全髋关节表面置换技术的历史与现状

全陶瓷界面髋关节假体的应用现状全陶瓷界面髋关节假体以其低磨损率和骨溶解发生率在全髋关节置换中得以发展。

随着近年来陶瓷材料制作工艺的技术提升，其相关优势愈发明显，成为髋关节疾病患者，特别是年轻和活动量大患者的最佳选择之一。

本文试对近年来全陶瓷界面髋关节假体的临床应用现状作一综述。

标签：全髋关节置换；关节假体；陶瓷对陶瓷；综述自1891年德国医生Themistocles Glück的首次尝试开始，人工髋关节置换已有一百多年的发展历史；但直到1961年有现代髋关节置换之父美誉的英国外科医生Sir John Charnley[1]设计出了全新的金属股骨头与超高分子聚乙烯髋臼配合，创立了低摩擦人工关节置换术的模式并应用于临床，才宣告髋关节置换时代的来临。

目前，全髋关节置换术（THA）是人工材料在人体应用最成功的典范之一。

人工髋关节假体材料对髋关节手术的成功起到举足轻重的作用。

尤其是假体负重界面之间相互作用所引起的后果是影响人工关节长期使用寿命的主要制约因素。

为此，科研和医务工作者一直致力于寻求一种稳定持久的界面组合。

1 常用髋关节假体界面组合金属对聚乙烯界面（metel on polyethylene，MoP）这是全髋关节假体中最经典的一种。

其具有低摩擦系数、耐化学腐蚀性、抗应力破裂以及重复应力作用下可较好地吸收能量等优点，在临床已应用多年。

超高分子量聚乙烯广泛应用，但其摩损率高，长期使用后假体周围可产生磨损碎屑，其中70%～90%的碎屑为聚乙烯碎屑[2]。

这些碎屑微粒在体内可产生不同程度巨噬细胞反应，导致骨质破坏，出现骨溶解[3]。

而假体周围骨溶解是假体无菌性松动导致人工髋关节翻修最常见原因。

金属对金属界面（metal on metal，MoM）金属材料具有强度高、韧性高、抗腐蚀性强等特点，符合髋关节置换假体特性需求。

MoM界面最引人关注的问题就是其释放金属离子，引起患者血清金属离子浓度的明显升高[4]。

人工髋关节置换的最新进展广州医学院第一附属医院骨科白波人工髋关节置换术（total hip arthroplasty,THA）应用于临床已一个多世纪，是治疗髋关节疾病的标准手术之一，能够很好地缓解疼痛，改善关节功能，恢复关节稳定和肢体功能等，得到学界和患者的广泛认同。

但由于自身材料和技术问题，术后也会出现松动、脱位等并发症，因此THA一直是研究热点，新材料、新技术不断涌现，不断推动人工关节的发展。

现就其最新进展作一综述。

1、假体材料的改进用来制作人工股骨柄假体是种类繁多的各种合金，主要有不锈钢、钛基合金和钴基合金等。

20世纪70年代以来，钛合金有了很大发展，钛合金质轻、抗张强度、屈服强度和疲劳强度高，生物相容性好，是目前作为假体柄最广泛使用的材料。

但仍存在种植体与骨弹性模量之间的不匹配, 使得载荷不能由种植体很好地传递到相邻骨组织,出现“应力屏蔽”现象,从而导致种植体周围出现骨吸收,最终引起种植体松动、断裂或假体周围骨折。

因此,开发研究生物相容性更好、弹性模量更低的新型医用β钛合金,成为生物医学金属材料研究的重点。

人工股骨头的材料有不锈钢、钛合金、钴铬钼、陶瓷等，髋臼假体的材料有金属、超高分子聚乙烯、陶瓷、碳素材料等，这两者构成了人工关节的承重面。

如何减少承重面的磨损和磨损颗粒导致的骨溶解是承重面设计的最重要考量因素。

金属股骨头-超高分子量聚乙烯（UHMWPE）髋臼是目前应用最广泛的假体组合。

然而，UHMWPE 仍然是各种组合式髋关节假体的最薄弱环节, 一方面磨损率高，磨损碎屑的迁移与巨噬细胞反应会引起骨溶解, 从而导致置换失败；另一方面UHMWPE 的硬度偏低, 抗蠕变性能差, 长期使用会使人工关节产生精度偏差, 影响人工关节的装配性。

研究人员开发了多种表面改性方法改善UHMWPE 的性能，如离子注入改性可以诱发UHMWPE 表面交联, 促使其发生剧烈的结构变化, 从而提高聚合物的表面硬度和弹性模量, 改善抗磨损性能和生物力学性能。

骨骼医学中的关节置换手术技术发展关节置换手术技术，作为骨骼医学领域的重要治疗手段，已经取得了长足的发展。

这项技术通过人工关节取代损坏的关节，重建关节功能，改善患者的生活质量。

本文将对关节置换手术技术的发展历程和未来趋势进行探讨。

1. 背景介绍关节置换手术技术最早出现在20世纪60年代，起初主要用于治疗髋关节和膝关节的疾病。

随着科技的进步和人们对手术技术的深入研究，关节置换手术逐渐发展成为一项成熟而可靠的治疗方案。

2. 技术的演进最初的关节置换手术技术采用金属材料制作人工关节。

随着材料科学的发展，高强度塑料材料和陶瓷材料被引入关节置换手术中，大大提高了人工关节的质量和耐久性。

此外，手术器械的改良和精确度的提高也使得手术操作更加简便和安全。

3. 创新的手术方式随着技术的进步，关节置换手术也出现了一些创新的方式。

例如，微创关节置换手术技术采用更小的切口和器械，减少了手术创伤和恢复时间。

此外，定制化人工关节的出现，根据患者的骨骼结构和需求，量身定制人工关节，提供更好的适应性和功能。

4. 术后康复与护理关节置换手术的术后康复和护理至关重要。

通过合理的康复计划和专业的护理，可以帮助患者恢复关节功能，减轻术后不适。

康复包括物理治疗、功能恢复训练和药物治疗等多种手段。

5. 对未来的展望关节置换手术技术在未来仍有很大的发展空间。

随着人口老龄化问题的加剧和人们对生活质量的要求提高，关节置换手术将有更广泛的应用。

同时，随着科技的不断提升，预防术后感染和提高人工关节的生物相容性也将是未来技术发展的重要方向。

总的来说，骨骼医学中的关节置换手术技术发展取得了巨大的成就，并且在改善患者生活质量方面起到了积极作用。

我们对关节置换手术技术的不断研究和创新，将为患者带来更好的治疗效果和康复效果。

全髋关节表面置换治疗髋臼骨折术后创伤性关节炎刘莹松1,杨述华2,刘勇2,赵猛1,严永祥1,刘家国1,张劲松1,徐圣康1(1湖北医药学院附属太和医院创伤骨科,湖北十堰442000;2华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科,湖北武汉430022)创伤性关节炎是髋臼骨折术后常见并发症,当伴有严重疼痛和功能障碍时,必须施行髋关节置换术或髋关节融合术,由于髋关节融合术后患髋固定,常不能为患者接受,目前多采用全髋关节置换治疗[1]。

本文回顾性分析了自2006年8月-2010年2月收治的13例髋臼骨折术后继发创伤性关节炎患者的临床资料,从骨折类型、手术方式、术后功能恢复及影像学方面,探讨全髋关节表面置换术在此类患者中的应用以及术中相关问题。

1临床资料1.1一般资料本组13例13髋,其中男10例,女3例。

受伤时平均年龄(32.47.9)岁(24~47岁),关节置换时平均年龄(36.18.4)岁(26~49岁),内固定后至关节置换间隔时间41月(3~110月)。

所有患者均曾行切开复位内固定术治疗。

按照Leto urne l Ju det分型标准[2]:简单类型骨折4例,复杂类型骨折9例。

所有患者均为髋臼骨折后创伤性骨关节炎,术前临床症状为不同程度的关节疼痛、活动受限、跛行。

1.2手术方法采用后外侧入路,取侧卧位。

以大转子为顶点,切开皮肤、皮下组织。

钝性分离臀大肌纤维,切断外旋肌群后,显露髋关节后侧及大转子。

切开关节囊,暴露髋臼和近端股骨,切除瘢痕挛缩组织;暴露髋臼后,进一步确定骨折愈合情况、骨缺损类型、内固定位置及股骨头坏死范围。

术中2例患者因内固定物松动或影响假体置入,进行了部分或全部移除。

假体方面,髋臼侧采用珍珠面微孔压配固定,股骨侧采用骨水泥固定。

根据股骨颈直径确定股骨头假体型号及对应的髋臼假体型号。

髋臼侧于前倾15~ ,外展~5的位置上压配固定假体,对有缺损者,给予自体股骨头颗粒植骨。

股骨侧在中心定位导向器辅助下,沿股骨头、颈中心打入导针,沿定位针安装筒锉,磨削股骨头到头颈交界处停止,换用骨刀或咬骨钳去除多余骨质,股骨头上钻孔后,调制骨水泥,置于股骨头表面和假体表面,持续加压至骨水泥固化。

人工髋关节置换技术的国内外临床应用报告世界上第一个人工髋关节置换是1891年德国医生Gluck用象牙做的股骨头完成的，而真正意义上的人工全髋关节置换可能是英国医生Phillip Wiles进行的，他用的是不锈钢假体并且先后完成了6例手术。

这些先驱者们为现代人工全髋关节置换作出了不可磨灭的贡献。

现代人工全髋关节假体的出现应当是1962年，英国医生Charnley 应用金属股骨头和高分子聚乙烯配伍创建了低摩擦的人工髋关节假体，并且聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）的应用使得假体固定更加牢固。

Charnley医生也因其上述贡献而被誉为现代人工关节之父。

现在人工髋关节置换技术的适用对象广泛，包括各种严重髋关节疾患如股骨头坏死、股骨颈骨折、髋臼发育不良、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、骨关节病等。

并医学界已有完善的人工髋关节诊疗现世界上每年有近百万人在接受人工髋关节置换手术，重新恢复了行走能力，大大降低了病残率。

人工全髋关节置换15年以上的临床优良率已在90%以上。

1、假体固定方式的应用：不同的假体固定方式的效果是不同的，相同的假体固定方式对不同的病人效果也不尽相同。

目前分为骨水泥固定及非骨水泥固定假体，非骨水泥固定的假体有表面微孔（骨长入）、粗糙面（骨长上）、羟基磷灰石涂层（共价键结合）以及解剖髓内嵌锁型等。

有资料表明，表面微孔的髋臼要明显优于骨水泥固定的髋臼，而其它类型的髋臼暂时还不能得出相同结论。

而非骨水泥固定的股骨假体与骨水泥固定的股骨假体效果大致相同。

目前多数医生认为，有严重骨质疏松的患者宜用骨水泥固定的假体；对年龄在70岁以上，预期寿命15年左右者，可以使用骨水泥固定的假体；对于年龄在60岁以下，预期寿命25年以上的患者适合应用非骨水泥固定或杂交固定（骨水泥固定的髋臼和非骨水泥固定的股骨假体）。

而对于50岁以下的年轻病人，多数主张首选非骨水泥固定假体。

2、髋臼－股骨头的材料配伍：目前大量的人工髋关节是由坚硬的金属或陶瓷的股骨头与超高分子聚乙烯的髋臼杯组合成，许多证据表明这种组合产生的聚乙烯微粒是导致晚期假体无菌性松动的主要原因。

人工全髋关节置换术近代热点回顾解放军总医院第一附属医院（301医院）作者：侯树勋张轶超现代全髋关节置换术(Total Hip Arthroplasty,THA)成功应用距今已有50余年。

每个时期THA都有值得探讨的地方。

70年代，专家们对比分析了金对金与金对聚乙烯假体组合的优缺点。

80年代骨水泥假体与生物型的应用成为讨论的热点。

90年代，近端固定股骨假体的理念进一步推广对远端固定传统优势地位提出了有力的挑战，并且越来越多的医生开始强调使用新的摩擦界面材料。

到了21世纪，随着患者年龄的逐渐下降，迫切需要更好的摩擦界面——陶瓷，更小的创伤——微创切口、更舒适的术后恢复——多模式镇痛概念、以及更好的功能——加快围手术期康复方案等等正逐渐成为热议话题。

1 手术年龄适应范围以往人工全髋关节置换术的患者年龄有着较为明显的限制，近年来随着对髋关节疾病认识的加深和诊断技术的进步，越来越多年轻患者接受了THA手术，髋关节假体的设计理念也随之发生了巨大变化。

不仅如此，随着操作者技术水平的提高，以及围手术期治疗理论的革新，THA手术的年龄上限也在放宽。

近年来THA的近期和远期优良率一直呈升高趋势。

以往研究表明随着进行置换术的患者的年龄的增加，其疗效呈现下降趋势，即患者年龄越大，患者的治疗效果越差。

而近年来随着治疗方法及技术的成熟，在各个年龄段中的综合效果都得到了很大的提升。

2 假体材料早期THA术中的失败病例有相当大一部分原因为置换材料的粗糙与设计缺陷。

1938年首例钴铬钼合金材料关节置换材料的相容性较佳，但是长期疗效却未得到肯定,因此其逐渐退出临床。

1962年的金属股骨头和超高分子聚乙烯髋臼组合克服了旧材料长期疗效较差的缺点，随之出现的Charnley假体具有低磨损性的优点而逐渐为临床应用典范。

目前，高交链聚乙烯正在逐渐取代超高分子聚乙烯髋臼内衬成为临床最为普遍的髋臼内衬材料。

虽然现代金对金界面的早期疗效受到国内外一致好评，随着植入时间延长，其带来的一系列问题（金属离子与机体局部毒性、肾功能受到影响、生殖发育异常和炎性假瘤的发生）仍是目前无法解决的。

中国髋、膝关节置换的现状及展望关节置换术历经一个多世纪的展开，已经成为治疗各种中后期关节疾病的标准手术之一，关节置换能够有效地缓解痛苦，重修关节功能。

当前全球每年接受髋、膝关节置换手术的患者已超出了 100 万，并且接受关节置换人数每年都在不停地增添。

我国当前还没有详尽的数据，但据预计每年接受关节置换患者数目已在20 万左右，特别是最近几年来，跟着我国医疗保险制度的不停完美，愈来愈多的过去因为经济原由没法接受治疗的中后期关节疾病患者将有机遇接受关节置换治疗。

与此同时，在广阔关节外科医生和资料工程技术人员的共同努力下，关节外科领域在假体设计、新资料的应用、手术操作技术以及并发症预防等方面获得长足的进展。

国内很多生产厂商也不停增添投入，研究、开发合适于中国国人特点的关节假体。

同时，愈来愈多的医院重视关节置换术后患者的随访。

固然关节置换经过多年的努力，临床成效大大提升，可是一些问题如关节置换术后假体四周感染、磨损碎屑惹起的骨溶解致使假体松动、脱位、深静脉血栓形成肺栓塞等问题尚不可以完好防备，从而影响关节置换成效，使每年因各样原由致使假体固定失败需要翻修的数目相同也在不停增添，翻修对关节外科医生来说是一个挑战。

本文就关节外科最近几年来的研究进展和我国关节外科现状及展开趋向做一商讨，以便更好地促使我国关节外科技术整体提升。

一、首次关节置换(一)首次髋关节置换1.流行病学：据各种假体使用状况初步预计，我国每年接受关节置换患者数目在20 万左右，接受髋关节置换的主要原发疾病包含股骨头坏死、髋关节发育不良骨关节炎、创伤性关节炎、股骨颈骨折、强直性脊柱炎、类风湿关节炎、感染治愈后骨关节炎以及各种髋关节疾病继发骨关节炎(如少儿期Perthes 病、股骨头骨骺滑脱)等；在我国股骨头坏死是患者接受全髋关节置换的主要原发疾病之一，而西方国家接受髋关节置换的多是骨关节炎。

2. 首次全髋关节置换负重界面：全髋关节置换术(total hip arthroplasty ，THA) 已经成为最成功的外科手术之一。