Диссертация (1154676), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Основные свойства циркониевой керамикизаключаются в том, что она обладает более высокой прочностью и малымразмером кристаллов. Вместе с тем, циркониевая керамика имеет в своем составепримеси иттрия, который при контакте с тканевой жидкостью образует гидраты слитическими свойствами по отношению к костной ткани, что может статьпричиной остеолизиса. Под действием физической нагрузки форма циркониевойкерамики может превращаться в более хрупкую, непрочную с более грубойшероховатой поверхностью [92; 108; 11].Для устранения отрицательных сторон керамики немецкой компанией«CeramTec» была разработана новая композитная керамика из сплава алюминия ициркония – Biolox delta, структура которой отличается от алюминиевой керамики(Рисунок 5 А, Б, В).АБВРисунок 5 – А) керамический вкладыш и головка «Biolox delta», Б) окисьциркония действует как демпфер, В) кристаллы циркония предотвращаюттрещину и упрочняют материал20Для получения более прочного материала добавляют оксид хрома, дляболее стойкого к трещинам – оксид циркония.
В итоге Biolox delta – этокомпозитный материал, который состоит из 75–82% алюминия, 17–25% цирконияи 1% оксида хрома и стронция. Керамические головки Biolox delta обладаютхорошей механической прочностью и низким износом c прогнозом на длительноевыживание [178; 188]. По данным разных авторов, представленных в журнале«CeramTec» [128; 132], перелом головок эндопротеза произошел только в 0,026%случаях наблюдений. Хотя на протяжении 6-летнего наблюдения за 65 000эндопротезами Masson B. (2009) ни разу не отметил перелома этой керамики.William G. Hamilton et al. (2010) [173] провели исследование, где за 3,2 года отмомента операции перелом головок составил 1,1%.Примерно такое же количество переломов керамических головок (1,5%) из65000 отметили Keith R.
Berend с соавторами (2010) [60]. Повышенный износ, атакже перелом головок и вкладышей чаще всего происходит из-за соударения(импиджмента). С целью уменьшения случаев перелома керамических вкладышейи снижения ударной нагрузки, был разработан полиэтиленовый вкладышимеющий керамическую суставную поверхность (вкладыш-«сендвич») дляснижения ударной нагрузки на керамический вкладыш.Рисунок 6 – Повреждение вкладыша из керамики (импиджмент металлическойшейки и керамического вкладыша) [59]Полиэтиленовая прокладка как демпфер между металлической чашкой икерамическим вкладышем смягчает удары и нагрузку. Также отмечаетсявзаимосвязь частоты перелома головок и вкладышей с длиной шейкой21эндопротеза [89; 104].
В одном из исследований отмечено, что за период 5–9месяцев наблюдения за пациентами с керамическими головками второгопоколения на коротких шейках, перелом головок составил 2,2% случаев.При участии пары трения керамика – керамика пациенты обращаютвнимание на феномен «скрипящего» звука в эндопротезах тазобедренногосустава. По данным авторов [138; 55; 166] «скрип» варьировал до 20,8% случаев.Звук скрипа не имел четкого объяснения, но на этот счет имелись разныепредположения. Так по теории W. L.
Walter et al., скрип характерен для молодыхи активных пациентов, имеющих избыточную массу тела, и высокий рост. Здесьже авторами отмечено, что скорость износа таких керамических головок намноговыше – 2,9 мм³/год, в отличие от головок без скрипа – 0,1 мм³/год [138; 170].Результаты исследования пациентов на звук скрипа Keurentjes с соавторамиполагают, что такой феномен может быть результатом: соударение (импиджмент),короткая шейка эндопротезов [95; 96]. А J.
Nevelos et al. (2000) связывают скрип сплохим сочетанием пропорций циркония и алюминия. Choi Yong Il et al. (2010)[100] в исследованиях отмечает, более частую встречаемость у мужчин послеэндопротезирования с большим диаметром головок. Таким образом, исследованияавторов выявляет причину скрипящего звука как многофакторную. Choi Yong Il etal. (2010) анализ встречаемости скрипящего звука (Таблица 2).Таблица 2 – Анализ встречаемости скрипящего звука после эндопротезированият/б сустава [100]ЧислонаблюденийПоявлениескрипаLusty et.
al (2007)3010,3Не объясняютWalter et. al (2007)27160,6Возраст, рост, вес, положение чашки.Capello et. al (2008)4750,8Не объясняютMai et. al (2010)33610Форма шейки бедренного компонентаJarrett et. al (2009)14910,7Не объясняютKeurentjes et. al (2008)4320,9Короткаякомпонента.Choi et. al (2010)1735АвторыПричинные факторышейкаПол, размер головки.бедренного22В клинической практике особую проблему составляют ревизионныевмешательства после перелома керамических головок [146]. Это объясняется тем,что мелкие частицы керамики после перелома, попав в окружающие сустав ткании ведя себя по типу «притирочной пасты», вызывают воспалительный процесс.Если во время ревизии установить металл – полиэтиленовую пару, то мелкиечастицы керамики попадают в узел движения, что ведет к ускоренному износутрущихся поверхностей с развитием нестабильности протеза [146].Рисунок 7 – Металлоз после ревизии, перелом керамики.
Пациент С. 58 летВ 2011 году Francesco Kohn с соавторами разработали четкий алгоритмдействийпослепереломакерамическихкомпонентовэндопротеза:а)иммобилизование конечности, б) удаление частиц керамики, в) обильноепромывание раны асептическими растворами, г) тотальная синовэктомия смаксимальным удалением пораженных мягких тканей. Даже после такойпедантичной обработки мягких тканей и установки металлической головкивзамен расколотой керамической, приводит к быстрому износу металлическойголовкииз-зачастицкерамики[111].Сцельюнивелированияабразивного влияния керамических частиц, взамен сломанных компонентов,необходимо использовать новые керамические компоненты. Немецкой компаниейCeramTec специально для ревизий разработана керамическая головка Biolox23option с модульной конструкцией, имеющая металлическую втулку для контакта сконусом шейки бедренного компонента, но при этом конус не должен иметьповреждений, в противном случае придется менять ножку на новую [148].Рисунок 8 – Степень повреждения конуса: А) конус не дефектный; В) конусдефектен незначительно; С) конус поврежден полностьюТаким образом, керамическая головка имеет отличные трибологическиесвойства, биоинертность в отношении мягких тканей, гладкую поверхность,твердость.
Важно отметить, что на износ полиэтилена влияет степеньшероховатости поверхности головок [109; 145]. Шероховатость алюминиевойкерамики (Аl2O3) по данным Y.-H. Kim et al. (2008), равна Ra 40,12 nm, дляциркониевой керамики (ZrO2) Ra 36,21 nm. Степень пенетрации обычногополиэтилена, учитывая шероховатость алюминиевой головки, составляет от 0,1мм/год до 0,13 мм/год, а циркониевой–от 0,09 мм/год до 0,12 мм/год. Припенетрации головки в полиэтилен на величину 0,1 мм/год возникает опасностьразвития остеолиза [78; 114].По данным Hernigou P. et al. [94], (2003) и Schewelov T.
еt al. (2005) [171]использование полиэтилена с циркониевой керамикой в узле трения показалибольшой износ. Авторы объясняют это тем что, происходит трансформацияметалл стабилизированной тетрагональной фазы циркониевой керамики вмоноклиническую фазу, что ведет к шероховатости головок и как следствие пувеличение износа полиэтиленового вкладыша [109; 145].24Анализируя отечественную и зарубежную литературу, можно сделать выводо том, что не всем активным пациентам можно устанавливать керамикокерамические пары трения, а есть необходимость задуматься о более щадящейпаре трения керамика – полиэтилен с поперечными связями. В большинствеслучаев скрипящие звуки в суставе отмечались, у пациентов с керамикокерамической парой трения, имеющие большой вес и рост.
Феномен скрипасустава может стать причиной износа керамических поверхностей, с развитиемостеолиза, отрицательно влияя на отдаленный результат службы эндопротеза, чтоотсутствует в паре трения керамика – полиэтилен с поперечными связями.Учитывая все за и против пары трения керамика – керамика, сложностиосложнений – перелом керамики, стоит избирательно подходить к выбору парытрения.1.3. Трибологические свойства металлаПервые шаги эндопротезирования ТБС начинались с применениемметаллической пары трения.
Еще в 1938 году в Лондоне P. Wiles выполнилоперацию тотального эндопротезирования с металлической парой трения [72].Весомый вклад был внесен английским ортопедом Kenneth McKee [109]. Сегодня,говоря о металл-металлической паре, нужно сказать, что A. Huggler и M. Mullerсовместно со Швейцарской фирмой «Sulzer Orthopedics» в 1965 году внеслиогромный вклад в развитие этой пары трения [116].В 50-х годах прошлого столетия в СССР профессором К. М. Сившом былразработан цельнометаллический связанный эндопротез ТБС (Рисунок 9). Вдальнейшем аналогичные эндопротезы разрабатывали Л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
