За переказами, сапфір вважається філософським каменем, що має лікувальні властивості й забезпечує своєму власникові довголіття. Харківські вчені довели, що в легендах є частка правди. Пам’ятаючи про те, що сапфір є другим за міцністю в природі каменем, який, до того ж, інертний до навколишнього середовища, вчені з харківського НТК «Інституту монокристалів» розробили методику заміни вражених хворобою суглобів на штучно вирощені сапфірові протези. Частіше за все необхідність протезування виникає при ураженні тазостегнових суглобів. Іще недавно протези цих суглобів, які широко застосовували, робили повністю металевими, важили вони майже півкіло, були недовговічними й спричиняли масу незручностей пацієнтам. У Харківському інституті патології хребта й суглобів днями була проведена перша у світі операція з протезування тазостегнового суглоба, в якому пара тертя зроблена повністю з сапфіра.
«Незважаючи на всі переваги сапфіра, в медицині його застосовують в основному лише в Україні та Японії», — розповідає один з розробників сапфірових суглобів, завідуючий відділом монокристалів корунду Леонід Литвинов. Так, за сапфірові розробки у сфері медицини Інститут монокристалів був нагороджений Державною премією. Протезування має вже давню історію, як і страждання людей, які потерпають від артриту. Цікавий той факт, що захворювання суглобів спостерігаються частіше за все у жінок літнього віку або в молодих чоловіків. Спроби заміни суглобів штучними аналогами робилися ще наприкінці XIX століття, але відсутність якісних матеріалів перешкоджала появі нормально функціонуючих протезів. Більш прийнятні конструкції з’явилися в середині минулого століття, а перший протез суглоба був створений у Москві. Приблизно в цей же час за кордоном був розроблений протез суглоба з цементною фіксацією. Згодом у цій конструкції виявили ряд недоліків. Основний із них полягав у зношуваності пари тертя, яке виникає між головкою тазостегнового суглоба й ветлужною западиною, виготовленою з поліетилену. До недавніх пір ця конструкція вважалася «золотим» стандартом. Знос призводив до того, що частинки, які з’являлися від розпаду штучного суглоба, нагромаджувалися навколо протеза й виключали його рухливість. Це спричиняло біль, який пацієнт відчував, функції кінцівок порушувалися й виникала необхідності повторної операції.
Учені продовжували дослідження. Спочатку з’явилася пара тертя «метал-метал», але з’ясувалося, що такий протез досить токсичний і не здатний до амортизації навантажень. З’ясувалося, що значну зносостійкість має пара тертя, зроблена з медичної кераміки, але вона виявилaся крихкою, й були випадки, коли ламалися головки суглобів. У результаті після спільної роботи фахівців Інституту патології хребта й суглобів та Інституту монокристалів, з’явилися перші частини тазостегнового суглоба, створені зі штучного сапфіра. Серед переваг сапфіра потрібно відмітити те, що це абсолютно інертний монокристал, який при досить складній і тривалій обробці здатний прийняти наближену до ідеалу сферичну форму. У цій роботі харьків’янам допомагав і Київський інститут надтвердих матеріалів. За п’ять років кільком пацієнтам у Харкові зробили протези з сапфіровою голівкою, а тепер планується використання пари тертя, виготовленої повністю з сапфіра, в якій практично відсутнє тертя, а сама конструкція теоретично набуває характеристики вічної. Але залишається ще багато проблем і недоліків.
Як розповів «Дню» професор Інституту патології хребта й суглобів Володимир Філіппенко, пацієнтці Марії Соболевій вживили сапфіровий протез із металевою ніжкою на цементній фіксації. Враховуючи її літній вік (77 років), лікар сподівається, що пацієнтці не знадобиться повторна операція. Жодна з конструкцій не може бути вічною. Тазостегновий суглоб у середньому працює 15 — 20 років. Проблеми починають виникати між кісткою й цементом, що полімеризується, за допомогою якого прикріпляється ніжка суглоба до кістки. Згодом цей умовно названий цемент (а насправді пластмаса), який використовується в організмі людини, починає руйнуватися, конструкція стає нефіксованою й нестабільною. З початком цього процесу виникає необхідність повторної операції. У випадках, коли тазостегновий суглоб робиться повністю з металу або поліетилену, термін служби протеза обмежується 10 — 15 роками. Дітям такі операції, з урахуванням того, що вони зростають, узагалі не робляться. Після проведеної операції пацієнта тепер не замуровують на три місяця в гіпсову пов’язку, й він може почати ходити вже на другий день, опираючись на милиці. Повністю навантажувати ногу — бігати й стрибати — він зможе лише через три місяці. Відомі випадки, коли спортсменам ставили протези, й вони поверталися до колишнього активного способу життя.
Яким же чином так вийшло, що харківські вчені стали піонерами у, здавалося б, закономірному процесі, що привів до проведення операції по заміні більш довершеного, ніж металевий аналог, сапфірового суглоба? Важливою причиною того, що на Заході сапфірові розробки не популярні, стали меркантильні розрахунки інвесторів, які перед усім дивляться на економічний ефект від будь-якого наукового винаходу. Звичайно, зарубіжні вчені цілком могли б розробляти сапфірові суглоби, але вони виявилися надто дорогими, тому їх і не використовують. В Україні вартість сапфірового й металевого протеза приблизно однакова. Крім того, у нас операції поки що проводяться за рахунок держави. Що ж до сапфірового протеза (поки що він випробовується), то теоретично він коштуватиме не дорожче за ту конструкцію, яка виробляється зараз із металу й поліетилену. Приблизна вартість такої стандартної конструкції за кордоном — $900 — $1000, а вітчизняні протези коштують 3000 гривень.
За рік у світі робиться приблизно мільйон операцій з протезування суглобів, причому половина їх виконується в США. За кордоном якість життя диктує свої норми, тому там люди вдаються до протезування, щойно хворі суглоби починають заважати їм нормально працювати й жити. У нашій же країні на операцію зважуються, коли, як-то кажуть, уже припекло. За приблизними підрахунками, щорічно п’ять тисяч українців потребують протезування. Якби ми жили по західних критеріях якості життя, то цю цифру потрібно було б помножити на три. Брак фінансування, фахівців, недостача протезів і погано налагоджена інфраструктура призводять до того, що вдається зробити лише 2,5 тисячі операцій на рік у найскладніших випадках. Держава не в змозі справитися з усіма проблемами, тому, на думку Філіппенка, вихід із ситуації допомогла б знайти страхова медицина. Поки ж учені й лікарі сподіваються, що позитивні зміни коли- небудь відбудуться, а тому не припиняють розробки й шукають нових, більш довершених способів протезування.
