Tekonivelleikkausten matka tähän päivään

Kun sir John Charnley keksi liukuproteesin 1950-luvulla, harppoi tekonivelkirurgia reippaasti eteenpäin. Käyttöön otettiin ensin luusementti, myöhemmin sementittömät tekonivelet ja uudenlaiset tavat leikata. Uusia hoitokeinoja kehitetään ja kokeillaan edelleen.

Tekonivelleikkauskokeiluja polviin ja lonkkiin tehtiin jo 1800-luvun loppupuolella. Kirjallisuudesta löytyy merkintä ensimmäisestä yrityksestä leikata polvi 1860-luvulla. Vuonna 1891 yritettiin korjata tuberkuloosin vaurioittamia lonkkia norsunluisilla proteeseilla. Kului lähes 60 vuotta, kun tekonivelkirurgiaa alettiin tehdä lähes samalla lailla kuin nykyään.

Tekonivelsairaala Coxan tutkimus- ja innovaatiojohtaja Antti Eskelinen kertoo, että tekonivelleikkaukset olivat silloin vielä kokeellista kirurgiaa. Implantit olivat metallisia tai muovisia. Tekonivelet hajosivat helposti tai ne irtosivat luusta. Myös infektiokomplikaatiot olivat hyvinkin yleisiä. Mutta sitten tapahtui läpimurto 1950-luvun Isossa-Britanniassa.

”Sir John Charnleyn käsialaa on kirurgian läpimurtoteknologian keksiminen 1950-luvulla. Hän otti hammaslääketieteen puolella kehitetyn luusementin laajamittaiseen käyttöön myös tekonivelleikkauksissa. Toinen merkittävä asia liittyy laatuun – Charnley kehitti polyeteenistä matalan kitkan tekonivelen (nk. Low Friction Atrhoplasty), jossa oli liukuparina eli nivelpintana metallinuppi muovista kuppia vasten. Yksinkertaistettuna: lonkkamaljakon ”kupin” muotoiseksi puristettu ”ämpärimuovi” niveltyi oikein sileäksi hiottuun teräsnuppiin. Näin saatu implantti laitettiin luusementillä lonkkaan. Se kesti kulutusta huomattavasti paljon pidempään kuin aikaisemmat yritykset”, Eskelinen kuvailee. ”Liukuproteesi kantaa edelleen Charnleyn nimeä.”

Nykyisin tekonivelleikkauksissa edelleen laajasti käytetyn muovin tekee vahvaksi ns. ristisilloitus. Muovi säteilytetään, jolloin sinne muodostuu ristilinkkauksia. Muovi muuttuu huomattavasti kulutuskestävämmäksi ja pitkäikäisemmäksi.

Suomen ensimmäinen lonkan tekonivelleikkaus tehtiin Ortonissa vuonna 1967, tai oikeammin Ortonin edeltäjässä, Invalidisäätiön sairaalassa Helsingin Ruskeasuolla. Invalidisäätiö perustettiin talvisodassa vammautuneiden sotilaiden hoitoa ja kuntoutusta varten.

Sementitön tekonivel

Seuraava kehitysvaihe nähtiin Amerikassa 1970–80-luvuilla, jossa alettiin kehittää sementittömiä tekonivelosia lonkkaan, kuten varsia ja kuppeja. Sementitön tekonivelosa luutuu ihmiseen kiinni. Luu kasvaa kiinni titaanimetallin karheaksi tehtyyn pintaan.

”Erityisesti nuoremmilla leikkauspotilailla käytetään sementittömiä osia lonkan tekonivelleikkauksissa. Jos esimerkiksi viisikymppiselle, aktiiviselle ihmiselle laitetaan implantti luusementillä reisiluuhun, se ei välttämättä kestä yli 15 vuotta, vaan alkaa pikkuhiljaa irrota kuormituksen seurauksena”, Eskelinen kertoo.

Polven tekonivelleikkauksissa käytetään edelleen hyvin pitkälti samantyyppisiä implantteja kuin 80-luvullakin.

Tekonivelten materiaalit olivat jo kymmeniä vuosia sitten periaatteessa samoja kuin nykyään: osat tehdään metallista (kromikoboltti tai titaani), keramiikasta ja muovista. Muovi on toki nykyisin ristisilloitettua ja keraamiset osat vahvistettu zirkoniumoksidilla. Kaikkiin näihin materiaaleihin ihmisen elimistö reagoi.

”Meidän täytyy ottaa huomioon kaksi asiaa”, Eskelinen aloittaa, ”toinen on se, kuinka paljon hiukkasia niveleen kertyy, ja toinen, kuinka elimistö reagoi siihen. Muovista tiedämme, mikä on sen kulumisprofiili. Ristisilloitettu muovi kuluu tosi hitaasti, mutta pitkässä juoksussa muovia kertyy niveleen, joka pikkuhiljaa alkaa syövyttää luuta. Kun katsomme 20 vuotta sitten leikattujen potilaiden seurantakuvia, hyvin vähän nähdään vielä siinä vaiheessa muovihiukkasten aiheuttamaa luun syöpymistä.”

Keraamiseen materiaaliin ihmisen elimistö reagoi hitaasti, koska se kuluu hitaasti, mutta pitkällä aikavälillä syöpymistäkin voi tulla.

”Pieni ongelma näissä keraamisissa nivelissä on se, että noin joka viidennellä potilaalla nivel vingahtaa tai ääntelee satunnaisesti tietyssä asennossa. Siitä ei onneksi ole yleensä mitään haittaa päivittäiseen elämään. Joillakin harvoilla potilailla vinkuminen saattaa kuitenkin olla jatkuvaa.”

Sukupolvien erot

Jos tekonivelkirurgiassa on tapahtunut muutoksia vuosikymmenien aikana, on myös potilaissa eri sukupolvet vaihtuneet. Kun Eskelinen aloitti tekonivelkirurgina vuonna 2006, suurin osa potilaista oli syntynyt 1930-luvulla.

”Ennen sotia syntyneet ihmiset sietivät hyvinkin pitkään nivelrikon haittoja, ja viivyttivät leikkaukseen tulemista. Kun taas sotien jälkeen syntyneet sukupolvet vaativat herkemmin hoitoa ja sietävät heikommin haittoja. Heille pitää pystyä selittämään, miksi liikunnalla, lääkehoidolla ja painonpudotuksella saadaan tälle omalle nivelelle lisäaikaa. Konservatiiviset hoitokeinot ovat liian varhaista leikkausta parempi ratkaisu”, Eskelinen toteaa.

Tekonivelleikkaus tehdään, jos potilaalla on pitkälle edennyt nivelrikko ja se aiheuttaa merkittävää haittaa. Leikkausaiheen pitää olla järkevä, koska kyseessä on iso leikkaus.

Uusia materiaaleja etsitään

Tekonivelten tekninen kesto on parantunut koko ajan. Kaikella todennäköisyydellä tänä päivänä laitettu ensimmäinen tekonivel kestää yli 20 vuotta.

Uusien tekonivelmateriaalien kehittämisen vaikeus liittyy ihmisiin – koskaan emme voi tietää, kuinka ihmisen elimistö reagoi. Innovaatiot täytyy ensin tutkia kriittisesti.

”Insinöörit pystyvät suunnittelemaan erilaisia materiaaleja ja tekemään periaatteessa laboratoriossa erittäin hyvin toimivia niveliä, mutta toinen asia onkin, miten ne toimivat ihmisessä. Suoraan emme voi ottaa käyttöön uutta niveltä, vaan se pitää ensin tutkia rajatulla potilasjoukolla. Se on ainoa tapa kehittää, koska laboratoriossa tehdyt kokeet eivät ole niin luotettavia. Lähtökohtana potilastutkimukselle on huomio, tuottaako uusi innovaatio jotakin olennaista hyötyä potilaille vanhaan verrattuna edes teoriassa. Jos ei, silloin sitä ei kannata edes tutkia, koska siinä altistetaan potilaita mahdollisille haittavaikutuksille”, Eskelinen kertoo.

Muistissa ovat hyvin 1990-luvun muovinivelten kuluminen ja 2000-luvun alun metalli-metalli-nivelten yllätykset.

Uusin lonkkatekonivel on ns. Dual Mobility, joka vähentää sijoiltaanmenoriskiä.

”Tässä tekonivelessä on hieman erikoisempi kuppi, jossa on erillinen sisäkuppi, joka pyörii nupin ympärillä. Uusi tekonivel vähentää luksaation riskiä näillä riskipotilailla, joilla on kohonnut riski luksaatioon, esimerkiksi lonkkamurtumapotilaat tai vanhuspotilaat, joilla on heikko lihashallinta, tai potilas, jolla on jokin neurologinen sairaus”, Eskelinen kuvailee.

Suurimmalla osalla tavallisista tekonivelpotilaista luksaation riski on pieni, noin yhden prosentin luokkaa.

Harvinainen tekonivelinfektio

Vajaalle prosentille leikatuista tulee tekonivelinfektio. Riskipotilaita ovat muun muassa ylipainoiset ja kakkostyypin diabetesta sairastavat, joilla infektion riski voi olla moninkertainen. Tekonivelinfektioiden ilmaantuvuus väestön kokoon suhteutettuna näyttää olevan kasvussa kaikissa Pohjoismaissa.

”Tähän on kaksi selitystä. Tekonivelinfektioiden diagnostiikka on parantunut ja väestön ikääntyessä liitännäissairaudet yleistyvät. Näitä infektioriskiä lisääviä tekijöitä on potilaillamme enemmän kuin aikaisemmin. Vaikka leikkaamme steriilisti, käytämme antibiootteja ja painepesureita, niin silti aina jää pieni määrä bakteereita haavaan. Potilaan elimistön tehtävänä on tuhota loput bakteerit, mutta jos elimistö epäonnistuu siinä, vaikka diabeetikolla, niin bakteerit pääsevät lisääntymään siellä haavassa, josta sitten voi tulla tekonivelinfektio”, Eskelinen kertoo.

”Joskus infektio tulee sellaiselle potilaalle, jolla ei ole mitään riskitekijöitä. Ja totta kai se on järkytys. Edessä on todella raskas hoito; uusia leikkauksia ja pitkiä antibioottihoitoja. Hoidossa käytetyt voimakkaat antibiootit ovat verrattavissa syöpähoidossa käytettäviin sytostaattihoitoihin. Raskaisiin hoitoihin liittyy lisääntyneitä riskejä.”

Infektioiden hoidot ovat kalliita; ensileikkaukseen verrattuna hinta on kymmenkertainen, kun otetaan huomioon leikkauskulut, antibioottihoidot ja pitkät sairaslomat.

”Ensisijaisen tärkeää olisi, että pystyttäisiin välttämään infektio – ja siihen tietenkin pyrimme kaikin keinoin.”

Lihavuuslääkkeestä apua nivelrikkoon?

Lääketeollisuus on tutkinut vuosikymmeniä löytyisikö nivelrikkoon lääke, joka pysäyttäisi tai korjaisi nivelrikon. Rahaa on kulunut miljarditolkulla. Mutta – näköpiirissä ei edelleenkään ole lääkettä, joka pysäyttäisi nivelrikon tai korjaisi sen aiheuttamat muutokset.

”Nyt on kuitenkin näkyvissä vähän yllättävä reitti. Ne lääkkeet, joista saattaisi olla nivelrikkopotilaille apua, ovat lihavuuden hoitoon tarkoitetut lääkkeet. Painonpudotus auttaa siinä, että nivel kuormittuu vähemmän ja lääkkeissä on yleistä tulehdusta hillitsevä vaikutus. Nivelrikossa on kuitenkin tämä tulehduksellinen komponentti”, Eskelinen toteaa.

Eskelisen mielestä etenkin ylipainoisten potilaiden polvinivelrikon hoidossa näistä lääkkeistä voisi potentiaalisesti olla hyötyä. Erityisesti silloin kun kyseessä on lievempi polvinivelrikko. Tiedetään nimittäin, että painonpudotus auttaa huomattavasti polvinivelrikon oireisiin.

”Lääkkeellä saadaan painoa alas ja tulehdustakin lievenemään. Potilas saattaa pärjätä vielä pitkään omalla polvella. Leikataan sitten joskus myöhemmin, kun nivelrikko pahenee, eikä oireiden kanssa enää pärjää.”

Vielä kuitenkin tarvitaan hyvin toteutettuja satunnaistettuja tutkimuksia, ennen kuin varmuudella tiedetään, ovatko nämä lääkkeet tehokkaita ja kustannusvaikuttavia ylipainoisten potilaiden polvinivelrikon hoidossa. Tällä hetkellä tutkimusnäyttöä ei ole, eikä Kelakaan korvaa näitä lääkkeitä nivelrikon hoidossa.

Ylipaino ja siihen liittyvät liitännäissairaudet ovat ongelma erityisesti länsimaissa. Eskelinen kertoo, miten joskus vasta ortopedin vastaanotolla potilaalta löytyy diabetes, ja leikkausta joudutaan siirtämään. Ennen leikkausta diabetes pitää saada hoitotasapainoon, koska sairaus on infektioriski.

”Vaikea yhtälö on esimerkiksi työikäinen potilas, jonka BMI on yli 40, ja hänellä on paha lonkkanivelrikko sekä diabetes. Potilas on työkyvytön, ja hänelle pitää tehdä tekonivelleikkaus. Painon pudotukselle ei ole aikaa. On potilaita, jotka on pakko leikata, koska muutoin vaihtoehto on vielä huonompi. Tietyissä tilanteissa joudumme ottamaan tietoisesti riskejä, mutta ne ovat lääketieteellisesti perusteltuja”, Eskelinen selventää.

Lihavuusleikkaus on yksi keino pudottaa painoa, mutta kaikki tekonivelleikkausta toivovat potilaat eivät leikkaukseen pääse, eikä leikkaus ole kaikille vaihtoehto. Näille potilaille laihdutuslääke voisi olla yksi ratkaisu.