Эндопротезирование суставов. Новые технологии

2021. Робот-хирург ROSA упростил замену коленного сустава



Больница Parker Adventist Hospital (в Колорадо, США) начала использовать хирургического робота ROSA для замены коленного сустава, чтобы помочь врачам быть более точными во время операций. В большинстве случаев подобные операции проходят успешно, но схема соединения связок не всегда совпадает с их реальным расположением. Вот где на помощь приходит ROSA. Она помогает врачам внести коррективы в доли миллиметра. Более точные операции позволят пациентам быстрее восстановиться после хирургического вмешательства. Сама операция по замене коленного сустава длится в среднем около двух часов. Хирург убирает поврежденный хрящ и часть кости и тогда уставливает новые металлические и полимерные суставные поверхности, чтобы восстановить ось конечности и функцию коленного сустава.


2020. ИИ и сенсоры обеспечат успешность эндопротезирования коленного сустава



Эндопротезирование сустава (особенно, его полная замена) - это все еще лотерея. Может повезет, и ничего болеть не будет, а может, и не повезет. Итальянские стартапы Rejoint и Sensoria Health создали решение для повышения успешности полной замены коленного сустава. Rejoint - предлагает технологию персонализированной 3D-печати протеза (из сплава кобальта и хрома). Для проектирования протеза используется компьютерная томография и система на базе машинного обучения. После операции пациенту предоставляется наколенный бандаж (и носок) с датчиками, которые передают информацию на смартфон и лечащему врачу. За счет контроля процесса реабилитации решение позволит уменьшить срок реабилитации и предотвратить необходимость повторных операций.

2019. Российский эндопротез НЭВЗ-Керамикс прослужит не менее 10 лет



Российская компания НЭВЗ-Керамикс провела (в немецком центре EndoLab GmbH) испытания новой конструкции эндопротеза коленного сустава, разработанной совместно со специалистами Новосибирского государственного технического университета. Особенностью конструкции являются суставные поверхности, выполненные из биостабильного керамического матрикса. Разработка представляет собой симбиоз современных решений из мировой практики применения эндопротезов коленного сустава в купе с преимуществами применения зарекомендовавшей себя в паре трения керамика / полиэтилен. По результатам испытаний, имитирующих нормальную ходьбу человека, эндопротез выдержал 5 млн сгибаний. Этого хватит минимум на 10 лет.


2018. В Германии создали настраиваемый протез тазобедренного сустава



При эндопротезировании тазобедренного сустава часто получается, что одна нога оказывается чуть длиннее другой, а пациенту приходится всю жизнь носить специальную (выравнивающую) обувь. И конечно, именно немцы (которые, пожалуй, лучше всех в мире делают эндопротезирование) придумали как эту проблему решить. Команда из Института интегральных схем общества Фраунгофера разработала систему, которая позволяет точно обеспечить одинаковую длину ног во время операции. Она использует оптические датчики, настраиваемый имплант, который можно регулировать по длине, а также программное обеспечение, которое подсказывает хирургу, какую длину выставить.


2016. Новый искусственный хрящ самостоятельно борется с артритом



Обычно врачи не делают операции по замене тазобедренного сустава пациентам моложе пятидесяти, потому что искусственные суставы, как правило, служат меньше двадцати лет. Повторная операция, в ходе которой доктора удаляют износившийся эндопротез, увеличивает риск проникновения инфекции и может привести к артриту разрушению кости. Учёные из университета Вашингтона в Сент-Луисе вырастили из стволовых клеток суставной хрящ и с помощью генной инженерии заставили его вырабатывать противовоспалительные вещества. Исследователи полагают, что хрящ из живой ткани можно будет использовать для поверхностного эндопротезирования - операции, в ходе которой протезом заменяют только поверхность головки тазобедренного сустава. Если всё пройдёт хорошо, через три-пять лет начнутся клинические испытания этих био-протезов на людях.


2014. Врачи научились распечатывать мениск коленного сустава на 3D-принтере


В коленном суставе находится два хрящевых образования – мениски, которые служат для амортизации при движении и защиты суставного хряща. Колени испытывают огромную нагрузку в течение всей жизни, и именно мениски чаще всего травмируются. На сегодняшний день поломанный мениск просто удаляют, чтобы убрать боль. Однако, это снижает качество жизни человека и значительно увеличивает последующий риск развития остеоартрита. Американские врачи из медицинского центра Колумбийского университет научились распечатывать мениск на 3D-биопринтере. Причем, материал, из которого они печатают - это не просто мертвый пластик. Он содержит живые протеины, которые позволят имплантанту притягивать стволовые клетки организма для дальнейшего развития сустава.


2014. Видео: Эндопротезирование тазобедренного сустава, распечатанного на 3D-принтере


Британские хирурги впервые напечатали тазобедренный сустав для эндопротезирования на 3D-принтере и использовали стволовые клетки пациентки, чтобы зафиксировать его на месте. Имплантат для 71-летней пациентки больницы при Саутгемптонском университете был напечатан на основе 3D-файлов, изготовленных по подробным КТ-сканам. В качестве материала использовался титановый порошок, тонкие слои которого спекались под воздействием лазерного луча. А в качестве "клея", который позволит надежно зафиксировать имплантат на месте использовался материал из стволовых клеток пациентки.  Хирурги уверены, что технология трехмерной печати может кардинально изменить ход проведения сложных ортопедических операций. Однако, как и другие инновационные технологии, сейчас она далеко не всем по карману. 3D-печатный имплантат и операция обошлись пациентке в 12000 фунтов.


2013. Ручка-биопринтер позволяет хирургу печатать ткани прямо во время операции



Уже, наверное, никто не сомневается, что 3D-биопринтеры скоро станут неотъемлемой частью медицины и будут использовать для создания искусственных органов и тканей. Но до сих пор речь шла об использовании больших биопринтеров в лабораториях. А вот австралийские ученые из университета Вуллонгонг подумали, почему бы не сделать портативный биопринтер, с помощью которого можно формировать нужные ткани и прямо на живом человек. И вот результат - BioPen - биопринтер в форме ручки, на которую по трубочкам подаются материалы: стволовые клетки и полимер (который обеспечивает нужную структуру, а потом растворяется через некоторое время). Ультрафиолетовый излучатель на кончике ручки обеспечивает быстрое застывание био-чернил. Использовать BioPen сначала собираются для ортопедических операций по эндопротезированию суставов, в которых нужно восстанавливать поврежденные хрящи и кости.


2013. Искусственный суставный хрящ позволит избавиться от артрита



При артрите, который не лечится лекарствами, изношенный сустав заменяют на пластиковый или металлический протез. Однако, такие имплантанты далеки от идеала. Специалисты по ортопедии из университета Дьюка (США) смогли создать синтетический сустав,  который имплантировать пациенту будет гораздо проще, чем “железяку”. То есть, замене в таком случае подлежит только, собственно, изношенная часть сустава - его не надо безжалостно удалять, превращая человека в киборга с металлом в конечностях. Материал для синтетических хрящей состоит из переплетенных меж собой пучков волокон, каждое из которых не толще человеческого волоса. В итоге получается крепкое, гибкое и не пересыхающее чудо медицинской инженерной мысли. Затем в волокно оное вживляются стволовые клетки пациента. Из них вырастает живой хрящ толщиной примерно в один миллиметр. Полученную ткань пересаживают больному в суставы. Выращенная из стволовых клеток прочная белковая субстанция срастается с естественной хрящевой тканью пациента без отторжения.


2013. Простой имплантант возвращает подвижность коленному суставу


Остеоартроз (поражение хрящевой ткани суставов) - самая распространенная причина нетрудоспособности, вызывающая ухудшение качества жизни и значительные финансовые затраты у пожилых людей. Из-за боли в суставе человек начинает меньше двигаться, что способствует дальнейшей дегенерации сустава. Лечить остеоартроз пока не научились, поэтому рано или поздно наступает необходимость в эндопротезировании сустава, а это дорогая и сложная операция. Американская компания KineSpring придумала простой имплантант, который позволяет (за недорого) оттянуть необходимость протезирования на значительное время. Его конструкция содержит крепления для костей и пружину, и устанавливается он очень просто с помощью малоинвазивной операции. Имплантант KineSpring позволяет снизить нагрузку на коленный сустав на 13 кг и значительно снижает болевые ощущения. Как он работает - смотрите на видео.


2013. Внешний электростимулятор помогает лечить суставы


В результате различных травм и заболеваний (остеоартрозов, артритов и т.д.) коленный сустав может частично или полностью терять двигательные функции. Из-за болевых ощущений человек старается не ходить, при этом мышцы вокруг сустава атрофируются, возникает отек. Такая же ситуация может возникнуть после операции эндопротезирования коленного сустава (замене компонентов сустава имплантантами). Американская компания DJO Global выпустила (и сертифицировала в FDA) наружный электростимулятор Empi Phoenix, который одевается на колено и имеет 3 функции (программы): предотвращение атрофирования мышц (за счет их стимуляции электрическими импульсами), устранение боли (за счет стимуляции нервных окончаний), и устранение отека (за счет электростимуляции циркуляции крови).