Способы фиксации эндопротеза тазобедренного сустава

Цементный или бесцементный эндопротез тазобедренного сустава?

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. Подробнее о том, какие бывают компонентны эндопротеза тазобедренного сустава вы можете прочитать в отдельной статье на нашем сайте (щелкните мышкой, чтобы перейти к этой статье).

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.

Что такое костный цемент?

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&Nephew, Biomet, Aesculap и др.).

Крайне редко в процессе полимеризации цемента в организме может возникнуть грозное осложнение – синдром имплантации костного цемента, который проявляется в резком падении артериального давления, аритмии. К счастью, вероятность этого осложнения очень мала и по научным данным составляет 0,06-0,1%. Подробнее об этой проблеме интересующиеся могут почитать в статье Британского Журнала Анестезии.

Какой эндопротез тазобедренного сустава лучше? Цементный или бесцементный?

Сейчас, к сожалению даже от многих хирургов можно услышать, что цементный эндопротез это плохо, а бесцементный – хорошо. На самом деле это не так. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава неодинаковы, и каждый из ниж имеет свои плюсы и минусы. И если хирург говорит о том, что цементный эндопротез это плохо, то он либо лукавит, либо вообще не разбирается в эндопртезах. Во-первых, цементное и бесцементное эндопротезирование тазобедренного сустава зарождалось, формировалось и совершенстовалось практически обособленно друг от друга, цементное эндопротезирование преобладает в Европе (особенно Швеция, Норвегия, Великобритания), а бесцементное преобладает в США. В последние 10-15 лет эти шкаолы эндопротезирования смешиваются и в в Европе стали активнее использовать бесцементное эндопротезирование, а в США – цементное.

Например, в Швеции в 2005 году более 90% всех эндопротезирований тазобедренного сустава выполняется с использованием костного цемента, а в 2009 – более 80%. В Великобритании сейчас около 70% устанавливаемых эндопротезов являются цементными, и только 30% — бесцементными.

Согласитесь, что если в Великобритании и в Швеции цементное эндопротезирование используется так часто, то, скорее всего, оно не так уж и плохо, и не стоит так ругать цементные эндопротезы и думать что они плохие.

Данные шведского регистра эндопротезирования, который ведется с 1967 года. Используются цементные, бесцементные эндопротезы, гибридные (цементная ножка и бесцементная чашка), реверс-гибридные (цементная чашки и бесцементная ножка) и поверхностное (замена только части головки бедренной кости с сохранением шейки бедренной кости).

Еще раз повторимся, что у цементных и бесцементных эндопротезов есть свои сильные и слабые стороны, свои плюсы и минусы, и выбирать цементный или бесцементный эндопротез стоит индивидуально.

Возраст. Чем старше пациент, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование. С возрастом прочность кости постепенно снижается (появляется остеопороз), и в таком случае лучше цементная фиксация.Четких границ, которые бы говорили о том, что, например, всем старше 60 лет нужно цементное эндопротезирование, не существует. В некоторых случаях цементный эндопротез будет оптимальным и у 40-летнего, а в другом случае и в возрасте 80 лет может подойти бесцементный эндопротез.

Пол. Прочность кости сильнее снижается у женщин из-за послеменопаузального остеопороза, поэтому цементный эндопротез предпочтителен женщинам после менопаузы. С другой стороны, если эндопротезирование выполняется на фоне артроза, то как правило, плоность кости в таком случае наоборот повышена.

Форма канала бедренной кости. Чем шире канал и чем тоньше стенки бедренной кости, тем более предпочтительно цементное эндопротезирование.

Чаще цементное эндопротезирование выполняется при переломах шейки бедра у пожилых, еще более оно актуально при несросшихся переломах шейки бедренной кости, незаменимо цементное эндопротезирование и в том случае, если оно выполняется на фоне инфекционных процессов, например, после остеомиелита (гнойного поражения кости), так как в цемент можно добавить антибиотик.

Три типа формы канала бедренной кости и качества стенок. Тип А- узкий канал с толстыми стенками («бутылка шампанского»), тип В – широкий канал и средние по толщине стенки. Тип С – тонкие, хрупкие стенки и широкий канал. Цементный протез предпочтителен при типе С.

Конечно же, определять предпочтительный способ фиксации (цементный или бесцементный) в каждом индивидуальном случае должен врач.

Плюсы

Минусы

Цементный

эндопротез

• Дешев;
• Меньше стресс-шилдинг, равномернее распределяет нагрузку;
• Меньше риск перелома кости;
• В цемент может быть добавлен антибиотик для профилактики осложнений;
• Лучше подходит к деформированной бедренной кости.

• Нет вариантов выбора пары трения – только металл-полиэтилен;
• Сложнее выполнять ревизионные операции.

Бесцементный

эндопротез

• Есть возможность выбрать пару трения;
• Легче выполнять ревизионные операции;
• Теоретически более долговечен за счет врастания кости.

• Дорог;
• Больше стресс-шилдинг;
• Больше риск перелома кости при операции;
• Риск недопогружения чашки.
• Больше вероятность инфекционных осложнений у пациентов с факторами риска (ревматоидный артрит, сахарный диабет, анемия и др.)

Автор статьи – кандидат медицинских наук Середа Андрей Петрович

У Вас появились вопросы

Напишите, я обязательно отвечу

Отзывы

Всем здравствуйте . хочу поблагодарить Андрея Юрьевича за проведенную операцию по протезированию тазобедренных суставов . Все было проведено на высочайшем уровне после операции я через месяц вышел на работу а работаю я спасателем . Прошло уже два года после операций веду полный активный образ жизни занимаюсь спортом не ощущаю что у меня стоят протезы . спасибо вам Андрей Юрьевич огромное .

Сертификаты

Квалифицированный врач ортопед обладает профессиональными знаниями по оказанию первой медицинской помощи при повреждениях и заболеваниях опорно-двигательного аппарата. А также травматолог-ортопед использует в своей работе современные методики обеспечения неподвижного состояния переломов.

Источник

Эндопротез: безцементный или цементный?

Общие сведения

Эндопротез можно зафиксировать на своем месте путем:

• плотной запрессовки его в кость
• крепления его к кости при помощи специального вещества, известного под названием костный цемент

В первом случае фиксация называется безцементной, во втором — цементной. Оба способа обеспечивают надежную фиксацию эндопротеза. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Цементный эндопротез

Пациенты, слыша словосочетание «цементный эндопротез», представляют себе непрочное изделие, изготовленного из хрупкого цемента. На самом деле, говорить «цементный эндопротез» не совсем верно (а точнее, совсем не верно). Правильно говорить эндопротез цементной фиксации или цементируемый эндопротез. По непонятной причине прижилось именно «неправильное» название, сбивающее людей с толку.

Костный цемент (полиметилметакрилат) используется для надежной фиксации эндопротеза даже в хрупких костях

Внешне, эндопротезы цементной и безцементной фиксации очень похожи. Они состоят из высокопрочным металлических сплавов и полимеров. Но для крепления цементируемого эндопротеза применяют костный цемент.

Костный цемент получают путем смешивания порошка (полиметилметакрилата) с жидкостью (мономером). Полученная масса первоначально напоминает собой пластилин. Пока цемент мягкий, им как бы «приклеивают» части эндопротеза к костям пациента. За несколько минут костный цемент отвердевает и становится исключительно прочным и биологически инертным материалом.

К сожалению, пока цемент еще не затвердел, он способен оказывать токсическое воздействие на организм пациента. У очень небольшого числа пожилых пациентов может развиться синдром введения костного цемента. Иногда он может привести к смерти.

К счастью, частота побочных реакций на костный цемент крайне мала. В мире ежегодно производятся сотни тысяч эндопротезирований с использованием костного цемента. Число установок эндопротезов безцементной фиксации в разы меньше.

Преимущества эндопротезов цементной фиксации:

• такие эндопротезы прекрасно работают у пожилых пациентов, у которых кости довольно хрупкие (остеопороз)
• прооперированную ногу можно нагружать практически полностью сразу после операции
• эндопротезы цементной фиксации дешевле эндопротезов безцементной фиксации

Недостатки эндопротезов цементной фиксации:

• существует минимальный риск реакций на введение костного цемента
• для суставов цементной фиксации недоступна пара трения «керамика-керамика»
• цементируемые эндопротезы не рекомендуется использовать у молодых и физически активных пациентов

Безцементный эндопротез

Как следует из названия, безцементные эндопротезы крепятся к костям пациента без использования костного цемента.

Специальное покрытие безцементного эндопротеза обеспечивает прорастание кости внутрь микрополостей напыления

Поверхность таких эндопротезов шероховатая, с множеством выступов и впадин между ними. Это достигается путем плазменного напыления особых сплавов на имплант. Окружающая эндопротез кость прорастает во все неровности такого покрытия, благодаря чему достигается очень прочная биологическая фиксация сустава.

Первое время (обычно это 1-2 месяца) не следует полностью наступать на прооперированную ногу, поскольку процесс прорастания кости в пористую поверхность эндопротеза еще не завершен.

Преимущества эндопротезов безцементной фиксации:

• безцементная фиксация хорошо подходит для молодых и физически активных пациентов
• для безцементных суставов доступна пара трения «керамика-керамика»
• нет токсического воздействия костного цемента

Недостатки эндопротезов безцементной фиксации:

• безцементную фиксацию нельзя использовать у пациентов с хрупкими костями (при остеопорозе) или с дефектами костей, образующих сустав
• полная нагрузка на ногу разрешается только через 1-2 месяца после операции
• стоимость эндопротезов безцементной фиксации выше, чем цементной

Выводы

Цементная фиксация не хуже безцементной.

Безцементная фиксация предпочтительнее у молодых пациентов, цементная — у пожилых.

Выбор способа фиксации эндопротеза делается только после обследования пациента.

Дата публикации: 08.10.2019
Автор: доктор А. В. Вакуленко

Эндопротезирование суставов, лечение артроза, асептического некроза, перелома шейки бедра в Донецке

© 2008-2021 Антон Вакуленко, Донецк
Материалы сайта доступны по лицензии Creative Commons с указанием авторства и с сохранением условий (версия 4.0, всемирная). Прямая ссылка на оригинал при перепечатке обязательна!

Источник