Эндопротезирование суставов — один из самых высокоэффективных и технологичных методов лечения травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Потребность в таких операциях ежегодно растет. Все чаще в них нуждаются молодые пациенты. Сегодня число больных в возрасте до 35 лет составляет около 30 процентов от общего количества. В нашей стране уже созданы титановые эндопротезы высокой биологической совместимости с тканями человека. Сейчас ученые работают над созданием титановых протезов для молодых и активных пациентов. Корреспондент «Рэспублікі» узнала подробности.
Александр ИЗОБЕЛЛО проводит диагностику свежеизготовленного изделия: загружает его в камеру рентгеновской установки и с помощью джойстиков вращает под разными углами.
Есть проблема
Причины заболевания опорно-двигательного аппарата могут быть самые разные. Травмы, артриты, артрозы… Артрозы появляются в более позднем возрасте по причине износа хрящевой ткани. Артриты, вызываемые воспалительными процессами различных инфекций, могут возникнуть в любом возрасте. Отсюда и цифры. Ежегодно в мире проводится около 1,5 миллиона операций по замене суставов. В нашей стране годовая потребность, например, в эндопротезах коленного сустава составляет 8,5 тысячи штук.
Вначале эндопротезирование осуществлялось импортными эндопротезами. Из-за высокой стоимости имплантатов количество пациентов, нуждавшихся в них, в разы превышало количество проведенных операций. В результате молодые люди после травм или перенесенных заболеваний становились инвалидами, а пожилые быстро умирали, например, при переломе шейки бедра.
Затем наши ученые предложили альтернативу — титановые эндопротезы тазобедренного сустава. Благодаря клинообразной форме ножки обеспечивается высокая стабильность и пресс-фиксация в проксимальном отделе бедренной кости. Они более долговечны (их срок службы составляет до 20 лет) и устойчивы к биоразрушению — их без опаски можно вживлять в организм человека. К тому же они более совместимы с костными тканями и устойчивее к коррозии. Кстати, титан — металл не из дешевых. Один килограмм обходится изготовителю примерно в 80 долларов.
Срок службы титановых имплантатов составляет до 20 лет.
Протезы бывают разные
Современные титановые эндопротезы делятся на два вида: цементные и бесцементные. Физико-технический институт Национальной академии наук производит только компоненты бесцементных изделий методом горячей объемной штамповки. И вот почему. Цементные имплантаты изготавливаются чаще всего методом литья и служат 5—7 лет. Затем нужна корректирующая операция. Поэтому такие имплантаты чаще ставятся пожилым людям. Бесцементные же имеют больший срок службы, потому их чаще вживляют пациентам с хорошей костной тканью. Костная ткань прорастает в пористую структуру такого имплантата, образуя с ним неделимое целое. В год здесь производят 2—3 тысячи комплектов бедренных и тазовых компонентов тазобедренного эндопротеза.
Сейчас ученые работают над созданием метафизарных эндопротезов тазобедренного сустава, адаптированных специально для молодых и активных людей. Любопытствую, чем они будут отличаться от уже существующих?
Александр Изобелло, заведующий лабораторией точной штамповки:
— Они менее травматичные для костных тканей, так как имеют более короткую ножку, которая фиксируется в основном в проксимальной части бедренной кости. После их вживления повторная операция понадобится пациенту примерно через 20—25 лет.
В цехе Физико-технического института стоят прессы внушительных размеров силой до 630 тонн. На них специалист из цилиндрической детали формирует полуфабрикат, максимально приближенный к конечному изделию. На все про все — полторы минуты. И вот я уже держу в руках опытный образец коленного эндопротеза. Весит он около 200 граммов. Когда завершатся клинические испытания и будет запущено серийное производство, подобные титановые изделия смогут поставить кого-то на ноги.
— В мире существует несколько технологий изготовления эндопротеза коленного сустава, — вдается в детали Александр Изобелло. — Одни страны получают компоненты коленного сустава из кобальтовых сплавов методом литья. Другие используют технологию жидкой штамповки. Однако все они по тем или иным параметрам уступают штампованным титановым изделиям.
Тем временем свежеизготовленное изделие отправляется на диагностику в соседнее помещение. Загрузив его в специальную камеру рентгеновской установки, специалист осуществляет контроль качества. С помощью джойстиков на пульте управления вращает изделие под разными углами. Картинка в режиме реального времени выводится на большой монитор. Аппарат настолько мощный, что позволяет просвечивать лучами насквозь предметы весом до ста килограммов.
Самые востребованные эндопротезы — коленные и тазобедренные. Именно они чаще всего изнашиваются у возрастных пациентов, а также у людей с избыточным весом и нуждаются в замене.
За год в стране производят 2—3 тысячи комплектов бедренных и тазовых компонентов.
Поставить на поток
Сегодня операции по вживлению титановых имплантатов осуществляются не только в Минске и областных центрах, но и в ряде районных больниц. После запуска собственного производства тазобедренных имплантатов период ожидания пациентов на замену тазобедренного сустава с момента постановки на очередь сократился до шести месяцев. Для сравнения, после постановки на очередь на операцию эндопротезирования коленного сустава пациентам пока приходится ждать до четырех лет. Возможны внеочередные операции. Тогда пациент оплачивает стоимость протеза, расходные материалы и пребывание в больнице. Львиную долю расходов составляет сам протез. Немецкого, швейцарского или американского производства протез обходится пациенту в 2,5—5 тысяч долларов.
В следующем году в стране планируется организовать серийное производство титановых имплантатов для коленных суставов. Они будут примерно на 1 тысячу долларов дешевле зарубежных. Плюс сократится время ожидания операции.
Напоследок Александр Изобелло рассказал о процедуре запуска новых эндопротезов коленных суставов в серийное производство:
— Сначала заказчик формирует требования к изделию. Затем наши конструкторы и технологи прорабатывают возможные варианты технологии и рассчитывают все необходимые параметры. Смотрят, можно ли выполнить задачу на нашем оборудовании. После разработки конструкторской документации изготавливаем экспериментальные и опытные партии и передаем их заказчику для тестирования. Следом — этап клинических испытаний. Лишь после получения медицинского регистрационного удостоверения запускается серийное производство.
Кстати, ученые Физико-технического института разработали также имплантаты с биосовместимыми защитно-декоративными покрытиями. Они более износостойкие по сравнению с обычными и лучше вживляются в костную ткань.
