החלפת שלמה של מפרק הברך היא אחד הניתוחים המוצלחים ביותר באורתופדיה המודרנית והרביעי מכלל הניתוחים. ניתוח זה הוכנס לשימוש בשנות ה-70 לאחר ניתוח החלפת מפרק הירך, שהוכנס בשנות ה-60, וכיום זהו הניתוח הנפוץ ביותר בין החלפות מפרקים.
בארה"ב בלבד בוצעו ב-2013 קרוב ל-750 אלף החלפות ברכיים, והצפי שם הוא שבשנת 2030 יבוצעו קרוב ל-3.4 מיליון ניתוחים. בארץ אין מספרים מדויקים, אך ההערכה היא שמוחלפים כ-6,000 מפרקים מלאכותיים בשנה, כשני שלישים מהם הנם החלפות ברכיים שלמות.
ברוב המקרים, החלפת מפרק מבוצעת בתהליכים ניווניים שהורסים את שלמות המפרק, אך גם בתהליכים פוסט-טראומטיים ופוסט-דלקתיים או לאחר נמק של קצה העצם המרכיב את המפרק. ההחלפה מומלצת רק כאשר נוסו כל הטיפולים השמרניים, וכאשר קיים עיוות ניכר של המפרק המלווה בכאבים בלתי נסבלים הפוגעים באיכות חיי המטופל.
ההליך הקרוי החלפה שלמה של הברך הנו, למעשה, ציפוי של המשטחים המפרקיים של השוקה הקריבנית, ירך רחיקנית ופיקה. לרוב המשטח המפרקי הניזוק מוחלף במשטח מתכתי. הרכיבים השוקתי והפיקתי מצופים במשטח מפוליאתילן בעל צפיפות גבוהה. המתכת עשויה מסגסוגת של כרום קובלט או טיטניום. מסורתית המשתל מקובע לעצם בעזרת צמנט אקרילי. בעבר היו ניסיונות לקבע את המשתל ללא צמנט דרך משטח מתכתי פורוטי או מצופה בהידרוקסיאפטיט, אך הוכח שקיבוע ברך מלאכותית עם צמנט הוא קיבוע מיטבי, במיוחד של הרכיב השוקתי.
הניתוח בהחלט תורם לאיכות החיים, אך חשוב לתאם הציפיות עם המועמד לניתוח, שחייב להכיר את הצפוי לו בהמשך. אחוזי ההצלחה של ניתוח החלפת מפרק גבוהים מאוד – בשיעור של יותר מ-90%, והמשתל יכול להחזיק מעמד בין 10 ל-15 שנים, ואף יותר, תלוי ברמת הפעילות הפיזית.
במחקר רב מרכזי שנערך בארה"ב על 661 חולים נמצא שלאחר ארבע שנים, אף על פי ש-90% מהנחקרים הביעו שביעות רצון מבחינת רמת כאב והתפקוד, הרי ש-38% מהם דיווחו על נוקשות, 33% דיווחו על רעשים וחריקות בתוך הברך, 31% דיווחו על קושי במעברים, ו-54% על קושי במדרגות. כלומר, בשליש מהחולים הברך לא דווחה כנורמלית לחלוטין, אלא בעלת מגבלות מסוימות.
כמו כן, המועמד לניתוח חייב להיות מודע לאפשרות של סיבוכים סיסטמיים אפשריים כגון זיהום (עד אחוז אחד) והיווצרות תופעות טרומבואמבוליות (עד אחוז אחד).
הסיבוכים המאוחרים הקשורים למפרק המלאכותי הנם בעיקר התרופפות ושחיקה. הופעת סיבוך כלשהוא יכולה להיות הרסנית ולפגוע במטרה הראשונית של הניתוח, שיפור איכות החיים. ניתן לבצע ניתוח השתלה חוזרת, אולם שיעור ההצלחה שלו אינו באותה מידה כמו הניתוח הראשוני.
ככל שהזמן עובר ניסו ומנסים להכניס מספר שיפורים במפרק המלאכותי, בכדי להאיץ את תהליך ההחלמה והשיקום לאחר הניתוח, שיכול להימשך שלושה חודשים, לשפר את טווח התנועה ובעיקר כדי להאריך את חיי המשתל ועמידותו. בין השאר, ניסו לשפר את צורתו, כדי לאפשר כיפוף מיטבי, במיוחד אצל אותן אוכלוסיות במזרח הרחוק, שם קיים נוהג לשבת עם ברכיים כפופות ומצולבות בעת ישיבת לוטוס או ישיבה מזרחית. דגמי משתלי אלו נקראים HIGH FLEX, אך טווח הכיפוף אינו תלוי רק במבנה המשתל, אלא גם במשתנים אחרים, כגון טווח קדם ניתוחי, מלאות הירכיים והשוקיים ובפיזיותרפיה לאחר הניתוח.
בנוסף, ניסו לשפר את הדיוק במנח רכיבי המשתל בזמן הניתוח. כעקרון, עיוות ציר ניכר יכול לפגוע בשרידות המשתל לטווח רחוק. לכן פותחו שתי שיטות:
ניתוח מונחה מחשב: השאיפה הנה לשתול את המפרק המלאכותי בציר הרצוי כדי לאשפר עומסים מאוזנים בכל חלקי הברך. השימוש בניווט מונחה מחשב מאריך במקצת את זמן הניתוח, במיוחד בעת לימוד השיטה. לאחר התלהבות ראשונית בשימוש בניווט הממוחשב, לא זכתה המערכת להצלחה בכל המרכזים הרפואיים, משום מחירה הגבוה, שלא מצדיק עדיין את השימוש בה.
משתל מותאם לחולה לפי תכנון מוקדם: לאחרונה נכנס לשימוש משתל המותאם לחולה לפי גודל הברך בהכנה מוקדמת עם MRI או CT. שיטה זו יכולה לחסוך זמן בניתוח עקב שימוש במיעוט מכשירים. לכאורה, המשתל הזה מביא לידי פישוט התהליך. אולם גם כאן עדיין לא הוכחה עליונותו בהשוואה לשיטות קונוונציונליות אחרות. כמו כן, יש לזכור שאין מדובר רק בהדבקת רכיבים למשטחים לפי תכנון בדימות של קצות העצמות בברך. הניתוח מחייב עדיין שיפוט אקטיבי של הכירורג בהתייחסות לאיזון הרצועות המייצבות את הברך. עקב מחירו הגבוה, ללא הצדקה מוכחת, המשתל עדיין לא נכנס לשימוש נרחב בבתי חולים ציבוריים בארץ ובעולם.
דיוק במנח הרכיבים על ידי מכשור קונוונציונלי, או על ידי ניווט מחשב, או על ידי שימוש במשתל מותאם פציינט בתכנון קודם אינם סודות ההצלחה היחידים בניתוח. קיימים עוד פרמטרים רבים מאוד שהמנתח צריך לשים לב אליהם. בעיקרים שביניהם חייבת להיות התייחסות מדוקדקת לרקמות הרכות סביב הברך. לעתים קרובות התהליך הניווני מלווה בעיוות ציר עם התארכות וכיווץ של הרצועות בצדי המפרק. מבחינת הכירורג, עליו לשמור על איזון הרצועות הצדדיות. חייבת להיות הקפדה יתרה בכל השלבים על שלמות העצמות, פן תישברנה במהלך הניתוח, הימנעות מתלישה פתאומית של גידים, שיכולה להביא לידי חוסר יציבות, וקיום טכניקה נכונה של הדבקת המשתל לעצם.
הצלחת ניתוח החלפת מפרק הברך תלויה בגורמים רבים וגם בבחירת החולה, כי דרוש שיתוף פעולה בפיזיותרפיה לאחר הניתוח. מרבית המשתלים המלאכותיים די דומים בצורתם, כמו דגמי המכוניות שהצורה המקורית שלהם הולכת ומטשטשת. גם הטיב של רוב המשתלים הלך והשתפר מבחינת הצורה והרכב החומר, עקב הבנת מעמיקה יותר של תורת השחיקה (טריבולוגיה) והקינמטיקה הטבעית של הברך.
לבסוף, החלפת ברך הנה אחד הניתוחים המוצלחים באורתופדיה המודרנית. ניתן לקבוע בפסקנות שניתוח זה שינה לחלוטין את איכות החיים, בעיקר באוכלוסייה המתבגרת החשופה לשינויים ניווניים מתקדמים. אך למרות הצלחתו, חייבים להיות מודעים לכלל ההיבטים של התוצאות הצפויות. עיקר הצלחת הניתוח תלויה בבחירת החולה המתאים, הכנה נכונה לניתוח, טכניקה כירורגית קפדנית במיוחד, בניסיונו של המנתח ובהכרתו את כל הבעיות והסיבוכים האפשריים בעת ביצוע הניתוח.