.

  • Вывих головки из вертлужной впадины. Данное осложнение в подавляющем большинстве случаев возникает по причине некачественно проведённой операции. Если хирург неправильно определит длину ножки имплантата или слишком глубоко введёт её в бедренный канал, то головка может выйти из вертлужной чашки при выполнении элементарных движений, например, лёгких приседаний, и даже в процессе обычной ходьбы.

Чаще всего это причина травмы или изначально слабый мышечный корсет вокруг сустава.

Метод устранения такого осложнения один – повторная операция. Некоторые хирурги пытаются вправить сустав закрытым способом при использовании рентгеновского оборудования, но это практически никогда не удаётся, да и не даёт гарантии нормальной работы протеза. Поэтому при вывихе головки из искусственной вертлужной впадины пациенту снова придётся перенести повторное хирургическое вмешательство.

  • Поломка имплантата. Поломка протеза случается довольно редко, но, тем не менее, такие факты время от времени фиксируются. К этому чаще всего приводят неправильные и самонадеянные действия пациента. Протезированные люди, после нескольких лет ограничений в движениях, чувствуют ложную безопасность и относятся к имплантату, как к естественному суставу, чрезмерно нагружая его и подвергая таким испытаниям, которые протез не выносит. Особенно часто этим грешат молодые пациенты. Обычно искусственный сустав ломается во время прыжка на оперированную ногу, что приводит к отрыву головки от ножки или растрескиванию чашки.

Поломки имплантов случаются очень редко.

Таковы вкратце осложнения, возникающие после операции эндопротезирования. Для того чтобы минимизировать риск их возникновения, пациент должен неукоснительно выполнять указания врачей. Если же осложнения возникли, то устраняться они должны ТОЛЬКО  под наблюдением специалиста. Самостоятельное решение проблемы может усугубить ситуацию.

Ревизионное эндопротезирование ТБС

Эндопротезирование, называемое ревизионным, выполняется в случаях неправильного функционирования имплантата, например, при вывихе головки из вертлужного компонента или износе трущихся материалов. Довольно частым показанием к повторной операции является расшатывание ножки в бедренном канале. Совсем редким случаем является возникновение инфекционного очага в месте установки протеза. Эти ситуации редки, но, тем не менее, известны.

С каждой последующей операцией используются все более массивные импланты.

Ревизионная установка эндопротеза является, по сути, заменой неисправного имплантата новым – со всеми вытекающими из этого медицинскими последствиями. То есть это такое же хирургическое вмешательство, как и установка нового протеза, но в силу ряда аспектов более сложное в проведении.

Рис. 4. Ножка ЭТБС

Сложности данной операции обусловлены её спецификой, которая заключается в следующих моментах. Для замены имплантата хирург вынужден забирать из организма пациента некоторое количество костной ткани для усиления бедренной и тазовой костей в местах установки ножки и чашки. Кроме того, после снятия изношенных компонентов заменителя сустава нужно качественно обработать бедренную кость и вертлужную впадину для того, чтобы после замены протез служил долго и без нареканий. Данная обработка связана с объективным истончением костей, что является фактором риска.

Иногда помимо увеличенного протеза требуется дополнительное крепление его компонентов.

В остальном ревизионное эндопротезирование ТБС практически ничем не отличается от обычного. Операция проводится с использованием тех же методик и одинакового оборудования. Послеоперационная реабилитация сводится к набору тех же мероприятий, только с более жёсткими ограничениями двигательного режима.

На этапе реабилитации после ревизионного эндопротезирования ТБС необходимо соблюдение некоторых правил. Во-первых, нельзя сильно нагружать имплантат. Проще говоря, о поднятии и переноске тяжестей свыше 5-7 килограммов необходимо забыть. Во-вторых, необходимо в течение всей последующей жизни придерживаться диеты, укрепляющей кости – употреблять в пищу молочные продукты, особенно, творог. Рекомендуется под наблюдением врача периодически принимать биодобавки, улучшающие усвоение кальция.

Реабилитационный период

Продолжительность больничного по нетрудоспособности длится несколько месяцев. Одни пациенты адаптируются к суставному импланту быстрее, другие медленнее. Но даже по истечении срока больничного листа реабилитационные мероприятия должны продолжаться. В восстановительный период, как правило, проводятся физиотерапия и пациенту назначается комплекс упражнений.

Выполнение упражнений при эндопротезировании тазобедренного сустава должно быть щадящим. Не допускается никаких физических нагрузок, переутомлений и резких движений. Цель лечебной физкультуры усилить кровообращение и улучшить подвижность в тазобедренных сочленениях. Кинезиотерапией занимается большинство пациентов с деструктивными нарушениями связок или в период реабилитации после их эндопротезирования.

Онкологическое эндопротезирование

Одним из наиболее распространённых методов устранения злокачественной опухоли, а на глубоких стадиях вообще единственным, является ампутация поражённого органа. Конечности в этом смысле ничем не отличаются от других частей организма. При запущенной остеобластокластоме или остеосаркоме бедренной головки её приходится ампутировать. Те же действия предпринимаются при злокачественных опухолях в хрящевых тканях – как на головке, так и в вертлужной впадине.

Часто используются конструкции подобного вида, для формирования вертлужной впадины в случае удаления опухоли в ее месте.

Для обеспечения нормальной двигательной способности пациента после ампутации поражённой раком бедренной головки выполняется эндопротезирование тазобедренного сустава (ТБС).

Трудности, возникающие в процессе установки эндопротеза при онкологических заболеваниях бедренной кости, связаны с качественными изменениями костной ткани, которые наступают вследствие агрессивного поведения раковой опухоли. Здоровая костная ткань, прилегающая к поражённым участкам, становится хрупкой, что требует от хирурга особой осторожности при закреплении имплантата. Нередко возникает необходимость в усилении костной ткани.

Изменённое состояние костей нижних конечностей приводит также к тому, что онкологическим пациентам чаще, чем другим, требуется ревизионное эндопротезирование. Причина заключается в том, что костная ткань после ампутации поражённых раком участков недостаточно крепко удерживает элементы протеза в бедренном канале и вертлужной впадине. В силу этого для таких пациентов велика вероятность расшатывания ножки с головкой и вертлужной чашки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о суставах