Диссертация (1154676), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для профилактики важно былопроследить степень износа ХПЭ с таким головками [115; 114; 65]. Вскорепоявились данные, в которых авторы высказывали однозначное мнение: ХПЭ впаре с головками большого диаметра in vitro изнашивается незначительно. Присравнении обычного полиэтилена в паре трения с большими головкамипроисходит повышенный износ, по сравнению с головками маленького диаметра[75].Затем появились данные клинических исследований, где было установлено,что головки большого диаметра в паре с ХПЭ имеют меньший износ посравнению с головками малого диаметра [39; 114; 147].
Доктор ФеофилКарахалиос (2012), работая над проблемой износа в различных парах трения:обычный полиэтилен (ПЭ) и поперечно-связанном ПЭ (ХПЭ) с металлом и керамикой–отметилотсутствиедолгосрочныхрезультатовклиническихисследований по данной проблеме. Он отметил, что в результате исследования14новых материалов возникают новые биологические проблемы, которые, в первуюочередь, будут обсуждаться в связи с заменой пар трения.На износ ПЭ влияет степень окисления его в организме: чем вышеокисление, тем быстрее он изнашивается.
Степень окисления зависит от наличиясвободных радикалов.Barbara H. Currier с соавторами исследовали окисление in vivo 120эксплантированных чашек из ХПЭ. Авторы установили, что окисление удаленныхвкладышей произошло как в «переплавленных», так и в «подогретых» ХПЭ.Поэтому исследователи пришли к выводу о необходимости анализа всехудаленных чашек, изготовленных из ХПЭ. Согласно результатам исследования, invivo окисление произошло в 50% удаленных ХПЭ-компонентов. Исследователиопределили концентрацию свободных радикалов среди удаленных вкладышейобоих типов.Доктор Кристиан Бьёргул (2012) (Норвегия) предоставил данные 7-летнихнаблюдений за 396 цементными эндопротезами с парами трения Ке/ПЭ, Me/ПЭ иMe/Me (с высоким содержанием углерода) с диаметром головки 28 мм. В парахтрения Ке/ПЭ применялась головка из алюмооксидной керамики. Спустя 7 летбыло проведено 10 ревизий, из них 6 в группе Me/Me (3 – из-за инфекции, 2 – изза асептического расшатывания, 1 – из-за септического расшатывания), 3 в группеМе/ПЭ(инфекция,вывих,боль)и1вгруппеКе/ПЭ(инфекция).Рентгенологические исследования были проведены у 335 пациентов.
Периацетабулярный краевой остеолиз, составлявший более 1 мм, был обнаружен в 19из 110 эндопротезов с парой трения Me/Me и у 5 из 112 эндопротезов с паройтрения Ке/ПЭ, но ни в одном из случаев в группе Me/ПЭ. Лишь в группе с паройтрения Me/Me 2 пациента подверглись ревизионной операции из-за расшатываниячашки. Автор пришел к выводу, что за группой Me/Me нужно тщательнонаблюдать на предмет развития признаков асептического расшатывания.151.1.2 Результаты применения головок из оксиниума в паре с чашками изХПЭ и обычного полиэтилена (PE)Оксиниум представляет собой хром-кобальтовый сплав с нанесенным нанего сплава ниобий-циркония толщиной 5 мкм. Как показали результаты, приприменении этого материала в комбинации с ХПЭ происходит значительноеуменьшение износа по сравнению с обычным ПЭ [68].
На конгрессе AAOS в 2011году Richard W. McCalden [180] с соавторами представили результатырандомизированногоконтрольногоисследования,вкоторомсравниликомохромовые головки с покрытием из оксиниума и обычными комохромовымиголовками в парах трения с обычным PE и ХПЭ. В исследовании приняли участие40 пациентов с идентичными эндопротезами ТБС (по 10 пациентов в группе).Пенетрация головок обоих видов в паре трения с обычным PE было сильнее, чемв паре трения с ХПЭ. Авторы сделали вывод о том, что ХПЭ по сравнению с PEсущественно снижает объем износа, однако применение головок из оксиниума необладает явным преимуществом по сравнению с применением металлическихкомохромовых головок.Такимобразом,широкоеприменениеполиэтиленазаставилопроизводителей улучшить его свойства с целью уменьшения скорости износа, чтодало свои результаты.
Однако, поперечносвязанный полиэтилен являетсянизкопластичным материалом со слабыми свойствами сопротивления нарастяжение, что плохо сказывается при жестких ударах о чашку приимпиджменте шейки с бедренным компонентом. В большинстве случаях,соударение является результатом большой амплитуды движения в ТБС.Нивелируют данную проблему при помощи применения головок большегодиаметра в паре с поперечно-связанным полиэтиленом: устраняется причинасоударения, увеличивается объём движения и снижается износ поперечносвязанного полиэтилена.161.2. Трибологические свойства керамикиКерамикабылавведенавпрактикуэндопротезированияТБСкакальтернатива металлу. Металл в паре с полиэтиленом имеет большое количествоосложнений в виде остеолиза, что сокращает сроки службы эндопротеза [129].Поиск новых более износоустойчивых материалов привел к использованиюкерамики. В 1970 году французский ортопед P.
Boutin первым разработал иприменил в клинике эндопротез тазобедренного сустава с керамической паройтрения [29]. Ниже мы приводим основные свойства керамики, которые выгодноотличают ее от металла.БиоинертностьЕще в 1977 году Willert H.G. установил, что причиной асептическойнестабильности эндопротезов является локальная реакция макрофагов на дебрис(металл, полиэтилен). Для того чтобы проследить за реакцией макрофагов вслучаях, где применялась керамика, выполняли биопсию мягких тканей вокругстабильного тазобедренного сустава. Исследования показали, что реакциямакрофагов на частицы оксида алюминия повышается в незначительной степени.При нестабильности компонентов эндопротеза отмечено, что воспалительнаяреакция с участием керамики, в узле трения, менее агрессивна в отличие отреакции с парой трения металл – полиэтилен [76; 83; 112].
Воспалительнаяреакция местного характера на частицы керамики зависит от концентрации иразмера частиц: чем больше размер частиц (более 2 µm), тем больше разрушениемакрофагоцитов[83].Частицыкерамическогодебрисанерастворимывбиологических средах, в следствии чего реакция воспаления менее выражена[106; 29].Твердость. Алюминиевая керамика весьма устойчива к высокой температуре[45; 11], а твердость ее более 2000 HB, что не скажешь даже о твердости титана икомохрома, которая менее 500 НВ.
Данные характеристические свойствакерамики уменьшают износ в разы. Износостойкость зависит от плотности иразмера зёрен; чем меньше размер зёрен, тем ниже износ керамики. Керамикахорошо поддаётся лазерной гравировке.17Гладкость поверхности. Гладкая поверхность керамики обеспечиваетхорошую смачиваемость. Угол смачиваемости равен 45°. При контакте оксидаалюминия с внутрисуставной жидкостью образуются вандерваальсовы силы(силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия с энергией 10–20кДж/моль), которые обеспечивают смачиваемость поверхности и уменьшаютизнос, а также повышают устойчивость к коррозии [103; 117].
Начиная с 1970годакерамика,котораяприменяласьвэндопротезах,постоянносовершенствовалась.Таблица 1 – Свойства керамики различных поколений [34]По анализу Таблицы 1 видно, как керамика совершенствовалась за счётповышения микротвёрдости, прочности на изгиб и уменьшения величины зерна.Промышленно ее научились подвергать лазерной обработке.Износ керамической головки первого поколения, по сообщениям Boutin P.,Blanquaert D., составлял 9 мкм/год и 6 мкм/год для керамического вкладыша [44].Керамики второго поколения, по данным I. A.Walter et al. [175], «износ 1,8мкм/год для керамической головки и 2,1 мкм/год для керамического вкладыша».«За 18 лет выживаемость керамики второго поколения, составила от 45–63%» [62;1844] до 87–95% [42]. «При использовании керамики третьего поколения износсоставилоколоИзносостойкость0,013мм/год»керамических(PhilippeHernigouэндопротезовetзначительноal.(2003)[94]).увеличиласьиколебалась от 72,4% [27] до 95–99% [140; 43] до 15 лет наблюдения.На износ керамических компонентов, влияет позиционирование чашкиэндопротеза [148; 132; 138].
В последние годы часто прибегают к помощикомпьютерной навигации, которая позволяет более точно позиционироватьвертлужный компонент. Sugano с соавторами провели исследование, в которомизучали положение чашек в двух группах пациентов: в одной группе чашки былиустановлены с помощью компьютерной навигации, а во второй – без нее.Рисунок 4 – Разброс угла инклинации и антеверсиипри ориентации вертлужного компонентаДанной диаграммой Lewinnek et al.
[72] показал, что чашки эндопротезовустановленные при помощи компьютерной навигации попадают в «безопаснуюзону». Антеверсия вертлужного компонента также влияет на износ керамики[138]. Ученые показали, что максимальный износ приходит тогда, когдаантеверсия вертлужного компонента задана недостаточно. Следовательно, суглом антеверсии менее 15° средний износ керамической головки составил 1,2мм³/год, а износ – с углом антеверсии более 15° составил 0,01 мм³/год.
Своегорода специфическим недостатком керамического материала является рискперелома и скрип. Перелом керамики может зависеть от ее качества,«правильности установки компонентов, дизайна эндопротеза, поведения пациента19после операции» [148; 69; 41; 104]. Callaway et al. [89] сообщают о переломахкерамических головок второго поколения в 2,2% случаев через 5–9 месяцев послеоперации. Деформация и повреждение керамических головок третьего поколенияколебался от 0,004% [63] до 1,7–3,2% [61; 104]. Y. K. Lee et al. (2008), наблюдая закерамикой третьего поколения (Biolox forte) в течении 10 лет, сообщают об 1%переломов [7].Параллельно с алюминиевой керамикой появилась циркониевая керамика –TZP (Tetragonal Zirconia Polycrystals).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
