Хирурги вживляют людям титановые кости

Множество людей в мире страдают от артроза, остеопороза, переломов шейки бедра или раковых опухолей кости.

Избежать ампутации конечностей и сохранить движение им помогают эндопротезы – внутренние протезы суставов. В московском Центральном институте травматологии и ортопедии (ЦИТО) используют отечественные заменители тазобедренного и коленного суставов.

Чистый титан

«Большинство врачей и пациентов доверяют импортным эндопротезам, -- рассказывает Infox.ru завотделением эндопротезирования ЦИТО д. м. н., профессор Николай Загородний. – В нашей стране в 90-е годы появилось много мелких фирм, которые выпускали такие изделия, но их качество оставляло желать лучшего. Они вызывали частые осложнения и необходимость повторных операций. Мы стали заниматься этой проблемой в сотрудничестве с профессором Московского авиационно-технологического института (МАТИ) Александром Ильиным – специалистом в обработке металлов и сплавов для космической индустрии. Начали практически с нуля, но взяли на вооружение уникальные российские технологии».

Эндопротезы ученые решили изготавливать только из титана, не сочетая его с другими металлами, чтобы не возникало гальванической пары. Титан – самый подходящий материал, так как по упругим свойствам ближе всего к костной ткани. У него в два раза позже, чем у стали, появляется так называемая усталость металла. Кроме того, титан обладает идеальной биосовместимостью – он совершенно не вступает в реакцию с тканями организма. Но для протезирования свойства титана надо было еще улучшить.

Нанокерамика

Ученые применили термоводородную обработку: при высокой температуре расплавленный титан насыщали ионами водорода. Они разрушают кристаллическую решетку и разбивают металл до микронных частиц. При этом титан становится более твердым. А его упругость и биосовместимость, что немаловажно, остаются прежними.

Другая оригинальная технология -- обработка изделия в вакуумной камере ионами азота. «Ионы азота проникают в металл на глубину 200 микрон, и восьмимикронный слой напыляется на поверхность, -- объяснил корреспонденту Infox.ru профессор Загородний. – Это увеличивает износостойкость трущихся поверхностей, что очень важно в суставе. Таким образом, мы получаем нитридную керамику». Технология нитридной керамики, по его словам, применяется только в одной американской компании. Но у наших изделий в отличие от американских азотистая обработка более глубокая и защитный слой не поддается сколу.

Еще одно новшество состоит в изменении сечения стержня, который вставляется в костный канал. Зарубежные аналоги имеют прямоугольное сечение, которое при повороте травмирует кость. В протезах МАТИ--ЦИТО две грани сечения закруглены. Такая конструкция менее травмоопасна, говорит профессор.

Бедро, колено...

Российские эндопротезы нового типа были созданы совместными усилиями специалистов МАТИ и кафедры травматологии и ортопедии РУДН, позднее ими стал заниматься ЦИТО. Протезы МАТИ--ЦИТО тазобедренного сустава применяются при артрозах, переломах шейки бедра. Одни разновидности протезов надо фиксировать при помощи цемента, другие предназначены для бесцементной фиксации. Есть и специальные онкологические протезы, которые замещают не только сустав, но и фрагмент бедренной кости, удаленный из-за раковой опухоли кости.

Дошли руки специалистов и до колена. Эндопротезы коленного сустава также различаются по назначению. Одни замещают сам сустав при артрозе и прочих поражениях, а другие, онкологические, имеют модуль для замены удаленного участка дистального отдела кости бедра или большой берцовой кости.

До появления онкологических эндопротезов раковая опухоль кости автоматически означала ампутацию конечности. Теперь врачи получили возможность избавить человека от инвалидности, вернуть к нормальной жизни. Важно и то, что качественные протезы обеспечивают нормальное движение в суставе.

Во время операции хирурги удаляют только пораженные ткани, стараясь максимально сохранить здоровые. Они тщательно восстанавливают мышечный футляр сустава и подшивают к протезу сухожилия. Поэтому больные после операции быстро восстанавливаются: они начинают ходить со сниженной нагрузкой на второй--третий день.

О результатах использования эндопротезов специалисты ЦИТО рассказывают в статье в «Вестнике Российской АМН». Тазобедренные протезы прослежены у 67 пациентов в возрасте от 20 до 74 лет. Эндопротезы коленного сустава – у 18 больных в возрасте от 17 до 47 лет. Медики подсчитали количество осложнений: тромбофлебит -- в 3,5% случаев, нагноение -- в 3,5%, вывих бедренного сустава -- в 3% и перелом -- в 1,5% случаев (у одной больной). Для сравнения, при использовании зарубежных эндопротезов вывих наблюдается в 5--20% случаев.

Российские эндопротезы демонстрировались на международной выставке в Дюссельдорфе и вызвали большой интерес у зарубежных коллег. Они выходят на международный рынок: готовится российско-германский договор о сотрудничестве под девизом «Российские технологии – немецкое качество».

Закономерен вопрос о цене. По словам Николая Загороднего, наши протезы могут быть дешевле зарубежных в два раза. С одной стороны, сырье для всех стоит одинаково, российские протезы выпускаются меньшими партиями да и оборудование в России более старое, зато рабочая сила намного дешевле. Впрочем, больные все равно получают их бесплатно в рамках государственной программы по высокотехнологичной медицинской помощи, подчеркнул хирург.

Правда, в России требуется около 230 тысяч операций по протезированию суставов в год, говорит профессор Загородний. А выполняется ровно в десять раз меньше. Что касается эндопротезов МАТИ--ЦИТО, то на сегодня около 3 тыс. человек носят искусственные тазобедренные суставы и 500 – коленные суставы. Ученые не собираются останавливаться на достигнутом. На очереди – локоть и голеностоп, а там дойдет дело и до пальцев. Так что «сборка» человека из запчастей – дело вполне обозримого будущего.