Из какого металла изготавливают коленные протезы. Искусственные суставы для эндопротезирования. Что делать после операции

Протезирование суставов – это ортопедическая операция, которая заключается в замене изношенного, разрушенного сустава на искусственный сустав.

Разрушение сустава может происходить по разным причинам, основными причинами разрушения являются артроз суставов, воспалительные заболевания суставных поверхностей, врожденные аномалии развития суставов и др.

Артроз тазобедренного сустава (слева) и эндопротез тазобедренного сустава (справа)

Операции по протезированию суставов применяются в медицинской практике с 60-х годов прошлого столетия, то есть уже более 50 лет. На сегодняшний день замена суставов является обыденной, привычной операцией и относится к золотому стандарту при лечении серьезных нарушений в работе различных суставов.

Эндопротез голеностопного сустава

Протезирование назначают при последних стадиях артроза, когда хрящевая ткань практически или полностью разрушена и имеются костные деформации. Благодаря замене пораженных суставов можно полностью избавиться от страшных, мучительных болей, полностью восстановить свободу движения в суставах, вернуться к привычной полноценной жизни.

Показания и противопоказания к протезированию

Замена суставов осуществляется при следующих признаках:

• Пораженный сустав теряет практически все свои двигательные способности, что приводит к инвалидности больного и его неспособности себя обслуживать;
• Сильнейшие мучительные боли при любых движениях в суставе, которые заставляют больного постоянно принимать обезболивающие препараты;
• Врожденные или приобретенные патологии сустава.

Замена сустава противопоказана при серьезных заболевания сердца и сосудов, онкологических заболеваниях, а также при наличии инфекционных заболеваний. После лечения инфекции замена сустава разрешена.

Виды искусственных суставов

В настоящее время возможно заменять практически все виды суставов: тазобедренный сустав, коленный сустав, локтевой сустав, плечевой сустав, суставы пальцев ног, суставы пальцев рук, голеностопный сустав, лучезапястный сустав, межпозвоночные диски.

Эндопротез локтевого сустава

Виды и методы фиксации протезов

Современные протезы суставов изготавливаются из лучших высокопрочных, высокотехнологичных металлических сплавов. Различаются искусственные суставы по виду соприкасающихся, трущихся друг об друга материалов. Существует несколько основных видов:

• металл – металл;
• металл – полимер (высокомолекулярный полиэтилен);
• керамика – металл.

Виды материалов для протезов суставов

Наиболее долговечным является пара металл – керамика, срок службы таких протезов составляет свыше 20 лет.

Виды материалов для эндопротеза тазобедренного сустава

Фиксируют протезы в кости двумя способами: цементная и бесцементная фиксация. У пожилых людей искусственный сустав фиксируют в кости с помощью биополимерного клея — цементная фиксация. У молодых людей чаще применяется бесцементная фиксация, сустав закрепляется в кости специальными креплениями, в дальнейшем он обрастает костными тканями, что обеспечивает дополнительную фиксацию сустава в кости.

Пара трения керамика-керамика (слева) и полимер-металл (справа)

Операция по замене сустава

Перед протезированием проводят курс лечения антибиотиками. Операцию проводят под общей или эпидуральной анестезией. В ходе операции в области пораженного сустава разрезаются мягкие ткани, обеспечивается доступ к суставу. С помощью специальных медицинских инструментов разрушенный сустав удаляется, на его место устанавливается искусственный сустав. Затем врач подгоняет сустав по необходимому местоположению, фиксирует его, проверяет работоспособность нового сустава.

После всех манипуляций врач зашивает место разреза. Для исключения попадания инфекции в оперируемый сустав после операции пациенту назначают антибиотики. Для исключения образования тромбов после операции также назначают разжижающие кровь препараты.

Составные части протеза тазобедренного сустава

Период реабилитации после протезирования суставов составляет от 3 до 6 недель. Реабилитация зависит от вида протезируемого сустава, возраста пациента, общего состояния здоровья и других факторов.

Интересное видео

Подобрать самый лучший и долговечный искусственный коленный сустав или же имплантаты для другого сочленения должен врач, учитывая индивидуальные потребности пациента. Современные производители протезов предлагают много вариантов конструкций, изготовленных из разных материалов. Правильно подобранный эндопротез служит долго, с ним человек не будет испытывать дискомфорта и проблем с передвижением.

Виды эндопротезов

Каждый индивидуальный имплантат имеет отличительные характеристики, поэтому выбрать подходящий протез должен доктор. В зависимости от принципа конструкции различают:

• Однополюсные. Если протезируется бедренный сустав, заменяется только головка сочленения.
• Двухполюсные. В этом случае протезированию подлежат впадина и головка бедренной кости.

По способу фиксации:

• Безцементная. Искусственный сустав в месте крепления имеет глубокие борозды и впадины, в которые прорастают костные структуры. Со временем кости срастаются с протезом, из-за чего он надежно крепится и соединяет сочленение с конечностью.
• Цементная. Импланты крепятся при помощи клеящего раствора. Из-за того, что цементное клеящее вещество является крепким и трудноотделимым от кости, такой вид фиксации не стоит применять людям, у которых в дальнейшем предвидится повторная замена эндопротеза.
• Гибридная. Для крепления ножки используются жидкие клеящие вещества, а чашка фиксируется безцементным способом.

Разновидности эндопротезирования

Методов протезирования существует большое количество, поэтому они условно разделяются на такие группы:

• Частичная замена. Во время операции врач удаляет шейку, головку и фрагменты суставного ложа, при этом проводится неполное эндопротезирование тазобедренного сустава. Искусственное ложе делают из металла либо керамики, фиксация проводится при помощи цементного клея.
• Тотальное протезирование. Назначается в ситуациях, когда суставные структуры полностью разрушены, поэтому заменяется все сочленение. Чтобы в послеоперационный период не возникло негативных последствий, пациенту рекомендуется следить за весом и не допускать его набора.
• Замена суставных поверхностей. Проводится в случае, когда дегенеративным изменениям подвержены лишь некоторые участки сочленения. На пораженные поверхности накладываются пластины, которые будут выполнять функции здоровых структур сустава. Процедура считается малоинвазивной, поэтому после нее реабилитационный период недлительный.
• Ревизионное протезирование. Назначается в случае, когда по тем или иным причинам возникла необходимость в замене старого эндопротеза новым. Это может случиться после истечения сроков эксплуатации импланта и нарушения функционирования. Повторное эндопротезирование назначается при развитии послеоперационных осложнений, когда, например, организм отторгает чужеродный предмет.

Из чего сделаны имплантаты?

Протезы отличаются материалами, используемыми для изготовления:

• Металл-металл. В этом случае эндопротезы тазобедренного сустава или коленного изготавливают из сверхлегких и прочных металлических сплавов. Хорошо зарекомендовали себя титановые протезы, которые считаются крепкими, поэтому их устанавливают активным и подвижным пациентам.
• Металл-полиэтилен. Имплант изготовлен из титана и пластика, поэтому он менее прочный и долговечный. Такие виды протезов устанавливаются пациентам, ведущим неактивный образ жизни.
• Керамический. Эти протезы долговечные, безопасны и износостойкие, поэтому применяются для молодых пациентов, регулярно занимающихся спортом и ведущих активную, подвижную жизнь. Единственным минусом эндопротеза из керамики считается высокая стоимость, поэтому не каждый больной может его себе позволить.
• Керамика-пластик. Материалы, используемые для изготовления такого вида протеза, не очень прочные, поэтому его устанавливают пожилым больным, которые мало двигаются и у них отсутствуют риски преждевременного изнашивания и выхождения из строя искусственного сустава.

Независимо от того, какой материал был применен для производства конструкции, весит она немного. Например, средний вес тазобедренного эндопротеза не превышает 400-500 г.

На каких сочленениях проводится операция протезирования?

Специализированные клиники, занимающиеся установкой эндопротезов, меняют коленный, локтевой плечевой и тазобедренный сустав. Имплантация проводится и на мелких сочленениях, например, фалангах пальцев. Замена бедренной части или коленных суставов производится намного чаще, а вот - операция редкая, потому как из-за сложности строения, искусственный аналог сустава сделать и подобрать намного сложнее.

Срок службы?

Если пациент соблюдал все рекомендации врача, следил за весом и контролировал свое здоровье, в среднем протез служит до 15-25 лет. Но срок службы эндопротеза тазобедренного сустава либо коленного зависит от многих факторов, чтобы уменьшить износ, рекомендуется соблюдать такие правила:

• своевременно лечить инфекционные заболевания и не давать распространяться воспалению по всему организму;
• не поднимать большие тяжести;
• предотвращать чрезмерное сгибание искусственного сустава;
• не допускать развития остеопороза.

После того как имплант тазобедренного сустава либо колена отслужит свой срок, назначается ревизионная операция, во время которой будет установлен новый эндопротез. Зачастую титановый протез ставят молодым и активным мужчинам и женщинам. А гибриды титанов, пластмассы и керамики рекомендуется применять людям преклонного возраста, потому как изнашиваются такие искусственные сочленения намного быстрее.

Производители протезов для эндопротезирования

На рынке изготовления качественных, удобных и долговечных эндопротезов хорошо зарекомендовал себя:

• американский производитель Zimmer, производящий чашки «Зиммер»;
• Stryker, выпускающий систему Omnifit;
• DePuy, выпускающий ножки эндопротезов тазобедренных суставов Corail, имеющие гидроксиапатитовое покрытие.

По качеству и долговечности протезы Zimmer или DePuy почти идентичны, но все же между ними есть отличия:

• метод фиксации;
• материалы покрытия;
• диаметр резьбы для винтов.

Как выбрать?

Подобрать подходящие виды коленных эндопротезов либо тазобедренных, поможет хирург, который будет проводить протезирование. Но стоит отметить, что качество российских протезов существенно уступает иностранным. Для совершенствования конструкции и устранения недостатков необходимо современное технологическое оборудование. Но отечественные производители пока не в состоянии себе такое позволить. Поэтому американские фирмы, изготавливающие искусственные имплантаты, более популярны и предпочтительны.

Пациенту выбирать и покупать протез на свое усмотрение не рекомендуется. Для безопасного проведения операции важен не только сам эндопротез, к нему необходимо иметь соответствующий набор инструментов, которого у хирурга может и не оказаться. Если больной не согласен с предлагаемым вариантом, врач всегда сможет подобрать альтернативу.

В тазобедренном суставе тазовая и бедренная кость находятся в подвижном сочленении. Сустав имеет форму шара и способен двигаться во все стороны, запросто выдерживая даже очень большие нагрузки.

На тазобедренный сустав в организме ложится большая ответственность. Когда человек преодолевает пешком дистанцию в 5 км, сустав 10 000 раз испытывает нагрузку в 300 кг. Наклоны и распрямление тела, движение ног вперед и назад, повороты – все это сложный механизм, в котором задействован тазобедренный сустав.

Чтобы тазобедренный сустав был обеспечен максимальной подвижностью, шаровидная головка бедренной кости вставляется в вертлужную впадину таза. Для улучшения функции скольжения головки, она покрыта сверху толстым слоем хрящей и заключена в суставную сумку, в которой вырабатывается синовиальная (суставная) жидкость.

Благодаря этой жидкости суставной хрящ двигается в вертлужной впадине практически без трения. Дополнительная устойчивость достигается за счет самых сильных связок опорно-двигательного аппарата. Подвижность бедра становится возможной за счет сухожилий и мышц, располагающихся над костными выступами бедра.

Обратите внимание! При условии, что мышцы и хрящ здоровы, они могут выдерживать огромные нагрузки. Если в течение длительного времени они бездействуют, может развиться поражение хрящевой ткани и даже уменьшение глубины защитного хрящевого слоя.

Искусственный имплантат

Современный искусственный тазобедренный сустав значительно повышает качество жизни человека, который по каким-либо причинам утратил подвижность своего естественного сустава. Искусственный сустав обеспечивает пациенту возможность полноценно трудиться, заниматься спортом и отдыхать.

Имплантационное направление в медицине на сегодняшний день считается одним из успешных и востребованных методов лечения суставных патологий.

Что собой представляет искусственный сустав

Суставной тазобедренный имплантат заменяет вертлужную впадину и головку бедра. Сегодня замена больных частей сустава стала возможной с максимальным сохранением костной массы.

При вмешательстве первичном больные участки сустава заменяют искусственным тазобедренным имплантатом, который состоит из вертлужной впадины и стержня бедра. Стержень запрессовывается или цементируется в бедренной кости пациента. Примерно то же самое происходит и с вертлужной частью: она запрессовывается, цементируется или прикручивается болтами к тазовой кости.

На бедренный стержень устанавливают круглый шарнир, который свободно двигается в вертлужной впадине. Срок службы такого искусственного сустава составляет около 15-20 лет.

Когда имплантат выйдет из строя, пациенту потребуется повторная операция. Искусственный тазобедренный сустав в этом случае заменяется новым полностью или частично.

Из чего делают эндопротезы

На функциональность и срок эксплуатации искусственных протезов оказывают влияние разные факторы, одним из которых является материал, применяемый для изготовления имплантатов. К другим факторам относятся:

1. Возраст и вес пациента.
2. Трение суставных поверхностей.
3. Устройство костей.
4. Физическая активность.
5. Сопутствующие заболевания (хронический полиартрит и т.д.)

Чтобы сустав прослужил максимально долгий срок, производитель при изготовлении эндопротезов предъявляет к материалу самые высокие требования. Материал должен быть:

• быть стойким к коррозии;
• совмещаться с тканями и органами;
• обеспечивать надлежащий прирост костной ткани.

Большая часть современных бедренных стержней и вертлужных впадин производится из титановых сплавов, которые отлично совмещаются с тканями организма. Востребован в этом плане и хром-кобальт. Чтобы обеспечить имплантатам высокую прочность, в процессе изготовления стержни бедра проходят горячую ковку.

В пару трения могут входить головки из сплава хром-кобальт или керамические головки бедра в комбинации с керамическими или полиэтиленовыми вкладышами.

Как крепится тазобедренный сустав

При выборе имплантата и типа его крепления необходимо руководствоваться следующими факторами:

1. состояние костной ткани;
2. уровень физической активности;
3. общее состояние здоровья пациента.

Эндопротез бедра, как впрочем, и искусственный коленный сустав, нужно прочно присоединить к аутогенной костной массе. Для этого протез зажимается винтами или цементируется. Для этого используется костный цемент – быстроотвердевающий полимерный материал.

Цементированный имплантат

Цемент моментально фиксирует вертлужную впадину в тазовой кости, а в кости бедренной – стержень бедра. Такой тазобедренный сустав в скором времени можно подвергать полноценным нагрузкам.

Нецементированный имплантат

Здесь вертлужная впадина крепится винтами или ее запрессовывают в тазовую кость, аналогично в бедренную кость запрессовывается стержень.

Комбинированная форма или гибридный искусственный сустав бедра

Такая комбинация объединяет в себе преимущества первых двух методов. Происходит запрессовка или винтовой крепеж вертлужной впадины в тазовой кости, а стержень протеза цементируется в бедренную кость. Это необходимо, если никак уже невозможно провести.

Совмещаемые с костной массой материалы имеют шероховатую поверхность, благодаря которой костная ткань врастает в структуру эндопротеза. Чем лучше кость, тем быстрее и прочнее происходит врастание.

Эндопротезирование тазобедренного сустава давно уже стало классикой ортопедии. Эта операция проводится по многим показаниям, включающим в себя артриты, артрозы, некрозы тазобедренного сустава, а также травмы и переломы, консервативное лечение которых сопряжено с большим количеством осложнений, например, при переломе шейки бедра.

Перед процедурой замены тазобедренного сустава израильские специалисты проводят развернутую диагностику сустава, а также общего состояния организма пациента. Это позволяет подобрать наиболее подходящий тип протеза и крепления. Ведь чем лучше подходит организму пациента эндопротез, тем дольше будет срок его службы.

Типы операций

Выбор подходящей операции по замене тазобедренного сустава во многом определяется состоянием сустава, сохранностью его отдельных элементов. На сегодняшний день можно выделить следующие основные типа замены бедренного сустава:

• однополюсное протезирование, то есть замена какой-то одной части сустава;
• тотальное (двуполюсное) протизерование, при котором все части сустава меняются на искусственные;
• артропластика, при которой заменяется только поврежденная хрящевая ткань сустава.

Способы крепления искусственного тазобедренного сустава

По типу фиксации эндопротезы тазобедренного сустава можно разделить следующим образом.

Протезы с цементной фиксацией , при которой имплантат фиксируется к костям пациента с помощью специального костного цемента. Такой тип искусственного тазобедренного сустава показан к установке при слабых костях или широкой области протезирования, поскольку он укрепляет область вокруг протеза. При замене тазобедренного сустава в Израиле в состав костного цемента также добавляется антибиотик, который, постепенно выделяясь, предотвращает микровоспаления вокруг искусственного элемента.

Протезы с бесцементной фиксацией . Структура этого имплантата шероховатая, что помогает здоровой костной ткани как бы врастать в протез, укрепляя его. Такой тип протезирования обычно показан молодым пациентам, у которых предполагается ревизионная замена импланта вследствие естественного износа через 20−25 лет службы.

Комбинированный протез с обоими типами фиксации . Этот метод применяется при тотальном протезировании сустава с неравномерно поврежденными элементами. Чаще искусственная вертлужная впадина крепится в костях таза естественным образом (вставляется), а ножка протеза фиксируется в бедренной кости с помощью цемента.

Материалы, используемые для эндопротезов тазобедренного сустава

Основные материалы, из которых изготавливаются имплантаты — это пластик, керамика и металлические сплавы. Разумеется, все эти материалы прошли тесты на биологическую совместимость и не могут вызвать отторжения или аллергических реакций. При выборе материала для эндопротеза учитывается состояние пациента и метод операции.

Пластиковые компоненты сустава обычно используются в том месте, где должно происходить скольжение элементов, то есть в поверхности вертлужной впадины. Для этого используется сверхпрочный пластик или полиэтилен, свойства которых приближаются к человеческому хрящу.

Керамические элементы тоже применяются в движущихся частях эндопротеза. Такие протезы очень прочные и ударостойкие, однако более тяжеловесные, чем те, в которых использованы пластиковые элементы.

Металлические элементы эндопротеза — это почти всегда ножка и шейка протеза, хотя титановые сплавы могут применяться и для изготовления искусственной головки сустава. Обычно в таких случаях вертлужная впадина также изготавливается из металла.

Нужно отметить, что все виды эндопротезов тазобедренного сустава , применяемые ортопедами развитых в медицинском плане стран, постоянно совершенствуются и становятся все более надежными и долговечными.

Использованы материалы сайта zamena-sustava.com

Ничто не вечно под луной! Все в этом мире рождается, живет и умирает: люди, растения, города, государства, и даже звезды и планеты. Во время жизни мы постепенно теряем то, что получили при рождении - зубы, волосы, суставы, конечности. Но человечество не привыкло унывать, успешно осваивая искусственную замену - протезирование.

История протезирования

Люди с самых древних времен пытались найти замену утраченным частям тела. Как правило, протезы не представляли ни функциональной, ни косметической ценности. Самый древним протезом считается искусственный глаз, найденный в Иране рядом с женским скелетом (датируется 2900-2800 годами до нашей эры). Он изготовлен из легкого материала в виде полусферы. Покрытый золотом, он больше говорит о статусе женщины, чем сохраняет красоту лица.

Часто протез изготавливался простой формы, чтобы позволить человеку продолжать свою профессиональную деятельность : крюки, кольца, клещи. Только с развитием промышленности появилась возможность имитировать сгибающиеся суставы. Последние годы протезирование развивается все быстрее, используя новые технологии, материалы, приспособления и оборудования.

Возможно, в скором времени протезирование сменит клонирование, искусственно выращенные биоматериалы, позволяющие полностью восстановить утраченные функции организма.

Виды протезирования

Протезирование различается по следующим показателям:

1. По функциональности:

• рабочий;
• косметический.

1. По степени вживленности:

• вживленные;
• съемные.

Вживленный протез Съемный протез

Наиболее простым и в то же время самым востребованным является установка протезов зубов и суставов (эндопротезирование суставов).

Замена суставов

Эндопротезирование суставов представляет собой операцию, во время которой разрушенный сустав заменяется искусственным, анатомически идентичным суставом, выполненным из специальных материалов. Эндопротезирование выполняется на следующих местах:

1. Тазобедренный сустав.
2. Коленный.
3. Плечевой.
4. Локтевой.
5. Лучезапястный.
6. Межфаланговый.
7. Голеностопный.

Замена сустава - это протезирование на имплантах . Современные импланты представляют собой сложные изделия, узлы трения, позволяющие восстановить двигательные функции конечностей. Выполняются из следующих материалов:

Показания и противопоказания к операции

Нужна ли замена сустава, решает врач на основании рентгеновских снимков, выполненных в 2 проекциях. Можно использовать дополнительные исследования: компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Для операции существуют следующие показания:

Внутреннее протезирование на имплантах противопоказано при таких заболеваниях:

• заболевания сердца и бронхолегочной системы;
• тромбофлебит и тромбоэмболия;
• аллергические реакции;
• расстройства мышечной и нервной системы;
• гнойные инфекции.

Кроме того, существуют относительные противопоказания:

• большой вес, ожирение;
• гормональные расстройства;
• онкология;
• печеночная недостаточность.

Решение о проведении операции зависит от состояния больного, когда постоянная боль не снимается таблетками, уколами и физиотерапией.

Хирургическая операция

Протезирование на имплантах лучше рассмотреть на примере замены тазобедренного сустава. Тазобедренный и коленный сустав один из самых нагруженных во всем организме. Они воспринимают всю двигательную активность человека, а их разрушение - это полный отказ от полноценной жизни.

Операция на ноге проходит под общей или спино-мозговой анестезией. По объему заменяемого сустава подразделяются на:

• поверхностные;
• тотальные;
• ревизионные.

По виду крепления протезов разделяется цементная и бесцементная фиксация. Тотальное тазобедренное протезирование на имплантах имеет следующий порядок:

1. У лежащего на боку пациента выполняется кожный и мышечный разрез.
2. Изменение положения ноги позволяет освободить головку сустава.
3. Удаление головки бедренной кости и подготовка впадины в тазовой кости.
4. В бедренную кость вставляется ножка протеза.
5. Во впадину тазовой кости устанавливается чаша с вкладышем из полиэтилена.
6. На ножке устанавливается головка эндо протеза.
7. Очищение разреза от крови и обломков кости.
8. Сшивание тканей.

Послеоперационный период и реабилитация

Период полного восстановления двигательной активности может занять от 6 месяцев до 1 года. Обычно послеоперационный период выглядит подобным образом:

Следует строго соблюдать послеоперационные правила:

1. Не сидеть на низких стульях.
2. Не скрещивать ноги в любом положении сидя или лежа.
3. Не делать резких поворотов тела при фиксированной нижней части.

Конечно, есть вероятность послеоперационных осложнений: воспалений, гематом, нагноений, отторжение протеза, образование тромбов и другие неприятностей, но соблюдение необходимых правил снижает вероятность их появления.