Эндопротезы голеностопного сустава: виды, производители, характеристики и сроки службы

Первые эндопротезы голеностопного сустава появились в 70-х годах XX века. В то же время были впервые проведены операции по замене голеностопа. К сожалению, многие из них оказались неудачными.

А неудачи были обусловлены несколькими факторами: 

• плохим воспроизведением биомеханики голеностопного сустава; 
• неспособностью конструкторов решить проблему фиксации имплантатов; 
• недостаточными прочностными и инертными характеристиками тех материалов;
• низким качеством хирургических инструментов, которые использовали во время операции; 
• техническими сложностями при установке компонентов эндопротеза.  

Все это заставило конструкторов искать пути решения проблемы. Они направили усилия на оптимизацию свойств протезов, изобретение бесцементных имплантатов и улучшение качества хирургических инструментов. За несколько десятилетий они создали более 40 моделей эндопротезов. Из них было запатентовано около 30, а в клинической практике используется порядка 15. 

Основные характеристики эндопротезов 

Все протезы голеностопа, существовавшие когда-либо, делят на несколько груп. 

По дизайну: 

1. Связанные. Имеют механическое соединение между компонентами. Это первые модели протезов, которые сейчас не используются в клинической практике из-за ряда недостатков. Ведь после их установки у пациентов часто возникала нестабильность, импиджмент-синдром, инфекционные осложнения. 
2. Несвязанные. Более новые модели, в которых компоненты не связаны между собой. Стабильность таких эндопротезов обеспечивает собственный связочный аппарат голеностопа. Как показала практика, их установка гораздо реже приводит к осложнениям. 

По способу движений: 

1. Одноосные. Имеют лишь одну ось движения. Быстрее «расшатываются», что приводит к их нестабильности.  
2. Многоосные. Имеют несколько осей движения, восстанавливают супинацию и пронацию стопы. А это помогает избежать механического «разбалтывания» компонентов. 

По способу фиксации: 

1. Цементные. Для их фиксации используют костный цемент. А перед их установкой нужно удалять большое количество костной ткани, что приводит к негативным последствия в отдаленные сроки после операции. Сейчас их практически полностью вытеснили бесцементные модели. 
2. Бесцементные. Устанавливаются без применения костного цемента. Требуют минимальной резекции костей, поэтому расшатываются намного меньше. Нестабильность после их установки возникает гораздо реже, чем в случае с цементными моделями.  

По количеству компонентов: 

1. Двухкомпонентные. Состоят из двух компонентов. Имеющийся полиэтиленовый вкладыш в них прочно фиксирован и неподвижен.  
2. Трехкомпонентные. Имеют вкладыш (мениск) между таранным и тибиальным компонентами. Сам вкладыш не фиксирован, а свободно располагается в суставной полости.

Первые импланты

Самые первые эндопротезы имели несовершенные конструкции и фиксировались с помощью костного цемента. Чтобы их установить, требовалось удалить большую часть суставных поверхностей. Оставшаяся костная ткань не могла служить достаточно опорой компонентам протеза, что приводило к нестабильности имплантата и его быстрому расшатыванию.  

Их проксимальный компонент всегда фиксировался к большеберцовой кости, а дистальный могли крепить к таранной, пяточной или синостозированному таранно-пяточному блоку. 

Устаревшие модели протезов были связанными и имели одну ось движения. После их установки часто возникали осложнения, а результат операции был неудовлетворительным. Такие эндопротезы быстро изнашивались, что неприемлемо для людей молодого и среднего возраста. К счастью, современные модели лишены многих недостатков, свойственных их предшественникам. Они более совершенны и гарантируют гораздо лучшие результаты операции.

Устройство современных изделий

Сегодня в клинической практике используют бесцементные трехкомпонентные эндопротезы. Они фиксируются непосредственно к костям и прочно срастаются с ними, за счет чего сохраняют стабильность. А чтобы установить их, достаточно удалить минимальное количество костной ткани. 

Современные протезы состоят из трех деталей, образующих единый механизм:

1. Таранный компонент. Представляет собой износостойкую металлическую деталь дугообразной формы, которая фиксируется к таранной кости. 
2. Тибиальный компонент. Это плоская пластина из прочного сплава, предназначенная для совмещения с большеберцовой костью. 
3. Вкладыш-мениск. Выглядит как тонкая гладкая пластинка. Располагается между двумя предыдущими деталями. Выполняет функцию амортизатора.

Новые модели эндопротезов имеют несколько осей движения и обеспечивают оптимальную подвижность голеностопа. Они позволяют не только сгибать-разгибать сустав, но еще поворачивать и вращать. 

Голеностопный сустав имеет сложные анатомо-физиологические и механические характеристики, воспроизвести которые крайне тяжело. Поэтому замена голеностопа все еще дает менее удовлетворительные результаты, чем эндопротезирование суставов другой локализации (тазобедренного, коленного). Причина – недостаточное воспроизведение биомеханики сустава или неполное восстановление его связочного аппарата. Так что сегодня ученые продолжают разрабатывать новые, более совершенные модели имплантатов.

Материалы изготовления

Металлические компоненты имплантатов изготавливают из кобальтохромового сплава. Сверху на них наносят пористое напыление, которое придает им остеоинтеграционных свойств. Благодаря этому детали прочно срастаются с костями, образуя с ними единое целое. 

Внутренний вкладыш делают из высокомолекулярного полиэтилена. Он получается прочным, гладким и эластичным, поэтому легко справляется со своими функциями. Полиэтиленовый мениск снижает силу трения при движении смежных поверхностей, тем самым значительно продлевая срок эксплуатации конструкции. Он равномерно распределяет нагрузку на голеностопный сустав, а также обеспечивает большую амплитуду движений в нем. 

Узел трения металл-полиэтилен является эталоном сочетаемости. Такая комбинация обеспечивает плавное поворачивание и переднезаднее перемещение вкладыша, при этом исключая его смещение или боковое выпадение.

Модели в клинической практике

Сегодня пациентам устанавливают преимущественно бесцементные эндопротезы, которые состоят из таранного, тибиального компонентов, и полиэтиленового вкладыша между ними. 

В Европе хорошо зарекомендовали себя такие модели: 

• S.T.A.R. (Waldemar Link, Германия). Трехкомпонентный эндопротез из хром-кобальтового сплава, который имеет пористое покрытие и кальций-фосфатное напыление. Устанавливается методом пресс-фит, без использования костного цемента. Таранный компонент протеза имеет боковые плоскости, что позволяет устанавливать его пациентам со значительным поражением боковых отделов голеностопного сустава. 
• Mobility (DePuy, Англия). Тибиальный и таранный компоненты протеза изготовлены из кобальт-хромового сплава и имеют покрытие Porocoat, придающее поверхностям остеоинтеграционных свойств. Внутренний вкладыш (мениск) сделан из полиэтилена высокого давления. Особенностью протеза является отсутствие боковых плоскостей таранного компонента. Поэтому Mobility устанавливают пациентам с меньшей степенью поражения таранной кости.
• HINTEGRA (New Deal SA, Франция). Это трехкомпонентный эндопротез, конструкция которого предусматривает его дополнительную фиксацию винтами. Его устанавливают при массивном разрушении костей, когда существует риск послеоперационной нестабильности.

Выбор модели эндопротеза делают с учетом многих факторов: степени деформации сустава, его нестабильности, наличия остеоартроза смежных суставов и т.д. А чтобы добиться максимально удовлетворительного исхода операции, врачи подходят к ее планированию особенно тщательно. 

Срок службы искусственного голеностопа

В благоприятных условиях эндопротез голеностопного сустава без проблем функционирует не менее 15 лет. По истечении этого срока больному может потребоваться ревизионная операции, то есть замена установленного имплантата. Отметим, что протезы коленного и тазобедренного суставов обычно служат намного дольше – 25-30 лет. 

На длительность службы протеза влияет несколько факторов: 

• качество самого эндопротеза; 
• мастерство хирурга, который его устанавливал;
• правильность подобранной программы реабилитации; 
• соблюдение постоперационной схемы лечения; 
• образ жизни после окончания восстановительного периода. 

Если операцию делал неопытный хирург, то выше и вероятность развития осложнений: инфицирования околосуставных тканей, отторжения протеза, расшатывания, нарушения целостности его комплектующих деталей и т.д. В итоге самый дорогой и качественный имплантат может быстро выйти из строя.

Неприятность может случиться при неправильном составлении программы реабилитации, а также игнорировании пациентом рекомендаций врача. Например, если человек в неположенный срок и/или в недопустимой интенсивности стал нагружать прооперированную ногу: перестал использовать трость или ходунки, начал активно заниматься спортом, рано стал опираться на стопы, сгибать или вращать их, прыгать и т.д.  

Крайне важно, чтобы пациент оперировался в хорошей клинике, а после хирургического вмешательства находился под пристальным наблюдением специалистов. 

Поэтому лечиться лучше всего в Чехии, где можно не только сделать операцию, но и пройти послеоперационную реабилитацию. Пока что такой возможности нет даже в самых дорогих клиниках Германии и Израиля. 

Подведем итоги: 

1. Голеностопный сустав имеет сложное строение, а воспроизвести его биомеханику крайне тяжело. Уже несколько десятилетий ученые пытаются создать протез, который мог бы максимально точно имитировать работу голеностопа. 
2. За все время было изобретено более 40 эндопротезов, однако в клинической практике используется только 15. Большинство старых моделей вызывали осложнения, поэтому от их использования отказались. 
3. Сейчас широко применяются бесцементные трехкомпонентые протезы, которые имеют несколько осей вращения. Они прочно срастаются с костями, не расшатываются и служат как минимум 15 лет. 
4. В Европе лучше всего зарекомендовали себя протезы S.T.A.R., Mobility и HINTEGRA. Они имеют разный дизайн, что позволяет устанавливать каждый из них при разной степени разрушения костей. Например, Mobility подходит пациентам с начальным остеопорозом, S.T.A.R. – лицам с массивным разрушением таранной кости. 
5. Чтобы протез служил долго, а после его установки не возникли осложнения, оперироваться следует у хорошего специалиста. А проходить реабилитацию – в специализированном учреждении. Сегодня такая возможность есть в Чехии.