Понятие искусственного сустава — это просто искусственный орган, предназначенный для восстановления подвижности суставов тела. И это искусственный орган, который сегодня широко и успешно используется в клинической практике.
Большинство искусственных суставов успешно используются во всем мире. Отличительной чертой этого является 20-летняя выживаемость хорошо разработанных протезов, которые размещаются в человеческом теле более чем на 90 процентов времени, а некоторые даже сохраняются более 30 лет.
История и развитие
Изначально люди хотели восстановить функции своих суставов после того, как они были травмированы и выпрямлены. Был предпринят ряд очень полезных попыток сделать это. Например, был разработан артродез, который мог восстановить некоторый диапазон движения сустава, но прочность и стабильность движения сустава была плохой, поэтому полученная функция сустава была не очень удовлетворительной.
В дальнейшем предпринимались различные попытки.
В 1880 году Оллье использовал мягкие ткани вокруг сустава для создания «суставной поверхности»;
В 1908 году Лексер использовал фасцию для создания «суставной поверхности»;
В 1919 году Бир сделал «суставную поверхность» из мочевого пузыря свиньи;
«««
В 1891 году Глюк изготовил человеческий тазобедренный сустав из слоновой кости и поместил его в человеческое тело. Несмотря на неудачу, его попытка, безусловно, стала «революцией» в истории искусственных суставов;
Только после Второй мировой войны прогресс в области материалов дал людям все больше возможностей для создания протезов.
В 1937 году Смит-Петерсен выбрал для «суставной поверхности» сплав кобальт-хром-молибден, который был успешно использован в клинической практике; в 1939 году Уайлс разработал цельнометаллический тотальный тазобедренный сустав, который также был успешно использован в клинической практике. Они известны как пионеры современных искусственных суставов.
В 1960-х годах Чарнли в Великобритании добился революционных успехов в области тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. Чарнли до сих пор известен как «золотой стандарт» искусственных суставов, а также как «отец искусственных суставов».
1. использование металла в сочетании со сверхвысокополимерным полиэтиленом и применение головки бедренной кости меньшего диаметра (диаметр 22,5 мм) привело к гораздо меньшему износу искусственного сустава. Так называемый принцип низкого износа.
2. для фиксации искусственного тазобедренного сустава использовался костный цемент (полиметилметакрилат), благодаря чему процент успеха искусственного тотального тазобедренного сустава был намного выше.
3. пропагандируется использование очищенной операционной с ламинарным потоком, что позволило значительно снизить уровень инфекций.
Благодаря постоянному пониманию биомеханики человека и быстрому развитию материаловедения, дизайн искусственных суставов все больше соответствует физиологическим и анатомическим характеристикам человеческого тела; износ протеза становится все меньше и меньше; срок службы протеза становится все больше и больше. Например, анатомические протезы бедра, коленные протезы с функцией вращения и т.д.
Материалы для искусственных суставов
В настоящее время для изготовления искусственных суставов используются следующие материалы: кобальт-хром-молибден, титан, сверхвысокополимерный полиэтилен и керамика. Кобальт-хром-молибден является более прочным сплавом и в основном используется для цементных протезов и протезов головки бедренной кости, где аллергия встречается редко. Титан — металл, модуль упругости которого наиболее близок к модулю упругости кортикальной кости человека и обладает хорошей гистосовместимостью. В основном он используется для нецементируемых протезов. UHMWPE обладает хорошей износостойкостью и гистосовместимостью и хорошо амортизирует. Износостойкие интерфейсы в сочетании с кобальт-хром-молибденовыми сплавами или керамикой. Керамика имеет очень хорошую гладкую поверхность и одновременно является твердой и хрупкой. В основном он используется для протезирования головки бедренной кости.
Поверхность протеза
Для того чтобы добиться лучшей фиксации протеза с окружающим костным цементом или костью, часто применяется специальная обработка поверхности протеза. Например: шероховатые поверхности, микропористые поверхности, макропористые поверхности, коралловые поверхности, поверхности титановой проволоки, HA покрытия
(гидроксиапатит) предварительное покрытие костного цемента и т.д. Когда два материала с разными модулями упругости закреплены вместе под нагрузкой, на границе контакта происходит определенное микродвижение, и чрезмерное внимание к фиксации границы раздела может привести к концентрации напряжений.
Длительное клиническое наблюдение за цементированными протезами с шероховатой поверхностью (1,5 мм) позволяет обеспечить хорошую микроскопическую фиксацию с костным цементом и избежать микроподвижности на границе раздела, вызывающей режущее воздействие на костный цемент. Поверхность нецементированных протезов должна быть микропористой, с порами от 50 до 200 мкм, которые наиболее благоприятны для врастания кости и прорастания сосудов. Покрытия из НА (гидроксиапатита), как показали исследования на животных и клинические применения, обеспечивают быструю остеоинтеграцию протеза с костью.
Целью замены искусственного сустава является
1. Для облегчения боли;
2. для улучшения функции;
3. для исправления деформаций.
Хотя операция протезирования суставов является хорошо отработанной методикой и широко используется во всем мире, она не является единственным вариантом клинического лечения. В то же время сама операция все еще связана с определенным риском, и существует множество осложнений. Одним из важных факторов является долговечность протеза. Кроме того, понимание хирургом искусственного сустава и хирургической техники, а также общий уровень больницы и особенно условия операционной являются важными факторами успеха операции. Понимание пациентом необходимости улучшения качества жизни и отношение пациента к сотрудничеству с хирургом также являются важными факторами при выборе операции.
Принципы искусственного замещения суставов.
1. выбранный протез должен соответствовать местным биомеханическим характеристикам;
2. Минимальная остеотомия;
3. сохранить как можно больше окружающего кровотока;
4. хирургическая операция должна отражать концепцию дизайна протеза;
5. При установке протеза следует учитывать непосредственную и долгосрочную стабильность;
6. облегчить возможные проблемы с пересмотром;
Противопоказания
1, сопровождается другими заболеваниями, влияющими на процесс операции или выздоровления; например: сердечно-сосудистые заболевания, диабет, болезни крови и т.д. ;
2, местные или отдаленные очаги инфекции или потенциальной инфекции, когда?
3, Когда функциональная реконструкция невозможна, конечность не функционирует из-за скелетных, сосудистых, неврологических или мышечных причин, и кость теряет эффективную фиксацию к протезу;
4. пациент не сотрудничает или не уверен в выздоровлении;
5, причины хирурга: не полностью осведомлен об операции и протезе;
6, больница или операционная, например: когда с пациентом происходит несчастный случай, не удается своевременно и эффективно справиться с ним, асептические условия операционной не соответствуют требованиям;
Ранние осложнения
I. Повреждения нервов и сосудов в изобилии встречаются вокруг каждого сустава, и нет недостатка в важных нервах и кровеносных сосудах. Хирургическая процедура, включая доступ, установку протеза и изменение положения во время операции, может привести к травме окружающих нервов и кровеносных сосудов. Предоперационное знание местной анатомии, аккуратная и точная установка протеза и бережное позиционирование необходимы для минимизации осложнений.
Седалищный и общий малоберцовый нервы чаще травмируются во время операции на тазобедренном суставе, в то время как травмы бедренного и обтураторного нервов встречаются реже. Травмы часто возникают из-за неправильного использования тянущего крюка при обнажении вертлужной впадины, или из-за мягких сверл или костномозговых стеблей, или из-за пролива цемента через костномозговую полость во время вскрытия проксимального отдела бедренной кости. Чрезмерное удлинение конечности после операции также является распространенной причиной повреждения сосудистого нерва. В хирургии коленного сустава основными причинами являются шлепающий нерв и шлепающая артерия задней части сустава и общий малоберцовый нерв латеральной части. Механизм травмы в основном такой же, как описано выше.
Во-вторых, образование гематомы после операции может значительно увеличить вероятность инфекции. Тщательный и осторожный гемостаз во время операции и регулярная установка и герметичность дренажей отрицательного давления после операции являются эффективными мерами профилактики гематом. Если возникла гематома, ее необходимо срочно лечить.
В-третьих, при больших кровотечениях во время операции следует тщательно останавливать кровотечение. Особое внимание следует уделять пациентам со склонностью к кровотечениям, при необходимости следует проконсультироваться с гематологом. Пациенты с сочетанными заболеваниями крови, длительным хроническим заболеванием печени, применением антикоагулянтов и семейным анамнезом должны быть адекватно подготовлены к операции.
Боль Боль является наиболее распространенным осложнением после операции. Обычно это происходит на первый и второй день после операции.
Длительная боль должна быть незамедлительно обследована на предмет других причин. Наиболее вероятной причиной является инфицированное расшатывание.
Обычно лечение заключается в обезболивании или установке обезболивающего насоса.
Инфекция после операции является самым серьезным осложнением при замене искусственного сустава, и ее последствия могут быть катастрофическими. Это часто приводит к полному провалу операции, инвалидности или, в тяжелых случаях, к смерти.
Вероятность инфекции может увеличиться, если у пациента есть другие сопутствующие заболевания. Наиболее распространенные из них — сахарный диабет и другие.
Длительное применение гормональных препаратов, иммунодепрессантов, вторичная операция и местное рубцевание — все это может увеличить вероятность инфекции.
Поэтому наличие инфицированных поражений в операционном поле или дистальнее тела является противопоказанием к операции по замене протеза сустава.
Диагностика и лечение инфекции I. Диагностика
Инфекцию легко диагностировать при наличии типичных симптомов, таких как местное покраснение, отек, тепло и боль. Однако при низкотоксичной инфекции или хронической инфекции клинические симптомы часто бывают нетипичными, и тогда диагноз помогают поставить другие лабораторные анализы, бактериальные культуры, рентгенограммы и другие вспомогательные исследования.
Различие между инфицированным расшатыванием протеза и асептическим расшатыванием протеза имеет большое клиническое значение для определения лечения и прогноза.
1, клинические проявления: боль является одним из важных симптомов инфекции. В основном боль возникает в состоянии покоя и при активности. Асептическое расшатывание протеза проявляется болью, которая возникает преимущественно во время активности и может быть значительно облегчена в состоянии покоя. Инфекция может проявляться в виде невысокой температуры.
2, лабораторные анализы: количество лейкоцитов, оседание крови, CRP (С-реактивный белок), культура жидкости для пункции и т.д.. В частности, седиментация крови в сочетании с CRP, особенно динамические изменения значений, имеют большее значение для диагностики гипотоксической инфекции.
3, Рентгенологическое исследование: ранние рентгенологические проявления инфекции не очевидны. Поздние проявления остеохондроза и остеомиелита присутствуют, но иногда их очень трудно отличить от асептического расшатывания.
II. Лечение: Поверхностные инфекции относительно легко поддаются лечению, в то время как глубокие инфекции очень
Лечение глубоких инфекций может быть сложным. В зависимости от инфекции возможны различные варианты лечения.
1. местное орошение: при острых инфекциях, в основном в течение 3 недель после операции. Инфекции старше 3 недель или инфекции с низкой вирулентностью часто неэффективны при таком консервативном лечении.
2. Ревизия I стадии: при острых инфекциях, которые были под контролем, или при гипотоксических инфекциях, на I стадии удаляется инфицированный протез и устанавливается новый протез. В зависимости от патогенного состояния инфекции также используется антибиотический костный цемент.
3, II фаза ревизии: когда инфекцию трудно контролировать, можно сначала удалить инфицированный протез с помощью терапевтического протеза для местного лечения и в сочетании с системным комплексным лечением, когда инфекция контролируется, а затем установить новый протез.
4. артропластика или ампутация: метод, используемый в тех случаях, когда общее состояние пациента и местное состояние пораженной конечности не позволяют повторно установить протез.
Переломы могут возникать интраоперационно или после операции. Первая связана в основном с хирургическим
Первая связана в основном с операцией, например, интраоперационные изменения положения, использование пульпарных файлов, репозиционирование и т.д.; вторая связана в основном с травмой или расшатыванием протеза и является поздним осложнением. Существует множество методов лечения, таких как: имплантация внутренней фиксации, костная пластика, внешняя фиксация и т.д. Важнее всего обратить внимание на метод хирургической операции и принять правильные средства реабилитации и образ жизни, чтобы избежать переломов.
VII. ТромбозПричинами тромбоза являются.
1. длительный постельный режим до и после операции, приводящий к снижению мышечного тонуса и замедлению венозного кровотока;
2. прямое или косвенное повреждение вен во время операции;
3. Большое количество кровотечений во время операции и относительно недостаточное потребление воды приводят к гиперкоагуляционному состоянию крови.
Основными проявлениями являются отек и мышечное давление в пораженной конечности, которые могут сопровождаться невысокой температурой. В тяжелых случаях может возникнуть цианоз и отек конечности. Профилактика и лечение тромбоза. Поощряйте раннее изотоническое сокращение мышц всего тела. Для профилактики можно использовать такие препараты, как низкомолекулярный декстран, гепарин и аспирин. При необходимости удалите тромб хирургическим путем.
VIII. Вывих: Послеоперационный вывих протеза является распространенным осложнением тотальной артропластики тазобедренного сустава, в частности, распространенными причинами являются.
1. история предыдущей операции на том же суставе;
2, хирургический доступ и вывих;
3. неправильное расположение протеза;
4. Влияние между протезами;
5, плохой тонус околосуставных мягких тканей;
6. неправильное послеоперационное вправление сустава (или реабилитация);
К методам профилактики и лечения послеоперационного вывиха сустава относятся
1. правильно предотвратить положение протеза;
2, постарайтесь обеспечить натяжение мягких тканей вокруг сустава;
3. в полной мере использовать пробную форму для проверки подвижности сустава перед установкой протеза во время операции;
4. Избегайте чрезмерного внутреннего сгибания бедра после операции;
5. если после операции сустав нестабилен, время внешней фиксации должно быть продлено соответствующим образом;
6. Закрытая репозиция может быть проведена под анестезией в сочетании с внешней фиксацией;
7. хирургический разрез и репозиционирование.
Поздние осложнения
Ослабление протеза является наиболее распространенным осложнением после замены искусственного сустава и основной причиной ревизионной операции, что напрямую влияет на срок службы протеза. Как уменьшить вероятность расшатывания протеза всегда было направлением усилий хирурга. Вкратце, основными причинами расшатывания протеза являются.
1. влияние неблагоприятных стрессов;
2. Остеолиз вследствие фрагментации.
Во-вторых, эктопическая оссификация Эктопическая оссификация — это развитие костных отложений в мягких тканях, окружающих сустав после операции. Патогенез неясен. Чаще всего он связан с обширными повреждениями мягких тканей или имеет соматическую природу. К часто используемым профилактическим препаратам относятся нестероидные гормоны.
Особенности воротникового протеза
1. адекватное прилегание к поверхности остеотомии проксимального отдела бедренной кости позволяет более рационально распределить и направить передачу нагрузки, т.е. восстановить нормальную физиологическую передачу нагрузки на бедренную кость;
2. предотвращается опускание стебля и обеспечивается правильное положение стебля;
3. полное покрытие проксимальной костномозговой полости бедра для предотвращения попадания «мусора» в результате износа сустава.
Кость зацементирована? Нецементированный?
Выбор между цементированными и нецементированными протезами при эндопротезировании тазобедренного сустава — вопрос, с которым часто приходится сталкиваться. Это справедливо как для первичной замены, так и для ревизионной операции. Прежде всего, необходимо разобраться в характеристиках обоих типов протезов.
Особенности цементных протезов.
1. более длительное клиническое применение, четкие клинические результаты и большое количество успешных случаев.
2. Технология эксплуатации очень развита.
3. требования к хирургическому вмешательству относительно низкие.
4. время восстановления пациента относительно короткое.
Особенности протезирования без костного цемента.
1. Использование биологической фиксации позволяет избежать побочных эффектов, связанных с использованием костного цемента.
2. Имеется больше возможностей для ревизионной хирургии, с которой можно столкнуться.
3. Оперативные требования к хирургу относительно высоки.
4. Среди распространенных осложнений — боль в бедре.
Однако, оказавшись перед сложным выбором, выбор в пользу нецементируемого протеза может оказаться ошибочным. Выбор между цементным или нецементным протезом никогда не должен основываться на возрасте пациента как единственном критерии. Состояние костей пациента; потенциал роста; требования к качеству жизни; сотрудничество с реабилитацией; понимание хирургом различных типов протезов и его навыки — все это важные факторы при выборе протеза.
Эти факторы также учитываются при выборе типа протеза для ревизионной операции. Однако ревизионная хирургия имеет свои особенности. Например, состояние костного дефекта, наличие перелома, наличие инфекции или потенциальных факторов инфекции и т.д.
При ревизии цементных протезов возникают следующие проблемы.
1. прочность связи костного цемента с затвердевшим костным интерфейсом значительно снижается из-за потери так называемой микроскопической странгуляции, и может достигать только 20% от того, что было при первоначальной замене.
2. использование костного цемента исключительно для заполнения больших костных дефектов в ревизионной хирургии может серьезно подорвать прочность самого костного цемента.
3. При нарушении целостности кости костный цемент не заполняет ее.
4. когда перелом происходит во время операции, использование костного цемента может пролиться в пространство перелома и привести к тому, что перелом не заживет.
5. при множественных ревизиях удаление костного цемента неизбежно приведет к более обширной потере кости.
Однако использование цементных протезов в ревизионной хирургии имеет свои преимущества, такие как хорошая послеоперационная стабильность, использование цемента с антибиотиками в случаях сопутствующей или потенциальной инфекции, а также относительная простота процедуры. Этих недостатков можно избежать в сочетании с компрессионными или структурными имплантатами. Использование нецементируемых протезов для ревизионной хирургии позволяет избежать этих недостатков.
Он также обладает уникальными преимуществами при комбинированных переломах. Недостатками являются относительно высокие оперативные требования, возможность инфицирования, повышенный риск операции и плохая непосредственная послеоперационная стабильность.