Эндопротезирование коленного сустава значительно продвинулось за последние десятилетия. Пациенты с тяжелой артрозом или другими дегенеративными заболеваниями коленного сустава выигрывают от современных коленных протезов (КПС), которые уменьшают боль и улучшают подвижность. Центральным аспектом при имплантации искусственного коленного сустава является коррекция неправильного положения коленного сустава.

Традиционно стремились к достижению нейтральной механической оси, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на коленную протезную конструкцию. Однако новые подходы все чаще ставят под сомнение эту практику и отдают предпочтение таким концепциям, как кинематическое выравнивание, при котором существующие отклонения оси остаются в определенных пределах. Эта статья дает всесторонний обзор различных резекционных техник, коррекции деформаций и современных разработок в области эндопротезирования коленного сустава.

Анатомия и биомеханика коленного сустава

Коленный сустав является крупнейшим суставом человеческого тела и соединяет бедренную кость (бедро) с большеберцовой костью (голень). Это сложный шарнирный сустав, который обеспечивает как сгибательные и разгибательные движения, так и легкие вращательные движения. Стабильность коленного сустава обеспечивается различными структурами, такими как связки, мениски и мышцы.

Естественная ось ноги часто имеет легкую О- (варус) или Х-образную (вальгус) деформацию. Эти естественные отклонения могут индивидуально варьироваться и влиять на нагрузку сустава, а также на напряжение мягких тканей. Не оптимально скорректированная коррекция может привести к проблемам в долгосрочной перспективе, поэтому альтернативные стратегии выравнивания приобретают все большее значение.

Неправильные положения коленного сустава: Причины и последствия

Деформации коленного сустава могут быть врожденными или развиваться в течение жизни. Частыми причинами являются:

• Дегенеративные заболевания: Остеоартроз приводит к разрушению хряща и может изменить геометрию сустава.
• Травмы: Необработанные или недостаточно обработанные травмы могут привести к неправильному положению.
• Воспалительные заболевания: Ревматоидный артрит и другие системные заболевания могут нанести устойчивый ущерб структуре сустава.

Эти деформации существенно влияют на механику сустава, приводят к неравномерной нагрузке и могут ускорить износ. Поэтому необходим сбалансированный подход к коррекции.

Как работает коленная протез?

Эндопротез коленного сустава представляет собой искусственную замену сустава, предназначенную для восстановления функции коленного сустава, поврежденного артрозом, травмами или другими заболеваниями. Современные эндопротезы коленного сустава состоят из нескольких компонентов, точно согласованных друг с другом, чтобы обеспечить естественную подвижность и стабильность.

1. Структура эндопротеза коленного сустава

Протез коленного сустава обычно состоит из трех основных компонентов:

• Компонент бедренной кости (бедренная часть): Этот металлический компонент заменяет поврежденные суставные поверхности бедренной кости (бедра) и скользит по полиэтиленовой поверхности компонента большеберцовой кости.
• Тибиальный компонент (часть большеберцовой кости): Эта металлическая платформа устанавливается на верхний конец большеберцовой кости и служит стабильной основой для искусственного суставного компонента из полиэтилена.
• Компонент надколенника (часть коленной чашечки): По желанию, коленная чашечка может быть заменена компонентом из полиэтилена для обеспечения оптимальной скользящей способности.

Кроме того, в зависимости от потребностей пациента существуют различные степени сопряжения, которые варьируются в зависимости от того, насколько сильно протез должен заменить стабильность естественных связок коленного сустава.

2. Функционирование коленного протеза

Эндопротез коленного сустава функционирует, имитируя подвижность естественного коленного сустава. Современные тотальные эндопротезы коленного сустава (К-TEP) разработаны так, чтобы:

• Обеспечить плавное скольжение между искусственными суставными поверхностями.
• Физиологическую ось ноги максимально сохранить или восстановить.
• Учитывать естественное натяжение связок , особенно при кинематическом выравнивании.
• Обеспечить высокую стабильность в положении стоя, а также плавную подвижность при ходьбе

3. Объем движений и стабильность после коленного протезирования

После успешной имплантации коленная протез может обеспечить сгибание на 120° или более , в зависимости от пациента и метода операции. Современные имплантаты рассчитаны на срок службы более 20–30 лет и изготовлены из износостойких материалов, таких как сшитый полиэтилен и кобальт-хромовые сплавы.

4. Различные виды выравнивания коленного протеза

В зависимости от анатомических особенностей и индивидуальной деформации коленные протезы сегодня ориентированы на различные принципы:

• Measured Resection (Механическое выравнивание):
  → Здесь коленный сустав выравнивается так, чтобы нога имела прямую ось , независимо от исходного положения.
• Кинематическое выравнивание:
  → Естественное натяжение связок сохраняется в значительной степени, позволяя легким О- или Х-образным деформациям ног оставаться. Это часто приводит к более естественному ощущению движения.

5. Как ощущается коленный протез?

Пациенты часто сообщают о значительном уменьшении боли и улучшении качества жизни после операции по замене коленного сустава. В первые месяцы имплантат может еще казаться чужеродным, но с помощью целенаправленной физиотерапии нередко удается достичь почти нормальной подвижности.

Measured Resection: Традиционная методика коленного протезирования

Метод Measured Resection - одна из старейших методик имплантации коленного протеза. При этом колено выравнивается так, чтобы достичь механически нейтральной оси, независимо от исходной анатомии пациента.

Порядок действий

• Резка костей: Кость резецируется на основе предопределенных углов и размеров.
• Выравнивание: Специальные инструменты обеспечивают проведение костных разрезов в оптимальной оси.
• Балансировка мягких тканей: После резекции костей мягкие ткани, особенно связки, адаптируются так, чтобы достичь равномерного натяжения.

Преимущества

• Стандартизированная, проверенная техника с хорошими долгосрочными результатами.
• Хорошо воспроизводимые результаты.
• Равномерная нагрузка на компоненты протеза.

Недостатки

• Потенциально повышенная нагрузка на мягкие ткани из-за вынужденной адаптации к стандартизированной оси.
• Может привести к нефизиологическим нагрузкам на сустав.
• Не каждый пациент выигрывает от полной коррекции оси.

Кинематическое выравнивание: Индивидуальный подход к коленному протезированию

При кинематическом выравнивании конструкция коленного протеза адаптируется так, чтобы максимально точно воспроизводить естественную анатомию пациента. Эта техника позволяет сохранить легкую О- или Х-образную деформацию, чтобы сохранить естественное натяжение связок и баланс мягких тканей.

Порядок действий

• Планирование с учетом индивидуальных особенностей пациента: Современные методы визуализации помогают определить естественную ось.
• Минимально инвазивная коррекция мягких тканей: Мягкие ткани не растягиваются и не натягиваются без необходимости, чтобы обеспечить равномерную нагрузку.
• Индивидуальные костные резекции: Резекция выполняется вдоль естественной оси коленного сустава.

Преимущества

• Снижает напряжение на связки и мышцы.
• Может привести к сокращению периода реабилитации.
• Обеспечивает более естественное движение сустава.

Недостатки

• Требует более точного предоперационного планирования.
• Может не подходить для определенных пациентов.
• Долгосрочные результаты еще не так хорошо документированы, как при традиционном методе.

Тенденция к частичной коррекции деформаций при эндопротезировании коленного сустава

В последние годы все больше утверждается понимание того, что полная коррекция не всегда является лучшим решением. В частности, при кинематическом выравнивании сохраняется умеренная деформация, чтобы не нарушать естественную динамику сустава.

• Варусная коррекция: Из выраженной варусной деформации формируется умеренная.
• Вальгусная коррекция: Из выраженной вальгусной деформации формируется умеренная.

Эти умеренные коррекции могут способствовать тому, что мягкие ткани не будут испытывать неестественного натяжения и подвижность будет сохранена.

Перспективы развития эндопротезирования коленного сустава

Будущее эндопротезирования коленного сустава будет в значительной степени определяться персонализированными конструкциями имплантатов, роботизированной хирургией и дальнейшим развитием биомеханических знаний. Индивидуализированные решения, такие как кинематическое выравнивание, будут продолжать оптимизироваться и все чаще интегрироваться в повседневную клиническую практику.

Вывод

Полная коррекция деформаций при имплантации коленного сустава (КTS) не всегда является оптимальным решением. Современные методы, такие как кинематическое выравнивание, позволяют применять индивидуальный подход при эндопротезировании коленного сустава, что дает преимущества для многих пациентов. Выбор правильной методики должен осуществляться индивидуально для достижения наилучших долгосрочных результатов.