Кости: внутри и снаружи

В 1962 году в больницу, где работал Чарнли, заглянул торговый представитель. Он предлагал немецкие пластмассовые шестеренки, недавно появившиеся в ткацком производстве. Торговый агент оставил снабженцу образец этого малоизвестного специализированного полиэтилена, довольно твердого и плотного. Снабженец передал шестеренку руководителю лаборатории. Ученый немедленно начал тестировать новый материал на износ, хотя сам Чарнли поковырял образец пальцем и посоветовал не тратить впустую время. Тем не менее через три недели круглосуточных экспериментов материал износился меньше, чем тефлон за день. «Мы напали на след», – вспоминал потом Чарнли.

Оставалось решить две проблемы. С первой десятилетиями ранее столкнулся Фемистокл Глюк: чтобы протез не расшатывался, искусственные компоненты нужно было прикрепить к кости. На влажной поверхности клей не держится, но стоматологи уже нашли выход из аналогичной ситуации: они крепили зубные имплантаты к костям челюсти акриловым цементом. Чарнли оценил открывшиеся возможности. Во время операции медсестра готовила из порошкообразного и жидкого акрила кремовую пасту, а хирург покрывал этой смесью подготовленные поверхности кости перед тем, как соединить элементы протеза. Акрил заполнял все неровности и твердел за несколько минут. Такая «затирка» позволяла более равномерно распределить нагрузку на поверхность между компонентами протеза и костью, на которой крепили протез. Метод сработал и используется до сих пор. Кстати, этот же материал продается как органическое стекло, или плексиглас.

Другой проблемой, стоявшей перед Джоном Чарнли, были бактериальные инфекции. Вживление крупных металлических и полиэтиленовых деталей требовало больших разрезов и влекло за собой значительный риск инфицирования раны. В случае заражения приходилось удалять элементы протеза, и пациент чувствовал себя так, словно ему просто срезали головку бедренной кости. Бактерии обязательно присутствуют в воздухе операционной и с большой долей вероятности могут попасть в рану – напрямую или через хирургические инструменты. Чарнли начал наступление по трем направлениям. Он разработал «скафандры» для всей хирургической бригады. Костюмы имели систему вентиляции, поэтому людям в них было комфортно даже несмотря на то, что эти «скафандры» закрывали их с головы до ног. Также Чарнли усовершенствовал вентиляционную систему операционной: для очистки поступавшего воздуха от большинства бактерий и пыли установили высокоэффективные фильтры. Кроме того, отфильтрованный воздух направляли ламинарным потоком – так, чтобы самый чистый слой оказывался рядом с хирургическим разрезом.

Сэр Джон Чарнли в перерыве между операциями поднял шлем «скафандра», которым он пользовался для предотвращения заражения (a). Протез тазобедренного сустава состоит из полиэтиленовой чаши, которая крепится к тазовой кости, и металлического шара со стержнем, который вставляют в бедренную кость (b). На рентгеновском снимке показано расположение новых элементов тазобедренного сустава и проволочный маркер вокруг ячейки сустава. Изображенный протез – один из многих вариантов, созданных на основе успешного проекта Джона Чарнли (c)

Национальная медицинская библиотека США (a); Tom Schmalzried, MD (b); Национальный институт диабета, расстройств пищеварения и заболеваний почек, США (c)

К концу 1960-х годов Джон Чарнли разобрался со всеми этими сложностями, и эндопротезирование тазобедренного сустава стало будничной и безопасной процедурой. К Чарнли потянулись хирурги-ортопеды со всего мира. Он настаивал, чтобы перед возвращением домой с набором инструментов доктора проходили специальный курс. Этот курс длился два с половиной дня и включал не только изучение хирургических методик – врач должен был уметь воспроизвести результаты, – но и тщательное ведение записей для последующего анализа.

Состав и форма протезов, а также методы хирургического вмешательства продолжают совершенствоваться. В США ежегодно проводится около 300 тысяч операций по замене тазобедренного сустава: через эту процедуру прошло около одного процента населения страны. По влиянию на качество жизни артропластику сравнивают с лекарственной терапией артериальной гипертензии, диализом при хронической почечной недостаточности, стентированием и шунтированием при ишемической болезни сердца.

Дело Джона Чарнли продолжили другие ортопеды. Они разработали прекрасные протезы для пораженных артрозом коленных и плечевых суставов. Тяжелый артроз и болезненность крупного сустава напоминают о себе при каждом движении и делают инвалидом здорового в целом человека. Вот почему мы с уверенностью можем сказать, что Джон Чарнли внес неоценимый вклад в современную медицину. Как вы помните, за это ему было пожаловано рыцарское звание.