Протезы тазобедренного сустава какой лучше


Бесцементное и цементное эндопротезирование тазобедренного сустава: плюсы и минусы

Распространено мнение, что цементные протезы хуже бесцементых, а их установка чаще вызывает осложнения. На самом деле это не так. Каждый из них имеет определенные достоинства и недостатки.

Цементные и бесцементные эндопротезы отличаются не качеством, а способом фиксации. Выбор варианта зависит от плотности кости, строения бедренной кости и возраста пациента.

Разница между цементным и бесцементным эндопротезирование

Основные отличия заключается в методе закрепеления импланта в кости. Сами импланты отличаются по материалу, покрытию и внешнему виду. Кроме цементных и бесцементных существуют еще реверс-гибридные эндопротезы.

Виды имплантов по способу фиксации:

  • Цементные протезы фиксируют полимерным цементом, изготовленного из полиметилметакрилата. Это позволяет «подогнать» их под любой, даже очень широкий канал бедренной кости.
  • Бесцементные эндопротезы устанавливают по методу press-fit, то есть путем «плотной посадки». Компоненты импланта вколачивают в каналы костей. Перед установкой протеза формы костных каналов корректируют рашпилями.
  • Бедренные компоненты гибридных эндопротезов фиксируют методом «плотной посадки», остальные компоненты (вертлюжный или большеберцовый, надколенниковый) – с цементом.

Таблица 1. Основные различия между цементными и бесцементными протезами.

ХарактеристикиЦементныйБесцементныйГибридный
Способ фиксацииПосадка на фиксирующую субстанцию – полимерный цемент.Вколачивание в костный канал по методу press fit после его обработки рашпилем.Бесцементная установка бедренных компонентов и цементная фиксация остальных.
МатериалНожки цементной фиксации делают из хром-кобальтового или кобальт-хром-молибденового сплава. Чашки производят из медицинского полиэтилена.Эндопротезы из сплавов на основе титана (титан-алюминий-ванадиевый или титан-алюминий-ниобиевый). Примечательно, что в таких имплантах можно выбрать пару трения. Отдельные фрагменты протезов могут изготавливать с разнообразных материалов.
ПокрытиеНе имеют напыления. Поверхность таких имплантов обычно санируют или полируют.Пористое или гидроксиапатитовое покрытие, облегчающее врастание.Методика обработки поверхностей зависит от того, каким образом планируется устанавливать компоненты протеза.
Внешний видИмеют гладкую, полированную поверхность.Обычно выглядят шероховатыми.Могут иметь различный внешний вид.

Малоинвазивное эндопротезирование в Чехии: врачи, реабилитация, сроки и цены.

Узнать подробнее

Как выбирают способ фиксации протеза

Успех эндопротезирования тазобедренного сустава в наибольшей степени зависит от мастерства хирурга и правильного подбора протеза. Логично, что хирург сам выберет имплант и способ фиксации.

Самый дорогой, качественный имплант могут установить неправильно, что в итоге приведет к неудовлетворительным результатам операции. А качественно имплантированный дешевый протез может служить десять лет.

Факторы, которые учитывают при выборе эндопротеза:

  • Пол и возраст пациента. Пациентам моложе 55 лет лучше ставить бесцементные протезы. В имплантах с цементной фиксацией больше всего нуждаются женщины, из-за высокой частотой развития остеопороза в постменопаузальном периоде.
  • Ширина канала бедренной кости. При узком канале врачи предпочитают эндопротезы с бесцементной фиксацией. Если кости тонкие и довольно широкий костный канал – ему ставят цементный протез.
  • Плотность костной ткани. Для нормального врастания бесцементного импланта требуется хороший остеогенный потенциал. Если же у пациента низкая плотность костной ткани или имеется остеопороз – протез лучше зафиксировать цементом.
  • Наличие переломов. Врачи считают, что при переломах лучше всего ставить цементный протез. Однако ведутся клинические исследования, в которых активно изучается эффективность установки имплантов с бесцементным типом фиксации.

Преимущества и недостатки методов фиксации

Несомненно, оба вида эндопротезирования имеют как преимущества, так и недостатки. Однако в целом исход операции зависит не только от стоимости и характеристик импланта. Как мы уже говорили: все в руках хирурга!

Таблица 2. Плюсы и минусы разных видов эндопротезирования.

 +
 Цементный
  1. Невысокая стоимость.
  2. Равномерное распределение нагрузки на кость.
  3. Возможность добавить антибиотик в цемент с целью профилактики инфекции.
  4. Возможность установки при выраженном остеопорозе.
  1. Отсутствие выбора пары трения (только метал+полиэтилен).
  2. Значительные сложности при выполнении ревизионных операций.
  3. Риск развития синдрома имплантации костного цемента.
 Бесцементный
  1. Возможность выбора пары трения.
  2. Более долгое функционирование за счет врастания в кость.
  3. Меньшее количество трудностей при выполнении ревизионных операций.
  4. Отсутствие риска развития синдрома имплантации костного цемента.
  1. Менее равномерное распределение нагрузки на кость.
  2. Риск недопогружения чашки импланта.
  3. Более высокая вероятность перелома в ходе хирургического вмешательства.

Протез бедра: что это такое, симптомы, причины, профилактика и лечение

Что такое протез бедра?

Протез бедра - это искусственный сустав, используемый для замены всего или части поврежденного бедра во время процедуры замены бедра. Характеристики материалов, используемых в протезах этого типа, имитируют шарнирно-шарнирное действие естественного человеческого сустава. Замена тазобедренного сустава обычно рекомендуется при остеоартрите или ревматоидном артрите.

Из чего сделан протез бедра?

Имплант может быть изготовлен из прочного пластика, обычно из полиэтилена, керамики и различных металлов, таких как:

  • нержавеющая сталь
  • кобальт
  • хром
  • титановые сплавы

Какая часть бедра заменяется?

Тазобедренный сустав состоит из двух основных частей .Во время операции можно заменить одну или обе части:

  • Тазобедренная впадина (часть тазовой кости, называемая вертлужной впадиной)
  • Верхний конец бедренной кости (называется головкой бедра)

Детали протеза бедра

Новое бедро, которое заменит старое, состоит из следующих частей:

  • Вертлужная чашка, обычно из прочного металла
  • Вставка, которая помещается в чашку или вертлужную впадину, обычно изготавливается из пластика, но некоторые хирурги сейчас испытывают другие материалы, например керамику.Вставка позволяет бедру легко двигаться
  • Металлический или керамический шар, заменяющий круглую (верхнюю) головку бедренной кости
  • Металлический стержень, который прикрепляется к бедренной кости для большей устойчивости сустава

Какие бывают типы протезов бедра?

  • Металл по металлу - детали головки и шарика выполнены из металла
  • Полиэтилен и металл на Полиэтилен - гнездо или вкладыш вертлужной впадины обычно изготавливаются из пластика, а другие компоненты - из металла и покрыты пластиком.
  • Cerami c на металле , полиэтилен или керамика - керамика часто используется с металлом или пластиком, когда у пациента аллергия на определенные металлы. Хотя раньше керамика считалась слишком хрупкой, в настоящее время считается, что керамические детали живут дольше, чем металлические.

Когда нужна замена тазобедренного сустава?

Вам может потребоваться новое бедро, если ваш естественный тазобедренный сустав изношен или поврежден, что снижает вашу способность двигаться.Большинство людей, перенесших замену тазобедренного сустава, страдают остеоартритом, однако другие состояния могут потребовать протезирования бедра, например:

Как долго прослужит протез бедра?

Большинство замен тазобедренного сустава длится не менее 15 лет, однако это зависит от различных марок и типов протезов бедра.

Какой специалист выполняет замену тазобедренного сустава?

Специалист, выполняющий замену тазобедренного сустава, - хирург-ортопед.

.

»Приседания или толчки бедрами: что лучше?

Приседания или толчки бедрами: что лучше?

Написано 16 апреля 2014 г. в 2:07 Эриком Кресси.

Сегодняшний гостевой пост от Брета Контрераса, автора недавно выпущенного 2x4: Maximum_Strength.

Многие силовые тренеры, персональные тренеры и спортсмены утверждают, что приседания - лучшее упражнение для развития ягодичных мышц.В последнее время на сцене появился толчок от бедра, и его репутация в области создания впечатляющих задников приобрела популярность.

В настоящее время нет опубликованных исследований, посвященных гипертрофическому эффекту ягодичных мышц приседаний или толчков бедрами, но, по некоторым данным, мы знаем об их потенциале наращивания ягодиц. Хотя сейчас никто не может с уверенностью сказать, что лучше всего для роста ягодиц между приседанием и толчком бедра, я надеюсь, что к концу этой статьи вы убедитесь, что оба упражнения следует использовать для оптимального развития ягодиц.

Наука о гипертрофии

По словам исследователя гипертрофии Брэда Шенфельда, есть три основных механизма роста мышц. Самым важным механизмом оказывается механическое напряжение. Второе место по важности занимает метаболический стресс. Наконец, у нас есть повреждение мышц, которое, по-видимому, имеет немного меньшее значение. В настоящее время мы не знаем наверняка, как оптимизировать эти три стимула в наших программах, чтобы максимизировать рост мышц.На мой взгляд, пока не будет известно больше, мы должны сделать все возможное, чтобы поразить каждую базу в нашей тренировке. Следовательно, мы хотим выполнять упражнения, которые создают наибольшее напряжение в ягодицах, вызывают наибольший метаболический стресс в ягодицах и вызывают разумное количество повреждений в ягодицах. Как приседания и толчки бедрами влияют на три механизма роста мышц?

Давайте подробно рассмотрим, что происходит биомеханически и физиологически в ягодицах, когда мы приседаем и толкаем бедра.

Ягодичная биомеханика во время приседаний

Допустим, у вас есть нагрузка на гриф примерно до 80% от вашего максимума в одном повторении (1ПМ). Вы устанавливаете и снимаете штангу со стойки. Верхние ягодицы помогают стабилизировать таз, когда вы идете со штангой назад. Как только вы встанете, ягодицы успокоятся. Теперь вы начинаете спуск. Активация ягодиц во время эксцентрической фазы очень низкая - около 20-30% от максимального произвольного сокращения (MVC). В нижней позиции, точка, в которой все думают, что это так здорово для активации ягодиц, - это место, где ягодицы фактически достигают своей самой низкой активности во время повторения - около 10-20% от MVC.Я понимаю, что об этом не упоминалось ни в одном журнале. Это то, что я заметил за последний год у последних пятнадцати человек, которых я тестировал с помощью ЭМГ. Это очень опытные сквоттеры, в том числе несколько рекордсменов штата Аризона в приседаниях.

Теперь, прежде чем называть меня сумасшедшим, пожалуйста, обратите внимание, что подобное явление наблюдается в выпрямляющих позвоночниках, когда они растягиваются под нагрузкой; это было признано феноменом релаксации поясничного сгибания . По мере того как ягодицы растягиваются, их активация снижается.Это могло быть связано с пассивно-упругой силой, которую они производят в этом положении, или с какой-то другой причиной, возможно, связанной с изменением длины саркомера или изменением длины плеча мышечного момента.

В этот момент вы вылетаете из дыры. Здесь ягодичные мышцы делают свое дело, а ягодицы - во время концентрических движений. Активация ягодичных мышц будет достигать 80-120% MVC по мере того, как вы поднимаетесь вверх, достигая пика примерно на полпути и постепенно снижаясь, прежде чем вы достигнете вершины. Вы делаете короткую паузу, а затем возобновляете следующее повторение.

Средняя активация довольно низкая - около 50-70% от MVC - так как верхняя часть приседа не нагружена для ягодиц, и поскольку обычно между повторениями есть значительная пауза, когда атлет делает глубокий вдох, возвращается в исходное положение. и становится тугим, , и поскольку ягодицы не работают очень сильно эксцентрично во время подъема. Из-за этого вы не почувствуете накачку или жжение в ягодицах при приседании, так как у крови в ягодичной области достаточно времени, чтобы выйти во время подхода.Однако у вас разовьется болезненность ягодиц в дни после тренировки из-за того, что ягодичные волокна эксцентрично растягиваются на большую длину мышц, хотя и на низком уровне. Но это верно только для нижних ягодичных волокон; верхние волокна ягодиц обычно задействуют около 30-40% MVC во время тяжелых приседаний.


Биомеханика ягодичных мышц при толчке бедра

Теперь поговорим о толчке бедра.Как и в случае с приседанием, допустим, вы используете около 80% от 1ПМ. Штанга кладется на бедра. Тело вклинивается на место. Перед началом упражнения ягодичные мышцы молчат. Затем атлет толкает бедра вверх, пока не достигнет полного разгибания. Во время этого концентрического укорачивания пиковая активация обычно достигает около 120-200% MVC, и этот уровень активации будет проявляться как в верхних, так и в нижних ягодичных волокнах. Пик достигается при полном разгибании бедра, когда ягодицы достигают своей наименьшей мышечной длины.Это могло быть связано с изменением длины саркомера или изменяющейся длины руки мышечного момента.

На пути вниз эксцентрическая активность ЭМГ отражает концентрическую активность, постепенно уменьшаясь, пока не будет достигнута нижняя граница диапазона движений. Движение быстро меняется. Из-за быстрых движений и постоянного напряжения ягодиц средняя активация во время толчка бедра чрезвычайно высока - около 100% от MVC. Из-за высокого уровня активации и постоянных повторений уровень метаболического стресса также очень высок.Невероятные «ягодичные накачки» и жжение обычно начинаются от нескольких наборов толчков бедрами. Однако, поскольку ягодицы не полностью растянуты в нижней части тазобедренного сустава, повреждение мышц не будет очень серьезным.


Теоретические предполагаемые адаптации

Как видите, приседания и толчки бедрами на самом деле сильно различаются в биомеханике. Давайте рассмотрим некоторые общие черты и различия.

Оба упражнения являются отличными упражнениями на ягодицы из-за положения согнутого колена, которое укорачивает подколенные сухожилия и создает большую нагрузку на ягодицы для разгибания бедра (когда подколенные сухожилия укорачиваются, они не могут обеспечить максимальную силу из-за активной недостаточности ).

Оба упражнения требуют двойной нагрузки на ягодицы. В приседании ягодичные мышцы должны работать, чтобы создать крутящий момент разгибания бедра, но они также должны работать, чтобы создать крутящий момент внешнего вращения бедра для предотвращения вальгуса колена (прогиба колен). При толчке тазобедренного сустава ягодицы срабатывают, создавая крутящий момент разгибания бедра, но они также должны срабатывать, чтобы создать крутящий момент наклона таза кзади, чтобы предотвратить наклон таза кпереди и гиперэкстензию поясницы.

Приседания могут быть ограничены силой спины, чего нельзя сказать о толчках бедрами.Приседания требуют большего баланса и координации, тогда как тяга бедра очень стабильна и проста в выполнении. Тяга бедра обычно ограничивается силой ягодичных мышц, а это означает, что подход достигает отказа, когда ягодицы больше не могут поднимать бедра. Приседания приводят к более глубокому сгибанию бедер.

Давайте посмотрим, какое упражнение превосходит другое в различных биомеханических и физиологических категориях в таблице ниже.

Как вы можете видеть в гипотетической таблице, приседания превосходит тягу бедра в 2 из 7 категорий, тогда как тяга бедра превосходит приседания в 5 из 7 категорий.

Вердикт

Теперь не нужно быть гением, чтобы представить, как сочетание приседаний и толчков бедрами вызовет большую адаптацию, чем выполнение любого из упражнений по отдельности. С точки зрения навязанной нейронной адаптации, толчок бедра требует большего нервного импульса к ягодицам, но включение приседаний может иметь нервные преимущества из-за миотатического рефлекса «растяжения». С точки зрения механической адаптации, два движения нацелены на разные диапазоны движений и, следовательно, на разную длину ягодичных мышц, что, вероятно, приводит к разным механическим адаптациям в отношении длины пучка и угла перистости.Для полной силы ягодичных мышц, более полного неврологического стимулирования и полного развития верхних и нижних ягодичных волокон вам нужно выполнять как приседания, так и толчки бедрами. Одного упражнения недостаточно. Хорошая новость в том, что нам не нужно выбирать между приседаниями или толчками бедер для максимального развития ягодичных мышц; мы должны выполнить оба движения.

Приседания вызывают умеренный уровень активации, одновременно способствуя переносимому уровню повреждения ягодичных мышц. Толчки бедрами увеличивают напряжение и метаболическую нагрузку на ягодицы и лучше воздействуют на верхние волокна.Сочетание двух упражнений дает стимул к гипертрофии ягодиц.

Если вы ищете отличный ресурс, чтобы вывести свою программу силовых тренировок на новый уровень, я настоятельно рекомендую Брета 2x4: Maximum_Strength . Он поступил в продажу на этой неделе по отличной начальной цене.

Подпишитесь сегодня на нашу БЕСПЛАТНУЮ рассылку новостей и получите серию видео из четырех частей о том, как делать становую тягу!


.

Протезы тазобедренного сустава | HCF

Какой протез даст мне лучший результат?

Существует много типов протезов, которые немного различаются по конструкции и материалам, из которых они сделаны, и каждый имеет свои преимущества и недостатки. Важно знать об этих возможностях.

Способы крепления к кости

И бедренный, и вертлужный компоненты могут быть цементированными или бесцементными. При замене тазобедренного сустава можно использовать различные комбинации нецементированных и цементированных компонентов.

  • Бесцементная замена тазобедренного сустава - это когда оба компонента не содержат цемента. Наиболее распространенная комбинация, в настоящее время она используется более чем у 60% пациентов.
  • Фиксация Hybrid - это когда бедренный компонент цементируется, а вертлужный компонент не имеет цемента. В настоящее время это используется чуть более 30%.
  • цементированная замена бедра - это когда оба компонента цементируются. В настоящее время этот метод используется чуть менее 4%.
  • Обратный гибрид Комбинация - это когда бедренный компонент не имеет цемента, а вертлужный компонент цементирован.Очень редко используется.

Использование безцементной фиксации увеличилось в последние годы; реже используются гибридная и цементная фиксация.

Преимущества: Какой бы метод не использовался, результаты могут быть превосходными для большинства пациентов. Однако в целом безцементная замена тазобедренного сустава дает лучшие результаты у молодых людей.

Для пожилых людей может быть лучше цементирование бедренной ножки в сочетании с бесцементным или цементированным вертлужным компонентом (гибридные или цементные замены бедра).Это связано с тем, что успех безцементной фиксации, особенно бедренного компонента, зависит от качества и прочности окружающей бедренной кости. По мере того как люди (особенно женщины) становятся старше, качество и прочность костей имеют тенденцию к снижению.

Частота пересмотра варьируется в зависимости от возраста, но в целом за 10 лет это:

  • Бесцементный - 5,5%
  • Гибрид - 6,3%
  • Цементированный - 8,2%

Используемые материалы

В прошлом основной причиной необходимости замены тазобедренного сустава было износ опорных поверхностей (где две движущиеся части вашего искусственного бедра соединяются вместе).Материалы, из которых изготовлены эти поверхности, могут повлиять на долговечность протеза.

При износе поверхностей выделяются очень мелкие частицы используемого материала. Если выделяется достаточное количество частиц, ваше тело может отреагировать - кость и другие ткани вокруг сустава могут воспалиться, а компоненты могут ослабнуть внутри кости. В этом случае замена бедра может вызвать боль, особенно при ходьбе. Если это серьезная проблема, возможно, потребуется заменить соединительную поверхность и незакрепленные детали.

Существует три основных комбинации опорных поверхностей:

  • Металл на пластике
  • Керамика на пластике
  • Керамика на керамике.

К счастью, за последние 15 лет качество используемых материалов значительно улучшилось. Наиболее часто используемый пластик (сшитый полиэтилен) намного лучше, чем раньше, как и керамика (смешанная керамика). Также улучшилось качество металла и гладкость поверхности металлических головок бедренной кости.Это означает, что теперь вы с меньшей вероятностью необходимости повторной операции из-за износа поверхности подшипника.

Преимущества: При сравнении трех наиболее часто используемых современных поверхностей подшипников почти нет разницы в результатах. По прошествии 10 лет количество ревизий трех основных опорных поверхностей составляет:

  • Металл на сшитом полиэтилене (4,3%)
  • Керамика на сшитом полиэтилене (4,4%)
  • Смешанная керамика на смешанной керамике (4,3%).

Нестандартные протезы

Существует ряд нестандартных бедренных и вертлужных компонентов, которые используются по определенным причинам.Вот несколько примеров:

Нестандартные бедренные компоненты

  • Обменные протезы шеи: Этот тип бедренной ножки состоит из двух частей: секции ножки, которая входит внутри бедренной кости, и секции, которая выходит наружу. Они собираются вместе, когда шток находится в нужном положении.

    Преимущества: Сменная шейка позволяет вашему хирургу немного изменить положение головы после того, как ножка была размещена в соответствии с вашими потребностями. Это невозможно, если шейка и ножка составляют одно целое.

    Риски:
    Сменные шеи связаны с удвоенной скоростью пересмотра.

  • Протезы на мини-ножке: Мини-ножка - это очень короткий бедренный стержень, который фиксируется в верхней части бедра, в отличие от стандартного бедренного стержня, который проходит почти на половину длины бедра. Миниатюрные ножки - это относительно новая технология, которая обычно не используется.

    Преимущества:
    Теоретически мини-ножка снижает скорость потери костной массы в верхней части бедра и риск боли в бедре, которая может быть связана с более длинной ножкой.Это также может быть полезно, если анатомия бедренной кости ненормальна.

    Риски: Мини-штанги расшатываются в два раза чаще , чем стандартные штанги, но реже пересматриваются по другим причинам.

Нестандартные вертлужные компоненты

  • Ограниченный вертлужный компонент: В отличие от стандартного вертлужного компонента, он имеет фиксирующий механизм, который удерживает головку бедренной кости в гнезде. Стандартный вертлужный компонент не имеет этого механизма, потому что окружающие мышцы и ткани обычно не позволяют головке бедренной кости выйти из лунки (вывихнуть).

    Преимущества:
    Хирурги обычно используют это устройство, когда считают, что вероятность вывиха выше. Это устройство лучше всего работает у пожилых людей (старше 70 лет).

    Риски:
    Они обычно не используются, поскольку могут увеличить скорость расшатывания, особенно вертлужного компонента. У более молодых или более активных пациентов частота повторений в 4 раза выше , чем у пожилых людей.
  • Вертлужный компонент с двойной подвижностью: Протез вертлужной впадины с двойной подвижностью имеет вставку, которая плотно прилегает к вертлужному компоненту, но в отличие от обычной вставки не фиксируется на вертлужном компоненте и может немного двигаться при движении бедра.

    Преимущества:
    Диапазон движений больше, чем у одиночных протезов подвижности, что может принести пользу некоторым пациентам. Но в основном он используется для снижения риска вывиха.

    Риски:
    Пластина может изнашиваться больше, потому что у нее две стороны, которые движутся, а не обычная. Повышенный износ также увеличивает риск расшатывания протеза. Это относительно новая конструкция протезов, поэтому долгосрочных результатов пока нет. Через пять лет нет разницы в частоте ревизий протезов двойной подвижности по сравнению со стандартными протезами.

Стоимость

Обычно протез вам ничего не стоит. Если у вас есть частная медицинская страховка, платит ваша касса. Если вы государственный пациент, платит Medicare.

ХКФ финансирует протезы, внесенные в список протезов, утвержденный федеральным правительством. Все эти устройства были одобрены для использования австралийским регулятором медицинских устройств (Управление терапевтических товаров), а также специальным органом Консультативного комитета по списку протезов Министерства здравоохранения.

Консультативный комитет по списку протезов рекомендует, какой протез бедра следует добавить в список, после консультации с Клинической консультативной группой по протезам бедра. В эту группу входят хирурги-ортопеды, являющиеся экспертами по замене тазобедренного сустава.

Узнать подробнее о стоимости замены тазобедренного сустава

.

А керамический шлифовальный протез для тазобедренных суставов

Литые полуоболочки для шлифовки протезов имеют одностороннюю структуру для улучшения адгезии костных клеток. Кредит: Другая сторона совершенно гладкая. Фраунгофера IKTS

Протезы для шлифовки бедра, используемые в настоящее время в хирургических операциях, изготовлены из сплава, состоящего из кобальта, хрома и молибдена. Но не все пациенты переносят этот металл хорошо, у некоторых из них развиваются аллергические реакции или инфекции.В некоторых случаях протез может даже потребоваться удалить. В рамках проекта Ceramic Bonepreserver Институт керамических технологий и систем им. Фраунгофера IKTS разработал новый керамический протез для шлифовки поверхности, состоящий из бедренной крышки и моноблочной вертлужной впадины, которые имеют более высокую биосовместимость, но при этом такие же стабильные и прочные, как их металлические аналоги.

Операции на тазобедренном суставе - одна из самых распространенных процедур в немецких больницах.Фактически, по данным Федерального статистического управления Германии, ежегодно имплантируется около 220 000 искусственных тазобедренных суставов, как правило, из-за несчастных случаев и износа, с которым обычно сталкиваются пожилые люди.

Сплав, состоящий из кобальта, хрома и молибдена, является одним из наиболее часто используемых материалов. Однако истирание металла часто приводит к таким проблемам, как тяжелое состояние - металлез, когда пациент в конечном итоге страдает от раздражения, аллергических реакций, инфекций или даже псевдоопухолей.Ионы металлов также можно обнаружить в крови и тканях. В худшем случае пациенту, возможно, придется перенести еще одну операцию и удалить протез.

Инновационный шлифовальный протез на основе керамики гораздо более биосовместим, так как керамика не вызывает аллергических реакций или инфекций. Протез был разработан Fraunhofer IKTS в рамках совместного проекта Ceramic Bonepreserver, в сотрудничестве с производителем медицинского оборудования Mathys Orthopädie GmbH.

Костесохраняющая реконструкция для лучшей биосовместимости

Помимо высокой биосовместимости, безметалловый шлифовальный протез имеет и другие преимущества.«Керамический шлифовальный протез позволяет проводить эндопротезирование тазобедренного сустава с сохранением костей», - поясняет руководитель проекта Мартина Йоханнес из Fraunhofer IKTS в Хермсдорфе.

Этот инновационный протез для шлифовки поверхности представляет собой комбинацию бедренной крышки и моноблочной вертлужной впадины. Во время операции бедренная крышка имплантируется в бедренную кость, а ее аналог, вертлужная впадина, фиксируется в бедренной кости. Поверхности, которые в конечном итоге будут окружены костью, структурированы для улучшения адгезии костных клеток.В отличие от этого, область контакта искусственного сустава между вертлужной впадиной и шариковым элементом бедренной крышки полностью гладкая, что обеспечивает легкое и плавное движение ноги.

Структура дисперсионной керамики ATZ под микроскопом. Равномерное распределение частиц важно для таких качественных свойств протеза, как прочность и долговечность. Предоставлено: Fraunhofer IKTS.

Производство керамики ATZ с размером зерна в нанометровом диапазоне

Fraunhofer IKTS имеет многолетний опыт в производстве и обработке керамических материалов, включая процесс формования, используемый в медицинской технике, где требования к точности и надежности особенно высоки.Команда Мартины Йоханнес дополнительно оптимизировала этапы процесса для проекта Ceramic Bonepreserver. На первом этапе полученные керамические материалы - оксид алюминия и диоксид циркония - мелкодисперсны. Используя это как основу, исследователи создают сверхчистую суспензию. «Частицы должны быть равномерно распределены в суспензии, чтобы гарантировать качество конечного продукта, который должен быть полностью свободен от каких-либо пор, примесей или других дефектов. Медицинские имплантаты не должны иметь каких-либо дефектов», - говорит Йоханнес.

Затем формируется вертлужная впадина с использованием процесса скользящего литья, метода, который является обычным в традиционном производстве фарфора и получил дальнейшее развитие в Fraunhofer IKTS. Окончательные свойства изделия достигаются в процессе спекания, который является последним этапом. «С помощью дисперсионной керамики из спеченного оксида алюминия и закаленного диоксида циркония (ATZ) мы получаем структуру с размером зерна от 310 до 320 нанометров», - говорит Йоханнес.Для сравнения: очень мелкая кофейная гуща, используемая для приготовления эспрессо, имеет размер зерна 250 микрометров, что примерно в 1000 раз больше.

Рабочая группа Мартины Йоханнес сертифицирована в соответствии со стандартом EN ISO13485 для производства и разработки материалов и компонентов медицинской техники и, таким образом, регулярно проходит строгие испытания.

Исключительная прочность и долговременная стабильность

Как насчет прочности и стабильности керамических имплантатов? Исследователи Fraunhofer провели ряд испытаний, чтобы определить, насколько прочен и стабилен этот материал.«Испытания на изгиб, давление и нагрузку показали, что керамические протезы, по крайней мере, так же стабильны и надежны, как изделия из металла. В результате протезы восстанавливают поверхность, демонстрируя более длительный срок службы и хорошо переносимые людьми», - говорит Йоханнес.

Совместный проект Ceramic Bonepreserver был завершен в сентябре 2020 года при финансовой поддержке немецкой земли Тюринген в размере 800 000 евро. Проект реализуется как раз вовремя: эксперты в области здравоохранения прогнозируют, что с увеличением продолжительности жизни будет расти и количество операций на тазобедренном суставе, поскольку большинство операций проводится в возрастной группе от 70 до 80 лет. старые.Керамические протезы тазобедренного сустава имеют большое значение для обеспечения того, чтобы операции и последующий процесс заживления в значительной степени были безболезненными и без осложнений.


Аддитивное производство многофункциональных деталей
Предоставлено Fraunhofer-Gesellschaft

Цитата : Керамический шлифовальный протез для тазобедренных суставов (2020, 2 ноября) получено 3 ноября 2020 с https: // физ.org / новости / 2020-11-керамический-шлифовальный-протез-тазобедренные-суставы.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Смотрите также