Из-за старения населения, увеличения продолжительности жизни, удалённой работы дома и малоподвижного образа жизни каждый второй человек рано или поздно столкнётся с остеопорозом и с большой вероятностью будет нуждаться в эндопротезировании. Чем больше этих операций проводится, тем выше частота ревизий, перипротезных инфекций и других осложнений. 

К счастью, на помощь врачам приходят новые технологии: 3D-печать, современные сплавы, многофункциональные покрытия. 

В этой статье рассмотрим, какими качествами должен обладать идеальный эндопротез и как эти задачи решаются с помощью современных технологий.

Эра аддитивных технологий и индивидуальные протезы

Аддитивные технологии (включая 3D-печать) предполагают построение объекта послойно путём добавления, а не вычитания (фрезеровки, шлифовки) материала из заготовки или формообразования (литья, штамповки). Развитие аддитивных технологий — одна из вех четвёртой промышленной революции, в эру которой мы вступили несколько лет назад4. Современная трёхмерная печать позволяет воспроизвести фрагмент кости для реконструкции после травмы за 6 недель, а еще 10 лет назад этот процесс мог затянуться до года⁵.

Основные аддитивные технологии в травматологии и ортопедии⁶  ⁷

Функциональные покрытия для имплантационных материалов в клинической практике

Напечатать индивидуальный протез хорошо, но мало. Нужно ещё позаботиться о его устойчивости к истиранию и коррозии, о контактном остеогенезе. Для этого используют специальные покрытия, например⁸:

• Гидроксиапатитные покрытия — для ускорения роста костной ткани. 
• Титано-плазменное напыление повышает прочность и износостойкость. Может дополняться остеоиндуктивным кальций-фосфатным покрытием⁹.
• Керамические покрытия для повышения износостойкости. 
• Внеклеточная матрица/коллаген для регенерации тканей¹⁰.

Лекарственные покрытия: есть куда стремиться

Для защиты сустава от воспаления и инфекции в состав покрытия включают антибактериальные и противовоспалительные препараты. Для пролонгированного действия антибиотиков предлагается использовать наносферы¹¹.

На фоне непрерывно развивающихся технологий комбинированных покрытий растёт и серьёзная проблема — микробная резистентность к антибиотикам. К её развитию приводит формирование биоплёнки на поверхности имплантата.

Одно из решений проблемы резистентности — использование не антибиотиков, а других бактерицидных средств¹². В их числе:

• Металлы. Наиболее часто используемые — наночастицы серебра (AgNP), наночастицы золота, оксид меди (CuO), оксид цинка (ZnO)¹².
• Бактериостатические композитные материалы, например покрытия на основе двумерно упорядоченного линейно-цепочечного углерода для защиты титановых имплантатов от микробной колонизации¹³.
• Полимерные цвиттер-ионы — новый класс материалов, предотвращающих образование бактериальной плёнки¹².
• Противомикробные пептиды с бактерицидными и бактериостатическими свойствами¹².

А вы знали?

Частота инфекционных осложнений после эндопротезирования тазобедренного сустава у ВИЧ-инфицированных пациентов в 2 раза выше, чем у ВИЧ-негативных¹⁴.

Николаев Н.С. и соавт. описали клинический случай использования имплантата с антибактериальным покрытием у ВИЧ-позитивной пациентки с рецидивами перипротезной инфекции в тазобедренном суставе. Использование компонентов с покрытием на основе двумерно упорядоченного линейно-цепочечного углерода, легированного серебром, позволило купировать инфекционный процесс, улучшить функцию конечности и повысить качество жизни. Через 4 месяца пациентка смогла вернуться к работе¹⁴.

При эндопротезировании НПВП показаны в качестве обезболивающих в послеоперационном периоде и позволяют снизить потребность в опиоидных анальгетиках¹⁵.

При лёгком болевом синдроме экспертами рекомендовано применение местных форм НПВП¹⁶.

Селективный ингибитор ЦОГ-2 нимесулид, помимо таблетированной формы, также доступен в форме 1% геля для местного применения. Гель обладает как обезболивающим и противовоспалительным действием, так и хондропротекторными свойствами¹⁷.

* Найз® 100 мг зарегистрирован в РФ 19.08.1998г. РУ № П N 012824/03 и является лидером по продажам в упаковках среди нимесулидов для перорального приёма, IQVIA, ноябрь 2022.

Реклама. Рекламодатель – ООО "Др.Редди'с Лабораторис", ОГРН 1037707013838

Список литературы:

1. Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Найз® 100 мг РУ ПN012824/03-040411 от 26.05.2009. 
2. Rojas J., Guisao S., Ruge V. Functional Assessment of Four Types of Disintegrants and their Effect on the Spironolactone Release Properties // AAPS PharmSciTech, 2012 Dec; 13 (4): 1054–1062.
3. Кнорринг Г.Ю., Вёрткин А.Л. «Правильный» нимесулид: взгляд фармаколога. Доктор.Ру. 2019; 10(165): 38–42. DOI: 10.31550/1727-2378-2019-165-10-38-42. Кудаева Ф.М., Барскова В.Г., Насонова В.А. Сравнение скорости наступления противовоспалительного и анальгетического эффекта таблетированных нимесулидов и диклофенака натрия при подагрическом артрите: рандомизированное исследование. Научно-практич. ревматология. 2008. № 1. С. 55-59. 
4. Тихилов Р.М. и др. Аддитивные технологии в травматологии и ортопедии — настоящее будущее? Травматология и ортопедия № 4. 2018. Электронный ресурс. URL: https://www.medicad.eu/downloads/pdf/bro/RU/2018_4.pdf (дата обращения: 23.01.23).
5. Medical 3D Printing applications in orthopedics. Электронный ресурс. URL: https://blog.peekmed.com/3d-printing-in-orthopedics (дата обращения: 23.01.23).
6. Яриков А.В. и др. Применение аддитивных технологий 3d-печати в нейрохирургии, вертебрологии, травматологии и ортопедии // Клиническая практика. 2021. № 1.
7. Рукин Я.А., Мурылев В.Ю., Лычагин А.В. Аддитивные технологии в травматологии и ортопедии: настоящее и будущее. Электронный ресурс. URL: https://endoprint.ru/publikatsii/additivnye-tekhnologii-v-travmatologii-i-ortopedii/ (дата обращения: 23.01.23).
8. Kirsh D. What are orthopedic coatings? Электронный ресурс. URL: https://www.medicaldesignandoutsourcing.com/orthopedic-coatings-facts/(дата обращения: 23.01.23).
9. Твердохлебов С.И. и др. Гибридный метод формирования биокомпозитов на поверхности имплантатов из нержавеющей стали // Биотехносфера. 2012. № 5-6 (23-24). 
10. Bohara S., Suthakorn J. Surface coating of orthopedic implant to enhance the osseointegration and reduction of bacterial colonization: a review. Biomater Res 26, 26 (2022). https://doi.org/10.1186/s40824-022-00269-3
11. Horprasertkij К., Dwivedi А., Riansuwan К., Kiratisin Р., Nasongkla N. Spray coating of dual antibiotic-loaded nanospheres on orthopedic implant for prolonged release and enhanced antibacterial activity. Journal of Drug Delivery Science and Technology, Volume 53, 2019. 
12. Tan G. et al. Antibacterial and Anti-Inflammatory Coating Materials for Orthopedic Implants: A Review. Coatings 2021, 11(11), 1401.
13. Тапальский Д.В. и др. Покрытия на основе двумерно упорядоченного линейно-цепочечного углерода для защиты титановых имплантатов от микробной колонизации // Травматология и ортопедия России. 2019. № 2.
14. Николаев Н.С. и др. Использование имплантата с антибактериальным покрытием в лечении перипротезной инфекции у ВИЧ-позитивного пациента // Инновационная медицина Кубани. 2022. № 2.
15. Кириенко П.А. Применение нестероидных противовоспалительных препаратов в комплексе послеоперационной анальгезии. Электронный ресурс. URL: https://remedium.ru/doctor/surgery/detail.php?ID=67677. (дата обращения: 23.01.23).
16. Погожева Е.Ю., Амирджанова В.Н., Каратеев А.Е. Обзор обновлённых клинических рекомендаций по лечению больных остеоартритом: фокус на локальные формы нестероидных противовоспалительных препаратов // Consilium Medicum. 2020. № 9. 
17. Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Найз®, гель для наружного применения 1%. ЛП-005923.

Информация предназначена для медицинских и/или фармацевтических работников.