Глава 3. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава

Перейти к оглавлению...

Отличие цементных моделей эндопротезов тазобедренного сустава от бесцементных заключается в принципе их фиксации (см. рис. 14, глава 2.). Бесцементные компоненты эндопротеза покрыты пористым или гидроксиапатитовым покрытием, устанавливаются в кость методом плотной посадки (пресс-фит), и впоследствии в их поверхность врастает кость. Цементные эндопротезы фиксируются в кости специальным полимерным цементом, изготовленным из полиметилметакрилата.

Цементные и бесцементные компоненты эндопротеза тазобедренного сустава отличаются и внешне. Цементные ножки эндопротеза гладкие, а бесцементные — шероховатые. Цементные чашки изготавливаются из высокомолекулярного химически сшитого медицинского полиэтилена, а бесцементные делают из металлических сплавов с шероховатой наружной частью.

Два компонента эндопротеза тазобедренного сустава — ножка и чашка — крепятся к кости. Оба этих компонента могут быть цементными или бесцементными. Если один компонент цементный, а другой бесцементный, то такой эндопротез называют гибридным или реверс-гибридным.

Что такое костный цемент

Костный цемент используется в медицине уже более 50 лет. Он находит себе применение не только в эндопротезировании для фиксации компонентов эндопротеза к кости, но и в других специальностях: для пластики тел позвонков, в стоматологии и т. д. Костный цемент заполняет пространство между эндопротезом и костью и формирует эластичную зону, которая не только работает как амортизатор, поглощающий удары, но и равномерно распределяет нагрузку по всей кости, окружающей эндопротез. Равномерное распределение нагрузки от эндопротеза к кости особенно важно для ножки эндопротеза тазобедренного сустава, поскольку она, как правило, неидеально адаптирована к форме канала бедренной кости и создает зоны повышенной и сниженной нагрузки.

По своей химической природе костный цемент (его еще называют акриловым цементом) — это полиметилметакрилат. Впервые полиметилметакрилат стали применять в медицине в 1940-х годах для заполнения дефектов костей лицевого черепа. Оказалось, что полиметилметакрилат обладает прекрасной тканевой совместимостью, то есть хорошо приживляется в тканях человека. Наконец-то, после более чем полувековых поисков, ученые нашли материал, который можно было успешно использовать в костной хирургии.

В настоящее время в мире ежегодно выполняется несколько миллионов цементных эндопротезирований суставов. Этот способ фиксации эндопротеза очень надежен, а сама конструкция — долговечна.

Костный цемент, который используется для эндопротезирования тазобедренного сустава, поставляется в коробке, внутри которой есть пакетик с порошком (полиметилметакрилат в смеси с инициатором) и ампула с жидкостью (метилметакрилат-мономер) (рис. 55).

Рисунок 55. Две дозы костного цемента: ампулы с жидкостью (метилметакрилат-мономер) и порошок, высыпанный из двух пакетов (полиметилметакрилат в смеси с инициатором).

Во время операции жидкость из ампулы выливают в порошок и перемешивают, после чего начинается полимеризация: цемент сначала становится жидким, как тесто, а через 5—8 минут твердеет. На ощупь затвердевший цемент напоминает камень, но в опытах с большой нагрузкой он ведет себя как твердая резина, то есть обладает высокой эластичностью и амортизирует нагрузки.

Во время полимеризации костный цемент разогревается — причем тем сильнее, чем толще его слой. В эксперименте температура костного цемента во время полимеризации достигает 120—140°C, но в теле человека она обычно не превышает 70—80°C, а кость, с которой контактирует цемент, нагревается значительно слабее, поскольку интенсивно охлаждается кровью.

Важной особенностью костного цемента является то, что в него до полимеризации 

можно добавить порошок антибиотика, который в некоторых случаях снижает вероятность развития инфекционных осложнений.

Костный цемент выпускают те же фирмы, что и эндопротезы тазобедренного сустава (Zimmer, DePuy, Stryker, Smith & Nephew, Biomet, Aesculap и др.).

Крайне редко в процессе полимеризации цемента в организме может возникнуть грозное осложнение — синдром имплантации костного цемента, который проявляется резким падением артериального давления, аритмией и рядом других симптомов. К счастью, вероятность этого осложнения очень мала и, по данным исследователей, составляет 0,06—0,1%.

Какой эндопротез тазобедренного сустава лучше: цементный или бесцементный?

Сейчас, к сожалению, даже от хирургов можно нередко услышать, что цементный эндопротез — это плохо, а бесцементный — хорошо. На самом деле это не так. Цементные и бесцементные эндопротезы тазобедренного сустава неодинаковы, и каждый из них имеет свои достоинства и недостатки (табл. 2). И если хирург говорит о том, что цементный эндопротез — это плохо, то он либо лукавит, либо вообще не разбирается в эндопротезах. Во-первых, цементное и бесцементное эндопротезирование тазобедренного сустава зарождалось, формировалось и совершенствовалось практически обособленно друг от друга: цементное эндопротезирование преобладает в Европе (особенно в Швеции, Норвегии, Великобритании), а бесцементное — в США. В последние 10—15 лет эти школы эндопротезирования сильно влияют друг на друга, и в Европе стали активнее использовать бесцементное эндопротезирование, а в США — цементное.

Так, в Швеции в 2005 году около 90% всех эндопротезирований тазобедренного сустава были выполнены с использованием костного цемента, а в 2009 — около 80% (рис. 56). В Великобритании сейчас около 70% устанавливаемых эндопротезов являются цементными, и только 30% — бесцементными.

Рисунок 56. Частота использования различных видов эндопротезов в Швеции согласно данным шведского регистра эндопротезирования. Используются следующие виды эндопротезов: цементные, бесцементные, гибридные (цементная ножка и бесцементная чашка), реверс-гибридные (цементная чашка и бесцементная ножка) и поверхностные (замена только части головки бедренной кости с сохранением шейки бедренной кости). (GareMick G., Karrholm J, Rogmark C., Herberts P. Swedish hip artiroplasty register, annual report 2009.)

Согласитесь, что если в Великобритании и в Швеции цементное эндопротезирование используется так часто, то, скорее всего, оно не настолько уж плохое, и не стоит так ругать цементные эндопротезы. Еще раз повторим: у цементных и бесцементных эндопротезов есть свои сильные и слабые стороны, свои плюсы и минусы, и выбирать цементный или бесцементный эндопротез нужно индивидуально.

Возраст. Чем старше пациент, тем предпочтительнее цементное эндопротезирование, поскольку с возрастом развивается остеопороз и прочность кости постепенно снижается. Строгих правил, которые говорили бы, например, что всем пациентам старше 60 лет нужно цементное эндопротезирование, не существует. Кому-то и в 80 лет подойдет бесцементный протез, а кому-то и в 40 лет желателен цементный.

Пол. Прочность кости сильнее снижается у женщин из-за послеменопаузального остеопороза, поэтому женщинам после менопаузы предпочтителен цементный эндопротез. С другой стороны, если эндопротезирование выполняется на фоне артроза, то, наоборот, плотность кости обычно повышена.

Форма канала бедренной кости. Чем шире канал и чем тоньше стенки бедренной кости, тем предпочтительнее цементное эндопротезирование (рис. 57).

Рисунок 57. Три типа канала бедренной кости, различающиеся по форме и по толщине стенок. А. Тип А: узкий канал с толстыми стенками (напоминает бокал для шампанского). Б. Тип В: широкий канал и средние по толщине стенки. В. Тип C: тонкие, хрупкие стенки и широкий канал. Цементный протез предпочтителен при канале типа C.

Кроме того, цементному эндопротезированию обычно отдают предпочтение при переломах шейки бедренной кости (особенно несросшихся) у пожилых пациентов; незаменимо цементное эндопротезирование и при гнойном поражении кости (остеомиелите), так как в цемент можно добавить антибиотик.

Выбирать способ фиксации (цементный или бесцементный) в каждом конкретном случае должен врач.
Таблица 2. Сравнение цементных и бесцементных эндопротезов тазобедренного сустава

 

Преимущества

Недостатки

Цементный эндопротез

Дешевый

Равномернее распределяет нагрузку на кость

Меньше риск перелома кости

В цемент может быть добавлен антибиотик для профилактики инфекций

Лучше подходит к деформированной бедренной кости

Нет выбора пары трения — только металл—полиэтилен

Сложнее выполнять ревизионные операции1

Бесцементный эндопротез

Можно выбирать пару трения

Легче выполнять ревизионные операции

Теоретически более долговечен за счет врастания кости

Дорогой

Менее равномерно распределяет на грузку на кость

Выше риск перелома кости при операции

Риск недопогружения чашки

Выше вероятность инфекционных осложнений у пациентов с факторами риска (ревматоидный артрит, сахарный диабет, анемия и др.)

1 Ревизионные операции — операции по замене эндопротеза или его отдельных компонентов.


Статья предназначена исключительно для всестороннего информирования о заболевании и о тактике лечения. Помните, что самолечение может навредить Вашему здоровью. Обратитесь к врачу. 

Автор статьи – кандидат медицинских наук Середа Андрей Петрович.

Если у Вас есть вопросы, то их можно задать по электронной почте или по телефону. Прошу отнестись с пониманием, если я не смогу ответить на звонок.