По преданиям сапфир считается философским камнем, имеющим лечебные свойства и обеспечивающим своему владельцу долголетие. Харьковские ученые доказали, что в легендах есть доля правды. Памятуя о том, что сапфир является вторым по прочности в природе камнем и инертным к окружающей среде, ученые из харьковского НТК «Института Монокристаллов» разработали методику замены пораженных заболеваниями суставов на искусственно выращенные сапфировые протезы. Чаще всего необходимость протезирования возникает при поражении тазобедренных суставов. До недавних пор широко применяемые протезы этих суставов делали полностью металлическими, весили они почти полкило, были недолговечными и доставляли массу неудобств пациентам. В Харьковском институте патологии позвоночника и суставов на днях была проведена первая в мире операция по протезированию тазобедренного сустава, в котором пара трения выполнена полностью из сапфира.
Несмотря на все достоинства сапфира, в медицине его применяют в основном только в Украине и Японии, рассказывает один из разработчиков сапфировых суставов, заведующий отделом монокристаллов корунда Леонид Литвинов. Так за сапфировые разработки в области медицины Институт монокристаллов был удостоен Государственной премии. Протезирование имеет уже давнюю историю, как и сами страдания людей, терпящих муки артрита. Интересен тот факт, что заболевания суставов наблюдаются чаще всего у женщин преклонного возраста или у молодых мужчин. Попытки замены суставов искусственными аналогами предпринимались еще в конце XIX века, но отсутствие качественных материалов препятствовало появлению нормально функционирующих протезов. Более приемлемые конструкции появились в середине прошлого века, а первый протез сустава был создан в Москве. Примерно в это же время за рубежом был разработан протез сустава с цементной фиксацией. Со временем эта конструкция выявила ряд недостатков. Основной из них заключался в изношенности пары трения, которое возникает между головкой тазобедренного сустава и ветлужной впадиной, изготовленной из полиэтилена. До недавних пор эта конструкция считалась «золотым» стандартом. Износ приводил к тому, что частички распада искусственного сустава накапливались вокруг протеза и вызывали его подвижность. Это приводило к тому, что пациент испытывал боль, функции конечностей нарушались и возникала необходимость повторной операции.
Ученые продолжали исследования. Сначала появилась пара трения «металл-металл», но выяснилось, что такой протез достаточно токсичен и не способен к амортизации нагрузок. Большую износостойкость проявила пара трения, выполненная из медицинской керамики, но она оказалось хрупкой и были случаи, когда ломались головки суставов. В результате, после совместной работы специалистов Института патологии позвоночника и суставов и Института Монокристаллов, на свет появились первые части тазобедренного сустава, выполненные из искусственного сапфира. Среди преимуществ сапфира надо отметить то, что это абсолютно инертный монокристалл, который при довольно сложной и длительной обработке способен принять приближенную к идеалу сферическую форму. В этой работе харьковчанам помогал и Киевский институт сверхтвердых материалов. За 5 лет нескольким пациентам в Харькове сделали протезы с сапфировой головкой, а теперь планируется применение пары трения полностью из сапфира, в которой практически отсутствует трение, а сама конструкция теоретически приобретает характеристики вечной. Но остается еще много проблем и недостатков.
Как рассказал «Дню» профессор Института патологии позвоночника и суставов Владимир Филиппенко, пациентке Марии Соболевой вживлен сапфировый протез с металлической ножкой на цементной фиксации. Учитывая ее преклонный возраст (77 лет), врач надеется, что пациентке не понадобится повторная операция. Ни одна из конструкций не может быть вечной. Тазобедренный сустав в среднем работает 15—20 лет. Проблемы начинают возникать между костью и полимеризующимся цементом, с помощью которого прикрепляется ножка сустава к кости. Со временем этот условно названный цемент, а на самом деле пластмасса, применяемая в организме человека, начинает разрушаться, конструкция перестает быть фиксированной и становится нестабильной. С началом этого процесса возникает необходимость повторной операции. В случаях, когда тазобедренный сустав делается полностью из металла или полиэтилена срок службы протеза ограничивается 10—15 годами. Детям такие операции с учетом того, что они растут, вообще не делаются. После проведенной операции пациента теперь не замуровывают на три месяца в гипсовую повязку и он может начать ходить уже на второй день, опираясь на костыли. Полностью загружать ногу — бегать и прыгать — он сможет только через три месяца. Известны случаи, когда спортсменам ставили протезы, и они возвращались к прежнему активному образу жизни.
Как же так получилось, что харьковские ученые оказались пионерами в таком казалось бы закономерном процессе, приведшем к проведению операции по замене более совершенного, чем металлический аналог, сапфирового сустава? Немаловажной причиной того, что на Западе сапфировые разработки не популярны, сыграли меркантильные расчеты инвесторов, которые, в первую очередь, смотрят на экономический эффект от любой научной затеи. Конечно, зарубежные ученые вполне могли бы разрабатывать сапфировые суставы, но они оказались очень дорогими, поэтому их и не применяют. В Украине стоимость сапфирового и металлического протеза примерно одинакова. Кроме того, у нас операции пока проводятся за счет государства. Что же касается сапфирового протеза (пока что он в испытании), то теоретически он будет стоить не дороже той конструкции, которая выполняется сейчас из металла и полиэтилена. Приблизительная стоимость такой стандартной конструкции за рубежом 900 — 1000 долларов, а отечественные протезы обходятся в 3000 гривен.
За год в мире делается примерно миллион операций по протезированию суставов, причем половина их осуществляется в США. За рубежом качество жизни диктует свои нормы, поэтому там люди прибегают к протезированию, как только больные суставы начинают мешать им нормально работать и жить. В нашей же стране на операцию решаются, когда, как говорится, уже припекло. По приблизительным подсчетам, ежегодно пять тысяч украинцев нуждаются в протезировании. Если бы мы жили по западным критериям качества жизни, то эту цифру надо было бы помножить на 3. Недостаток финансирования, специалистов, нехватка протезов и не достаточно налаженная инфраструктура приводят к тому, что удается сделать только 2,5 тысячи операций в год в самых тяжелых случаях. Государство не в состоянии справиться со всеми проблемами, поэтому, по мнению Филиппенко, выход из ситуации помогла бы найти страховая медицина. Пока же ученые и врачи надеются, что положительные изменения когда-нибудь произойдут, а потому не прекращают разработки и ищут новые более совершенные способы протезирования.
