Эндопротезирование – это замена пораженного или сносившегося сустава на искусственный. В этом случае остатки хряща удаляются, а на их место вставляются или цементируются компоненты эндопротеза. Попытки эндопротезирования предпринимались еще в начале ХХ века, однако заканчивались неудачей. Однако с 60-х годов ХХ века хирург-ортопед Джон Чарнли разработал протез тазобедренного сустава, который имел потрясающие результаты, и со временем стал применяться повсеместно. Он имел два компонента – бедренный и тазовый, которые фиксировались к кости с помощью акрилового цемента, заимствованного у стоматологов.
Следует отметить, что успех пришел к нему не сразу. Джон Чарнли по образованию был не только доктором. Он также был хорошо знаком с принципами сопротивления материалов. В предыдущих попытках эндопротезирования тазобедренного сустава его коллеги повторяли анатомию, то есть головка протеза была большой. Для уменьшения трения Джон Чарнли уменьшил диаметр головки протеза до 22мм. Однако его попытка не сразу увенчалась успехом. Он провел около 700 операций по замене тазобедренного сустава. Несмотря на изначальный успех, те суставы держались 1-2 года. Дело в том, что тазовый компонент был изготовлен из тефлона. Тефлон является довольно мягким материалом и, несмотря на низкое трение, быстро снашивался. Однако Чарнли не отчаялся, и заменил тефлон на полиэтилен. Это решило проблему снашивания и увеличило жизнь протеза до 10-15 лет. Больница Райтингтон, где работал Чарнли стала всемирно известным центром эндопротезирования, хирурги со всего мира приезжали туда для освоения техники. Следует отметить, что несмотря на дальнейшее развитие эндопротезирования и появления новых типов и материалов, эндопротез Чарнли остается одним из самых долговечных.
Вдохновленные успехами Чарнли, многие хирурги пытались повторить его успех для разработки эндопротеза коленного сустава. В 70-х годах его соотечественник ортопед Джон Инсалл разработал наиболее успешный эндопротез коленного сустава. Оригинальный дизайн претерпел много изменений, улучшающих длительность эндопротеза.
В 90е годы наиболее частой из крупных операций в ортопедии являлась замена тазобедренного сустава. Следует отметить, что она является наиболее успешной операцией (с точки зрения удовлетворения больного) не только в ортопедии, но и во всей хирургии.
С 2000-х годов в Европе и Америке на первое место по количеству вышло эндопротезирование коленного сустава. На сегодняшний день эта операция в три раза превышает эндопротезирование тазобедренного сустава. К примеру в США в год проводится 500.000 операций по эндопротезированию коленного сустава. Однако к 2030 году эта цифра предположительно увеличится до 3.5 миллионов! Причина — в увеличении продолжительности жизни, росту ожирения, последствии спортивных травм и т.д.
В современном эндопротезировании применяются множество новейших материалов, позволяющих увеличить продолжительность жизни эндопротеза. Это керамические компоненты эндопротеза тазобедренного суставава, обладающие повышенной прочностью и низким коэффициэнтом трения. Это также металлические компоненты, покрытые гидроксиапатитом, позволяющие врастание костной ткани в поры эндопротеза, и тем самым снижающие вероятность расшатывания.
Новейшие операционные методы позволяют производить частичную замену коленного сустава, затрагивая только его пораженную часть.
Если необходимость эндопротезирования возникает у молодых пациентов, применяются щадящие методы замены поверхности сустава, при которых заменяется только поврежденный хрящ, сохраняя подлежащую костную ткань. Пример тому — замена поверхности плечевого или тазобедренного суставов.
С начала ХXI века были разработаны приборы для применения компьютерной навигации в ортопедии. Дело в том, что максимально точная установка и фиксация компонентов эндопротеза увеличивают срок его жизни. Исследования показали, что ортопеды со сравнительно небольшим опытом часто допускают погрешность в расположении эндопротеза коленного сустава в пределах 5-7 градусов. У опытных ортопедов эта погрешность снижается до 2-3 градусов. Согласно научным данным погрешность в 2-3 градуса не приводит к снижению продолжительности жизни эндопротеза которая на сегодня составляет 15 лет. Однако применение компьютерной навигации позволяет снизить эту погрешность до 0 градусов. Теоретически это должно привести к увеличению жизни эндопротеза, но так как новая технология применяется 10-12 лет, необходимо подождать еще лет 5 для того, чтобы получить данные об этом.
