История основания эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов

Многие тысячелетия человечество страдает от проблем и болезней суставов. Артриты, артрозы, травмы, опухоли, возрастные и гормональные изменения и прочие неприятности становятся причиной разрушения костных и хрящевых тканей.

Большинство заболеваний опорно-двигательной системы – неизлечимы, и консервативное лечение может либо убрать симптомы, такие как боль и спазмы, или немного притормозить дегенеративный процесс. Еще один фактор и причина неизлечимости — неспособность хрящевой ткани к регенерации.

Самыми атакуемыми различными болезнями и повреждениями суставами являются коленный и тазобедренный. Если бы не появление такого феномена, как эндопротезирование, большинство людей с подобными проблемами были бы обречены на постоянную боль, инвалидное кресло, а некоторые – даже на летальный исход. Эндопротезированием называют частичную или полную замену поврежденного сочленения имплантатом.

Как появилось эндопротезирование

Еще в 1890 году в немецкой столице,Темистоклес Глюк произвел переворот в лечении болезней суставов, впервые в истории применив протез для коленного сочленения из слоновой кости, дав начало истории развития эндопротезирования. Изобретательный немец для закрепления протеза в теле человека использовал хитрую смесь из гипса, канифоли и пемзовой пудры. Глюк установил собственноручно выточенные имплантаты трем подопытным пациентам, страдающим туберкулезом кости. Хоть «слоновьи» суставы и не прослужили долго, однако первый «кирпичик» в фундаменте обширного комплекса терапии сочленений под названием «эндопротезирование» был заложен.

Следующим «Колумбом» в области протезирования конечностей стал Сми-Петерсон, предложивший в 1917 году новаторскую идею о покрытии головки бедренной кости колпачком из виталиума. Однако сплав дал осложнение в виде некроза тазобедренного сустава, но положил начало развитию истории эндопротезирования этого соединения.Первой успешной инвазией по тотальной замене бедренного сочленения в 1938 году провел Вайлс. Имплантат полностью состоял из стали и крепился к костям при помощи шурупов. Способ удержания протеза на месте был выбран бесцементный — впервые в истории.

За Вайлсом последовали братья Жуде. Они опробовали гемипластику для замены бедренного сочленения. Однако низкая износостойкость заставила этот материал кануть в лету, дав старт новаторским идеям середины прошлого века.Более-менее долговечная операция по тотальному замещению тазобедренного соединения была проведена в 1951 году. Новый протез состоял из сплава хрома и кобальта, а чашка крепилась к тазу с помощью штифтов из металла. Вплоть до конца 60-х по разработкам французов с 1951 года использовались тотальные протезы из плексигласа, которые крепилась к костям бесцементным способом.

Создание основы основ — цементного способа

Наконец, в 1959 году сэр Джон Чанли спроектировал «прародителя» всех современных имплантатов, использовав полиэтилен для его создания, а также впервые применил метилметакрилат в качестве костного цемента, которым пользуются и по сей день. Чанли по праву считается отцом-основателем цементного эндопротезирования тазобедренных суставов и основателем его истории.

Ученый создал первую в своем роде лабораторию по исследованию биомеханики бедренного сочленения. Его труды считаются «Библией» для современного поколения разработчиков искусственных суставов. В своих трудах он описывал силу трения, механику ротации и другие особенности поведения соединения в человеческом теле.

Бесцементное крепление имплантатов

Бесцементное протезирование требует длительного периода восстановления после хирургии, так как искусственное соединение должно стать одним целым с костной тканью пациента.

Сегодня бесцементная фиксация применяется намного чаще своей предшественницы, так как в случае ревизионного эндопротезирования имплантат намного легче заменить, когда он не «приклеен» цементом.

В основе принципа установки лежит скрупулезный «подгон» кости под объемы ножки протеза. Существуют и такие модели, которые оснащены резьбой и ввинчиваются в костный канал, обеспечивая стабильную фиксацию. В случае с обтачиванием кости действует метод «press fit», который по своей технологии можно сравнить с механизмом защелкивания кнопки. Ножка протеза имеет небольшое расширение, которое, попадая в кость, защелкивается, как кнопка на рубашке.

Современные материалы

Надежность и долговечность имплантата зависит от материалов, из которых он изготовлен.

Существуют следующие виды имлантатов:

металл + металл. Это означает, что головка и впадина будут металлическими. Полностью металлические эндопротезы устанавливаются мужчинам, ведущим активный образ жизни. Женщинам, планирующим родить ребенка, не рекомендуется такое протезирование, так как ионы металла могут навредить малышу. Токсичность продуктов трения сделала эти модели запрещенными в некоторых странах мира;
металл + пластик. Недорогие по стоимости имплантаты имеют существенный недостаток – быстрое истирание компонентов. Однако токсичность их умеренна, и в России используются именно они;

керамика + керамика — очень качественные, нетоксичные, гипоаллергенные изделия обладают одним недостатком – высокой стоимостью. Благодаря особой структуре именно эти модели обеспечивают самое надежное сращение при установке бесцементным методом;
керамика + пластик. Самые недолговечные из всех моделей. На них нельзя давать даже умеренные нагрузки. Если они и применяются, то только для установки пациентам «в годах», не отличающимся активностью движений. Срок службы подобного «гибрида» составляет всего 6-7 лет.