Модульні компоненти ендопротезування - особливості конструкцій протезів плечових і ліктьових суглобів, проведення ендопротезування

1. Національний технічний університет України
"Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського“
Факультет біомедичної інженерії
Кафедра біомедичної інженерії
Лекція 4. Модульні компоненти ендопротезування –
особливості
конструкцій протезів плечових і ліктьових суглобів,
проведення ендопротезування

2. Ендопротезування плечового суглобу
Ендопротезування плечового суглоба – це операція, при якій замінюються незворотньо
пошкоджені частини плечового суглоба штучним компонентом - ендопротезом.
Рисунок 1 – Різні види ендопротезування плечового суглоба: а –
анатомічно тотальне, б - реверсивне
а б
2

3. Показання до ендопротезування плечового суглоба
3
Головне показання ендопротезування плечового суглоба – це істотне руйнування суглоба,
отримане в результаті захворювання або травми. До них відносяться:
 Вроджені вади розвитку суглоба.
 Прогресуюча стадія ревматоїдного артриту.
 Посттравматичний артроз.
 Перелом гленоїдальной западини з оскольчатим явищем.
 Хвороба Хасса, коли поступово відмирає губчаста кістка, з якої складається головка кістки.
 Дефекти при зрощенні переломів.

4. Факторами, які впливають на вибір типу ендопротезу
4
 Характер патології.
 Супутні захворювання.
 Вік.
 Діяльність людини.
Спосіб життя.

5. Види ендопротезування плечового суглобу
Тотальне
5
Тотальне ендопротезування плечового суглоба – заміна протезом головки плечової кістки та
суглобової западини лопатки. Є два варіанти: заміна тільки суглобової поверхні (PRA) або
застосовують протези на ніжках (TSA).
Анатомічний тотальний ендопротез (Рис. 3) складається з головки ендопротеза (1), ніжки
ендопротеза (2), суглобової западини лопатки (3).
Рисунок 2 – Операція “Тотальне
ендопротезування плечового суглоба”
Рисунок 3 – Складові тотального
ендопротезу

6. Види ендопротезування плечового суглобу
Тотальне
6
При тотальному ендопротезуванні головною умовою є збереження
елементів ротаторної (обертальної) манжети плеча, яка стабілізує суглоб, втискаючи
головку протеза в гленоїдальну западину лопатки, оскільки штучна суглобова поверхня
лопатки менше за розміром зчленованої поверхні головки протеза, що з одного боку
збільшує можливий обсяг рухів в суглобі, а з іншого - підвищує ризик вивиху головки
ендопротеза.

7. Види ендопротезування плечового суглобу
Однополюсне
7
Однополюсне - заміна одної з двох суглобових частин, головки плечової кістки або
суглобової западина лопатки.
Рисунок 4 – Однополюсне ендопротезування (заміна головки плечової
кістки)

8. Види ендопротезування плечового суглобу
Поверхневе
8
При поверхневому ендопротезуванні плечового суглоба заміщається лише
пошкоджена хрящова поверхня плечової головки. Кістка плечової головки при цьому
не видаляється.
Така модель протеза застосовується в тих випадках, коли стабілізуючі м’язи
плечового суглоба (обертаюча манжета плеча) не пошкоджені або пошкоджені лише не
значно, а плечова западина (гленоід) не має ознак зносу. Завдяки такому типу протеза
плечовий суглоб відновлюється за допомогою установки металевої поверхні на
плечову головку на вершині плечової кістки. Хрящ на поверхні суглобового
поглиблення (гленоід) залишається незмінним.
Поверхневе ендопротезування плечового суглоба дозволяє зберегти
неушкодженою або незношеною поверхню суглоба(суглобову поверхню лопатки).

9. Види ендопротезування плечового суглобу
Поверхневе
9
Однією з основних проблем при поверхневому ендопротезуванні плечового
суглоба є триваючий знос поверхні суглобової западини. При передчасному зносі
гленоідного компонента можуть посилюватися больові відчуття, а рухливість і несуча
здатність суглоба знижуватися. Після поверхневого протезування плечового суглоба
середнє поліпшення амплітуди руху в усіх напрямках становить понад 40°.

10. Види ендопротезування плечового суглобу
Ревізійне
10
Ревізійне ендопротезування — хірургічна операція, головною метою якої є заміна старого
ендопротеза або його компонента на новий.

11. Реверсивний протез
11
Реверсивне протезування застосовується при порушеній стабільності і загрозі вивиху: ця
небезпека виникає при пізній стадії дистрофічних процесів, що призводять до атрофії
м'язів обертальної манжети. При цьому плече може піти вгору під акроміон лопатки, що
вимагає постановки зворотнього (реверсивного) ендопротеза (TSA), у якого навпаки
головка ендопротеза перенесена на гленоїдальний компонент, а увігнута суглобова
поверхня лопатки встановлена на ніжку ендопротеза.
Рисунок 5 - Реверсивний ендопротез

12. Реверсивний протез
12
Рисунок 6 - Складові реверсивного
ендопротезу:
1. поліетиленовий вкладиш;
2. ніжка;
3. головка - гленосфера;
4. основа гленосфери;
5. гвинти для кріплення гленосфери до
лопатки;

13. Види фіксації ніжки при ендопротезуванні
13
 Безцементний або press fit - ніжка щільно вбивається в кістковий канал.
Використовуються ендопротези, які фіксуються за рахунок ніжки імплантату, що
вставляється в середину рідної кістки. Подальше проростання в імплантат кісткової тканини,
відбувається за рахунок пористості матеріалу ендопротеза.
 Цементний – коли компоненти фіксуються за допомогою кісткового цементу.
Використовується як кістковий цементу поліметилметакрилат, який вводиться у
вигляді мономера між ендопротезом і кісткою.

14. Фактори, що впливають на обрання типу фіксації
14
 Якість кістки,
 вік пацієнта,
 супутні захворювання,
 рівень активності способу життя після операції та інші.

15. Пари тертя
15
Сучасні ендопротези виготовляються з біоінертних, високоміцних металевих і
полімерних частин (можливе використання кераміки). У здоровому суглобі тертьові поверхні
це суглобові хрящі, в штучному суглобі можуть бути наступні пари тертьових поверхонь:
• Пара тертя - метал - пластик (поліетилен високого тиску). Найпоширеніше
комбінування сплавів. Єдиний недолік - знос пластика, що викликає необхідність повторного
заміщення штучного суглоба.
• Пара тертя - кераміка - кераміка. Цей тип пари тертя менше застосовуємо. Недоліки:
складність виготовлення, погана механічна міцність.
• Пара тертя - метал - метал. Сама широко використовувана пара тертя.
Характеризується мінімальним зносом, високою міцністю. Термін служби - 20 і більше років.
Форма ендопротеза повністю повторює форму, готується до ендопротезування, суглоба.

16. Ендопротезування ліктьового суглоба
16
Ендопротезування ліктьового суглоба – це операція, при якій замінюються
незворотньо пошкоджені частини ліктьового суглоба штучним компонентом -
ендопротезом.
Цей вид ендопротезування здійснюють рідко не тому, що ліктьовий суглоб
уражається рідше інших, а внаслідок надзвичайної складності його будови і функції, що
ускладнює створення штучних аналогів.
Цей суглоб відноситься до одного з найскладніших суглобів, в біомеханіці він
класифікується як гвинтовий блоковидний.
Рисунок 7- Ендопротез ліктьового суглоба

17. Біомеханіка ліктьового суглоба
17
Ось обертання плечової кістки має нахил до поздовжньої осі 98°-108°.
Ліктьова кістка виконує гвинтоподібний рух на кут від 130° (чоловіки) до 145° (жінки), а
кут розкриття становить 175°-180° у чоловіків і до 185° - у жі-нок. Кут відведення в
сторону від площини обертання, пов’язаний з гвинтовим рухом в суглобі, становить 1°
- 9° (чоловіки) і 15° -25° у жінок.
Рух в ліктьовому суглобі здійснюється врівноважуючими одна одну парами
сил: біцепси (згинання) - трицепси (розгинання). При розбіжності механіки руху
ендопротеза з біомеханікою суглоба пацієнта виникають неврівноважені сили, що
призводять до поздовжніх «поршневих», поперечних «розхитуючих», обертальних
рухів ендопротеза. Часто саме тому відбувається зміщення і розхитування
ендопротеза і, як наслідок, утворення запального процесу.

18. Показання до ендопротезування ліктьового суглоба
18
 Переломи кісток;
 переломи складових ліктьового суглоба 2-3 типу;
 застарілі переломи і вивихи кісток, що складають суглоб;
 незрощені переломи;
 несправжні суглоби дистальної частини плечової кістки і проксимальної частини кісток
передпліччя, що супроводжуються артрозом 3-4 ступеня;
 ревматоїдний артрит з переважним ураженням суглоба 3-4 ступеня;
 артрози 3-4 ступеня;
 анкілози іншої етіології;
 дефекти і пухлини кісток, що складають суглоб.
Основними скаргами хворого є біль, обмеження рухів в суглобі.

19. Протипоказання до тотального ендопротезування
ліктьового суглоба
19
 Активні місцеві або системні інфекційні процеси;
 нейротрофічні ураження суглоба;
 відсутність функції верхньої кінцівки, за винятком випадків, коли протезування
ліктьового суглоба проводиться тільки з метою полегшення болю;
 нестабільність зв’язкового апарату в ураженому суглобі;
 збіднення кісткової тканини і / або її недостатній обсяг для підтримки протеза.

20. Типи ендопротезів ліктьового суглоба
20
Ендопротез ліктьвого
суглоба
Шарнірний
(зчленований)
Тотальний Частковий
Незчленований

21. Зчленовані ендопротези ліктьового суглоба
21
Зчленовані імплантати використовують, коли постраждав сам суглоб. При цьому
він повністю або частково замінюється на імплантати з шарнірним з’єднанням. При
заміщенні всього з’єднання повністю встановлюються тотальні імплантати (Рисунок 8).
Вони являють собою два металевих стрижня, з’єднаних між собою рухомими шарнірами, які
і забезпечують рух ліктя.
Існує три стандартних розміри ендопротезів. Всі вони присутні в операційній під
час протезування.
При частковому заміщенні може бути замінений безпосередньо сам стик, або одна
з кісток і стик.
Рисунок 8 – Тотальне ендопротезування ліктя

22. Тотальний ендопротез ліктьового суглоба
22
Тотальний ендопротез ліктьового суглоба має ліктьову і плечову час-тини. Ліктьова - має ніжку
у вигляді циліндричного стержня з поздовжніми канавками і суглобовий компонент, що
з’єднаний з ніжкою по внутрішньому конусу, а плечова – має ніжку у вигляді циліндричного
стержня з поздовжніми канавками, перехідну вилку, з’єднану з ніжкою по внутрішньому конусу, і
поліетиленову головку, з’єднану з виделкою за допомогою пазів. Ніжки плечової і ліктьової
частин за рахунок нахилу своїх осей відносно осі обертання суглобового компонента
орієнтовані у вальгусному положенні. Ніжка плечвої частини зміщена максимально всередину
відносно осі обертання суглобового компонента.
Рисунок 9 – Тотальний ендопротез ліктьового суглоба

23. Незчленовані ендопротези
23
Незчленовані конструкції встановлюють при переломах кісток, але відсутності
пошкодження самого суглоба. На уражену зону накладається захисна пластина, під якою і
відбувається зрощування і загоєння. Якщо травма носить осколковий характер, то дрібні
уламки видаляються і замінюються власними біоматеріалами.

24. Фіксація ендопротеза ліктьового суглоба
24
 Безцементна (press fit) або механічна.
 Цементна.

25. Групи ендопротезів ліктьвого суглоба
Ендопротез ліктьового
суглоба
Пов’язаний
Ендопротез з інтерпозицією між
плечовою та ліктьовою кістками
шарнірного компонента, що
володіє кутовою і ротаційною
стійкістю (шарнірні або «петльові»
ендопротези)
Непов’язаний
Ендопротез, що заміщає частину
суглобової поверхні або всю су-
глобову поверхню кісток, складових
суглоба, при збережені зв’язкових
структур, що забезпечують його
стабільність.
25

26. Модульність ендопротезів ліктьового суглоба
26
Під модульністю ендопротезів ліктьового суглоба розуміється незалежність частин
протеза, що дозволяє поєднувати плечові і ліктьові компоненти різних розмірів для більшої
анатомічної відповідності.
Ця властивість дає велику свободу при первинних операціях і дозволяє зробити
ревізійні втручання менш травматичними.

27. Матеріали для ендопротезів верхніх кінцівок
 Титан
 Implatan TiAl6V4 сплав
 Implavit CoCrMo сплав
 Сплав кобальт-хром
 Біоінертна кераміка
 TiN, як покриття
 Високомолекулярний поліетилен та інші
27

28. 28
Дякую за увагу !