Цементная или бесцементная фиксация эндопротеза

Противопоказания к эндопротезированию ТБС

Основные отличия заключается в методе закрепеления импланта в кости. Сами импланты отличаются по материалу, покрытию и внешнему виду. Кроме цементных и бесцементных существуют еще реверс-гибридные эндопротезы.

Виды имплантов по способу фиксации:

  • Цементные протезы фиксируют полимерным цементом, изготовленного из полиметилметакрилата. Это позволяет «подогнать» их под любой, даже очень широкий канал бедренной кости.
  • Бесцементные эндопротезы устанавливают по методу press-fit, то есть путем «плотной посадки». Компоненты импланта вколачивают в каналы костей. Перед установкой протеза формы костных каналов корректируют рашпилями.
  • Бедренные компоненты гибридных эндопротезов фиксируют методом «плотной посадки», остальные компоненты (вертлюжный или большеберцовый, надколенниковый) – с цементом.

Таблица 1. Основные различия между цементными и бесцементными протезами.

Характеристики Цементный Бесцементный Гибридный
Способ фиксации Посадка на фиксирующую субстанцию – полимерный цемент. Вколачивание в костный канал по методу press fit после его обработки рашпилем. Бесцементная установка бедренных компонентов и цементная фиксация остальных.
Материал Ножки цементной фиксации делают из хром-кобальтового или кобальт-хром-молибденового сплава. Чашки производят из медицинского полиэтилена. Эндопротезы из сплавов на основе титана (титан-алюминий-ванадиевый или титан-алюминий-ниобиевый). Примечательно, что в таких имплантах можно выбрать пару трения. Отдельные фрагменты протезов могут изготавливать с разнообразных материалов.
Покрытие Не имеют напыления. Поверхность таких имплантов обычно санируют или полируют. Пористое или гидроксиапатитовое покрытие, облегчающее врастание. Методика обработки поверхностей зависит от того, каким образом планируется устанавливать компоненты протеза.
Внешний вид Имеют гладкую, полированную поверхность. Обычно выглядят шероховатыми. Могут иметь различный внешний вид.

Абсолютных противопоказаний не так много, и большинство из них относится к сфере общей хирургии:

  • Заболевания органов кроветворения;
  • Тяжелые психические расстройства;
  • Сердечная недостаточность (стадия декомпенсации);Оострые инфекционные заболевания;
  • Глаукома;
  • Тотальное разрушение костной ткани.
  • Детский возраст (стадия формирования скелетной системы).

Относительными противопоказаниями являются функциональные хронические заболевания в стадии ремиссии, невроз, сахарный диабет, деформации костей и суставов конечностей, склонность к аллергическим реакциям, избыточный вес.

Строение тотального эндопротеза тазобедренного сустава- чашка (вертлужная впадина)с вкладышем, ножка и заменитель головки

Эндопротезирование тазобедренного сустава — это операция по замене части сустава искусственным компонентом (имплантатом). Все многообразные виды хирургии в этой области делятся на две группы: частичное и полное (тотальное) протезирование. Гемиартропластика (неполное протезирование) предусматривает замену бедренной головки при сохранении вертлужной впадины. При тотальной хирургии осуществляется замена вертлужной впадины и бедренной головки.

Вид оперативного лечения выбирает хирург-ортопед принимая во внимание следующие факторы:

  • Возраст пациента;
  • Состояние костной и хрящевой ткани;
  • Характер патологического процесса (травма, болезнь);
  • Общее состояние здоровья.

В отношении пациентов преклонного возраста чаще применяют частичное протезирование, поскольку данная операция является более щадящей, и не сопряжена с обильной кровопотерей. Недостаток – относительно недолгий срок службы эндопротеза (5-6 лет).

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава —технически сложная операция, во время которой удаляется хрящевая ткань и субхондрональные кости, опиливаются поверхности сустава, после чего происходит установка эндопротеза (по цементной или бесцементной технологии). Недостаток – длительное время пациент находится под наркозом, травмируются мягкие ткани, не исключена значительная потеря крови. Преимущество — длительный срок службы имплантата, полное восстановление функциональности сустава.

Хирургическая техника для обеспечения доступа к суставной связке выбирается в период подготовки к операции с учетом нескольких факторов:

  • Характер и масштаб патологии;
  • Состояние костно-суставной ткани;
  • Состояние здоровья и возраст пациента;
  • Личный опыт и наработки хирурга.

Методика проведения операции зависит от выбора доступа (разреза) к участку, где проводятся хирургические манипуляции. Разрез может быть передним, переднебоковым, задним, комбинированным.

При проведении операций по эндопротезированию тазобедренного сустава чаще всего применяется задний доступ, который является наиболее физиологичным, в наименьшей степени травмирует мягкие ткани, нервны и мышцы, а также снижает вероятность повреждения отводящего механизма.

Расширенный доступ к оперируемому участку применяют при проведении повторных операций, необходимость которых вызвана врачебным просчетом, отторжением имплантата или вторичной травмой. Широкий доступ обеспечивает полный обзор бедренной кости. Разрез может быть прямым продольным, иметь дугообразную или крюкообразную форму.

Цементная или бесцементная фиксация эндопротеза

После того как разрез будет сделан, хирург аккуратно раздвигает мышцы и фасции, вскрывает суставную капсулу, проводит резекцию поврежденных фрагментов. Удаляется бедренная головка, вертлюжная впадина тщательно очищается (при тотальной операции вертлужная впадина удаляется вместе с бедренной головкой).

Следующий этап — установка фиксирующего протеза (на металлические стержни или цемент), затем апробирование дистальной области искусственного сустава. Если отклонения не обнаружатся, хирург обрабатывает костномозговой канал, куда вставляет ножку протеза, а головка имплантата вводится в вертлужную впадину (или в искусственную полусферическую чашку). После установки тотального или частичного протеза рана послойно ушивается, вставляются дренажные трубки.

Осложнения после операции по эндопротезированию тазобедренного сустава развиваются нечасто, но пациент должен знать о возможных последствиях, среди которых наиболее вероятными являются:

  • Инфицирование раны;
  • Образование тромба;
  • Отторжение имплантата;
  • Вывих протеза;
  • Обострение хронических заболеваний.

Пациент находится под постоянным контролем бригады врачей, поэтому риски неблагоприятных последствий сводятся к минимуму. Операция и восстановление проводятся по детально отработанным техникам, что уменьшает вероятность возникновения непредвиденных ситуаций.

Ревизионное эндопротезирование

Ревизионное эндопротезирование — вторичная операция, которая применяется в том случае, если после установки имплантата возникли серьезные осложнения, в частности:

  • Асептическое расшатывание суставных компонентов;
  • Гнойное инфицирование;
  • Перелом ножки протеза;
  • Образование рубцово-спаечной ткани в области чашки сустава;

Техника ревизионного эндопротезирования принципиально отличается от первичной хирургии. Плановая операция по установке эндопротеза проводится по стандартизированной схеме, а ревизионное вмешательство в каждом случае требует применения уникальной техники.

Осложняющим фактором является значительная потеря костной ткани, окружающей эндопротез. Хирургу приходится удалять цементный сустав, проводить чистку суставных поверхностей, после чего устанавливать новые компоненты имплантата.

При развитии тотального гнойного процесса не всегда удается провести восстановление сустава с применением протеза, поскольку сепсис быстро распространяется на мягкие ткани и органы. К счастью, гнойное инфицирование является крайне редким осложнением после хирургической операции. В основном, при проведении ревизии удается устранить дефекты, возникшие после первичной хирургии.

Послеоперационный период

Операция проводится под общей анестезией и длится, в среднем, 2 часа. Время нахождения в послеоперационной палате – три часа. Если за это время не появится признаков осложнений, пациента транспортируют в постоянную палату. В первые дни показаны обезболивающие препараты, средства, разжижающие кровь, антибиотики. Рана находится под стерильной повязкой. При выраженном болевом синдроме возможно эпидуральное введение лекарств под контролем систем типа IV-PCA.

Ранняя реабилитация

На третий день после операции начинается тренировка конечности — это необходимо для предотвращения атрофии мышц и образования тромбов.

Цементная или бесцементная фиксация эндопротеза

Первое упражнение – подъем-опускание стопы (ножной насос) необходимо делать каждые 10 минут. Вначале будет сложно, но отказываться от физической активности ни в коем случае нельзя. Правильная реабилитация представляет не меньшую важность, чем технически грамотное проведение операции.

Второе упражнение — вращение стопы при неподвижном коленном суставе (по часовой стрелке, и в противоположную сторону)

Третье упражнение — напряжение-расслабление мышцы передней поверхности бедра (параллельно будут напрягать икроножные мышцы)

На четвертый день добавляется тренировка коленного сустава с фиксацией пятка. Пятка двигается по направлению к ягодицам с одновременным сгибанием колена. Тазобедренный сустав сгибать более чем на 90 градусов нельзя!

На пятый день начинается тренировка на боковую амплитуду движений – отведение ноги в сторону и возвращение в исходное положение. Тренировки проводятся в клинике 8-10 дней, после чего пациента выписывают (если нет осложнений) для продолжения курса реабилитации дома.

Вставать можно и нужно на следующий день после операции. Врач по ЛФК научит вас ходить с помощью костылей или ходунков. Не бойтесь опираться на больную ногу, но движения должны быть аккуратными. Нагрузка увеличивается с каждым днем под контролем специалиста. Не переживайте по поводу отечности в районе бедра — это нормальное явление. Отеки могут сохраняться несколько месяцев.

Важно научиться правильно ходить – вначале опускается пятка на пол, затем переносится вес на полную стопу. Старайтесь, чтобы шаги были ритмичными и плавными. Если прооперирован правый сустав, опорный костыль должен быть под левой рукой (и наоборот). При подъеме по лестнице надо делать по одному шагу, опираясь на перила рукой, противоположной прооперированному суставу.

  • возраст
  • образ жизни
  • профессия
  • причины возникновения заболевания
  • наличие аллергий

Что представляет собой эндопротез

Пациенты внимательно относятся к выбору эндопротеза, понимая, что от свойств медицинской металлоконструкции во многом зависит качество жизни после операции. Но эти переживания не имеют основания, ведь авторитетный хирург никогда не использует материалы низкого качества. Хорошо выполненная операция — это визитная карточка ортопеда-травматолога, определяющая его успешность как специалиста, доверие пациентов и, соответственно спрос на медицинские услуги.

В период подготовки к операции врач обязательно расскажет, какие эндопротезы могут быть применены в конкретном случае, какие недостатки и достоинства есть у каждой конструкции. Пациент получит исчерпывающую информацию о применяемых протезах и получит рекомендации специалиста, которые помогут сделать обоснованный выбор.

Все виды эндопртезов делятся на три группы по типу закрепления в суставе: имплантаты с цементной, бесцементной и гибридной фиксацией. Элементами бесцементной конструкции являются: головка, опорная ножка, чаша и вкладыш. У цементного протеза аналогичное устройство, но только вертлужный компонент является цельным (то есть, не разделен на чашу и вкладыш).

По конструктивному устройству различают однополюсные и двухполюсные эндопротезы. Однополюсные используют для замены головки шейки бедренной кости, двухполюсные – для замены головки и вертлужной впадины тазобедренного сустава.

Чашка эндопротеза (вертлужный компонент)

Чашка эндопротеза тазобедренного сустава называется в ортопедии вертлужным (или ацетабулярным) компонентом. Это часть протеза, закрепляемая в области вертлужной впадины по цементной или бесцементной методике. Форма компонента может быть полусферической или низкопрофильной (с меньшей областью внешнего выступа).

Низкопрофильные конструкции обеспечивают широкий диапазон движений, но, в то же время являются менее надежными при высоких нагрузках, поскольку низкие бортики не могут предотвратить смещение (вывих) головки бедренной кости из чаши эндопротеза. В последние годы получили распространение модернизированные конструкции, в которых бортики чаши укреплены дополнительными козырьками.

Чашки цементной фиксации изготавливают из высокомолекулярного полиэтилена, бесцементные — из титанового сплава (добавляется алюминий и ниобий). Поверхность бесцементных чашек грубовато-шероховатая, что обеспечивается покрытием из мелких зернистых шариков. Через отверстия на поверхности детали эндопротеза проходят фиксирующие винты или стрежни.

Конструктивные особенности эндопротезов для тазобедренного сустава

Как не существует одинаковых черт лица, так нет в природе двух абсолютно одинаковых суставов. У каждого человека есть анатомические особенности скелетной системы (различия по размерам, форме, расположения кистей, сухожилий, связок). Именно поэтому выпускается множество типоразмеров имплантатов — разнообразие моделей позволяет выбрать подходящий вариант конструкции. Абсолютная совместимость ножки протеза и сустава достигается после обработки канала бедренной кости.

Бесцементные ножки эндопротеза имеют шероховатую структуру, что позволяет костной ткани врастать в основание протеза. Метод установки конструкции этого типа называется техникой «плотной посадки» (press-fit). Проще говоря, ножка вколачивается в канал бедренной кости после его предварительной обработки под форму основания протеза.

Для производства бесцементных эндопротезов используют сплавы на основе титана, отличающего лучшими показателями биологической совместимости. Внешним покрытием ножки бесцементного протеза является гидроксиапатит кальция или другие составы, ускоряющие процесс врастания кости в структуру искусственного материала.

Производители эндопротезов применяют собственные технологии и решения, придающие конструкциям определенные свойства. Для более плотной посадки в костном канале ножка укрепляется различными выступами, ребрами, дугами и прочими фиксирующими элементами. Подбор ножки осуществлялся по рентгенограмме. Травматолог прикладывает заранее заготовленные шаблоны внутриканальных оснований, определяя степень совместимости конфигурации с фрагментами сустава.

Форма ножки поможет быть прямой, расширяющейся кверху, изогнутой. Поперечное сечение основания протеза – круглое или четырехугольное. Какой бы ни был конфигурация имплантата, он должен решить главную задачу — обеспечить максимально возможную равномерность перехода нагрузки на кость по всей длине и окружности канала бедренной кости.

Чашка эндопротеза

Головка и вкладыш эндопротеза

Вкладыш устанавливается внутри чаши, а головка накручивается на конус ножки протеза. Головка в пределах анатомической амплитуды двигается внутри вкладыша. Контактные области протезов (вкладыш-головка) называют узлами трения. Срок службы эндопротеза зависит от износостойкости материалов в зоне соприкосновения. По видам шарнирных пар в области трения различают следующие сочетания:

  • Металл-металл;
  • Металл-керамика;
  • Металл-полиэтилен;
  • Керамика-полиэтилен.

Врач выбирает конструкцию с учетом клинический картины и физиологических особенностей костно-мышечного аппарата пациента.

Виды операций по эндопротезированию тазобедренного сустава

Выбор техники проведения операции

Подбор вида эндопротеза: Какие эндопротезы тазобедренного сустава для каких пациентов?

Головка бедренной кости эндопротеза насаживается на верхний конус ножки эндопротеза и скользит в чашке (вертлужной впадине).

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

Чашка эндопротеза

Головка бедренной кости эндопротеза

Существуют два метода фиксации-цементная и бесцементная.

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.

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».

Успех эндопротезирования тазобедренного сустава в наибольшей степени зависит от мастерства хирурга и правильного подбора протеза. Логично, что хирург сам выберет имплант и способ фиксации.

Факторы, которые учитывают при выборе эндопротеза:

  • Пол и возраст пациента. Пациентам моложе 55 лет лучше ставить бесцементные протезы. В имплантах с цементной фиксацией больше всего нуждаются женщины, из-за высокой частотой развития остеопороза в постменопаузальном периоде.
  • Ширина канала бедренной кости. При узком канале врачи предпочитают эндопротезы с бесцементной фиксацией. Если кости тонкие и довольно широкий костный канал – ему ставят цементный протез.
  • Плотность костной ткани. Для нормального врастания бесцементного импланта требуется хороший остеогенный потенциал. Если же у пациента низкая плотность костной ткани или имеется остеопороз – протез лучше зафиксировать цементом.
  • Наличие переломов. Врачи считают, что при переломах лучше всего ставить цементный протез. Однако ведутся клинические исследования, в которых активно изучается эффективность установки имплантов с бесцементным типом фиксации.

Несомненно, оба вида эндопротезирования имеют как преимущества, так и недостатки. Однако в целом исход операции зависит не только от стоимости и характеристик импланта. Как мы уже говорили: все в руках хирурга!

Таблица 2. Плюсы и минусы разных видов эндопротезирования.

 

Цементный

  1. Невысокая стоимость.
  2. Равномерное распределение нагрузки на кость.
  3. Возможность добавить антибиотик в цемент с целью профилактики инфекции.
  4. Возможность установки при выраженном остеопорозе.
  1. Отсутствие выбора пары трения (только метал полиэтилен).
  2. Значительные сложности при выполнении ревизионных операций.
  3. Риск развития синдрома имплантации костного цемента.
 

Бесцементный

  1. Возможность выбора пары трения.
  2. Более долгое функционирование за счет врастания в кость.
  3. Меньшее количество трудностей при выполнении ревизионных операций.
  4. Отсутствие риска развития синдрома имплантации костного цемента.
  1. Менее равномерное распределение нагрузки на кость.
  2. Риск недопогружения чашки импланта.
  3. Более высокая вероятность перелома в ходе хирургического вмешательства.

Отличие цементных и бесцементных моделей эндопротезов тазобедренного сустава заключается в принципе их фиксации. Бесцементные компоненты эндопротеза покрыты пористым или гидроксиапатитовым покрытием, устанавливаются в кость по методу «плотной посадки» и впоследствии кость врастает в поверхность импланта. Цементные эндопротезы фиксируются в кости специальным полимерным цементом, изготовленным из полиметилметакрилата.

Цементные и бесцементные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава отличаются. Цементные ножки эндопротеза гладкие, а бесцементные – шероховатые. Цементные чашки изготавливаются из высокомолекулярного поперечно-связанного медицинского полиэтилена, а бесцементные делают из металлических сплавов с шероховатой наружной частью.

Есть два компонента эндопротеза тазобедренного сустава, которые фиксируются к кости – ножка и чашка. Оба эти компонента могут быть цементными или бесцементными. Если один из них цементный, а другой – бесцементный, то такой эндопротез называют гибридным или реверс-гибридным.

Костный цемент используется в медицине уже более 50 лет, и он находит себе применение не только в эндопротезировании для фиксации компонентов эндопротеза к кости, но и в других специальностях (для пластики тел позвонков, в стоматологии и т.д.). Костный цемент заполняет пространство между эндопротезом и костью и формирует эластичную зону, которая работает не только как амортизатор, поглощающий удары, но и равномерно распределяет нагрузку по всей кости, окружающей эндопротез.

Равномерное распределение нагрузки от эндопротеза к кости особенно важно для ножки эндопротеза тазобедренного сустава, которая, как правило, имеет неидеальную адаптацию своей формы к форме канала бедренной кости, что приводит к появлению зон повышенной и сниженной нагрузки (неравномерное распределение сил).

Костный цемент по своей химической сути является плексигласом, или, точнее, полиметилметакрилатом. Иногда костный цемент называют акриловым цементом. Впервые полиметилметакрилат в медицине применили в 1940-х годах для заполнения дефекта костей лицевого черепа. Оказалось, что полиметилметакрилат прекрасно уживается с тканями человека (тканевая совместимость), другими словами, ученые наконец-то нашли материал, который можно успешно использовать в костной хирургии, а ведь попытки найти такой материал велись еще в конце 19 века.

В настоящее время в мире ежегодно выполняется несколько миллионов цементных эндопротезирований суставов и такой способ фиксации эндопротеза очень надежен, а сама конструкция – долговечна.

Костный цемент, который используется для эндопротезирования тазобедренного сустава, поставляется в коробке, внутри которой есть пакетик с порошком (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором) и ампула с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор).

Две дозы костного цемента: ампулы с жидкостью (метилметакрилат мономер, стабилизатор, ингибитор) и порошок, высыпанный из двух пакетов (преполимеризованный полиметилметакрилат в смеси с аморфным порошком-инициатором)

На операции жидкость из ампулы выливают в порошок и перемешивают, после чего начинается процесс полимеризации – цемент сначала становится жидким, как тесто, а через 5-8 минут он твердеет. На ощупь затвердевший цемент напоминает камень, но в опытах с большой нагрузкой он ведет себя как твердая резина, т.е. обладает свойствами эластичности, амортизируя нагрузки.

Костные цементы различаются по вязкости (низкая, средняя и высокая).

Во время полимеризации костный цемент разогревается, причем чем толще слой цемента, тем выше эта температура. В эксперименте температура полимеризации достигает 120-140 градусов, но в теле человека она обычно повышается до 70-80 градусов за счет того, что толщина цементной мантии редко превышает 5 мм и, кроме того, цемент охлаждает кровь.

Важной особенностью костного цемента является то, что в него до полимеризации можно добавить порошок антибиотика, который в некоторых случаях снижает вероятность развития инфекционных осложнений.

Костный цемент выпускают те же фирмы, что и эндопротезы тазобедренного сустава (Zimmer, DePuy, Stryker, Smith

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о суставах