Nowoczesne materiały w endoprotezach kolana – co siedzi w Twoim stawie?
Endoproteza stawu kolanowego jest osiągnięciem nie tylko technicznym chirurgii ortopedycznej, ale również osiągnięciem współczesnej inżynierii materiałowej. Z punktu widzenia pacjenta najistotniejsza jest oczywiście redukcja bólu i powrót do sprawności, jednak warto wiedzieć co tak naprawdę zostaje zaimplementowane do naszego organizmu. Jakie zatem dominują materiały w nowoczesnych endoprotezach kolana i jak to wpływa na trwałość, komfort i bezpieczeństwo pacjenta obecnie, jak i w przyszłości?
Czym jest endoproteza kolana?
Endoproteza kolana, a dokładniej stawu kolanowego jest implantem zastępującym staw, najczęściej zniszczony w wyniku choroby zwyrodnieniowej, reumatoidalnego zapalenia stawów, martwicy kości lub urazu. Zazwyczaj taki implant składa się z trzech głównych elementów – części udowej mocowanej do kości udowej, części piszczelowej, którą umieszcza się na górnej powierzchni kości piszczelowej oraz wkładki polietylenowej, która imituje działanie chrząstki pomiędzy tymi elementami endoprotezy, zapewniając ich płynny ślizg.
Jakie materiały stosuje się najczęściej w endoprotezach kolana?
Często stosowaną grupą materiałową w przypadku endoprotez kolan są stopy metali, takich jak tytan, kobalt i chrom oraz stal nierdzewna. Stopy tytanu, jak i sam tytan charakteryzują się lekkością, są dobrze tolerowane przez organizm i odporne na korozję. Mają również biozgodność z ludzkim organizmem. Ze względu na mniejszą odporność na ścieranie niż stopy kobaltu i chromu, tytan i jego stopy stosuje się najczęściej w trzonach oraz elementach mocujących implantów stawu kolanowego.
Z kolei stopy kobaltu i chromu są materiałami o ekstremalnej twardości, co czyni je wysoce odpornymi na zużycie, zapewniając tym samym wysoką wytrzymałość i długowieczność implantu. Ich wadą może być waga, ponieważ są nieco cięższe od tytanowych, a w nielicznych przypadkach mogą dodatkowo wywoływać reakcje alergiczne.
Popularnym materiałem stosowanym w protezach kolan jest także chirurgiczna stal nierdzewna, która jest ekonomiczna, przy jednoczesnej wystarczającej wytrzymałości. Jest to jednak materiał obecnie bardziej tradycyjny, który został wyparty w nowoczesnych protezach przez bardziej zaawansowane materiały.
Z kolei polietylen o wysokiej gęstości będący materiałem syntetycznym, znalazł zastosowanie w produkcji wkładek między elementowych, tak kluczowych dla działania całego implantu. Zalety tego materiału to niski współczynnik tarcia oraz bardzo dobra odporność na ścieranie, w połączeniu ze sprężystością i wytrzymałością. Nowością w tym zakresie jest też materiał nazywany polietylenem usieciowanym, który wzbogacono witaminą E, czyniąc go odpornym na utlenianie, co znacząco wydłuża żywotność implantu kolana.
W przypadku endoprotez kolana stosuje się również, chociaż znacznie rzadziej niż w przypadku implantów bioder, materiały ceramiczne, jak np. tlenek cyrkonu. Najczęściej stosuje się go jako powłokę implantu bądź materiał przeciwdziałający tarciu. Dodatkową zaletą tego materiału jest jego wysoka biozgodność.
Osobną grupę materiałów stanowią nowoczesne powłoki oraz technologie antyalergiczne. Przykładowo, powłoki tytanowo-niobowe, azotkowe, zwiększają odporność na ścieranie, redukują emisję jonów metali i minimalizują ryzyko reakcji alergicznych. Dodatkowo, w przypadku pacjentów z nadwrażliwością na nikiel czy chrom dostępne są implanty całkowicie pozbawione tych pierwiastków, bądź to wykonane z czystego tytanu, bądź powlekane specjalnymi powłokami izolującymi metal od organizmu.
Chcesz dowiedzieć się więcej?
Skontaktuj się z nami
Co daje pacjentowi zastosowanie zaawansowanych materiałów?
Osiągnięcia nowoczesnej inżynierii materiałowej przekładają się na dłuższą żywotność endoprotezy kolana, ponieważ nowoczesne materiały mogą spełniać swoją rolę nawet trzydzieści lat bez znaczącego zużycia. Pozwalają także na większą stabilność i naturalność ruchu dzięki dopracowanej geometrii i jakości powierzchni, które zapewniają płynność, zbliżoną do naturalnego stawu. Nowoczesne materiały to także lepsza tolerancja biologiczna, a to oznacza mniejsze ryzyko wystąpienia reakcji zapalnych czy obluzowania implantu. Dodatkowo, nowoczesne materiały pozwalają tworzyć implanty dopasowane do budowy anatomicznej pacjenta, jego stylu życia czy ewentualnych alergii.
Warto jednak pamiętać, że nowoczesne materiały w endoprotezach kolan, chociaż są innowacyjne i znacznie zmniejszają ryzyko zużycia i niezgodności biologicznej, nie są jedynym wyznacznikiem powodzenia operacji i przyjęcia się wszczepu. Wpływ na to mają bowiem także takie czynniki, jak zastosowana technika operacyjna, doświadczenie chirurga, jakość rehabilitacji i przestrzeganie zaleceń pooperacyjnych, ale także stan ogólny pacjenta, w tym jego waga, wiek, aktywność czy choroby współistniejące.
Współczesne endoprotezy kolana to efekt synergii medycyny i inżynierii materiałowej. Nowoczesne materiały i innowacyjne powłoki sprawiają, że implant staje się integralną częścią organizmu, zarówno trwałą, jak i bezpieczną oraz funkcjonalną, co dla pacjenta oznacza większy komfort życia, mniejsze ryzyko komplikacji i dłuższą satysfakcję z efektów operacji.
