Эндопротезирование в вопросах и ответах

Что такое поверхностное эндопротезирование и зачем хирургу-ортопеду абсолютный слух?  Александр Тарасов, врач Юсуповской больницы по направлению ортопедической реабилитации продолжает рассказывать читателям Вести.Медицина об эндопротезах.

Поверхностное эндопротезирование

Существует особый вариант эндопротезирования тазобедренного сустава, который называется поверхностным эндопротезированием, или рисерфейсингом. При этом варианте шейку бедренной кости сохраняют, а обрабатывают только головку бедренной кости. Затем в шейку бедренной кости вставляется штифт, к которому монолитно прикреплена металлическая полусфера, которая вращается в чашке вертлужного компонента эндопротеза.

Поверхностное эндопротезирование достаточно заманчива и авантюрная идея — ведь при такой операции шейка бедренной кости сохраняется, и, когда срок службы эндопротеза истечет, его без особых проблем можно будет поменять на обычный тотальный эндопротез. Логично??

Поверхностное эндопротезирование не ново:  оно активно применялось еще в 1970-х годах, но несовершенство материалов, использовавшихся тогда для изготовления эндопротезов, часто приводило к неудовлетворительным результатам. Поверхностные эндопротезы достаточно быстро расшатывались и служили гораздо меньше времени, чем тотальные.

Современные поверхностные эндопротезы уже способны конкурировать с традиционными тотальными эндопротезами почти на равных. К тому же у поверхностных эндопротезов есть существенное преимущество перед тотальными: при их установке в меньшей степени меняется структура бедренной кости, поэтому меньше риск того, что верхняя ее часть будет рассасываться из-за недостаточной нагрузки (то есть меньше риск стресс-шилдинга).

Другое потенциальное преимущество поверхностного эндопротеза состоит в том, что он более точно воспроизводит нормальную анатомию тазобедренного сустава, и поэтому при использовании такого эндопротеза меньше риск вывиха, а мышцы, окружающие протезированный сустав, будут работать эффективнее.

Однако есть важный недостаток. Поверхностный эндопротез подходит не всем. Его нельзя использовать, если имеются значительная деформация шейки или тела бедренной кости, кисты в шейке бедренной кости или остеопороз. В клинических исследованиях наблюдался достаточно высокий процент неудач (раннее расшатывание поверхностного эндопротеза с необходимостью его замены) у женщин, при ожирении, а также в тех случаях, когда поводом к эндопротезированию был артрит (ревматоидный и т. д.) или асептический некроз головки бедренной кости.

Пациентам с таким «букетом» заболеваний  лучше устанавливать традиционный тотальный эндопротез тазобедренного сустава. В остальных случаях поверхностное эндопротезирование — вполне разумная, щадящая  альтернатива классическому тотальному.

Еще одна важная часть эндопротеза – чашка

Чашка эндопротеза тазобедренного сустава (его вертлужный компонент) имеет полусферическую форму. После обработки вертлужной впадины тазовой кости специальными фрезами чашка крепится в ней цементным или бесцементным способом. Соответственно, чашки бывают цементные и бесцементные.

По своей форме чашки бывают полусферическими и низкопрофильными. Отличает их глубина: полусферические чашки в соответствии со своим названием имеют форму полусферы, а низкопрофильные — несколько более мелкие. Низкопрофильные чашки дают большую амплитуду движений, но, с другой стороны, из-за меньшей высоты своих «бортиков» предрасполагают к вывихам бедра. Для того чтобы уменьшить вероятность вывиха, то есть выскакивания головки эндопротеза из чашки, по ее сторонам иногда делают увеличенные края — козырьки, которые располагают в тех местах, где может произойти вывих.

Цементные чашки

Цементные чашки делают из так называемого химически сшитого полиэтилена. Конечно, это  не тот полиэтилен, из которого делают пакеты или упаковку в супермаркете. Полиэтилен, используемый для изготовления цементных чашек, имеет очень высокую молекулярную массу, которая в 4—75 раз превышает молекулярную массу обычного полиэтилена. Более того, молекулы сшитого полиэтилена соединены между собой перекрестными связями. В этом полиэтилене отсутствуют низкомолекулярные примеси. По своей сути, медицинский высокомолекулярный полиэтилен (а тем более ультравысокомолекулярный полиэтилен) представляет собой абсолютно новый, отличающийся от обычного полиэтилена и очень дорогой материал.

Цементные чашки эндопротеза тазобедренного сустава

Высокомолекулярный полиэтилен стал использоваться в эндопротезировании с 1962 года благодаря титаническому труду гениального английского ортопеда сэра Джона Чарнли. В 2005—2006 годах для изготовления эндопротезов начали использовать ультравысокомолекулярный полиэтилен, поэтому их долговечность скорее всего увеличится.

Цементные полиэтиленовые чашки рентгенпрозрачны, то есть невидимы на рентгенограммах. Для того чтобы на рентгенограммах можно было оценивать положение чашки, в нее на заводе вставляют один или два металлических маркера, которые хорошо видны на рентгенограммах

Бесцементные чашки

Бесцементные чашки, точно так же как и бесцементные ножки, устанавливаются в предварительно обработанной сферическими фрезами вертлужной впадине методом плотной посадки (пресс-фит).

Чашки изготавливают из титан-алюминий-ванадиевого или титан-алюминий-ниобиевого сплава. Наружная поверхность чашки, контактирующая с костью, имеет пористое покрытие из спрессованных шариков, проволоки или трабекулярного металла. В отличие от бесцементных ножек чашки не подвергаются пескоструйной обработке — для прочной фиксации чашке нужна более «грубая» поверхность.

Бесцементные чашки могут иметь разное количество отверстий. Некоторые вообще лишены отверстий, у большинства моделей три отверстия, а иногда отверстий столько, что чашки похожи на дуршлаг.

Зачем вообще нужны эти отверстия, спросите вы? Чем больше площадь пористого покрытия чашки, тем больше площадь контакта с костью, а значит, когда впоследствии кость врастет в покрытие чашки, то фиксация будет более прочной. Поэтому, логично, предпочтительны чашки без отверстий, так как у них площадь пористого покрытия максимальна.

Слева направо: Чашка с тремя отверстиями, чашка с зубчиками, чашка без отверстий, чашка Multihole с отверстиями по всей поверхности.

Но, с другой стороны, если чашка лишена отверстий, то хирург, устанавливающий ее методом плотной посадки (пресс-фит), должен действовать почти наугад: ведь он не видит, погрузил ли он чашку до конца или между костью и чашкой еще остался промежуток.

Опытные хирурги-ортопеды при забивании чашки молотком ориентируются на звук — при достижении чашкой самого дна впадины звук ударов меняется. Но не у всех же абсолютный слух.

Однако такое изменение звука не всегда различимо, что может быть обусловлено состоянием кости (выраженность склероза, наличие кист и т. д.). В таком случае хирургу бывает необходимо заглянуть в отверстие чашки, через которое можно четко увидеть, «села» ли чашка на дно или нужно продолжать ее вколачивать.

Кроме того, иногда склероз вертлужной впадины бывает столь сильно выражен, что, несмотря даже на самое современное покрытие с высоким коэффициентом трения, фиксация чашки может показаться хирургу недостаточной, и тогда через отверстия в чашке можно ввести один или два дополнительных винта, которые усилят фиксацию. Именно поэтому больше всего распространены чашки с тремя отверстиями. Эти отверстия направлены вверх и чуть назад — в этом месте кость под вертлужной впадиной наиболее массивна, и там нет важных кровеносных сосудов, что делает введение винтов безопасным.

В тех случаях, когда вертлужная впадина нестандартна или когда у нее отсутствуют края, крыша или дно, могут потребоваться модульные чашки, повторяющие индивидуальную форму вертлужной впадины. В таких случаях стандартная чашка дополняется боковыми накладками. Эти накладки, которые еще называют аугментами (то есть укрепителями), располагают по бокам от чашки в тех местах, где отсутствует кость.