Асептическое расшатывание эндопротеза.
Остеолиз и асептическое расшатывание компонентов эндопротеза является основной проблемой, определяющей длительность функционирования протеза и, в конечном итоге, клинический результат операции. Рассмотрим некоторые возможные механизмы асептического расшатывания эндопротезов.
Вертлужный компонент. Предрасполагающими факторами к остеолизу вокруг вертлужного компонента (независимо от способа фиксации) являются молодой возраст больных, активный образ жизни, избыточная масса тела, женский пол. Среди "местных" факторов выделяют ацетабулярную дисплазию, ревматоидный артрит, переломы вертлужной впадины, предшествующую выраженную контрактуру сустава (или анкилоз). Меньшее влияние оказывали протрузия вертлужной впадины, асептический некроз и болезнь Педжета.
Остается открытым вопрос о влиянии положения чашки на частоту расшатывания. Ориентация вертлужного компонента определяет направление сил, действующих на таз, стабильность протеза и амплитуду движений в суставе. Однако имеются противоречия в результатах исследований корреляции наклона чашки и ее асептического расшатывания. Оказалось, что более важным фактором является степень покрытия вертлужного компонента костной тканью и плотность первичной посадки ее в вертлужной впадине.
Попытки применения улучшенной цементной техники и полиэтиленовых чашек, покрытых металлом, также не привели к ожидаемому успеху. Отдаленные результаты были даже хуже, чем при использовании обычных полиэтиленовых вертлужных компонентов.
|
|
|
Подобные результаты натолкнули исследователей на мысль, что причина нестабильности кроется в биологическом ответе костной ткани на присутствие имплантата, проявляющемся резорбцией кости вокруг протеза. Многочисленные гистологические исследования показали, что процесс резорбции кости начинается с периферии чашки и постепенно распространяется к ее куполу (рис. 158).
Рис. 158. Рентгенограмма правого тазобедренного сустава б-й М., 72 лет, через 1 год после операции: узкая полоска просветления начинается с периферии вертлужного компонента.
Между имплантатом и костной тканью образуется толстая мембрана, содержащая большое количество макрофагов, гигантские клетки, частицы полиэтилена, расположенные как вне клеток, так и внутри их. Изучение образцов материалов, полученных при ревизионной замене цементной чашки, показало, что цитокины располагаются на поверхности мембраны, доминирующим видом клеток являются макрофаги в сочетании с фибробластами. Гистохимический анализ выявил наличие интерлейкина-1b и фактора роста (PDGF), которые образуются макрофагами, расположенными на поверхности мембраны. Процесс остеолиза можно представить себе следующим образом. В результате стирания полиэтилена образуются мелкие частицы, которые мигрируют вдоль границы кость-цемент или кость-имплантат, вызывают пролиферативную реакцию и активизацию макрофагов, которые, обладая свойствами остеокластов, приводят к резорбции костной ткани. Для чашек бесцементной фиксации, кроме этого, имеют значение технические приемы подготовки костного ложа, состояние самой костной ткани (остеопороз) и степень первичной фиксации эндопротеза. Количество продуктов стирания полиэтилена зависит от нескольких факторов, таких как полировка и степень конгруэнтности внутренней поверхности чашки и полиэтиленового вкладыша, стабильность фиксации вкладыша и толщина полиэтилена, наличие отверстий для винтов.
|
|
|
Бедренный компонент. Частота асептического расшатывания бедренного компонента цементной фиксации за последние 10 лет значительно уменьшилась (с 30-40% до 1,3-8%). Такое существенное уменьшение нестабильности связано с улучшением дизайна ножек, совершенствованием техники цементирования (использование пробок для блокирования костно-мозгового канала, тщательное высушивание канала, вакуумное замешивание цемента, "прешуризация"). И все же проблема нестабильности бедренного компонента остается актуальной. Проведенные исследования проксимального отдела бедра вместе с ножкой эндопротеза, которые были получены при аутопсии в сроки от 2 недель до 17 лет после артропластики, показали различную степень рентгенологического просветления на границе цемент-кость, которая на большем своем протяжении была интактной и лишь на небольших участках имелась фиброзная ткань. Отделение протеза от цемента чаще всего наблюдалось в местах наибольшей нагрузки - проксимальном и дистальном концах ножки. Нарушение связи между цементом и протезом является наиболее ранним проявлением нестабильности, прогрессирование которого приводит в дальнейшем к перелому цементной мантии. Переломы имеют два направления - по окружности и радиально в толщу мантии, нередко начинаются у острого края имплантата или на месте дефекта цементного покрытия.
|
|
|
Существенное значение имеют дизайн протеза и техника операции. Анализ отдаленных наблюдений (более 21 года) применения ножек цементной фиксации показал, что лучшие результаты были в случае комбинации двух признаков: цементной мантии 2-5 мм и остатка губчатой костной ткани менее 2 мм по внутренней поверхности проксимального отдела бедра после обработки рашпилями. Ножка была более стабильна, если она заполняла не менее половины костно-мозгового канала. Неудачи чаще наблюдались при варусной установке протеза (начиная от 5 градусов) в сравнении с нейтральным или вальгусным его положением.
|
|
|
Стабильность ножки бесцементной фиксации определяется комбинацией многих факторов. Этот процесс являет собой пример взаимодействия механических и биологических составляющих и включает дизайн и материал из которого изготовлен протез, качество первичной фиксации, ответ окружающих тканей на имплантат и продукты износа металла и полиэтилена, реакция костной ткани на постоянно испытываемую нагрузку. В теории расшатывания наибольшее значение имеют микроподвижность, реакция тканей на различные материалы и продукты их износа, перегрузка и остеолиз.
Исследования процесса врастания костной ткани в пористое покрытие ножки эндопротеза показали, что остеоинтеграция была возможна при микроподвижности имплантата до 50 mm, при подвижности более 100 mm образовывалась фиброзная спайка. Исследования методом конечных элементов показали, что протяженность пористого покрытия оказывает существенное влияние на стабильность протеза, минимальное покрытие имплантата должно составлять треть его длины. Если же ножка протеза имеет полное покрытие, то возникает эффект шунтирования с исключением из нагрузки проксимального отдела бедра и развитием остеопороза в этой зоне. Когда процесс остеоинтеграции завершен, наибольшая подвижность наблюдается на участке имплантата, не имеющего покрытие.
В последнее время при рассмотрении механизмов нестабильности ножек бесцементной фиксации особое внимание уделяется реакции костной ткани на частицы износа материалов, из которых изготовлен сам протез и продукты разрушения биологических тканей. Причиной появления частиц стирания являются неровности протеза и различия материалов по плотности. Наибольшее давление наблюдается на месте контакта неровных поверхностей, что вызывает появление частиц износа. Механизм образования продуктов стирания включает такие феномены как абразия, адгезия, усталость материала.
Продукты стирания и разрушения металла, цемента, полиэтилена и других материалов, применяемых при изготовлении эндопротеза (т.н. "дебрис") образуют биологически активную смесь, ответом на которую является появление макрофагов. Основную часть "дебриса" составляют частицы полиэтилена. Существуют различные результаты измерения величины стирания полиэтилена (ПЭ), на опыте ревизионной артропластики износ составляет, в среднем, 0,19 мм/год. Скорость износа ПЭ зависит от его качества и диаметра головки протеза - по мере увеличения размера шара стирание ПЭ увеличивается. В последние годы появились публикации о создании фирмой Zimmer новой модели ПЭ, так называемый поперечно-связанный ПЭ, скорость стирания которого минимальна (менее 0,1 мм в год) и не зависит от его толщины и диаметра головки.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 198; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!