Кости: внутри и снаружи

Сначала хирурги просто отпиливали бугристый конец (головку) бедренной кости в том месте, где она трется о тазовую. Это позволяло снять боль, но конечность становилась укороченной и нестабильной. Такую операцию и сейчас практикуют ветеринары у собак с артрозом бедра, но у наших мохнатых друзей вес распределен между четырьмя конечностями, и они справляются лучше двуногих.

После того как в 1840-х годах появилась общая анестезия, хирурги начали вставлять между изношенными поверхностями пораженного артрозом сустава различные материалы. Их изобретательность не знала границ, а необходимость получить информированное согласие не мешала – его придумают только в XX веке. Конечно, доктора следовали принципу Гиппократа «не навреди», но ведь чтобы узнать, какой из множества материалов подойдет, сначала надо попробовать! И они пробовали. В дело шел жир, мышцы, свиной мочевой пузырь, целлулоид, воск, стекло, резина, пластины из цинка, магния и серебра. Роберт Джонс, прославленный Манчестерским каналом, экспериментировал даже с золотой фольгой.

Тонкий лист какого-то материала, помещенный между суставными поверхностями, создавал несколько проблем. Прежде всего, организм должен перенести операцию, при этом задача врача – избежать отторжения инородного тела. Кроме того, операция призвана хотя бы частично вернуть пациенту способность двигаться и уменьшить боль. Первые попытки восстановить сустав провалились, и это навело исследователей на мысль о полной замене сустава. Для этого была опробована резина, затем слоновая кость и различные металлические шарниры. Однако полная замена сустава порождала новые сложности. Искусственные компоненты требовалось надежно присоединить к тазовой и бедренной костям пациента, чтобы имплантат не болтался и не выпадал из места, в которое его вставили. В 1891 году немецкий хирург Фемистокл Глюк впервые прикрепил протез из слоновой кости с помощью металлических винтов. Затем он испытывал различные смеси из гипса, порошкообразной пемзы и канифоли для фиксации. Ничего не помогало.

В первой половине XX века многие европейские и американские ортопеды-новаторы экспериментировали с методиками фиксации и конфигурациями протезов тазобедренного сустава из различных сплавов, но именно англичанину Джону Чарнли удалось доработать процедуру замены сустава и довести ее до широкого практического применения. В начале своей карьеры Чарнли следовал традициям ортопедов, которых готовил еще Роберт Джонс. Однако в то время эту профессию по-прежнему считали второстепенной, поэтому изобретательный и умный Чарнли не проявлял к ортопедии особого интереса. В годы Второй мировой войны Чарнли служил в Королевском армейском медицинском корпусе в Египте. Там совместно с инженерами он разрабатывал различные ортопедические приспособления и хирургические инструменты, а после возвращения к гражданской жизни Чарнли сосредоточил свои исследования на пересадке кости и лечении переломов. Заняться проблемой протезирования тазобедренного сустава его подтолкнуло одно весьма бестактное замечание: пациент, которому заменили сустав, заявил, что каждый раз, когда он наклоняется, его бедро скрипит так громко, что жена пугается и выбегает из комнаты. После этого Чарнли всю жизнь занимался поиском идеального материала – такого, который гладко скользит, не изнашивается и не издает неприятных звуков.

Любопытство и изобретательность дважды побуждали Чарнли ставить опыты на себе. В первый раз он попросил коллегу вживить ему в кость экспериментальный имплантат: это привело к заражению и еще нескольким операциям. Во второй раз Чарнли ввел себе в бедро продукты износа одного из эндопротезов собственной разработки, чтобы понаблюдать за воспалительной реакцией.

Первые протезы Чарнли мастерил у себя дома на станке, который купил на авторский гонорар за предыдущие изобретения. К концу 1950-х годов он опробовал различные твердые пластмассы для покрытия ячейки сустава и остановился на политетрафторэтилене – тефлоне. Этот материал не скрипел, и, прежде чем проявились его недостатки, Чарнли с энтузиазмом применил его у трех сотен пациентов. Почему так много? Дело в том, что в первый год тефлон демонстрировал достаточную стойкость, во второй год качество материала снижалось, и только на третий год продукты износа, появлявшиеся при движении сустава, начинали создавать для пациента проблемы. Организм видел в них инородные тела и боролся с ними. Появлялись признаки воспаления: боль, жар, припухлость, краснота, и протез приходилось удалять. Чарнли был в отчаянии, но пациенты не разделяли его пессимизма: операция дарила им несколько лет жизни без боли.