Эндопротез: виды и применение¶

Эндопротез — медицинское изделие, имплантируемое внутрь организма для замены утраченной или необратимо повреждённой анатомической структуры и восстановления её функции. К классу эндопротезов относят искусственные суставы, костные сегменты, клапаны сердца, сосуды, хрусталик глаза, элементы грудной и брюшной стенки. В отличие от наружных протезов (экзопротезов), эндопротез устанавливается хирургически и остаётся внутри тела постоянно либо на длительный срок.

¶История

Попытки замены повреждённых костей и суставов предпринимались с XIX века: применялись деревянные, костяные и металлические вставки. Систематическое развитие эндопротезирования началось в 1890-х годах, когда немецкий хирург Теодор Глюк предложил использовать для замены суставов материалы животного происхождения и металл. В 1938 году Морис Мюллер и другие хирурги начали эксперименты с цельнометаллическими тазобедренными протезами, однако они быстро расшатывались.

Переломным стал 1962 год, когда британский ортопед Джон Чарнли разработал конструкцию «металл — полиэтилен» с цементной фиксацией, что резко снизило трение и увеличило срок службы имплантата. В СССР и России эндопротезирование крупных суставов активно развивалось с 1960–1970-х годов; заметный вклад внесли отечественные ортопедические центры, в том числе в Кургане и Москве. С 1990-х годов широкое распространение получили бесцементные протезы с пористыми покрытиями, стимулирующими врастание костной ткани.

¶Классификация

Эндопротезы различают по ряду признаков.

По назначению:

Ортопедические — тазобедренный, коленный, плечевой, локтевой, голеностопный суставы, а также сегменты длинных костей.
Сердечно-сосудистые — искусственные клапаны сердца, сосудистые стенты и протезы, кардиостимуляторы.
Офтальмологические — интраокулярные линзы (искусственный хрусталик).
Прочие — имплантаты для пластики грыж, трахеи, жёлчных протоков, костей черепа.

По способу фиксации:

цементные (фиксация костным цементом);
бесцементные (за счёт пористой поверхности и врастания кости);
гибридные.

По материалу: металлические сплавы (титан, кобальт-хром, нержавеющая сталь), полиэтилен, керамика, а также их комбинации.

По степени замены: тотальные (полная замена сустава) и частичные (однополюсные, гемиартропластика).

¶Устройство и материалы

Типичный суставной эндопротез состоит из ножки, фиксируемой в костном канале, головки и вкладыша, образующих подвижную пару трения. Ключевые требования к материалам — биосовместимость, износостойкость, прочность и устойчивость к коррозии. Наибольшее распространение получили пары трения «металл — полиэтилен», «керамика — керамика» и «металл — металл». Современные имплантаты нередко покрывают гидроксиапатитом или титановым напылением для улучшения остеоинтеграции.

¶Применение

Основные показания к эндопротезированию суставов — тяжёлый остеоартроз, ревматоидный артрит, асептический некроз головки бедренной кости, переломы шейки бедра у пожилых пациентов, последствия травм и опухолей. Операция направлена на устранение боли и восстановление опороспособности и подвижности.

Искусственные клапаны сердца применяют при пороках, не поддающихся реконструктивной хирургии. Интраокулярные линзы устанавливают при катаракте. Сосудистые протезы и стенты используют при аневризмах и окклюзиях артерий.

В России эндопротезирование крупных суставов выполняется в специализированных ортопедических клиниках и травматологических отделениях; значительная часть операций проводится по квотам высокотехнологичной медицинской помощи. Ежегодно в стране выполняются десятки тысяч таких вмешательств.

¶Срок службы и риски

Срок службы суставного эндопротеза в среднем составляет 15–20 лет и зависит от материала пары трения, массы тела, физической активности и техники установки. Основные осложнения — асептическое расшатывание компонентов, износ вкладыша, перипротезная инфекция, вывихи и аллергические реакции на металл. Ревизионные (повторные) операции сложнее первичных и требуют специальных имплантатов.

¶Современные направления

Развиваются индивидуальные эндопротезы, изготавливаемые по данным компьютерной томографии и трёхмерной печати, что особенно важно при сложных дефектах костей и в онкоортопедии. Совершенствуются биокерамика, покрытия с антибактериальными свойствами и «умные» имплантаты со встроенными датчиками. Активно применяются малоинвазивные доступы и компьютерная навигация, повышающие точность установки компонентов.

Источники: медицинские энциклопедии, руководства по травматологии и ортопедии, материалы профильных научных центров.