Современный взгляд на первичное эндопротезирование тазобедренного сустава

Полулях Михаил Васильевич — доктор медицинских наук, профессор, ортопед-травматолог высшей категории, Заслуженный врач Украины. Республиканский центр эндопротезирования.
ГУ "Институт травматологии и ортопедии НАМН Украины"

Современный взгляд на первичное эндопротезирование тазобедренного сустава

Эндопротезирование суставов в настоящее время является одной из наиболее успешных операций в ортопедической хирургии. При этом лучших результатов достигают у больных пожилого возраста с пониженной физической активностью. У молодых пациентов более активный стиль жизни, что, конечно, влияет на срок функционирования протеза. Через 10 лет 8,20% больных нуждаются в ревизионном эндопротезировании, поэтому современные разработки направлены на увеличение срока функционирования протезов, особенно у пациентов молодого возраста, что достигается применением современных материалов в производстве протезов. Усовершенствование протезов происходит по многим направлениям: оптимизируют форму, методы фиксации и покрытия чашки и ножки протеза, пары трения между головкой и ацетабулярным компонентом, размеры головки.

Сегодня большое внимание уделяется парам трения между головкой и чашкой протезов. Наиболее распространены следующие пары трения: металл-полиэтилен (М-П), керамика-керамика (К-К), керамика-полиэтилен с поперечными связями (К-Ппз), металл-металл (М-М). Указанные пары трения имеют преимущества и недостатки, а для каждого конкретного больного необходимо выбирать золотую середину.

Самым распространенным в настоящее время остается протез с парой трения металл-полиэтилен. Однако полиэтилен в этой паре трения имеет высокий уровень стирания – от 0,1 до 0,5 мм в год. Необходимо учитывать, что оно происходит как в паре головки-вкладыша, так и в паре вкладыш-чашка. Продукты износа полиэтилена вызывают остеолиз бедренной кости и вертлужной впадины, что приводит к развитию гранулем и асептической нестабильности протеза.

Износостойкость полиэтилена чашки увеличивают путем поперечной «сшивки» полимерных цепей молекул полиэтилена, т. е. такую чашку можно применять в парах трения М-Ппз и К-Ппз. Научные данные свидетельствуют, что протрузия полиэтилена в паре МПЗ составляет 0,03-0,06 мм в год. Однако существенным недостатком ППЗ является его пониженная эластичность, что вызывает хрупкость и более выраженное остеорезорбтивное действие на костную ткань.

Изменения в чашке протеза касаются формы, полировки и более точной подгонки к обратной стороне полиэтиленового вкладыша. Кроме того, в современных моделях протезов ограничено количество отверстий для шурупов, а свободные от них отверстия закрывают соответствующими заглушками. Существуют модели, у которых вообще нет отверстий, однако в таких случаях возникают трудности с определением степени посадки чашки. Именно внутренняя поверхность и отверстия являются источником стирания полиэтилена, продукты которого проникают через отверстия в чашке и вызывают остеолиз дна вертлужной впадины. Продолжается дискуссия между сторонниками резьбовых чашек и запрессовывающихся чашек.

Современный взгляд на первичное эндопротезирование тазобедренного сустава
Шагом вперед было применение пара трения М-М с размером головки от 44 мм. Большая головка значительно уменьшает вероятность вывиха протеза благодаря увеличению так называемой jump distance. Сравнительный анализ 1181 случая протезирований показал, что в среднем у 1,5% больных возникали вывихи протезов, причем чем больше размер головки, тем меньше частота вывиха. При размере головки 28 мм вывихи возникали у 3,7% пациентов, 32 мм – у 1,2%, 36 мм – у 0,2%. Кроме того, пара М-М имеет меньший коэффициент трения (0,001-0,002 мм в год) по сравнению с парой металл-полиэтилен и, соответственно, меньшее истирание. Однако при применении таких протезов у ​​больных повышается содержание ионов Со3+ и Cr3+ в крови, в то время как 1-2% населения в популяции имеют аллергию к металлу. Кроме того, развиваются коррозия металла за счет формирования карбидов (соединений металлов с углеродом) и увеличивающий стирание металлоз, а его продукты являются причиной формирования остеолиза и псевдоопухолей. Исследование JJ. Jacobs и соавт. показали, что кобальт и хром проникают даже через плацентарный барьер от матери с протезом тазобедренного сустава к ребенку.

Следующим шагом по совершенствованию протезов с парой М-М было покрытие головки кобальт-хромовым сплавом и ацетабулярного компонента – титан-нитритом (TiN), который при термической обработке приобретает свойства керамики. А изготовленные из сплава циркония и ниобия протезы улучшают трибологические свойства пар трения. Такие протезы обладают рядом преимуществ: уменьшение проникновения ионов металлов в организм, что предотвращает аллергию, увеличение прочности покрытия поверхностей трения, предотвращение коррозии металла (формирование карбидных соединений металла с углеродом), повышение трибологических свойств пар трения и, соответственно, долговечность протеза.

Прогрессом в протезировании являлось применение керамики. Пару трения керамика впервые использовал француз Pierre Boutin в 1970 г. Клинические апробации протезов с керамическими парами трения были довольно неудачными из-за хрупкости керамики. В современных протезах четвертого поколения применяют жесткую керамику, поэтому теоретически возможность переломов составляет лишь 1:2000 случаев за десятилетний период.

Керамика – это один из самых твердых материалов с низким уровнем трения и образованием продуктов стирания, что в паре К-К составляет всего 0,001 мм в год. Y.Н. Kim и соавт. вообще не обнаружили протрузии в паре трения К-К. Очевидные биосовместимость и биоинертность, устойчивость к износу керамики обеспечивают длительное использование протезов у молодых активных пациентов. Однако случаются появления посторонних звуков во время движений.

Необходимо также обратить внимание на варианты ножек протезов, подбираемых в соответствии с анатомическими особенностями канала бедренной кости больного. Интересные разработки представляют производители протезов для пациентов молодого возраста – протезы маленького размера с фиксацией в проксимальном отделе бедра, удлиненные ножки и ножки с учетом физиологических изгибов бедра. Однако следует отметить, что такой широкий арсенал протезов появился в Украине только на протяжении последнего десятилетия.

Анализ нашего материала показал, что в начале XXI века. значительное преимущество предоставляли протезам с цементным типом фиксации элементов, использование которых составило около 80% случаев. Основанием для этого было применение критериев L. Spotorno. Сегодня мы отошли от них, поскольку считаем, что они не отвечают современным требованиям к протезированию. В настоящее время доминируют протезы с бесцементным типом фиксации элементов, доля которых достигает 80%. Преимущества применения такого типа фиксации заключаются в отсутствии токсического действия цемента на организм пациента, возможности использования альтернативных пар трения, сокращении продолжительности хирургического вмешательства.

Протезы с цементным типом фиксации мы применяем у больных пожилого и старческого возраста с остеопорозом костей и физическим состоянием, которое затрудняет использование костылей, а также у пациентов с ревматическими заболеваниями с выраженным остеопорозом, что не позволяет добиться стабильной фиксации элементов протеза без применения цемента.

Анализ протезирования в случаях переломов шейки бедра показал, что протезы с цементным типом фиксации элементов использованы у 38,8% пациентов. Средний возраст этой категории больных составил 79,9 лет. Применительно к протезам с бесцементным типом фиксации, пара трения металл-полиэтилен было установлено 36,7% пациентов, средний возраст которых составлял 62 года. Пары трения М-ПМЗ и М-М применены у 16,3 и 8,1% больных соответственно. Возраст пациентов этих групп – до 60 лет.

Другую картину соотношения количества использованных цементных и бесцементных протезов наблюдали при эндопротезировании тазобедренного сустава у больных с коксартрозом. Протезы с цементным типом фиксации элементов применили только у 7% пациентов, средний возраст которых составил 71 год. Среди бесцементных протезов наиболее распространенной была пара трения М-П, использованная у 63,6% больных (средний возраст 57,4 года). Протезы с паром трения М-ПМЗ, К-ПМЗ, К-К, М-М применены у 29,4% пациентов. Таким образом, как и у больных с переломом шейки бедра, протезы с цементным типом фиксации элементов используют у лиц старших возрастов.

У пациентов с ревматическими заболеваниями, которым было выполнено эндопротезирование тазобедренного сустава, протезы с цементным типом фиксации применены только у 4% лиц молодого возраста; им из-за выраженного остеопороза невозможно было установить протез с бесцементной фиксацией. Бесцементные протезы с паром трения М-П использованы у 51,3% больных. Пары трения М-ПМЗ, К-ПМЗ, К-К, М-М применены у 44,7% пациентов. Следует обратить внимание на то, что средний возраст больных этой группы – до 45 лет.

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава с использованием протезов с цементной фиксацией было проведено также пациентам с черезвертельными переломами бедренной кости. Показаниями к эндопротезированию сустава в случае черезвертельных переломов бедренной кости были многооскольчатые нестабильные переломы вертельной области бедренной кости, выраженный остеопороз проксимального отдела бедренной кости, артроз тазобедренного сустава ІІІ или IV стадии у больных пожилого и стадий.

Выводы
Количество эндопротезирований тазобедренного сустава увеличивается с каждым годом, меняется не только количественный, но и качественный состав протезов.

Анализ собственных исследований и данные научных источников свидетельствуют, что увеличился возрастной ценз применения протезов с цементным типом фиксации (после 70-75 лет), а критерием выбора пара трения являются особенности костной ткани и состояние больного. Значительно расширился спектр бесцементных протезов, что позволяет дифференцированно подходить к выбору протеза в каждом конкретном случае.

У пациентов молодого возраста предпочтение следует отдавать паре трения керамика-керамика, керамика-кросслинкованный полиэтилен, имеющие низкий коэффициент трения и уровень стирания, высокую биологическую совместимость, лишенные коррозии.

Другие материалы

ЗАДАТЬ ВОПРОС ИЛИ ЗАПИСАТЬСЯ НА КОНСУЛЬТАЦИЮ
При помощи контактной формы Вы можете задать вопрос профессору Полуляху Михаилу Васильевичу или записаться на консультацию
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных согласно действующему законодательству Украины