Искусственная замена суставов — это использование металла, полимерного полиэтилена, керамики и других материалов для изготовления искусственных протезов суставов по форме, структуре и функции человеческих суставов, которые хирургическим путем имплантируются в организм для замещения функции больного сустава, облегчения боли и восстановления функции сустава. Искусственная замена суставов — одна из самых успешных ортопедических операций двадцатого века, позволившая бесчисленному количеству пациентов с конечной стадией заболевания костей и суставов вернуться к нормальной жизни. Операция века»). Хотя точных статистических данных нет, по скромным оценкам, ежегодно в мире более 1,5 миллиона человек подвергаются искусственной замене суставов. В условиях старения населения, увеличения средней продолжительности жизни и улучшения качества жизни спрос на искусственную замену суставов продолжает расти. В Китае этот спрос еще более выражен. В настоящее время замена коленного и тазобедренного суставов — два наиболее распространенных вида искусственного протезирования суставов, при этом коэффициент успешности составляет более 90% в течение 10 лет, а более 80% пациентов могут использовать свои имплантаты более 20 лет или даже до конца жизни. Кроме того, разрабатываются такие виды замены суставов, как плечевой, локтевой и голеностопный, с хорошими средне- и долгосрочными результатами. С развитием биоматериалов и хирургических методов появились заменители мелких суставов, такие как лучезапястные, межфаланговые и пястно-фаланговые суставы, дающие надежду пациентам, страдающим от тяжелых заболеваний мелких суставов. История До появления искусственных суставов медики не прекращали поиски методов лечения заболеваний суставов. Резекция, артродез, остеотомия, артропластика и ампутация широко применялись при лечении заболеваний суставов, а некоторые из них используются у конкретных пациентов и сегодня. Однако большинство этих процедур выполнялись за счет функции сустава и качества жизни пациента с целью устранения боли в суставе и лечения заболевания сустава. В конце XIX века, после серии экспериментов с животными, доктор Фемистокл Глюк в Берлине, Германия, доказал, что человеческий организм может принимать инородные имплантаты, и впервые изготовил коленные протезы из слоновой кости (Ivory) у некоторых пациентов с туберкулезом суставов. Затем его зафиксировали на коленном суставе с помощью смеси смолы и гипса (Plaster of Paris). Понятно, что этот сустав не был бы успешен по современным меркам, но он, безусловно, стал блестящим началом в истории искусственной замены суставов. Следующая памятная дата — 1938 год, когда доктор Филп Уайлс из Лондона, Англия, имплантировал вертлужные и бедренные протезы из нержавеющей стали в шести случаях болезни Стилла, которые он лечил, причем вертлужная впадина была закреплена винтом, а бедренная кость — стержнем и вторичными пластинчатыми винтами. Хотя доктор Уайлс не продолжил свою работу из-за Второй мировой войны и по другим причинам, это был законченный прототип искусственного протеза бедра. В течение следующих нескольких десятилетий американские врачи Смит-Пертерсен, Мур, Ф. Р. Томпсон, Хабуш и братья Жюде во Франции сделали полезные открытия в области искусственного замещения суставов. Однако только в 1962 году, когда доктор Джон Чарнли из Великобритании предложил теорию искусственного эндопротезирования бедра с низким коэффициентом трения, наступила новая эра искусственной артропластики, особенно искусственного эндопротезирования бедра. Использование полиметилметакрилата (т.е. костного цемента) для фиксации протеза стало основой для протезирования суставов с низким коэффициентом трения. Эти три инновации заложили основу артропластики с низким коэффициентом трения, которая реже расшатывается и имеет отличные долгосрочные результаты, а артропластика типа Чарнли остается золотым стандартом для других эндопротезов тазобедренного сустава. Доктор Чарнли продолжал совершенствовать конструкцию протеза и хирургическую технику, делая результаты эндопротезирования тазобедренного сустава предсказуемыми. Тысячи пациентов вскоре были излечены от проблем с тазобедренным суставом благодаря лечению доктора Чарнли, а врачи со всего мира приезжали в больницу Чарнли, чтобы изучить методику и распространить ее. Королева Англии удостоила доктора Чарнли рыцарского звания в знак признания его вклада в медицину. В результате сэр Джон Чарнли также известен как «отец искусственного сустава». После успеха применения металла, полиэтилена и костного цемента в искусственных протезах тазобедренного сустава ученые всего мира начали разрабатывать новые виды искусственных протезов суставов, распространив их на протезы коленного, плечевого, локтевого и мелких суставов кисти и стопы. В 1970-х годах доктор Джон Н. Инсолл из США стал еще одним гигантом в области искусственных суставов. Его работа над тотальным кондилярным протезом стала классикой и вехой в конструировании коленных протезов. Под влиянием теории и конструкции тотального кондилярного протеза было разработано множество успешных искусственных протезов коленного сустава, благодаря чему замена коленного сустава стала рутинной процедурой, обеспечившей здоровую жизнь миллионам пациентов. Из-за разницы в распространенности дегенеративной остеоартропатии в колене и бедре потребность в замене коленного сустава гораздо выше, чем тазобедренного. В центрах замены искусственных суставов в крупных городах, таких как Пекин и Шанхай, доля пациентов с заменой коленного сустава превысила 70 процентов. В 21 веке, с усовершенствованием медицинских биоматериалов, хирургических методов и вмешательства медицинских инженерных технологий, искусственная замена суставов становится все более точной и минимально инвазивной, процент успеха операции значительно повышается, а долгосрочная выживаемость протеза улучшается. Показания к применению Искусственная замена суставов используется для лечения заболеваний суставов в конечной стадии. (1) Тяжелый остеоартрит; (2) Ревматоидный артрит, травматический артрит, анкилозирующий спондилит, врожденные деформации развития, приводящие к артриту или боли и дисфункции суставов, болезнь Паджета, опухоли костей и суставов; (3) Пациенты с этими заболеваниями должны также соответствовать следующим критериям, чтобы иметь право на артропластику: ① визуализируемые изменения костной и хрящевой деструкции суставной поверхности. (2) умеренная или сильная постоянная боль; (3) невозможность улучшения функции и боли после как минимум шести месяцев консервативного лечения. Консервативное лечение должно включать, как минимум, нестероидные противовоспалительные препараты и другие виды обезболивающих лекарств, физиотерапию, средства для обеспечения подвижности (трости, костыли и т.д.) и сознательные изменения в образе жизни и трудовых привычках для снижения нагрузки на сустав; (4) пациент способен активно сотрудничать с врачом и хорошо соблюдает режим лечения; (4) возраст больше не является решающим фактором при искусственной замене сустава. Первоначально из-за ограничений в конструкции и износостойкости ранних протезов и незрелости хирургической техники считалось, что искусственная замена суставов подходит только для людей старше 65 лет. Однако по мере появления новых износостойких материалов для искусственных суставов, совершенствования хирургической техники, особенно техники ревизии, улучшения конструкции различных ревизионных протезов и повышения требований людей к качеству жизни все большее число пожилых людей и молодых людей подвергаются искусственной замене суставов при тяжелых заболеваниях суставов. (1) (Отбор пациентов) Пациенты должны быть отобраны по соответствующим показаниям. Несмотря на успех искусственного замещения суставов, все еще трудно удовлетворить требования молодых пациентов с высоким уровнем активности и длительным использованием; для некоторых пожилых пациентов, у которых имеются серьезные нарушения других органов или которым трудно сотрудничать с хирургом для ранней функциональной реабилитации, замена суставов также не подходит. Такие пациенты также не подходят для замены сустава. Безопасность пациента всегда стоит на первом месте при протезировании суставов. Пациент должен быть в хорошем общем и психическом состоянии, чтобы соответствовать требованиям процедуры, и должен иметь разумные ожидания от артропластики. (Артропластика требует высокого уровня хирургического мастерства. Во-первых, помимо удаления поражения сустава, требуется глубокое понимание кинематических принципов работы сустава, чтобы установить протез в правильное положение для достижения хорошей стабильности и восстановления нормальной подвижности сустава. Во-вторых, при протезировании суставов используется большое количество инструментов и приспособлений. Хирург должен овладеть принципами конструкции инструментов и приспособлений и уметь ими пользоваться, что требует большого количества теоретических занятий и клинической практики. Еще одна особенность Китая заключается в том, что большинство пациентов, обращающихся за заменой суставов, имеют прогрессирующее заболевание суставов с тяжелыми деформациями суставов и костными дефектами. Это требует прочной теоретической базы и большого клинического опыта, чтобы хирург мог гибко справляться со сложностями, возникающими во время операции. Зарубежные исследования показали, что у пациентов, которых лечат хирурги, имеющие менее 30 операций в год, чаще развиваются осложнения. (3) (Выбор протеза) Выбор протеза Многие пациенты просто понимают, что чем дороже и новее искусственный протез сустава, тем лучше. Это не так. Во-первых, искусственные протезы суставов должны долгое время работать в организме, а новые протезы часто испытываются только на симуляторах в лаборатории. Хотя экспериментальные данные показывают, что их можно использовать в течение длительного времени, человеческая среда чрезвычайно сложна, и сомнительно, что протезы суставов смогут работать в течение длительного времени в человеческом теле, а на это потребуется время. Во-вторых, существует множество различных типов искусственных протезов суставов, разработанных с учетом анатомических данных различных этнических групп и изначально предназначенных для пациентов с различными типами заболеваний, поэтому дорогой, новый протез может оказаться не самым лучшим для вас. Кроме того, знакомство хирурга с протезом также во многом определяет клинический исход. Новый протез, который, возможно, только что поступил в клиническое использование, может быть не знаком с характеристиками протеза из-за отсутствия практического опыта у хирурга, и вместо этого может затянуться операция и увеличиться количество послеоперационных осложнений. Поэтому правильнее понимать, что «нет лучшего протеза, есть только наиболее подходящий для вас». (4) (Периоперационный менеджмент) Периоперационный менеджмент Успех артропластики — это результат командных усилий. Хирург играет главную роль, но анестезиологи, врачи, медсестры и реабилитационный персонал не менее важны и необходимы. Искусственное замещение суставов настолько хорошо развито в западном мире, что в медицинском центре по искусственному замещению суставов сформировалась стабильная команда, и для пациентов, нуждающихся в искусственном замещении суставов, используется стандартизированная процедура. Это значительно повысило безопасность и процент успеха процедуры, а также сократило продолжительность пребывания и стоимость ухода за пациентами. Периоперационное ведение включает оценку общего состояния пациента перед операцией, оценку и проведение анестезии, квалифицированную координацию действий хирурга и инструментальной медсестры во время операции, послеоперационное обезболивание, борьбу с инфекцией и реабилитацию. Все эти четыре элемента необходимы для успешного проведения артропластики. Основными целями замены искусственного сустава являются: облегчение боли в суставе, исправление деформации сустава, восстановление функции сустава и улучшение качества жизни пациента. Вопрос «Сколько лет прослужит искусственный сустав?» волнует каждого пациента, которому предстоит замена искусственного сустава. Этот вопрос также известен как ожидаемая продолжительность жизни искусственного сустава. Как замена органа, искусственные суставы подвержены износу и выходу из строя, однако современные искусственные протезы суставов достигли хороших показателей долгосрочной выживаемости. Национальный институт здравоохранения (NHS) в Великобритании установил стандарт для искусственных протезов суставов — не менее 90% успеха в течение десяти лет, известный как стандарт NICE. В клинической практике уже накоплен большой объем данных, свидетельствующих о том, что благодаря хорошей хирургической технике, выбору подходящих искусственных протезов суставов и при полном сотрудничестве с пациентом 20-летний показатель успешности замены искусственных суставов, особенно коленного и тазобедренного, может достигать более 90%. Об этом свидетельствуют реестры искусственных суставов в нескольких странах. По мере совершенствования конструкции и материалов протезов, хирургических методов и реабилитационных мероприятий есть основания полагать, что замена искусственных суставов позволит добиться еще более высоких результатов. После артропластики пациенты могут вернуться к своей обычной трудовой деятельности и общественной активности. Пациенты могут заниматься различными видами спорта, такими как бег, плавание, бадминтон, гольф, велоспорт, верховая езда, танцы и тай-чи, за исключением напряженной боевой деятельности, которая не рассматривается и не рекомендуется врачами. Общие осложнения Общие осложнения при замене искусственного сустава можно разделить на несколько областей, некоторые из которых связаны с болезнью и физическим состоянием пациента, некоторые — с хирургической техникой хирурга, а некоторые — с самим протезом искусственного сустава. Часто осложнения и неудачи, возникающие в клинической работе, являются результатом комбинации факторов. К распространенным осложнениям относятся: (1) расшатывание протеза; (2) механическая поломка протеза, такая как вывих, износ, поломка замкового механизма, перелом протеза и т.д. (3) тромбоз глубоких вен и тромбоз легких; (4) инфекция вокруг протеза после артропластики. (5) Послеоперационное повреждение нервов, повреждение сосудов, перипротезные переломы; (6) Послеоперационная нестабильность и тугоподвижность суставов; (7) Послеоперационная боль после артропластики. Артропластика является относительно новой технологией по сравнению с другими областями медицины и поэтому быстро развивается. Искусственная замена суставов характеризуется высокой степенью зависимости от высокоэффективных материалов, бионической конструкции протеза и точных, простых в использовании хирургических инструментов, поэтому успехи в исследованиях и новые открытия в смежных дисциплинах непосредственно привели к достижениям в области искусственной замены суставов. За последние два десятилетия в области искусственного протезирования суставов было сделано много новых достижений. Новые материалы широко используются в протезах искусственных суставов, уменьшая износ и продлевая срок службы протеза, обеспечивая при этом лучшую биологическую совместимость. Новые материалы, такие как керамика, полиэтилен с высоким содержанием поперечных связей, новый титановый сплав и тантал, играют все более важную роль в производстве протезов суставов. Конструкция искусственных протезов суставов становится все более сложной и даже переходит к индивидуальным протезам. Искусственные протезы суставов включают в себя протезы для первичной замены и протезы для ревизионной хирургии. Ревизионная хирургия часто бывает сложной и требует более сложных протезов с большим количеством вспомогательных компонентов, и во многих случаях готовые протезы не отвечают реальным требованиям. Теперь доступны протезы, изготовленные по индивидуальному заказу, с использованием технологии 3D-печати металлов (например, электронно-лучевого плавления), позволяющей быстро и точно создать протез для конкретного пациента на основе его предоперационной КТ или МРТ. Если раньше на изготовление протеза на заказ из-за рубежа уходили месяцы, что задерживало лечение пациента и было очень дорого, то теперь протезы на заказ могут быть изготовлены в Китае, что экономит время и медицинские расходы. Артропластика стала более точной. Новые технологии, такие как компьютерная навигация, роботизированная хирургия и предоперационная навигация, применяются для замены искусственных суставов. В Китае появилось несколько медицинских центров, где количество операций по замене суставов в год превышает 1 000. Наряду с использованием традиционных операционных методик в клиническую практику внедряются и новые технологии, которые применяются с большей легкостью под гарантией квалифицированного рутинного хирургического вмешательства, что приводит к улучшению результатов замены суставов.