Здоровье глаз

Костные цементы при эндопротезировании

Естественная фиксация

Ножку бесцементного протеза хирург вколачивает в костный канал, предварительно обработанный рашпилями. Спустя некоторое время кость прорастает в микропоры или бороздки эндопротеза. Образуется единое прочное целое. Тазовая часть конструкции (чашка) также имеет микропористую поверхность, необходимую для сцепления с растущей костью, либо покрыта гидроксиапатитом — минеральным компонентом, облегчающим врастание.

Процесс вживления идёт естественным образом, без фиксирующего раствора. Свойства конструкции — инертность, биосовместимость, упругость — не должны создавать препятствий для восстановления подвижности сустава.

Главное условие для нормального врастания эндопротеза — активный остеосинтез. Собственная костная ткань должна быть плотной, способной к регенерации. Поэтому протезы с бесцементной фиксацией устанавливают молодым пациентам. Плюсом такого выбора является и более благоприятный прогноз в случае замены протеза — весомое преимущество, учитывая возраст оперируемых.

А как быть, если костная ткань сустава не отличается ни прочностью, ни способностью к росту? Если двойной диагноз — остеопороз и перелом шейки? Можно ли заменить повреждённый сустав? Можно, но необходима фиксирующая субстанция — полимерный цемент (полиметилметакрилат). Связующее вещество объединяет кость с протезом в монолитное целое, уплотняет, держит, фиксирует.

Возраст — не главный момент. Остеопороз может развиваться в молодости. Или, наоборот, кости до старости прекрасно себя чувствуют. В последнем случае даже перелом бедренной шейки — не повод заливать всё цементом.

Планируя эндопротезирование тазобедренного сустава, хирург оценивает потенциал костной ткани по рентгенограммам, иногда назначает денситометрию и только после этого подбирает подходящее медицинское изделие.

Ножки эндопротезов, кроме типа фиксации, отличаются конфигурацией, материалом, покрытием, шеечно-диафизарным углом — хирург ищет модель, контур которой идеально вписывается в анатомию сустава и компенсирует имеющиеся деформации.

8.1. Основные требования к эндопротезу

Операция по постановке суставного протеза главным образом показана при старческом переломе шейки бедренной кости, ревматоидном артрите, хроническом артрите, травмах и АНГБК. Материал, из которого изготавливают эндопротез, в основном представляет собой сплав различных металлов, пластмассу, акриловую смолу (также называемую костным цементом), фарфор, силикон и углерод.

Суставной протез должен соответствовать следующим требованиям:• быть совместимым с костной тканью и сохранять суставное пространство;• быть химически стабильным и не оказывать токсического действия на ткани в организме человека;• не должен разрушаться при различных сложных напряжениях;• не должен подвергаться коррозии в теле человека;

• не должен вызывать воспалений или реакций на инородное тело;• не должен приводить к аллергическим реакциям;• не должен способствовать опухолевому росту.В настоящее время в мире пока ещё не найдено материала, способного полностью удовлетворять названным вышетребованиям. Существующие материалы различаются степенью наносимого ими вреда и тканевой реакции, а также способностью удовлетворять большинство больных.

ПОДРОБНЕЕ:  Сколько держится температура после эндопротезирования тазобедренного сустава

8.3. Влияние продуктов трения эндопротеза на окружающие ткани

Независимо от того, из какого материала сделан протез головки бедренной кости, какова его структура и технология изготовления, его металлическая часть должна закрепляться в костно-мозговой полости с помощью костного цемента или другого связующего вещества. В Китае и других странах учёные обнаружили, что материалы, используемые для протеза, вызывают гистологические изменения в костно-мозговой полости.

Willert и другие учёные также выяснили, что в течение нескольких недель после операции окружающие костныйцемент ткани отмирают и их структура изменяется. Постановка протеза нарушает местное кровообращение, смоламетакриловой кислоты в процессе полимеризации нагревается до 72°С, неполимеризованная смола оказывает непосредственное токсическое действие на ткани.

Нередко вокруг эндопротеза и костного цемента происходит некроз кости. В повреждённых некрозом костных тканях обычно отмечается реактивная гиперемия, и макрофаги и другие клетки обеспечивают врастание новых капилляров в омертвевшие ткани, и, в конце концов, некротические ткани заменяются волокнистой тканью.

После постановки эндопротеза головки бедренной кости сжатие и растяжение бедренной кости уже передаютсяне через её шейку, а непосредственно на её диафиз, и под влиянием нагрузки в расположении трабекул происходятизменения, провоцирующие асептическую нестабильность, поэтому воссоздание кости может длиться годами.

После постановки эндопротеза головки бедренной кости также возникает очаговый некроз трабекул и появляется грануляционная ткань, в ранний период возможен рост нового костного вещества. Очень быстро развивается остеопороз, у некоторых больных отмечается рост вверх внешнего края большого вертела и соединение его с внешнимкраем вертлужной впадины, в результате чего ограничивается функция тазобедренного сустава.

Эндопротез из сплава кобальта и хрома и нержавеющей стали.

Абразивные обломки от него имеют диаметр 0,5—5 мкм, представляя собой чёрные зёрна неправильной формы.Иногда встречаются обломки с диаметром свыше 100 мкм. Окружающие металлический протез мягкие ткани окрашиваются в чёрно-коричневый цвет. Под микроскопом в засорённых обломками тканях видны инфильтрация макрофагов, поглощающих металлические зёрна, а также небольшое количество гигантских клеток инородного тела.

Vernon-Robert считает, что изменения в кровеносных сосудах являются проявлением аллергии на металл и, возможно, это один из факторов, вызывающих некроз тканей. В тканях вокруг протеза из нержавеющей стали часто фиксируют большое количество железных зёрен, Winter считает это специфическим изменением.

ПОДРОБНЕЕ:  Эндопротезирование коленного сустава и реабилитация после

Эндопротезы из сплава делают из различных металлов, но пропорция компонентов разных металлов в протезе необязательно совпадает с пропорцией этих металлов в абразивных обломках, попадающих в сустав. Например, в эндопротезе из cплава кобальта и хрома доля кобальта составляет примерно 62%, а хрома — 28%, но содержание хрома в обломках, находящихся в тканях, намного выше, чем кобальта.

Обломки полиэтилена.

Обломки полиэтилена прозрачны и бесцветны, поэтому их не видно под обычным микроскопом. Под фазово контрастным микроскопом они проявляют довольно сильную способность к рефракции света. Размер обломков неодинаков, диаметр 0,5—50 мкм, они образуют форму пыли, зёрен или осколков. Под микроскопом в синовиальных тканях можно видеть реакцию макрофагов и гигантских клеток инородного тела.

Зёрна фарфора.

В последние годы эндопротез из искусственного каучука и силикона, в основном, используют при операциях на суставах кисти. Установлено, что силикон внутри суставов может приводить к синовиту, что выражается в воспалительной реакции в виде гранулёмы. Зёрна силикона имеют форму жемчужин, обладают способностью преломлять свет и могут рассеиваться в тканях, а также поглощаться макрофагами.

Композитные материалы из фарфора в искусственном эндопротезе при стирании и выпадении в виде микрочастиц могут приводить не только к острой воспалительной реакции в суставе, но и к росту числа покровных клеток в синовиальной сумке, а также к фиброзу тканей. Зёрна фарфора можно также обнаружить в дренажных лимфатических сосудах.

При увеличении инородных тел во внутренних стенках синовиальной оболочки могут образовываться условия для развития некроза мягких тканей.При чрезмерном истирании металлических эндопротезов и эрозии жидкости тела содержание металла в окружающих тканях повышается, что способствует проявлению аллергии на металл.

Evans обнаружил в кожных пробах у больных с аллергией на металл довольно высокую вероятность расшатывания сустава. Чаще всего такое расшатывание происходит в суставах при трении металла о металл.Nаter обнаружил, что у отдельных больных после имплантации эндопротеза из металла и полиэтилена возникала аллергия на никель или кобальт, но не было расшатывания суставов.

8.4. Асептическая нестабильность эндопротеза

Причин для расшатывания эндопротеза много, в обобщённом виде они представляют собой следующие:• плохое соприкосновение поверхностей сустава;• неправильная постановка эндопротеза;• ненормальное восприятие нагрузки частями сустава;• возникновение срезывающего или крутящего момента;• инфекция;• чрезмерная нагрузка и увеличение массы тела;

• чрезмерное истирание сустава;• остеопороз.Вследствие возрастания количества абразивных обломков появляются большое количество местных макрофагов иреакции гигантских клеток на инородные тела. Эти клетки могут поглощать цемент и костное вещество вокруг эндопротеза, в результате чего разрушается костное основание и эндопротез расшатывается.

ПОДРОБНЕЕ:  Можно ли делать массаж после эндопротезирования тазобедренного сустава

Вызванные разными причинами фрагментация и разрушение цемента также могут приводить к расшатыванию эндопротеза. Когда подвижность эндопротеза превышает прочность фиброзной ткани, то происходят её разрыв, кровотечение и экссудация белков плазмы, что ослабляет прочность костного цемента и может способствовать перелому металлического материала.

8.5. Опухоли, вызванные эндопротезом

Большое количество лабораторных материалов подтверждает канцерогенное действие на грызунов почти всех материалов, из которых сделаны эндопротезы. Например, кобальт и хром способны индуцировать саркому у крыс; ортопедические трансплантаты суставов — остеопластическую саркому и фибросаркому у кошек и собак, а костный цемент — новообразования у мышей. Кремнийорганический каучук вызывает опухоли у крыс, а полиэтилен, нейлон, тефлон и полистирол — саркому у грызунов.

Stinson обнаружил, что пластинки из нержавеющей стали и акриловая смола способны спровоцировать саркому у крыс.Физические свойства эндопротезов из пластмассы также играют большую роль в образовании опухолей. Bates и Klein доказали, что саркомы возникают чаще при подкожном введении животным пластинок из полиэтилена с гладкой поверхностью, чем с грубой.

Sinibaldi (1976) наблюдал трёх больных саркомой, развившейся после имплантации эндопротеза: один представлял собой гемангиоэндотелиому, другой — саркому Ewing, а третий — остеопластическую саркому. Все эти опухоли возникли в месте постановки эндопротезов или в близлежащих костных тканях.Инкубационный период опухоли, вызванной эндопротезом сустава, может составлять 4—30 лет, а число больных,у которых обнаружена опухоль, становится всё больше.

Раньше больные, которым ставили суставные эндопротезы, в основном были старше 60 лет, поэтому по разным причинам они умирали раньше, чем у них диагностировали опухоли.В дальнейшем в связи с более широким применением операций по постановке эндопротезов эта проблема стала привлекать всё больше внимания, став темой дальнейших научных исследований.

Их цель — совершенствование искусственных материалов для эндопротезов, уменьшение их токсического действия, недопущение аллергическихреакций в клетках тканей, ещё большее приближение эндопротезов к свойствам и физиологическим функциям кости с тем, чтобы физические и биологические свойства материалов, а также их биомеханическая структура были более рациональными.

Adblock
detector