Коленный сустав 3d модель

Предлагаем читателям выдержки из конкурсной работы студента Пензенского государственного университета Ивана Рыкова, выполненной под руководством профессора А.Н. Машкова и доцента С.А. Нестерова. Данная работа завоевала одно из двух первых мест на ежегодном международном конкурсе студенческих работ 2013 года, проводимом компанией Delcam среди российских и украинских университетов.

Заболевания суставов в организме человека приводят к дискомфорту в движении, а следовательно, к снижению качества жизни. В некоторых случаях происходит даже полная потеря функций конечности. Когда консервативное лечение оказывается неэффективным, одним из решений данной проблемы становится тотальное эндопротезирование.

Предложенный подход к проектированию и изготовлению эндопротеза предполагает индивидуальный анализ особенностей каждого пациента, что обеспечивает оптимальный вариант получения необходимого функционала и повышения качества жизни человека.

Разработка последовательности проектирования и изготовления рассматриваемых деталей

Анализируя конструкцию эндопротеза коленного сустава (рис. 1), его можно разделить на три составные части: бедренный компонент, полиэтиленовый вкладыш и тибиальный компонент.

Рис. 1. Составные части эндопротеза

Для получения требуемых компонентов заданной формы и сокращения времени подготовки производства была спроектирована последовательность по созданию и изготовлению основного элемента эндопротеза — бедренного компонента. Было предложено два варианта реализации: первый — проработка опытного или уникального экземпляра путем только механической обработки всех наружных поверхностей из заготовки в виде проката, а второй — применение серийной технологии при использовании заготовки, полученной литьем по выплавляемым моделям. Рассмотрим процесс подготовки производства для обоих вариантов, поскольку этапы работы над конструкцией в них очень схожи. Для выполнения практически всех этапов цикла проектирования и изготовления будет применяться ПО Delcam.

Построение 3Dмоделей

Для создания 3Dмодели бедра и голени пациента на основе комплекта томограмм выполнялись следующие действия: проведение сканирования пациента на компьютерном томографе; получение аксиальных срезов (томограмм) в формате DICOM; выполнение предварительной обработки томограмм (редактирование для выделения рабочей области построения модели); построение по томограммам трехмерной компьютерной модели.

Для построения 3Dмодели коленного сустава был взят комплект томограмм пациента. В программе 3DDOCTOR на основе набора полутоновых изображений создавалась триангуляционная модель (рис. 2).

Рис. 2. Триангуляционная модель коленного сустава в среде 3D-DOCTOR

Рис. 3. Триангуляционная 3D-модель коленного сустава

Рис. 4. Образующие бедренный компонент сечения

Далее импортируем в программу PowerShape триангуляционную модель коленного сустава (рис. 3).

Полученные модели использовались как для моделирования протеза, так и для проверки методики имлантирования протеза в тело человека.

Для получения профиля бедренного компонента необходимо было построить 15 сечений и направляющие (рис. 4). Все сечения были выполнены на основе анализа зарубежных патентов, а также рентгеновских снимков и томограмм коленного сустава. Полученные сечения для большей плавности были отредактированы сглаживанием при помощи функций PowerSHAPE График кривизны и Сглаживание кривой.

Рис. 5. Анализ кривизны после редактирования

Рис. 6. Проверка гладкости поверхности

После создания всех сечений и направляющих была построена основная поверхность бедренного компонента и проведен анализ кривизны (рис. 5), который наглядно показал, что в результате вытягивания поверхность получилась недостаточно гладкой. Для достижения корректной формы бедренного компонента поверхность была отредактирована путем удаления некоторых точек и сглаживания. В результате была получена форма бедренного компонента и проведен анализ гладкости (рис. 6).

Внутренняя (мыщелковая) поверхность бедренного компонента создавалась путем формирования контура заданного профиля, его вытягивания и пересечения с уже созданной формой. Поскольку эта поверхность участвует в соприкосновении с живой костью, для оптимальной сцепляемости и приживляемости была создана развитая поверхность в виде призм, сделаны два отверстия под штифты и две боковые выемки для снятия бедренного компонента в случае ревизии. Готовая модель бедренного компонента представлена на рис. 7.

Рис. 7. 3D-модель бедренного компонента

Для построения 3Dмодели полиэтиленового вкладыша сначала производится построение контуров будущей подложки на основе использования проекций с модели бедренного компонента, а затем с помощью команд Вытягивание и Ограничение поверхности создаются поверхности подложки. После этого формируется плавная эллипсоидная поверхность под мыщелковую зону бедренного компонента и посредством команды Ограничение поверхности получается верхняя часть подложки. Помимо этого создается выступ для установки и закрепления полиэтиленового вкладыша в большеберцовый компонент. Процедура построения 3Dмодели полиэтиленового вкладыша показана на рис. 8.

Рис. 8. Этапы построения модели полиэтиленового вкладыша

3Dмодель тибиального компонента была построена нами на основе элементов полиэтиленового вкладыша. К основным элементам добавляются ребра жесткости и площадки с углублением для установки полиэтиленового вкладыша (рис. 9).

Рис. 9. 3D-модель тибиального компонента

Кинематический анализ эндопротеза

Теперь необходимо проверить конструкцию эндопротеза при различных углах сгиба ноги на основе построения характерных позиций (рис. 10).

Необходимо также оценить пятно контакта, которое возникает между бедренным компонентом и полиэтиленовым вкладышем при различных углах сгиба. Размер пятна контакта играет важную роль в функционировании эндопротеза, поскольку величина трения прямо пропорциональна размеру пятна. На рис. 11 показаны пятна контакта бедренного компонента и полиэтиленового вкладыша при различных положениях без приложения нагрузки. В положении максимального наклона ноги пятно контакта существенно меньше, но и нагрузка на сам протез в этом положении меньше. В данном случае вся нагрузка ложится на связки и мышечную ткань.

Рис. 10. Положение эндопротеза при: а — выпрямленной ноге (0°); б — полусогнутой ноге (45°);
в — согнутой ноге (90°)

Прочностной анализ

Коленный сустав представляет собой один из наиболее сложных и многофункциональных суставов человеческого организма — он принимает на себя практически всю нагрузку, связанную с бегом и ходьбой. Сама механика движений в коленном суставе является весьма сложной и включает одновременное сгибание, качение и вращение. Различные замеры сил при динамической ходьбе показывают, что силы, возникающие в суставной системе в процессе ходьбы, как минимум, достигают семикратной массы тела. Так, для среднестатистического человека весом в 70 кг максимальная нагрузка в колене при динамической ходьбе будет близка к 5000 Н.

Рис. 11. Пятно контакта при угле сгибания: а — 0°; б — 45°; в — 90°

Рис. 12. Граничные условия и результаты анализа по запасу прочности

Анализ напряженнодеформированного состояния эндопротеза в CAEсистеме (рис. 12) показал, что полученный коэффициент запаса прочности равен 25, напряжения находятся в пределах заданного диапазона, а деформации очень малы. Спроектированный эндопротез коленного сустава полностью отвечает всем параметрам качества и надежности конструкции.

Геометрическое моделирование эндопротеза совместно с моделями колена

Производим сборку модели коленного сустава с эндопротезом (рис. 13). Для этого в CADсистеме PowerSHAPE с использованием методов поверхностного и фасетного 3Dмоделирования совмещаем 3Dмодель эндопротеза с резекцией кости бедра и голени.

Рис. 13. Сборка коленного сустава с эндопротезом

Построенная 3Dмодель на этапе подготовки к операции позволит хирургу проанализировать предполагаемое хирургическое вмешательство, спланировать необходимый перечень работ по корректировке формы элементов костей и заранее внести изменения в проект протеза в случае нестандартных решений. При необходимости возможно проведение дополнительных кинематических построений с элементами человеческого тела и анализа степени подвижности и надежности закрепления будущего эндопротеза.

Проектирование приспособления для механической обработки заготовки бедренного компонента.

Так как деталь имеет сложную форму, нами было спроектировано специальное крепежное приспособление, которое применяется в операциях фрезерования, шлифования и полирования. Проектирование приспособления осуществлялось в CADсистемах PowerSHAPE и КОМПАС3D (рис. 14).

Рис. 14. Приспособление в сборе

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ

Для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ использовалась CAMсистема PowerMILL. Обработка детали осуществляется за два технологических установа: на первом установе заготовка крепится в тисках, а на втором деталь фиксируется в приспособлении.

При реализации технологии изготовления изделия методом литья первый установ отсутствует. Все поверхности внутренней области получаются в литейной форме.

Некоторые из разработанных нами управляющих программ для позиционной (3+2) пятиосевой фрезерной обработки приведены на рис. 1517.

После выполнения всех фрезерных операций осуществляется шлифование и полирование рабочих поверхностей протеза с целью достижения требуемых параметров качества и геометрической точности.

Рис. 15. Черновая обработка на первом установе

Рис. 16. Черновая обработка верха на втором установе

Рис. 17. Чистовая обработка верха на втором установе

Проектирование литейной оснастки для литья восковой модели

Построение модели отливки бедренного компонента осуществлялось на основе уже готовой 3Dмодели бедренного компонента. На отливку дается усадка 1,8%, которая компенсируется путем масштабирования модели. После этого строятся линии разъема с учетом имеющихся поднутрений и возможности извлечения отливки из формы. Затем на основе линии разъема создается поверхность разъема и строится основной формообразующий элемент литейной формы (рис. 18).

Рис. 18. Вставка нижняя

Рис. 19. Формообразующие элементы литейной формы в сборе

Далее по аналогии строим оставшиеся элементы литейной формы. Формообразующие элементы литейной формы в сборе представлены на рис. 19.

Для проработки технологии изготовления нами был изготовлен макетный образец элементов прессформы из модельного воска на станке PAG 0501. Фотографии процесса обработки и изготовленные элементы приведены на рис. 20.

Рис. 20. Фотографии процесса обработки элемента литейной формы

Контроль размеров элементов литейной оснастки

Для проработки процесса измерения формообразующих элементов прессформы нами использовалась CAIсистема PowerINSPECT и портативный ручной КИМманипулятор Microscribe3DX. Учебная измерительная рука Microscribe3DX (рис. 21) позволяет производить измерения деталей сложной формы с точностью 0,21 мм.

Рис. 21. Выполнение измерений при помощи Microscribe-3DX

Программа и методика контроля дает наглядное представление о процессе измерения (рис. 22). Так, на результатах контроля ключевых сечений в нижней вставке отображены точки зеленого, красного или синего цвета — это места, где были сняты координаты поверхности в сравнении с теоретической CADмоделью (зеленый — точка в поле допуска, красный — брак исправимый, синий — брак неисправимый). Применение КИМ и CAIсистемы PowerINSPECT позволило эффективно проверить и подтвердить качество изготовления изделия.

Рис. 22. Сравнение результатов обработки с теоретической CAD-моделью

Заключение

В передней части сустава расположен надколенник (коленная чашечка). Надколенник и четырёхглавая мышца бедра соединены сухожилием, продолжением которого является связка надколенника. В связочный аппарат входят:

боковые (малоберцовая и большеберцовая коллатеральные)
задние (подколенная, дугообразная, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие)
внутрисуставные (крестообразные, поперечная связка колена (между менисками)

Крестообразные связки находятся в полости коленного сустава. К разрывам их приводят запредельные движения в коленном суставе.

Передняя крестообразная связка (лат. lig. cruciatum anterius ) начинается от задневерхней части внутренней поверхности наружного мыщелка (костного выступа) бедренной кости, пересекает полость коленного сустава и прикрепляется к передней части передней межмыщелковой ямки большеберцовой кости также в полости сустава. Эта связка стабилизирует коленный сустав и не даёт голени чрезмерно смещаться вперёд, а также удерживает наружный мыщелок большеберцовой кости.
Задняя крестообразная связка коленного сустава (лат. lig. cruciatum posterius ) начинается от передневерхней части боковой поверхности внутреннего мыщелка бедра, пересекает коленный сустав и прикрепляется к задней межмыщелковой ямке большеберцовой кости. Она стабилизирует коленный сустав, и удерживает голень от смещения назад.

Суставные поверхности костей покрыты хрящом. Между сочленяющимися поверхностями бедренной и большеберцовой костей имеются внутренний и наружный мениски, представляющие собой серповидные (формы полулуний) хрящи. Коленный сустав имеет несколько синовиальных сумок:

наднадколенниковая
глубокая поднадколенниковая
подсухожильная портняжной мышцы
подкожная преднадколенниковая
подколенное углубление

Их число и размеры индивидуально варьируют. Находятся преимущественно между, под, около сухожилий. Синовиальная мембрана образует несколько складок, содержащие жировую ткань.

Является сложным (несколько суставных поверхностей), комплексным (содержит мениски). По форме является мыщелковым.

У человека коленное сочленение допускает движения сгибания и разгибания (фронтальная ось) — общий объём движений 150 градусов, а при согнутом положении (вследствие расслабления коллатеральных связок) — и вращение вокруг оси. Общий объём вращений составляет 15 градусов, пассивное вращение — 35 градусов. Связки играют роль ограничения движений сустава.

Травмы

Колено является наиболее частым местом спортивных травм (таких, например, как разрыв мениска или связки).

Разрывы крестообразных связок могут сопровождаться отрывными переломами костных пластинок в местах прикрепления связок или переломом межмыщелкового возвышения. Что значительно затрудняет последующее лечение. Очень часто разрывы крестообразных связок происходят у спортсменов во время игры в футбол, при занятиях горнолыжным спортом, у борцов. Задняя крестообразная связка разрывается при резком разгибании голени в коленном суставе или при прямом ударе по передней поверхности голени, когда она согнута в коленном суставе.

Производится пункция коленного сустава для удаления крови из полости сустава. Удалив кровь, в сустав вводят раствор новокаина. После этого, предварительно убедившись, что движения в коленном суставе сохранены и разрыва менисков сустава нет, на ногу накладывают гипсовую повязку. Нога при этом несколько согнута в коленном суставе.

Длительность иммобилизации до одного месяца. Затем гипс снимают и назначают лечебную физкультуру, массаж и физиотерапевтическое лечение. Обычно сразу после травмы хирургическое восстановление целостности крестообразных связок не производят, так как возможны осложнения в виде контрактур коленного сустава. Однако, если произошёл отрывной перелом костного фрагмента и имеется его смещение, проводится срочное оперативное вмешательство. Костный фрагмент фиксируют к кости.

Показанием к отсроченной реконструкции связок служит разболтанность сустава, нарушение функции ходьбы. Проводится она через 5-6 недель после травмы. Связки не сшивают, это бесперспективно. Выполняется пластическая реконструкция. Для этого берут трансплантат из связки надколенника. Иногда прибегают к эндопротезированию связок с помощью искусственных материалов.

Однако срок службы искусственных связок ограничен. Операция может быть выполнена открытым способом, через широкий разрез и вскрытие полости сустава, полуоткрытым — через минимальный разрез или эндоскопическим способом. Эндоскопический способ пластики крестообразных связок является наименее травматичным. Движения в суставе начинают уже через несколько дней после операции, но большие нагрузки на сустав не рекомендуются в течение года.

Методика исследования

Применяются физикальные методы исследования: осмотр, пальпация, а также сбор анамнеза. Из инструментальных методов для визуализации изменений анатомических структур сустава большое распространение получило МР-исследование. Для оценки целостности и структуры костей, формирующих сустав, предпочтение отдаётся рентгенографии и компьютерной томографии. В настоящее время для диагностики применяют также артроскопию.

Рентгенологическое исследование коленных суставов

== Самым доступным, одним из информативных и распространённых исследований является рентгенологическое исследование.

Стандартные проекции, применяемые при рентгенографии коленного сустава – прямая (передне-задняя) и боковая. По мере необходимости их дополняют правой или левой косой, а также аксиальной проекциями. Основным правилом при рентгенологическом исследовании коленного сустава является полипозиционность [1] [2] .
Эффективность рентгенодиагностики повреждений коленного сустава напрямик зависит от качества рентгенограмм, критериями которого являются:

в прямой проекции: симметричность аксиальных сторон обоих мыщелков бедренной кости; расположение межмыщелковых возвышений по центру межмыщелковой ямки; частичная маскировка головки малоберцовой кости метаэпифизом большеберцовой кости (примерно на 1/3 своего поперечного размера); наложение контуров надколенника на центральную область метаэпифиза бедренной кости.

в боковой проекции: возможность просмотра надколенно-бедренного сустава и бугристости большеберцовой кости.

На рентгенограммах между суставными поверхностями костей видна так называемая рентгеновская суставная щель. Рентгеновской она называется потому, что, будучи заполненной хрящом и прослойкой синовиальной жидкости, которые не дают изображения на рентгенограммах, она имеет вид более прозрачной полосы между суставными поверхностями. Снимок, выполненный в положении максимального разгибания колена, является стандартным для передне-задней проекции. Он позволяет исследовать переднюю часть суставной щели. Прямой снимок коленного сустава может производиться как в положении лёжа, так и стоя. Когда суставная патология имеет механическую природу и предполагается повреждение связочного аппарата – предпочтительно производить рентгенографию стоя, как при нагрузке, так и в расслабленном состоянии, для исследования суставной щели и оси сустава.

Рентгенологическое исследование коленного сустава в прямой проекции обязательно дополняется боковым снимком. При боковой рентгенографии центральный луч проходит по суставной щели с уклоном на 10° в каудо-краниальном направлении. При этом края мыщелков бедренной кости накладываются друг на друга и их суставные поверхности смещаются в своей задней нижней части. Это позволяет хорошо различать их контуры и оценить состояние бедренно-надколенникового сочленения.

Боковой снимок коленного сустава производится либо в положении пациента лёжа на боку, в условиях полной расслабленности сустава, либо стоя, без нагрузки на исследуемый сустав. Лёгкое сгибание колена, равное 30° или 15°, позволяет определить состояние бедренно-надколенникового сочленения. Сгибание предназначено для визуализации надколенника в момент его внедрения в межмыщелковое пространство (трохлею). Для выявления нестабильности надколенника снимок коленного сустава производится в момент сокращения четырёхглавой мышцы бедра. С помощью такого приёма возможна косвенная оценка состояния связочного аппарата и высоты стояния надколенника. При подозрении на повреждение крестовидных связок дополнительно производится боковая рентгенограмма в условиях физиологической нагрузки. Для этого больного просят перенести вес тела на повреждённую конечность. При повреждениях крестообразных связок происходит смещение концов костей, составляющих коленный сустав, относительно друг друга в зависимости от повреждённой структуры. Так, смещение суставного конца бедренной кости относительно большеберцовой кости вперёд, более чем на 5 мм, говорит о разрыве задней крестообразной связки, тогда как при смещении назад следует предполагать разрыв передней крестообразной связки.

Так же существует укладка по Шпаченко Александру Борисовичу (аксиальная проекция). Применяется для получения снимков с возможностью просмотра надколенно-бедренного сустава и бугристости большеберцовой кости.

Этот тип укладки отличаться множеством способов размещения исследуемого сустава. Возможна корректировка как по углу сгиба коленного сустава так и по горизонтальном/вертикальном перемещении исследуемого сустава, что помогает добиться максимально качественного результата снимка. Больного садят на стул рядом с аппаратом немного выдвигая вперёд ногу которую нужно исследовать, вторую же ногу отводят в сторону противоположную первой. Так же можно поставить ногу на подставку для регулировки по вертикали. Кассету больной держит обеими руками максимально параллельно трубке аппарата, и как можно ближе к коленному суставу. Режим ставят такой же как и при боковой проекции.

Впервые в России проведена операция по замене сустава на титановый аналог, изготовленный по 3D-модели.

Многие годы пытаетесь вылечить СУСТАВЫ?

Глава Института лечения суставов: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить суставы принимая каждый день.

Для лечения суставов наши читатели успешно используют Артрейд. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Стремительное развитие цифровых 3D технологий вселяет надежду, что их применение в России, заинтересует других инвесторов. Только на 2-х, 3х предприятиях Европы сегодня, могут изготовить протез по индивидуальным параметрам, используя данную технологию. По комментариям профессора, высокие характеристики сложного титанового сплава идеально подходят для изготовления искусственных суставов. Он не подвержен разрушению, и что важно, не оказывает негативного влияния на тканевую структуру организма.

По сообщениям ученых, в 2016 году высокоточный искусственный сустав планируют имплантировать 10-ти пациентам. Изготовление имплантатов из титанового сплава по новой технологии, успешно осваивается на базе политехнического университета в городе Томске. Запустить первую линию изготовления изделий медицинского назначения планируется в средине 2017 года.

Имплантат изготовлялся для сорокалетней пациентки, попавшей в аварию. Предварительно было изготовлено 36 аналогов. Техника изготовления состояла из томографического исследования кости и печати модели. В начале, был изготовлен макет, с последующим его изготовлением из пластической массы. Стоит обратить внимание, что данная разработка полностью принадлежит отечественным ученым, включая компоненты, используемые для печати рельефного изображения.

Сегодня, пациентка уже успешно осваивает ходьбу. В недалеком будущем планируется заменить суставы у 15 больных из разных регионов страны.

Ортопедическая хирургия не стоит на месте. В Новосибирске успешно осваивается тактика вживления эндопротезов из керамики.

Что надо знать о протезировании тазобедренного сустава?

Эндопротезирование тазобедренного сустава – это замена пораженного тазобедренного сустава хирургическим путем на искусственный протез.

Самую первую попытку по замене пораженного сустава осуществил в 1860 году в Нью-Йорке хирург J.M.Cornochan, он заменил сустав нижней челюсти искусственным блоком из дерева. Современная ортопедическая хирургия в направлении эндопротезирования значительно шагнула вперед. По всему миру причиной по нетрудоспособности второе место после болезней сердечно-сосудистых систем занимает дегенеративно-дистрофические разрушения крупных суставов, чем и обусловлено развитие этого вида операций в хирургии. На сегодняшний день при протезировании тазобедренного сустава достигнуты существенные и неоспоримые успехи.

Оперативное лечение показано после неэффективного консервативного лечения. Замена тазобедренного сустава осуществляется в тех случаях, когда двигательная активность ограничивается, боли становятся выраженными и ухудшают качество жизни.

Эндопротезирование показано в следующих патологических состояниях:

заболевания тазобедренного сустава, обусловленные дистрофическими изменениями ткани (коксартроз) III-IV степени, с анкилозом;
врожденные пороки развития костной системы, как врожденный вывих бедра, дисплазия сустава, дисхондроплазия;
неправильное сращение тазобедренного сустава после травмы;
аномальный ложный сустав шейки бедра;
травма шейки и головки бедра;
асептический некроз головки бедренной кости;
опухоль бедренной кости с локализацией в области головки и шейки бедра;
ревматоидное поражение тазобедренного сустава.

Несмотря на то что эндопротезирование тазобедренного сустава является основным методом лечения, в связи сопутствующей патологией и возрастом имеется ряд противопоказаний к оперативному вмешательству. Так как оперативное вмешательство является стрессором для организма, люди старшего возраста переживают значительно тяжелее, чем молодые.

Сердечнососудистые заболевания (хроническая сердечная недостаточность 3 степени, врожденные пороки сердца, сложные нарушения ритма, проводимости сердца с нарушением гемодинамики);
Подозрение на тромбоз глубоких вен;
Дыхательная недостаточность 2-3 степени при хронической обструктивной болезни легких;
Наличие воспаления кожи и мягких тканей в области тазобедренного сустава;
Ранее перенесенный сепсис;
Наличие параличей, пареза мышц на оперируемой стороне;
Выраженное нарушение минерализации костей;
Поливалентная аллергия;
Отсутствие костного мозга в канале бедренной кости;
Психические расстройства.

Онкологические заболевания.
Психологическая неготовность больного на операцию.
Хронические заболевания внутренних органов в стадии обострения.
Заболевания печени.
Гормональные нарушения, участвующие в остеосинтезе.
Избыточная масса тела.

В ходе эволюции современные протезы получили надежную фикцию, достаточную прочность, совместимость тканями человеческого организма. Эти протезы изготовлены из качественных металлических, полимерных, керамических материалов. Внешний вид протеза схоже с тазобедренным суставом.

Естественный тазобедренный сустав состоит из таких элементов:

головки бедренной кости;
вертлужная впадина тазовой кости;
суставной хрящ, покрывающий поверхность костей;
внутрисуставные связки;
внутрисуставная жидкость;
закрывающая все эти компоненты капсула сустава.

В целях создания качественного протеза, обладающего всеми свойствами естественного тазобедренного сустава, изобретена модель искусственного сустава, который состоит из таких элементов:

чашка протеза, повторяющая конструкцию вертлужной впадины;
головка протеза округлой формы, покрытая полимером, играет роль головки бедренной кости;
ножка протеза – вкрепляется бедренную кость, выполняет роль шейки бедра и верхнюю треть бедренной кости.

Таким образом, головка и чашка протеза образуют функционирующий искусственный сустав. От качества и материалов изготовления протеза зависит его срок службы. Самыми прочными являются металлические протезы, но они уступают протезам из керамики, полимера по двигательной активности.

Важную роль играет выбор метода фиксации протеза с костной тканью. Прочное соединение между протезом и костной тканью послужит опорой и позволит ходить.

Существуют следующие методы фиксации:

фиксация костным цементом;
бесцементная фиксация;
смешанная фиксация.

Фиксация костным цементом – биологический костный цемент, который, как клей, после застывания прочно фиксирует протез и костную ткань. Этот метод отличается быстрым заживлением и полной реабилитацией больных.

Костный цемент при застывании образует высокую температуру, которая может разрушить костную ткань, в результате протез не зафиксируется и может провалиться в малый таз. Поэтому этот метод ограничивается у больных с остеопатиями и у пожилых лиц.

Бесцементная фиксация – этот метод представляет устройство, изготовленный специальным пористым материалом. Этот материал с неровной поверхностью механически крепится в кости, костная ткань прорастает в пористый материал, становится единым комплексом. Этот метод фиксации требует соблюдения ограничения движения долгие сроки, так как заживает медленно. При несоблюдении правил предосторожности можно разрушить фиксацию протеза.

Смешанная (гибридная) фиксация – сочетание фиксации костным цементом и механическое воздействие специальным устройством. Ножка протеза крепится в бедренную кость с помощью котного цемента, протез вертлужной впадины – бесцементным методом.

После установления основного диагноза проводятся дополнительные методы обследования, консультации специалистов. В случаи выявления сопутствующей патологии оценивается риски осложнения в послеоперационном периоде. Если в ходе обследования не находят противопоказания, больного дальше готовят к операции.

Операция проводится под общим наркозом или спинальным наркозом, при котором препарат вводится в спино-мозговую жидкость, после чего больной не будет спать, при этом чувствительность нижней конечности исчезает.

Самый ответственный период – период реабилитации. Для достижения успешных результатов необходимо соблюдать все рекомендации врачей на протяжении 6 месяцев. После операции нога фиксируется в отведенном положении в специальной ортопедической сапожке. С первых дней начинается лечебно-профилактические процедуры, лечебная физическая культура, массаж, физиолечение. С каждым днем объем упражнения расширяется. Со второго дня разрешается сидеть на кровати, откинув туловище назад, с третьего дня разрешается вставать с помощью персонала. После того как пациент будет держать равновесие, разрешается начинать ходить. Далее разрешается хождение по лестнице.

Результаты эффективного лечения:

восстановление функциональной активности в оперированном суставе;
прекращение или стихание болевого синдрома.

Протезирование тазобедренного сустава является объемной и сложной операцией. Для уменьшения риска осложнения важна предоперационная подготовка и послеоперационная реабилитация. Несмотря на это, исключить их невозможно даже при тщательном соблюдении всех правил. Наиболее часто происходят следующие осложнения:

несостоятельность протеза;
вывих протеза;
нарушение функции протеза;
воспаление послеоперационной раны;
образование гематомы в послеоперационной ране;
при наличии варикозных расширении вен, миграция тромба.

Многие возможные осложнения замечаются врачами, что позволяет вовремя начать необходимое лечение.

Показания к использованию
Материал изделий
Как выбрать наколенник

Суппорт коленного сустава представляет собой бандаж, который обеспечивает надколеннику и коленному суставу фиксацию и умеренную степень стабилизации, а также поддерживает мениски и боковые связки.

Необходим людям, ведущим активный образ жизни, которые в результате этого регулярно получают незначительные травмы колена (растяжения и вывихи).

Надевать суппорт следует непосредственно на травмированный коленный сустав перед спортивной тренировкой, пробежкой или любой другой физической нагрузкой с его участием.

Коленные бандажи рекомендуется носить в следующих ситуациях:

Изделия, предназначенные для фиксации, могут изготавливаться из различных материалов, они могут быть шерстяными или хлопковыми, неопреновыми, а также изготовленными из полиэстера и эластана.

Хлопок и шерсть – материалы, довольно приятные к телу, однако их недостатками является то, что они не отличаются долговечностью и нуждаются в регулярной стирке. Неопрен относится к синтетическим материалам, которые не пропускают ни воздух, ни влагу, в результате чего кожа под таким бандажом потеет, и под него рекомендуется надевать белье из натуральных тканей. Эластановые и полиэстеровые суппорты являются наиболее современными, они отличаются долговечностью и удобством в носке, однако и стоимость их существенно выше.

Чтобы исключить возможность покупки некачественного фиксатора, использование которого будет доставлять лишь неудобства, рекомендуется приобретать подобные изделия в специализированных ортопедических салонах, имеющих лицензию на осуществление данного рода деятельности.

Прежде всего, хочется отметить, что выбирать наколенник нужно с учетом рекомендаций врача-ортопеда, поскольку каждая модель имеет свое предназначение. Прежде чем осуществить покупку, изделие нужно примерить, ведь наколенники также имеют размеры. Не следует покупать бандаж, если наблюдается отек, поскольку после того, как припухлость сойдет, купленное изделие окажется велико. В данной ситуации лучше выбрать суппорт, размер которого регулируется специальными застежками.

Ортопедические конструкции могут быть мягкими, полужесткими и жесткими.

Трикотажные эластичные корсеты фиксируют коленный сустав не слишком сильно, поэтому их рекомендуется использовать при воспалительных процессах, при остеоартрозе и при получении незначительных травм. Они оказывают согревающее действие, благодаря чему обеспечивается улучшение кровотока.

Более жесткую фиксацию коленного сустава способны обеспечить конструкции, выполненные с использованием полимерных материалов, которые вместе с голенью захватывают также область бедра и стопы. Подобные конструкции предназначены для разгрузки сустава, поэтому в случае их достаточно длительного использования, чтобы не допустить атрофию мышц, рекомендуется прибегать к ряду дополнительных реабилитационных мероприятий.

Наколенники, предназначенные для ношения спортсменам, разработаны с учетом конкретного вида спорта. Подобные конструкции, в первую очередь, выполняют функцию защиты коленных суставов от возможной их травматизации.

Борьба за каждое движение!
Причины развития и проявления экзостоза пяточной кости
Что такое тетраплегия?
Артрит локтевого сустава — проявления и терапия
Причины развития, проявления и терапия эпидурального абсцесса позвоночника

Артроз и периартроз
Боли
Видео
Грыжа позвоночника
Дорсопатия
Другие заболевания
Заболевания спинного мозга
Заболевания суставов
Кифоз
Миозит
Невралгия
Опухоли позвоночника
Остеоартроз
Остеопороз
Остеохондроз
Протрузия
Радикулит
Синдромы
Сколиоз
Спондилез
Спондилолистез
Товары для позвоночника
Травмы позвоночника
Упражнения для спины
Это интересно

Удастся ли вылечиться при проблемах из-за протрузии

26 августа 2018

Порекомендуйте упражнения при коксартрозе бедренного сустава

25 августа 2018

Боль в спине после неудачного заднего сальто

24 августа 2018

Насколько все серьезно при таком МРТ и что делать?

23 августа 2018

После неудачного прыжка в воду болит поясница

Каталог клиник по лечению позвоночника

Список препаратов и лекарственных средств

Читайте также: