Достижения в области современной эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов

Около пяти миллионов человек в Германии страдают от артроза тазобедренного или коленного суставов — заболевания, которое может вызывать боль, ограничение подвижности и значительное ухудшение качества жизни. Когда консервативные методы лечения уже не дают желаемого результата, современная эндопротезировка тазобедренного и коленного суставов предлагает высокоэффективный способ восстановления подвижности и избавления от боли. Передовые имплантаты, малоинвазивные методы и точные хирургические техники позволяют сегодня предлагать индивидуально адаптированные решения, благодаря которым пациенты могут вновь активно участвовать в повседневной жизни.

Редакция смогла узнать больше о современных достижениях в лечении коленного и тазобедренного суставов у всемирно признанного эксперта в области хирургии тазобедренного и коленного суставов, профессора д-ра Фрица Торея.

Сегодня для принятия обоснованного решения о выборе между частичным и полным эндопротезом коленного сустава требуется гораздо более тщательный анализ, чем еще несколько лет назад. В центре внимания всегда стоит вопрос о том, насколько запущен артроз и какие структуры коленного сустава поражены. 

«Выбор между частичным и полным эндопротезом коленного сустава в основном зависит от того, насколько сильно и в каких местах поврежден сустав. Частичный эндопротез можно рассматривать только в том случае, если износ четко ограничен одной компартментной областью — то есть затронута исключительно внутренняя или наружная сторона либо изолированно область за коленной чашечкой.

Как только поражаются как минимум два отдела сустава, например, внутренний и внешний одновременно, частичный протез теряет смысл, поскольку устраняется лишь часть проблемы, а боль в другом участке сохраняется. В таких случаях необходим полный протез, чтобы функционально стабилизировать весь сустав и надежно устранить симптомы.

Визуализация играет здесь ключевую роль. Качественные рентгенограммы и, при необходимости, МРТ-исследование точно показывают, какие структуры повреждены и насколько запущен процесс износа. На этом основании можно оценить, целесообразно ли еще установка частичного протеза или же полный протез представляет собой более подходящее решение. Эта информация затем учитывается при трехмерном планировании операции, что помогает точно оценить анатомические особенности и выбрать оптимальный имплантат.

Для пациента этот процесс принятия решения, как правило, проходит очень оперативно. Многие приносят рентгеновские снимки или результаты МРТ уже на первую консультацию. Во время обследования классифицируются жалобы, параллельно анализируются снимки и совместно обсуждается, какой тип протеза является целесообразным с медицинской точки зрения. «Таким образом, уже в ходе одного приема складывается чёткое представление о том, какое протезирование даёт наилучшие шансы на избавление от боли и стабильную функцию», — поясняет проф. д-р Торей в начале нашего разговора.

Индивидуальные имплантаты и режекторные шаблоны (PSI) играют всё более важную роль при сложных отклонениях оси или необычных анатомических особенностях, поскольку они позволяют обеспечить более точное, индивидуально адаптированное лечение, чем это часто возможно с помощью стандартизированных инструментов. 

«Анатомические особенности могут существенно повлиять на выбор между частичным и полным протезом, поскольку именно они определяют, насколько вообще возможно восстановление сустава. Например, если колено сильно искривлено в виде O- или X-образных ног, то есть имеется выраженное деформирующее отклонение, частичный протез быстро достигает пределов своих возможностей. Он может заменить только отдельный участок сустава, но не компенсирует значительных отклонений оси.

В таких случаях полный протез предоставляет гораздо более эффективную возможность исправить ось ноги и восстановить стабильное положение сустава. Аналогичная ситуация наблюдается при старых переломах или неправильном сращении костей в области коленного сустава. Если структура кости изменена или предыдущие травмы привели к неровностям, первоначальную механику сустава с помощью частичного протеза, как правило, невозможно надежно восстановить.

Полный протез, напротив, позволяет компенсировать дефекты и перераспределить нагрузки. Такие анатомические особенности являются важной составляющей процесса принятия решения, поскольку они определяют, достаточно ли будет минимального вмешательства или потребуется более обширная замена, чтобы обеспечить долгосрочное избавление от боли, стабильность и функциональность. Отправной точкой служит детальный 3D-анализ коленного сустава на основе данных КТ или МРТ, который позволяет визуализировать не только суставные поверхности, но и соотношения вращения, отклонения осей, костные дефекты и структуры связок.

На этой основе разрабатываются шаблоны, адаптированные к конкретному пациенту, или даже полностью индивидуализированные имплантаты, которые точно соответствуют индивидуальной анатомии. Именно при выраженных варусных или вальгусных деформациях, значительных аномалиях торсии или сложных предшествующих операциях PSI дают решающее преимущество: они позволяют точно спланировать области резекции и положение имплантата ещё до того, как будет сделан первый разрез. Шаблоны точно направляют хирурга во время операции вдоль заранее определённых линий разреза, тем самым снижая риск неправильного угла наклона или неравномерной резекции.

При наличии анатомических особенностей — например, необычной формы мыщелков, асимметрии или костных деформаций — стандартный имплантат может столкнуться со своими ограничениями. Индивидуальный имплантат, изготовленный с учётом особенностей пациента, напротив, повторяет индивидуальную геометрию сустава и обеспечивает более гармоничное распределение нагрузки, лучшее натяжение связок и более естественное ощущение движения», — объясняет проф. д-р Торей. 

Роботизированные методы, такие как системы MAKO или современные навигационные платформы, повышают точность эндопротезирования коленного сустава до уровня, который практически недостижим при операции «от руки». Они сочетают предоперационное 3D-планирование с интраоперационным анализом данных в режиме реального времени и тем самым позволяют с миллиметровой точностью реализовать запланированное положение имплантата. 

По этому поводу профессор д-р Торей отмечает: «Решение о том, использовать ли робота в операционной, во многом зависит от индивидуальной ситуации с коленным суставом. Система MAKO особенно часто применяется при установке частичных протезов, поскольку с её помощью можно чрезвычайно точно спланировать и реализовать позиционирование имплантата. Именно при частичном эндопротезировании точное размещение имеет решающее значение, поскольку даже небольшие отклонения могут повлиять на долговечность и функциональность.

Робот может принести пользу и при полном протезировании, особенно в случаях выраженных деформаций или при наличии предшествующих операций. В таких случаях роботизированная поддержка позволяет добиться значительно более точной коррекции осей, чем это могло бы сделать даже очень опытный хирург исключительно вручную.

В случае «нормального» колена без особых анатомических сложностей различия между опытным хирургом и роботом, напротив, незначительны. Поэтому робототехника не применяется повсеместно при каждом вмешательстве. Ещё одной причиной такого дифференцированного подхода является привязка системы к конкретной, иногда даже устаревшей модели имплантата.

Для пациентов с прямой осью ноги и без сложного анамнеза более современный имплантат часто является лучшим выбором, поэтому в таких случаях сознательно отказываются от использования робототехники. В то же время открыто говорится о том, что роботизированное вмешательство требует дополнительных этапов, таких как установка датчиков на голени и бедре, что, естественно, сопряжено с повышенным риском инфекции», — и добавляет по поводу долговечности протезов: 

«Сейчас ещё нельзя с уверенностью сказать, улучшит ли роботизированная хирургия долговечность протезов в долгосрочной перспективе, поскольку для этого необходимы данные за несколько десятилетий. Однако первые результаты указывают на то, что от более точного позиционирования выигрывают, в частности, частичные протезы. На рентгеновском снимке имплантаты выглядят практически идеально выровненными, что вселяет надежду на то, что эта точность впоследствии отразится и на более длительном сроке службы.

Сначала на основе данных КТ или МРТ создаётся точная 3D-модель коленного сустава, которая визуализирует все индивидуальные анатомические особенности, отклонения осей и повреждения хряща. На этой основе хирург может еще до операции смоделировать оптимальный размер, положение и ориентацию протеза. Во время операции датчики или роботизированные манипуляторы регистрируют фактическую геометрию сустава, натяжение связок и динамику движений колена. Система постоянно сопоставляет эту информацию с предоперационным планом и немедленно сигнализирует об отклонениях. Это позволяет хирургу точно контролировать резекцию кости и расположить протез так, чтобы он функционировал биомеханически оптимально.

Робот не выполняет никаких действий самостоятельно, а действует как высокоточный вспомогательный инструмент, предотвращающий неправильные углы наклона и ограничивающий точность разрезов». 

Роботическая поддержка работает надежно только в том случае, если хирург активно управляет ею, а планирование подготовлено тщательно. Робот не заменяет хирургическое решение, а реализует то, что было заранее определено. 

Проф. д-р Торей подчеркивает: «После планирования он точно указывает, где должны быть сделаны разрезы, и ограничивает рабочую зону таким образом, что невозможно „перерезать“ что-либо. Как только инструмент выходит за пределы заданной зоны, пила автоматически останавливается — это одно из главных преимуществ с точки зрения безопасности.

Тем не менее человек остаётся главным. Робот не мыслит самостоятельно, а работает исключительно в рамках заданных ему параметров. Перед операцией совместно с технической командой определяются размер имплантата, его точное расположение и ориентация. Во время операции фиксируются анатомические ориентиры на кости, чтобы система знала, где в пространстве находится сустав, и чтобы план операции можно было точно перенести на реальную анатомию.

Однако непосредственное выполнение операции остается в руках хирурга. Он управляет инструментом, контролирует каждый шаг и может в любой момент вручную остановить процедуру. Робот обеспечивает точность и безопасность, но он не заменяет ни опыт, ни хирургическое суждение — он их дополняет». 

Новые материалы для имплантатов и оптимизированные пары скольжения значительно продвинули развитие эндопротезирования коленного сустава в последние годы, поскольку они напрямую отвечают трем основным требованиям, предъявляемым к современному протезу: функциональность, стабильность и долговечность. Достижения в области материаловедения позволяют сегодня создавать имплантаты, которые функционируют более естественно с биомеханической точки зрения, создают меньший износ и остаются более стабильно закреплёнными в кости в долгосрочной перспективе.

«Индивидуально изготовленные коленные имплантаты применяются, прежде всего, в тех случаях, когда анатомия настолько сильно отклоняется от нормы, что стандартный протез больше не может надежно прилегать или быть правильно установлен. Это касается, в частности, выраженных деформаций или ситуаций, когда кость значительно изменилась в результате предыдущих травм или операций. В таких случаях индивидуально изготовленные имплантаты или режущие блоки, изготовленные на заказ, позволяют точно спланировать операцию и точно выполнить её в операционной, поскольку особенности кости можно полностью учесть заранее.

Сам материал, как правило, не подбирается индивидуально. Хотя существуют имплантаты со специальными антиаллергенными покрытиями, например керамические поверхности типа Oxinium, они используются лишь в редких случаях, когда действительно имеется подтверждённая аллергия. Аллергия на материалы имплантатов в организме встречается крайне редко, значительно реже, чем контактная аллергия на коже. Поэтому реакция на бижутерию или никель мало что говорит о том, как организм отреагирует на имплантат. «Настоящие аллергии на имплантаты встречаются крайне редко, поэтому имплантаты с покрытием или изготовленные индивидуально необходимы лишь в исключительных случаях», — поясняет проф. д-р Торей. 

---

Современные коленные протезы, прежде всего, отличаются значительно более износостойкими материалами. Высокосетевой полиэтилен (иногда с добавлением витамина Е) образует гораздо меньше частиц и демонстрирует значительно меньший износ, чем полиэтилен предыдущих поколений. Кроме того, керамическое покрытие или оксидированные металлические поверхности обеспечивают особенно гладкие, коррозионно-стойкие скользящие поверхности, которые снижают трение и сводят к минимуму риск появления ионов металла или непереносимости. В совокупности эти современные пары скольжения обеспечивают более гармоничную передачу силы, более равномерную нагрузку на протез и, следовательно, большую стабильность и более естественное ощущение движения — что является ощутимым преимуществом, особенно для активных пациентов.

---

Инновационные методы лечения, направленные на сохранение суставов, призваны как можно дольше сохранить естественную функцию сустава и отсрочить установку эндопротеза — а иногда даже полностью избежать её. Особенно в случае молодых, активных пациентов или при ранних и средних степенях повреждения хряща современные биологические методы сегодня открывают возможности, которые еще несколько лет назад были немыслимы.

Ключевую роль играет трансплантация хрящевых клеток. При этом из организма пациента извлекаются собственные хрящевые клетки, размножаются в лаборатории, а затем вводятся в область дефекта. Этот метод подходит прежде всего для ограниченных дефектов хряща и позволяет создавать структуры, очень похожие на гиалиновый хрящ. Современные методы с использованием матрицы (M-ACT) облегчают заживление и сокращают срок реабилитации. 

По этому поводу профессор д-р Торей отмечает: «Если перед операцией пациенты сообщают, что им уже проводилась терапия хрящевыми клетками, сначала тщательно проверяется, действительно ли необходим протез или же сустав можно лечить иным способом. Именно при локализованных повреждениях хряща — то есть четко ограниченных дефектах, которые скорее напоминают отдельную «яму» и не затрагивают весь сустав, — существуют очень хорошие альтернативы. К ним относятся такие методы, как трансплантация хрящевых клеток или техники, при которых поврежденный участок прокалывают, а затем заполняют коллагеновой матрицей.

Такие вмешательства позволяют целенаправленно устранить дефект без немедленной установки имплантата. Решающим фактором является правильная постановка показаний и отказ от попыток лечения повреждения, которое уже находится в слишком запущенной стадии. Особенно у молодых людей, у которых остальная часть суставного хряща еще интактна, таким образом часто удается избежать более серьезных операций. Как долго сохраняется этот эффект, во многом зависит от причины повреждения. Если речь идет об изолированном дефекте, возникшем в результате занятий спортом или травмы, вполне возможно, что впоследствии протез никогда не понадобится, пока остальной хрящ остается здоровым». 

Цифровые технологии коренным образом изменили послеоперационную реабилитацию после операций на коленном и тазобедренном суставах, поскольку позволяют гораздо точнее и с учётом индивидуальных особенностей контролировать процесс заживления. 

«В реабилитации цифровые тренировочные программы, безусловно, играют важную роль, хотя термин «ИИ» в этом контексте часто обещает больше, чем на самом деле за ним стоит. Многие из этих систем, по сути, работают на основе заранее заложенных алгоритмов: вводятся индивидуальные данные пациента — например, выносливость, сопутствующие заболевания или текущий уровень подготовки — и на их основе формируется персонализированная программа упражнений.

Это полезно, поскольку позволяет очень точно контролировать, что пациенту уже разрешено делать, а чего лучше пока избегать. Для пациентов, проходящих консервативное лечение, существуют также платформы, с помощью которых можно получить полные программы тренировок и упражнений для выполнения дома. Носимые устройства, такие как смарт-часы, можно использовать в качестве дополнения, однако в ортопедии они играют скорее второстепенную роль.

В первую очередь они предоставляют данные об активности, например о количестве шагов, что вполне может быть полезно для оценки прогресса или пределов нагрузки. Однако настоящая сила этих устройств заключается в кардиологии, например, в функциях измерения пульса или ЭКГ. Тем не менее, они могут облегчить повседневную жизнь, поскольку некоторые измерения теперь имеют медицинскую ценность и, таким образом, помогают сократить время или избежать ненужных визитов», — рекомендует проф. д-р Торей. 

Более высокая точность роботизированных операций действительно способствует тому, что многие пациенты быстрее приходят в себя и могут раньше выписаться из больницы. 

«На практике продолжительность пребывания в больнице обычно составляет от трех до пяти дней, в зависимости от физической формы пациента и того, насколько легко ему или ей удается восстановить подвижность после операции. Молодые, спортивные люди часто уже через три дня находятся в таком состоянии, что могут безопасно вернуться домой, тогда как пожилые пациенты, что вполне понятно, нуждаются в немного большем времени.

Если взглянуть на ситуацию в США, то там существует совершенно иная система, в которой даже серьезные ортопедические операции часто проводятся в амбулаторных условиях. С медицинской точки зрения это, конечно, возможно, но с точки зрения пациентов часто сопряжено с проблемами. Многие американские пациенты рассказывают, что их отправляют домой ещё в тот же вечер после операции с сильными болями и послеоперационными кровотечениями, и там им приходится справляться без достаточной поддержки.

Именно поэтому многие из них предпочитают прооперироваться в Германии. Кроме того, в этой стране отсутствует повсеместное послеоперационное уход на дому со стороны медицинского персонала, который и делает такую модель безопасной в первую очередь. Поэтому пребывание в стационаре менее трех дней для многих людей было бы скорее обузой, чем преимуществом. В первые один-два дня коленные протезы просто вызывают боль, требующую тщательного ухода. Кроме того, дома было бы сложнее организовать прием обезболивающих препаратов или профилактику тромбоза.

К тому же в таких странах, как США, пациентам часто выдают дополнительные товары и вспомогательные средства, польза от которых сомнительна и которые скорее являются результатом особенностей местной системы здравоохранения. Если сравнить с прежними временами, когда пациенты после установки коленного протеза провели в больнице три недели и в течение первой недели практически не имели права вставать с постели, то сегодняшняя продолжительность пребывания от трёх до пяти дней уже является огромным прогрессом.

«За этот период большинство пациентов достигают стабильной подвижности, могут самостоятельно обслуживать себя и могут быть безопасно выписаны домой», — констатирует специалист по хирургии тазобедренного и коленного суставов. 

Техническое развитие в ортопедии будет продолжаться, но не в виде резкого перелома, а как непрерывный, постепенный процесс. Искусственный интеллект будет играть здесь прежде всего вспомогательную роль — не столько в качестве автономной системы, сколько в качестве инструмента, улучшающего диагностику и точность оперативного вмешательства. 

По этому поводу проф. д-р Торей отмечает: «В ортопедии хирург по-прежнему незаменим, поскольку доступ к суставу и выполнение операции по-прежнему требуют человеческого опыта и мануальных навыков. Однако ИИ может помочь лучше анализировать результаты визуализации, уточнять планы и ещё точнее контролировать ход операции. Скорость распространения этих технологий в значительной степени зависит от экономических условий.

Роботизированные системы стоят дорого, и многие больницы в настоящее время не могут или не хотят брать на себя такие инвестиции, тем более что более высокие затраты не компенсируются фиксированными платежами за лечение одного пациента. Пока существуют эти структурные проблемы, внедрение новых систем будет происходить скорее нерешительно. В то же время растёт давление со стороны пациентов, которые всё лучше осведомлены о робототехнике и целенаправленно ищут клиники, предлагающие такие методы лечения.

Однако именно эта тенденция в системе здравоохранения, где ресурсы становятся всё более ограниченными, приводит к тому, что время ожидания в более инновационных учреждениях продолжает расти, в то время как другие клиники закрываются или сокращают инвестиции». 

Рабочие процессы в клинике «Атос» в Гейдельберге уже настолько оптимизированы, что по сравнению со многими другими учреждениями считаются чрезвычайно эффективными. Процессы совершенствовались на протяжении многих лет, благодаря чему медицинская помощь оказывается на очень высоком уровне, и осталось лишь несколько аспектов, которые можно было бы улучшить в краткосрочной перспективе. 

«Конечно, медицина постоянно развивается, и через несколько лет появятся новые инновации, которые тогда можно будет целесообразно внедрить. Однако на данный момент самые важные технические и организационные нововведения уже внедрены, благодаря чему пациенты получают преимущества от очень современной, отлаженной структуры», — говорит проф. д-р Торей и в заключение нашего разговора подчеркивает: 

«В нашей клинике ежегодно устанавливается около двух с половиной тысяч протезов тазобедренного и коленного суставов — эта цифра охватывает всю клинику и демонстрирует высокий уровень специализации и рутины в области эндопротезирования.

Эти цифры отражают тот факт, что к нам приезжают пациенты не только из региона, но и со всей Германии, а также из-за рубежа, поскольку они целенаправленно ищут центры, которые ежедневно проводят такие операции и обладают соответствующим обширным опытом». 

Большое спасибо, профессор д-р Торей, за эту важную информацию о применении робототехники в эндопротезировании тазобедренного и коленного суставов! 

---

• Медицинский директор клиники ATOS в Гейдельберге; всемирно известный специалист в области хирургии тазобедренного и коленного суставов, эндопротезирования, спортивной ортопедии и спортивной травматологии.
• Всемирно признанный эксперт, выполняющий около 750 сложных операций в год; обладатель многочисленных наград и премий за научные исследования.
• Лидер в области современной эндопротезики тазобедренного и коленного суставов: протезы с коротким стеблем и стандартные протезы, операции по замене протезов, техники AMIS/MIS, индивидуальные имплантаты, роботизированная MAKOplasty (Mako SmartRobotics™).
• Специализируется на артроскопии тазобедренного и коленного суставов, хирургии хряща, трансплантации хрящевых клеток и коррекции осаки.
• Постоянно разрабатывает и совершенствует щадящие мышцы минимально инвазивные методы для обеспечения максимальной подвижности и возможности заниматься спортом — даже при запущенном артрозе.
• Активный исследователь, регулярно публикующийся в международных специализированных журналах; вносит значительный вклад в инновации в области имплантологии, материалов для скольжения и методов сохранения суставов.
• Руководитель всемирно известного IZO — Международного центра ортопедии клиники ATOS в Гейдельберге, привлекающего пациентов со всего мира.