Когда человек впервые слышит о замене коленного сустава, часто возникает представление о каком-то сложном металлическом механизме. Кажется, что после операции в колене появляется шарнир или даже целая металлическая конструкция.
На самом деле искусственный коленный сустав устроен иначе. Это не шарнир и не единая деталь. Современный эндопротез состоит из нескольких компонентов, которые вместе создают новые поверхности скольжения внутри сустава.
Какие части есть у искусственного коленного сустава
Стандартный коленный протез состоит из трёх основных компонентов.
Бедренный компонент.
Это металлическая деталь, которая устанавливается на нижний конец бедренной кости. Она повторяет форму естественных мыщелков бедренной кости и создаёт новую суставную поверхность.
Большеберцовый компонент.
Он устанавливается на верхнюю поверхность большеберцовой кости. Обычно это металлическая платформа, на которой фиксируется пластиковый вкладыш.
Полиэтиленовый вкладыш.
Это вставка из специального медицинского пластика. Именно по этой поверхности скользит бедренный компонент, когда человек сгибает и разгибает колено.
Иногда добавляется ещё один элемент.
Компонент надколенника.
В некоторых операциях на внутреннюю поверхность надколенника устанавливают пластиковую накладку. Но делают это не всегда. В современной ортопедии используются оба подхода.
Почему используют именно такие материалы
Материалы протеза выбирают не случайно. Они должны выдерживать очень большие нагрузки и при этом долго сохранять свою форму.
Металлические части чаще всего делают из сплавов кобальта и хрома или из титана. Эти материалы прочные, устойчивы к износу и хорошо взаимодействуют с костной тканью.
Вкладыш изготавливают из высокомолекулярного полиэтилена. Это специальный медицинский пластик, который хорошо переносит многократное трение и нагрузки.
Когда человек ходит, в коленном суставе возникают силы, которые многократно превышают массу тела. Поэтому материалы должны выдерживать миллионы циклов движения.
Почему искусственный сустав не является шарниром
Колено в организме человека — очень сложный сустав. Оно не работает как обычная дверная петля.
Во время движения происходит не только сгибание и разгибание. Есть небольшие вращения, смещения и сложное скольжение суставных поверхностей.
Поэтому современные протезы стараются воспроизвести эту геометрию. Металлические поверхности и полиэтиленовый вкладыш имеют специальную форму, которая направляет движение колена.
Как распределяется нагрузка внутри протеза
Когда человек стоит или идёт, нагрузка проходит через бедренную кость на металлический компонент.
Далее нагрузка передаётся на полиэтиленовый вкладыш.
После этого сила распределяется на большеберцовый компонент и передаётся на кость голени.
Таким образом искусственный сустав работает как система поверхностей, которые принимают нагрузку и позволяют колену двигаться.
Почему протез может служить долго
Современные эндопротезы рассчитаны на огромный запас прочности. Они проходят лабораторные испытания, в которых имитируются миллионы циклов ходьбы.
Но срок службы протеза зависит не только от материалов. Важны и другие факторы:
возраст человека
масса тела
уровень физической активности
точность установки импланта
состояние костной ткани.
По данным крупных регистров эндопротезирования, большинство современных протезов продолжают работать более десяти лет, а многие сохраняют функцию значительно дольше.
Что важно понимать
Искусственный сустав — это не «металлическое колено».
Это система поверхностей, которая берёт на себя функцию разрушенных хрящей коленного сустава и позволяет костям снова двигаться без выраженного трения.
Такая конструкция не возвращает человеку естественное колено, но во многих случаях помогает уменьшить боль и восстановить движение.
Это вторая статья из рубрики
«Эндопротезирование коленного сустава. Что нужно знать до и после замены».
В следующей статье мы подробно разберём, как искусственный сустав крепится к кости и почему он может удерживаться внутри сустава многие годы.