Биполярное эндопротезирование тазобедренного сустава это

Биполярный эндопротез тазобедренного сустава: что это и для кого

Идея низкофрикционной артропластики, положенная в основу создания биполярного эндопротеза принадлежит Д. Чанли (1979 г). Смысл разработки был в увеличении срока службы имплантатов и расширении диапазона движения замененного сустава. В 1974 году была проведена первая операция с использованием такого имплантата.

Описание и особенности имплантирования

Система представляет собой однополюсный протез с двойным узлом движения в головке. Нечто среднее между однополюсным и полным имплантатом. Обычные тазобедренные эндопротезы состоят из двух компонентов: вертлужная чаша, жестко фиксируемая, и ножка с головкой.

При установке выскребается хрящ из вертлужной впадины. В нее устанавливается чаша либо на цементе, либо по технологии пресс-фит. Имплантат вращается в этой полусфере, что нередко сопровождается вывихами. Установка же биполярного имплантата не требует удаления хряща, «родная» вертлужная впадина сохраняется в неизменном виде.

Основная особенность в двухслойной головке: во внешней полусфере находится внутренняя полная, между ними слой пластика, чтобы обеспечить легкую подвижность без лишнего трения. Таким образом движение обеспечивается за счет независимого вращения сфер друг относительно друга. Причем внешняя полусфера адаптируется к биомеханике пациента и при минимальном движении может оставаться в статическом положении, а внутренняя будет отражать малейшую амплитуду.

• первым этапом вертлужная чаша скользит по здоровому хрящу вертлужной впадины;
• затем происходит движение между внутренней и внешней сферами.

Биполярный эндопротез тазобедренного сустава может быть изготовлен из нержавеющей стали, сплава кобальт-хрома, циркониевой или алюминиевой керамики. Внешняя часть соответствует по размеру вертлужной впадине. Внутренняя стандартная сфера имеет диаметр 28 или 32 мм.

Назначение

Биполярное протезирование показано при медиальных переломах шейки бедра, переломовывихах у лиц старше 70 лет.

Еще совсем недавно диагноз «перелом шейки бедра» у пожилого человека означал практически приговор: медленное угасание из-за отсутствия подвижности и пролежней. На операции решались нечасто, что вполне обоснованно: в преклонном возрасте очень тяжело переносится анестезия, часты случаи отторжения имплантатов, очень длительный восстановительный период.

В настоящее время ситуация изменилась с приходом на рынок ортопедии биполярных головок для тазобедренных эндопротезов. Протезирование однополюсным биполярным имплантатом спасает жизни сотням пожилых людей.

Есть один существенный минус – повышенный износ собственного хряща вертлужной впадины из-за трения протеза. Поэтому при появлении серьезных болевых симптомов проводится ревизионная операция, при которой удаляется внешняя полусфера сборного имплантата и устанавливается искусственная вертлужная впадина (как при тотальном эндопротезировании).

Очевидно, что для молодых и активных людей такой протез не совсем подходит. Но у пожилых двигательная активность значительно ниже, поэтому такой вид протезирования для них вполне приемлем и часто долго и исправно служит без замены.

Техника протезирования

Операция по установке имплантата состоит из следующих этапов:

1. Пациент находится в положении лежа на боку под общей анестезией. Выполняется разрез в задней трети бедра длиной от 12 до 17 см. При этом малая и средняя ягодичные мышцы остаются нетронутыми, что для пожилых людей крайне важно при восстановлении подвижности.
   При рассечении суставной капсулы обнаруживается место перелома шейки.
2. Поврежденный элемент извлекают из вертлужной впадины с помощью специального штопора.
3. Измеряется извлеченная головка с помощью шаблона. Далее подбирается соответствующий протез.
4. Затем убирается сломанная часть бедренной шейки, причем по тому же профилю, как у шейки имплантата.
5. Рашпилями готовят канал в полости кости для установки ножки протеза.
6. Обычно используется цементная фиксация. После того, как цемент застыл, ложечкой специальной формы вправляют головку во впадину.
7. Производится ушивание капсулы сустава во избежание вывихов.

Процедура относительно простая. Проводится быстро, поэтому не требуется введения больному больших доз анестезии. Вставать на ноги пациенту можно уже на следующий день, дренажи из раны убирают по истечении 48 часов.

Преимущества и противопоказания

Преимущества биполярного эндопротезирования:

• сокращается время оперативного вмешательства и кровопотеря. Длительность около получаса;
• максимально быстрая реабилитация;
• технически выполняется проще, чем протезирование другими видами имплантатов, меньшая стоимость манипуляции;
• большинство производителей предлагают протезы со съемными головками, что упрощает задачу подбора имплантата под каждого конкретного пациента, а также упрощает задачу ревизионной операции;
• больший срок службы протеза (зависит от того, насколько точно подобрана внешняя полусфера под размер вертлужной впадины, а также от прочности ножки и надежности ее фиксации в кости).

Противопоказания к установке биполярного протеза:

• перелом вертлужной впадины или ее дисплазия;
• перелом бедренной кости с вывихом и последовавшая импрессия впадины;
• косая линия крыши вертлужной впадины, приведшая к разбалансированности сустава.

Производители

Биполярные тазобедренные эндопротезы на сегодняшний день представлены широким кругом производителей.

• чешская компания Beznoska с 25 летней историей, выпускает их с 1995 года. Ее продукция − головки размером от 24 до 56 мм с шагом 2 мм. Изготавливаются из нержавеющей стали. Вкладыш произведен из высокомолекулярного полиэтилена;
• чешская фирма MEDIN, основанная в 1949 году. Головка MEDIN CEP производится трех размеров − S, M, L. Возможно производство на заказ размера XL. Стандартный диаметр от 42 до 58 мм с шагом 2мм. Материал: нержавеющая сталь стандарта FeNiCr по ISO 5832/1 и ISO 5832/9. Вкладка из высокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE) стандарта ISO 5834/2;
• Немецкая Waldemar Link, производящая самоцентрирующиеся имплантаты Vario-Cup, оснащенные системой блокировки. Внешняя часть изготовлена из кобальт-хром-молибденового сплава. Специальное блокирующее внутреннее кольцо помогает избежать вывиха внутренней сферы;
• BIOMET ORTHOPEDICS производит имплантаты серии Bi-Polar;
• SERF Dedienne santé (Франция);
• китайская Чуньличжэнда Лтд;
• Фирма Implantcast Германия, основанная в 1988 году. Имплантаты из CoCrMo-литейного сплава по ISO 5832-4;
• OHST Medizintechnik AG – Rathenow Германия;
• Sanatmetal Венгрия (основана в 1967 году);
• CeramTec Германия. Отдельного внимания заслуживают имплантаты из особого вида керамики, запатентованного этой фирмой. Головка BIOLOX®DUO: износ полиэтилена в 200 раз меньше, не происходит выделения ионов металла при трении, керамика не аллергенна, а ее частицы имеют хорошую биосовместимость. Состоит из внешней оболочки диаметром от 42 до 56 мм с шагом в 1 мм, внутренней сферы из керамики BIOLOX forte или BIOLOX delta диаметром 28 мм с предохранительным кольцом из ПЭ.

Виды эндопротезирования тазобедренного сустава

В настоящее время различают два основных направления в артропластике – первичное и ревизионное эндопротезирование.

Первичная замена тазобедренного сустава осуществляется для возврата полноты его функции при заболеваниях и травмах, в то время как ревизионные операции направлены на устранение проблем, возникающих в процессе эксплуатации искусственного сустава. Помимо традиционных вариантов первичного эндопротезирования, следует отдельно рассматривать так называемые сложные случаи. К ним, в первую очередь, следует отнести тяжелую дисплазию тазобедренного сустава, требующую принятия нестандартных решений в планировании и выполнении оперативного вмешательства (изменение центра ротации, возможные варианты положения чашки, необходимость в дополнительной костной пластике и пр.).

Значительные трудности представляет неустраненный врожденный вывих бедренной кости, сопровождающийся значительным укорочением конечности, нарушением биомеханики сустава и атрофией костной ткани вертлужной впадины. Большие сложности в эндопротезировании могут возникнуть при последствиях переломов вертлужной впадины. Нередко при таких травмах возникают костные дефекты дна и задних отделов впадины, иногда достаточно сложно визуализировать истинную вертлужную впадину, а укорочение ноги на три и более сантиметра создает серьезную проблему при вправлении бедра. Предшествующие оперативные вмешательства затрудняют мобилизацию сустава, создают дополнительные проблемы в виде рубцов и необходимости удаления металлоконструкций. К сложным случаям первичного эндопротезирования также относятся деформации проксимального отдела бедренной кости, возникшие после ранее перенесенных корригирующих остеотомий или травмы. И совершенно особая техника эндопротезирования может потребоваться при анкилозированных тазобедренных суставах, поскольку длительное отсутствие функции приводит к очень выраженным изменениям в мышцах, и, как следствие, невозможности обеспечения стабильности в суставе после операции.

Рис. 1. Биполярный и однополюсный эндопротезы.

Особняком также стоит проблема эндопротезирования у лиц пожилого и старческого возраста с переломами шейки бедренной кости. У этих пациентов, как правило, отягощенных множественной сопутствующей соматической патологией, нередко на первый план выходит не выбор оптимальной конструкции искусственного сустава, а необходимость скорейшей активизации пострадавшего с целью профилактики гипостатических осложнений. У таких больных нередко используют однополюсные и биполярные протезы (рис. 1), позволяющие уменьшить объем операции, а также обеспечивающие раннее восстановление функции и прогнозируемый удовлетворительный результат в течение 5-7 лет.

В последние годы все чаще у молодых пациентов применяется техника эндопротезирования суставных поверхностей. Этот вид артропластики представляет определенные технические сложности, однако позволяет максимально сохранить костную ткань, прежде всего, проксимального отдела бедра. Различные конструкции, применяемые с этой целью, обеспечивают полноценное восстановление функции и в последующем создают благоприятные условия для ревизионных вмешательств. Альтернативой замещающей артропластике является использование коротких ножек и больших головок.

Особенности применения ревизионных протезов – это отдельная большая тема. От имплантатов для первичных операций ревизионные конструкции отличаются особенностями дизайна, позволяющими их использовать в нестандартных ситуациях, условиях дефицита кости и предоставляющими дополнительные возможности для надежной фиксации.

Все современные эндопротезы можно разделить на две большие группы – цементной и бесцементной фиксации. Основоположником цементного эндопротезирования по праву является британский ортопед John Charnley, который в 1961 году разработал и внедрил в клиническую практику низкофрикционную модель эндопротеза с чашкой из высокомолекулярного полиэтилена. Этот тип эндопротеза до сих пор широко применяется европейскими ортопедами, а отдаленные результаты служат «золотым стандартом» для всех других моделей эндопротезов. Большой вклад в развитие бесцементного протезирования внес отечественный ортопед К.М. Сиваш, который в середине 50-х годов разработал тотальный протез с парой трения металл-металл, что явилось большим шагом вперед в лечении коксартроза.

В основе крепления современных бесцементных протезов лежит их анатомическая форма, повторяющая очертания вертлужной впадины и костномозговой полости бедренной кости, а также биологический принцип фиксации за счет врастания костной ткани в специальные покрытия, которые наносятся на поверхность протеза. За последние сорок лет технология протезостроения значительно усложнилась и получила широкое распространение во всем мире.

Рассматривая конструктивные особенности эндопротезов тазобедренного сустава, следует отметить, что философия построения эндопротеза – это совокупность технических решений по форме и используемому материалу, которая непосредственно влияет на долгосрочную положительную работу имплантата в человеческом организме.

Р.М. Тихилов, В.М. Шаповалов
РНИИТО им. Р.Р. Вредена, СПб