Тотальная артропластика тазобедренного сустава (ТТА) является наиболее эффективным методом хирургического лечения таких заболеваний тазобедренного сустава, как прогрессирующий некроз головки бедренной кости, прогрессирующий остеоартрит тазобедренного сустава, дисплазия и остеоартрит вертлужной впадины, а также анкилоз тазобедренного сустава вследствие анкилозирующего спондилита. С развитием материаловедения, изменениями в конструкции искусственных протезов и совершенствованием хирургических методов значительно повысилась износостойкость искусственных тазобедренных суставов, прочность фиксации протезов и скорость послеоперационного восстановления. Многообразие искусственных протезов бедра создало условия для индивидуализированной хирургии, но также породило проблему выбора оптимального протеза. Янь Синьфэн, Центр специалистов по суставам, горная больница Шаньдун Цяньфо
Искусственный тотальный тазобедренный сустав обычно состоит из четырех компонентов: вертлужной чашки, вкладыша, головки бедренной кости и бедренной ножки. Выбор способа фиксации протеза зависит от того, насколько прочно вертлужная чашка и бедренная ножка фиксируются к кости. Вкладыш фиксируется в вертлужной чашке, а головка бедра фиксируется в бедренной ножке, движение между ними образует сустав, и происходит износ, выбор интерфейса трения (опорной поверхности) (например, полностью керамический сустав) осуществляется для вкладыша и головки бедра.
1. выбор метода фиксации протеза
1.1 Фиксация костным цементом в сравнении с фиксацией без цемента (биологическая фиксация)
Цементная фиксация — это заполнение костным цементом пространства между протезом и костным ложем в момент установки, так что костный цемент соединяется с поверхностью кости и образует цементную оболочку, в которой фиксируется протез. Нецементируемая биологическая фиксация — это когда протез находится в непосредственном контакте с костным ложем, а фиксация достигается за счет другого типа скрепления.
Дебаты между цементной и бесцементной фиксацией продолжались на протяжении всего развития искусственного сустава, но неоспоримым является тот факт, что использование костного цемента и использование интерфейса металл-полиэтилен были двумя из самых новаторских вкладов доктора Чарнли в искусственное эндопротезирование тазобедренного сустава. Однако в первые годы применения цементной фиксации часто происходило расшатывание и остеолиз искусственного сустава, и виновником этого считался цемент, который называли «цементозом». Более поздние исследования доказали, что полиэтиленовые частицы играют большую роль в остеолизе, а техника цементирования эволюционировала от первого поколения до нынешнего третьего поколения, т.е. установка костномозговой пробки в дистальную полость бедра, адекватное промывание костного ложа, вакуумное смешивание цемента, ирригация под давлением с помощью цементного пистолета и промежуточная установка протеза, где цементная фиксация обеспечивает немедленную стабильность протеза.
Биологическая фиксация также связана с расшатыванием дистального протеза и остеолизом, опять же, в основном из-за частиц износа. Первоначальная стабильность биологически фиксированного протеза обеспечивается плотным прилеганием протеза к костному ложу, а через 1-3 месяца протез сцепляется с поверхностью кости другим способом, обеспечивая долгосрочную стабильность.
В настоящее время общепринято, что молодые люди должны выбирать биологически несъемный протез, люди среднего и пожилого возраста могут использовать либо биологически несъемный, либо цементный протез, а пациенты с тяжелым остеопорозом должны выбирать цементный протез. Из-за большего количества остеолиза при расшатывании цементного протеза, биологически фиксированный протез является более предпочтительным при рассмотрении пациентов, которым, вероятно, потребуется ревизия.
При выборе цементного протеза используйте технологию цемента третьего поколения, чтобы обеспечить прочное сцепление цемента с поверхностью кости и формирование неповрежденной цементной оболочки толщиной 2-3 мм, слишком тонкий и слишком толстый цемент может привести к разрушению цемента и, следовательно, к расшатыванию.
При выборе биологически несъемного протеза старайтесь выбирать протез с хорошим врастанием кости и плотным прилеганием при установке, чтобы обеспечить прочную начальную стабильность и создать условия для сцепления кости с протезом.
1.2 Микропористость поверхности в сравнении с покрытием поверхности
Биофиксированные протезы после имплантации проходят две фазы: фазу первичной фиксации и фазу вторичной фиксации. Первичная фиксация является механической и основана на плотном прилегании протеза к костному ложу; фаза вторичной фиксации основана на плотном прилегании протеза к костномозговой полости и тесной интеграции кости с протезом за счет биологически присущих ей свойств трабекулярного роста и оссификации, при этом вторичная фиксация обеспечивает долгосрочную стабильность. Обработка поверхности протеза определяет способ сцепления протеза с костью и, следовательно, степень вторичной фиксации.
Обработку поверхности протеза можно условно разделить на два типа: микропористая поверхность и поверхность с покрытием, при этом макроскопические замковые протезы с перламутровой обработкой поверхности были в значительной степени исключены.
Микропористость поверхности достигается спеканием титановых шариков, титановой проволоки, костных трабекул из танталового металла и т.д. Они образуют на поверхности металла пустоты размером от 0,2 до 0,5 мм, похожие на сетку, в которые могут врастать костные трабекулы, чтобы протез прочно соединялся с костью, что называется «врастанием в кость».
Основными поверхностными покрытиями являются титановое напыление шероховатой поверхности, покрытие гидроксиапатитом (HA), титановое напыление + двойное покрытие HA и т.д.. Протез с покрытием HA способен сцепляться с костью как химически, так и биологически, а также обеспечивает хорошую вторичную стабильность; протез с шероховатой поверхностью не обеспечивает врастания кости, только «костный нарост», а площадь сцепления значительно меньше, поэтому вторичная фиксация менее эффективна.
У пациентов с дисплазией вертлужной впадины важно подобрать вертлужную чашку с протезом, который хорошо интегрируется с костью.
1.3 Проксимальная фиксация в сравнении с дистальной фиксацией
Биологически фиксированные протезы бедренного стержня различаются между проксимальной и дистальной фиксацией. Проксимально фиксированные протезы имеют микропористую поверхность только приблизительно на 1/3 проксимальной длины, тогда как протезы с микропористой поверхностью по всей длине классифицируются как дистально фиксированные протезы. В целом, послеоперационная боль в бедре реже встречается при использовании проксимально фиксированных протезов, поскольку они позволяют избежать маскировки напряжения, поэтому если в проксимальном отделе бедренной кости нет дефекта кости, который обеспечил бы хорошую начальную фиксацию протеза, то предпочтительнее использовать проксимально фиксированные протезы.
Если проксимальный отдел бедренной кости не обеспечивает хорошей начальной фиксации протеза, например, в случаях некроза головки бедренной кости или ревматоидного артрита в сочетании с межвертельными переломами, следует выбрать протез дистальной фиксации. Высокие вывихи бедра, требующие укорочения бедренной остеотомии, также требуют дистальной фиксации бедренной ножки. В случае тяжелых остеопоротических межлопаточных переломов у пожилых людей замена головки бедренной кости становится более приемлемой для раннего возвращения к активности, а дистальная фиксация бедренной ножки может быть достигнута с помощью расширенного цементного протеза.
2. Выбор интерфейса трения
2.1 Износ различных бедренных головок и вкладышей
Головка бедренной кости общего тазобедренного сустава изготавливается из металла (М) и керамики (С), а подкладка — из полимерного полиэтилена (РЕ), высокосшитого полиэтилена (XPE), керамики (С) и металла (М).
Если износ CoC (т.е. керамической головки бедренной кости до керамической накладки) равен 1, то износ CoXPE и MoM составляет 10 раз, MoXPE — 20 раз, а MoPE — 200 раз. Более того, частицы PE и XPE вызывают самую сильную реакцию в окружающих тканях и склонны вызывать остеолиз, частицы M являются следующими по реактивности, а частицы C имеют самую слабую реакцию тканей. Поэтому наилучшим выбором должен быть интерфейс CoC, но при коэффициенте фрагментации 1-4/10 000, MoM не фрагментируется и может использоваться с большей головкой бедренной кости, чем другие комбинации с чашкой того же диаметра, поэтому когда-то он считался первым выбором для молодых пациентов. или женщинам, страдающим бесплодием, следует избегать приема препарата.
2.2 Головки бедренной кости большого и малого диаметра
Чем больше диаметр головки бедренной кости, тем ниже частота вывихов и больше диапазон движения сустава, что лучше соответствует потребностям молодых людей. Что касается износа сустава, то по мере увеличения диаметра головки бедренной кости линейная скорость износа сустава немного уменьшается из-за снижения давления, в то время как объемная скорость износа постепенно увеличивается. Напротив, головки бедренной кости большого диаметра по-прежнему имеют явное преимущество перед более активными молодыми людьми, особенно при использовании керамико-керамических протезов большого диаметра.
3. Специальные протезы тазобедренного сустава
Модульный протез бедренного стержня является отличным инструментом для эндопротезирования тазобедренного сустава при дисплазии вертлужной впадины. Это позволяет регулировать передний наклон бедренной кости во время применения, а если требуется короткая остеотомия бедра, дистальный конец модульного протеза имеет приподнятый гребень, который эффективно предотвращает ротацию остеотомии. Хотя угол антеверсии можно исправить с помощью дистального фиксированного протеза путем остеотомии бедренной кости, модульный протез не только исправляет угол антеверсии без остеотомии, но и является проксимальным фиксированным протезом и теоретически имеет меньшую частоту послеоперационных болей в бедре.