不同材料假体人工全髋关节置换效果的临床观察

[目的]研究不同材料假体对人工全髋关节置换近期临床效果的影响.[方法]选取85例92髋人工全髋关节置换患者,通过X线影像资料,对不同材料髋关节假体对股骨近端、髋臼周围骨质的应力影响进行临床观察.[结果]各组均未发现髋臼及股骨假体松动的临床表现,髋臼及股骨假体周围的骨量无明显应力性骨吸收影像,金属-金属组、陶瓷-陶瓷组未发现有碎屑反应,陶瓷-聚乙烯组、金属-聚乙烯组部分有碎屑反应.[结论]使用不同材料假体组合并不会导致股骨假体、髋臼假体与骨界面应力的显著差别,其远期效果差别除了与假体的制作水平、患者的骨质条件及医生的手术技术等密切相关外,聚乙烯材料产生的磨损碎屑所致的骨溶解应该是最关键因素.     

陶瓷-聚乙烯全髋关节置换术临床应用回顾

无菌性松动仍是影响全髋关节置换术后假体存留的重要原因,完全避免使用聚乙烯作为假体材料或减少假体部件中聚乙烯磨损成为延长全髋关节使用寿命的关键途径.在众多人工髋关节界面选择中,陶瓷-聚乙烯组合有其独特优势.文献报道陶瓷-聚乙烯人工关节与金属-聚乙烯人工关节相比,能明显降低聚乙烯的线性磨损率和容积性磨损率.笔者过去10余年近3000例临床应用,也证实陶瓷-聚乙烯全髋关节置换的有效性和可靠性.陶瓷-聚乙烯全髋关节还有临床植入简便、无需改变手术习惯、无需特殊手术器械等优点,有着较广泛的临床适用范围.     

硬对硬关节摩擦界面的研究进展

关节置换手术由于其良好的手术效果被誉为现代外科领域最成功的手术之一.而关节假体的选择,尤其是负重界面模式的选择是影响手术远期效果的重要因素.关节假体经过40多年的发展,目前使用较多的界面材料有金属、聚乙烯、陶瓷等,由此构成的摩擦界面组合有金属对聚乙烯、陶瓷对聚乙烯、金属对金属、陶瓷对陶瓷、陶瓷对金属等.     

金属对金属人工髋关节假体需要关注的问题

20世纪中叶,人们就将人工髋关节置换作为某些髋关节病变的一种终极治疗方法并加以常规应用,目前在国内外早已被广泛看作是标准手术或金标准。其显著的疗效是缓解关节疼痛、改善关节功能、矫正关节畸形、提高患者生存质量,因而被广大患者所接受。在人工髋关节假体中,有金属对金属（metal—on—metal,MOM）、金属对高分子聚乙烯、陶瓷对陶瓷、陶瓷对高分子聚乙烯等等。     

陶瓷对陶瓷人工髋关节置换手术技巧及相关研究

[目的]介绍陶瓷对陶瓷髋关节置换的手术方法,分析2种陶瓷髋假体的特点。[方法]自2001年11月～2006年6月间行101例123髋初次全髋置换手术,分别使用Osteonics ABC(型和Option(陶瓷对陶瓷人工髋关节系统。术中严格控制假体位置,并遵循安放陶瓷假体的特殊技巧。取2款陶瓷髋假体进行体外实验:测量理论最大活动范围,测量不同的臼杯位置对发生撞击的影响。[结果]临床和影像学结果令人满意。无骨溶解,无陶瓷碎裂和感染等严重并发症。1例陶瓷部件术中发生边缘崩裂现象,2例出现一过性髂腰肌刺激症状。实验结果:髋臼假体位置直接影响关节活动度。超半径设计对髋关节活动范围影响明显,理论活动范围和臼杯安放位置允许区间均较小。[结论]人工全髋置换术使用陶瓷对陶瓷型假体,需要掌握特殊的手术技巧,超半径设计假体安放要求适当增加髋臼假体前倾角。     

陶瓷对陶瓷与金属对聚乙烯全髋关节置换后的早期效果比较的病例对照研究

目的:回顾性研究陶瓷对陶瓷全髋关节假体行人工全髋关节置换术治疗成人髋关节疾病的早期疗效。方法:2007年10月至2010年9月对符合标准的42例患者(44髋)进行了全髋关节置换术。假体类型为DePuy公司Pinnacle陶瓷对陶瓷全髋关节假体(CoC组)和Duraloc金属对聚乙烯全髋关节假体(MoP组),均为非骨水泥型人工关节。其中CoC组20例22髋,男12例,女8例,年龄21～49岁;MoP组22例22髋,男13例,女9例,年龄42～55岁。手术方法采用后外侧入路,术后给予常规抗凝治疗及相应功能锻炼。术后患者进行定期临床与放射学随访,随访时间至少6个月。测量手术前及术后6个月时两组患者关节活动度,并按Harris评分对髋关节功能进行评价。结果:所有患者无脱位、松动、感染及下肢深静脉血栓等并发症发生。两组Harris评分及髋关节活动度术前术后比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:陶瓷对陶瓷全髋在改善患者症状及髋关节活动度方面与传统的金属对聚乙烯关节疗效相当,其优点和长期疗效还有待进一步观察。因其具有良好的耐磨性,是年轻患者全髋关节置换较为理想的关节界面选择。     

人工髋关节假体摩擦界面的进展

20世纪60年代Jone Charnley根据髋关节低摩擦生物学原理,提出金属股骨头和聚乙烯髋臼组合获得巨大成功,一度成为衡量其他关节关节置换手术的金标准。随着全髋关节置换术的广泛开展,人们逐渐认识到影响人工关节寿命最主要的原因是假体无菌性松动[1],其最常见的发生机制是关节假体磨损产生的颗粒导致的骨溶解,文献报道最主要的磨损颗粒是聚乙烯颗粒[2]。为了改善传统超高分子量聚     

陶瓷人工关节

20世纪60年代，英国著名骨科专家Sir.John Charnley最先报道由他设计的低摩擦系数髋关节假体取得成功经验后，小直径金属股骨头与高分子聚乙烯髋臼组合的髋关节假体设计理念已深得人心。Charnley假体成功地为开创关节外科新纪元奠定了重要基础，它的成功是鉴于以下几方面的突破：假体设计理念创新—低摩擦系数；金属与聚乙烯生物材料组合；骨水泥合理应用。而在这些突破背面所支撑的正是髋关节生物力学的研究成果、先进的冶金制造业技术以及生物材料的飞速发展，它的核心是尽最大可能减少关节摩擦与磨损。Charnley关节假体问世以来，经历半个多世纪，在关节假体生物材料方面又有了很大发展，生物陶瓷材料就是其中最重要的一员。从最初40年代金属-金属关节摩擦面组合的失败到金属-聚乙烯组合获得临床成功，显示出关节摩擦与磨损起到关键作用。金属-聚乙烯组合假体的成功事实不可否认，但也不得不看到聚乙烯磨损颗粒是造成骨吸收、骨溶解、骨缺损，最终导致假体松动这一严峻现实。尤其是年轻患者全髋置换术后假体松动的高发生率，成为推动寻求更耐磨、强度更高的生物材料的原动力。正是在这一背景下，生物陶瓷材料应运而生，它独具优异的摩擦学和生物学特性，使得陶瓷生物材料组合假体在临床上获得了30余年成功经验，并随着设计的改良和可靠性的提高，在全球及中国日益获得更为广泛的应用。目前，全球每年有超过120万名患者接受髋关节置换手术，其中不乏相对年轻的患者，他们活动量大，期望寿命更长，也为关节负重面的选择提出了更大的挑战。针对这一患者群体，如何减少假体磨损、降低骨溶解风险、延长假体寿命、改善术后功能越来越受到关注，而对于低磨损率、低生物活性的关节负重面材料的研究和应用也就成为永恒的主题，生物陶瓷材料在此占有举足轻重的地位。中国是瓷器的故乡，在人工关节置换术中使用生物陶瓷材料的历史可以追溯到20世纪70-80年代。但是由于当时制造技术落后，陶瓷-陶瓷组合假体没有被广大医务人员和患者接受和认可。今天，陶瓷材料无论是从制造工艺还是质量监控、优化设计等方面都已得到显著改进和提高，其可靠性已达到临床可接受的程度。临床医师担心的陶瓷高强度而伴随的脆性增加材料碎裂的发生率也有显著减少。陶瓷-陶瓷关节负重面组合已成为年轻患者中替代传统的金属-聚乙烯关节面组合的另一重要选择。本专栏旨在从生物陶瓷的材料学进展、摩擦学、生物学、临床应用以及手术技术等不同的角度系统阐述有关陶瓷材料的各个侧面，其中包括有关第三代氧化铝陶瓷的可靠性研究和第四代纳米复合陶瓷的可行性验证等两篇译著，以及北京大学人民医院和上海第六人民医院对陶瓷关节中长期临床应用的体会，而上海瑞金医院骨科同道则从另一个角度，综合报道了旨在改善假体柄与自身骨结构结合，延长假体材料寿命的金属表面纳米级羟基磷灰石生物陶瓷喷涂研究而做的前期基础工作。请允许我对本专栏的诸位作者表示衷心的感谢，是他们付出的热忱劳动使我们能较为客观、全面地了解生物陶瓷人工关节材料的应用进展。同时也相信，我们的读者会有所收获。     

大头径髋关节假体应用与研究进展

以往认为髋关节假体股骨头直径＞32 mm时关节磨损将明显增加,近年越来越多的基础和临床研究显示股骨头直径大小与磨损率高低并无必然联系,特别是在高交联聚乙烯、金属、陶瓷等耐磨材料应用于人工关节之后.大头径髋关节假体在关节稳定性和活动度方面的优势已引起重视,研究发现随着股骨头直径的增大,脱位的发生率明显降低,同时头颈比的改善增加了假体的活动度,减少了假体间的碰撞.目前临床上大头径髋关节假体的应用主要体现于金属-金属人工关节,特别是在髋关节表面置换术中;大头径髋关节假体在关节翻修术中也发挥了独特的优势.     

强直性脊柱炎髋关节非功能位骨性强直的人工全髋关节置换

[目的]探讨强直性脊柱炎髋关节非功能位骨性强直的患者行人工全髋关节置换效果的因素,包括手术时机、手术方式、假体选择等。[方法]2011年1月~2014年1月对14例强直性脊柱炎导致髋关节非功能位骨性强直的患者行人工全髋关节置换术,其中男12例23髋,女2例3髋;年龄18~45岁,术前Harris评分平均28分。[结果]14例患者均获得随访,平均随访时间24个月。假体位置良好,无脱位等情况,活动度良好。[结论]对于强直性脊柱炎髋关节非功能位骨性强直的患者应尽早进行手术,应用生物型假体及精确的手术技术,可以获得良好的效果。     

全髋关节置换术中第二代金属-金属负重界面假体的应用

 金属<金属负重界面假体在髋关节置换术中的应用已超过50年。金属-金属负重界面假体最早应用于20世纪50年代，随着金属-超高分子聚乙烯负重界面假体的出现及金属-金属负重界面假体在临床应用中出现各种问题， 到70年代末金属-金属负重界面假体逐渐被金属-聚乙烯负重界面假体所取代。但金属-超高分子聚乙烯负重界面的磨损更容易诱发假体周围骨溶解、假体松动等问题，特 别是对于年轻、活动量大、功能要求高的患者，这部分患者全髋关节置换.....     

陶瓷人工关节

20世纪60年代，英国著名骨科专家Sir.John Charnley最先报道由他设计的低摩擦系数髋关节假体取得成功经验后，小直径金属股骨头与高分子聚乙烯髋臼组合的髋关节假体设计理念已深得人心。Charnley假体成功地为开创关节外科新纪元奠定了重要基础，它的成功是鉴于以下几方面的突破：假体设计理念创新—低摩擦系数；金属与聚乙烯生物材料组合；骨水泥合理应用。而在这些突破背面所支撑的正是髋关节生物力学的研究成果、先进的冶金制造业技术以及生物材料的飞速发展，它的核心是尽最大可能减少关节摩擦与磨损。Charnley关节假体问世以来，经历半个多世纪，在关节假体生物材料方面又有了很大发展，生物陶瓷材料就是其中最重要的一员。从最初40年代金属-金属关节摩擦面组合的失败到金属-聚乙烯组合获得临床成功，显示出关节摩擦与磨损起到关键作用。金属-聚乙烯组合假体的成功事实不可否认，但也不得不看到聚乙烯磨损颗粒是造成骨吸收、骨溶解、骨缺损，最终导致假体松动这一严峻现实。尤其是年轻患者全髋置换术后假体松动的高发生率，成为推动寻求更耐磨、强度更高的生物材料的原动力。正是在这一背景下，生物陶瓷材料应运而生，它独具优异的摩擦学和生物学特性，使得陶瓷生物材料组合假体在临床上获得了30余年成功经验，并随着设计的改良和可靠性的提高，在全球及中国日益获得更为广泛的应用。目前，全球每年有超过120万名患者接受髋关节置换手术，其中不乏相对年轻的患者，他们活动量大，期望寿命更长，也为关节负重面的选择提出了更大的挑战。针对这一患者群体，如何减少假体磨损、降低骨溶解风险、延长假体寿命、改善术后功能越来越受到关注，而对于低磨损率、低生物活性的关节负重面材料的     

第四代纳米复合陶瓷假体治疗股骨头坏死近中期随访研究

[目的]探究股骨头坏死采用第四代纳米复合陶瓷假体治疗近中期随访效果。[方法]选取2013年1月~2014年12月本科股骨头坏死患者35例作为研究对象。评估后所有患者均符合手术指征。行人工全髋关节置换手术治疗,并采用第四代纳米复合陶瓷假体。统计本组患者手术情况,并于术后随访2~3年,髋关节功能恢复评估采用髋关节功能评分量表(Harris),采用日常生活能力量表(BI)、生活质量(SF-36)量表评估患者手术前后日常生活能力及生活质量。[结果]35例患者手术时间55~260 min,平均(125.68±57.20)min;术中出血量200~1 400 ml,平均(540.62±352.34)ml;切口均一期愈合;未见明显早期并发症,如假体周围骨折、血栓栓塞形成、神经血管损伤、术后假体脱位和感染等情况。随访24~46个月,平均(35.53±7.41)个月。末次随访X线片检查未见明显异位骨化、透亮影及骨质溶解、假体松动等情况发生;髋关节功能恢复优良率为100.0%(35/35);末次随访Harris总评分(91.28±6.34)分较治疗前(50.68±3.67)显著提高(P0.05),BI、SF-36评分均较术前提高(P0.05)。2例术后出现患肢肿胀,经保守治疗后恢复。[结论]第四代纳米复合陶瓷假体治疗股骨头坏死具有良好的早中期临床疗效,可最大限度地恢复关节活动,术后未见明显并发症。     

陶瓷材料在人工关节置换术中的应用现状

陶瓷材料制造的人工关节摩擦面可替代传统的金属-聚乙烯关节面用于全髋关节置换和全膝关节置换术,其优势在于低磨损率和高生物学安全性.全关节置换中除陶瓷材料外.高交联聚乙烯和金属一金属等关节摩擦面材料的磨损率也低于金属-聚乙烯材料.低磨损材料用于人工关节可减少摩擦产生的磨损颗粒,降低假体周围骨溶解和假体松动的危险,从而延长人工关节寿命.将氧化铝和氧化锆陶瓷用于全关节置换关节摩擦面已有长期临床历史.随着对全关节置换摩擦材料研究的深入,氧化铝基复合材料、金属表面改性及其他新材料的出现将为未来提供更多的材料选择.本文就应用于全关节置换的陶瓷材料的特性、临床应用进展和局限性作一综述.     

人工髋关节不同材料假体对骨界面的应力分布研究

[目的]通过计算机三维有限元方法，了解在应力状态下不同材料的人工髋关节假体组合对骨界面的应力分布规律，从生物力学角度为人工髋关节的临床应用和设计制造提供有益的参考。[方法]采用三维有限元法对全髋置换前后进行单髋站立生物力学测试，分析假体植入前后股骨和髋臼总体的应力模式和植入后各种组合的假体对骨界面的应力分布规律。[结果]1、各种假体置换后等效应力（von Mises）峰值均位于假体远端相应股骨区域，但应力峰值有所下降，以股骨距区下降最为明显，遮挡率最大，而以弹性模量较钛合金低的CFR／PSF作为柄的股骨的相应区域的遮挡率较低。2、各种组合的假体对股骨界面的应力从近端至远端均呈逐渐增高趋势，而对于相同的柄比较而言，不管是金属-金属、陶瓷-陶瓷、陶瓷-聚乙烯还是金属-聚乙烯组合，其相应界面应力值无明显差别（P〉0．05），但以CFR／PSF作为柄对股骨相应界面存在较高的应力。3、置换前在髋臼顶穹部存在较高应力，并逐渐向周围递减；置换后应力主要集中在髋臼的周边区域，但从髋臼顶部→后下→前下呈逐渐递减趋势；而在相同区域的不同组合其界面应力值无明显差别（P〉0．05）。[结论]1、各种假体植入后均在股骨距处形成较高的应力遮挡，而用弹性模量较低的CFR／PSF作为柄，其股骨相应区域的应力遮挡率较低，但股骨相应界面应力较大，而界面应力过大是产生假体微动主要因素。2、股骨界面从近端至远端呈逐渐增高趋势的应力规律符合该假体的设计原理；相同假体柄的不同组合其股骨和髋臼相应界面应力值无明显差别，实验表明力学因素并不是选择假体组合的主要标准。     

全髋关节置换术后股骨偏心距与聚乙烯磨损的相关性研究

[目的]探讨人工全髋关节置换术后股骨偏心距与聚乙烯磨损的相关性。[方法]用计算机辅助测量方法测量髋关节置换聚乙烯内衬的线性磨损。以股骨头中心参照于髋臼杯开口面轴线的位移,计算线性磨损的大小与方向。对2008年11月~2015年10月本院骨科78例使用非骨水泥型金属对聚乙烯假体患者的X线片进行股骨偏心距和聚乙烯磨损的测量,平均随访时间4.08年。[结果]平均线性磨损率(0.18±0.04)mm/年,平均线性磨损方向与髋臼杯轴线的夹角(33.0±18.2)°。术中股骨偏心距得到重建组的线性磨损率小于未得到重建组(P<0.001)。股骨偏心距得到重建组与未得到重建组的磨损方向差异无统计学意义(P=0.210)。对股骨双侧偏心距差值与年磨损率进行相关分析,两者成正相关性(r=0.669,P<0.001)。[结论]人工全髋关节置换术中重建股骨偏心距可减慢聚乙烯内衬磨损速度,延长髋关节假体的寿命,改善远期效果。     

中青年患者采用陶对陶与金属对聚乙烯全髋置换术的中远期疗效比较研究

目的分析比较陶瓷对陶瓷(CoC)与金属对聚乙烯(MoP)在中青年患者行初次全髋关节置换术(THA)的中远期疗效。方法回顾性分析自2000-03—2009-05采用第3代CoC行THA 68例(CoC组)和采用MoP行THA 43例(MoP组)的临床资料。采用Harris评分及UCLA评分评估患者髋关节功能和活动水平,采用Kaplan-Meier生存分析评估假体生存情况,采用影像学征象评估骨溶解、假体松动等并发症,并记录陶瓷假体碎裂、吱吱音等陶瓷假体特异性并发症。结果CoC组获得平均9.7(5~13)年随访,MoP组获平均10.5(5~15)年随访。MoP组均发生不同程度骨溶解,CoC组未见骨溶解;MoP组11例髋臼侧松动,5例股骨柄假体松动,下沉2 mm,而CoC组未见假体松动;MoP组聚乙烯平均线性磨损是0.25 mm/年,CoC组陶瓷内衬几乎无磨损,无法精准测得。MoP组以翻修手术作为终点的假体5年及10年的生存率分别为95.7%和80.4%,而CoC组为98.6%和97.3%,其中,MoP组的翻修都与假体松动有关,而CoC组是因3例三明治陶瓷内衬碎裂引起。结论第3代CoC与MoP假体比较,更能满足活动量大、使用寿命长的中青年患者行THA的需要,中远期疗效满意。     

全髋关节置换术治疗强直性脊柱炎累及髋关节的疗效观察

目的总结全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)治疗强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)累及髋关节的中远期疗效,并对影响疗效的因素进行探讨。方法 1999年3月—2011年5月采用THA治疗32例(42髋)AS累及髋关节患者。男26例,女6例;年龄20~78岁,平均39岁。病程2~41年,中位病程10年。假体摩擦界面采用金属-聚乙烯者19髋,陶瓷-陶瓷者23髋;股骨头假体采用36 mm直径者15髋,28 mm直径者27髋;假体均采用生物学固定。手术前后测量并记录患者髋关节总活动度(屈-伸、内收-外展、内旋-外旋活动度总和),髋关节功能采用Harris评分、疼痛程度采用疼痛视觉模拟评分(VAS)评价。根据X线片,髋臼侧和股骨侧假体分别采用De Lee分区和Gruen分区描述;异位骨化程度采用Brooker标准。结果术后患者切口均Ⅰ期愈合,无麻醉意外、感染及神经、血管损伤等并发症。术后29例(39髋)获随访,随访时间5~17年,平均9年。术后股骨头假体28 mm直径组24髋中发生髋关节前脱位2例(2髋),36 mm直径组15髋无脱位发生。末次随访时,所有患者VAS评分、Harris评分及髋关节总活动度均较术前显著改善(P0.05)。其中术前病程越短,术后Harris评分越高、髋关节总活动度越大(P0.05);股骨头假体直径越大,术后髋关节总活动度越大(P0.05)。末次随访时臼杯和股骨柄假体均固定良好。采用金属-聚乙烯假体的18髋中,臼杯周围显示有广泛性骨溶解者9髋(50%),但假体尚无松动;采用陶瓷-陶瓷假体的21髋中无任何骨溶解和假体松动征象。7髋发生异位骨化,其中BrookerⅠ级5髋,Ⅱ级2髋。结论 THA是治疗AS累及髋关节的有效手段;术前病程短,并采用大直径股骨头陶瓷-陶瓷假体行THA者,术后疗效更好。     

膝关节置换术后聚乙烯垫后内侧磨损的原因及单纯翻修聚乙烯垫的效果

[目的]分析保留后交叉韧带的活动平台膝关节假体聚乙烯垫后内角严重磨损的原因,探讨单纯翻修聚乙烯垫的适应证和手术效果。[方法]在115例TACK膝关节假体置换病例的长期随访过程中,发现5例患者假体稳定但出现聚乙烯垫后内侧角严重磨损,并进行了单纯聚乙烯垫的翻修手术。对术前、术后的X线片进行测量,分析其临床结果。[结果]5例患者术前均为膝内翻,术中PCL紧张,胫骨假体后倾角为13°~15°。单纯更换聚乙烯垫后,功能恢复正常。[结论]活动平台聚乙烯垫后内侧磨损与多种因素相关,只要严格选择适应证,单纯更换聚乙烯垫,可获得较好的临床效果。     

偏心距在全髋关节置换中的重要性

偏心距作为全髋关节置换手术的一项重要指标,其恢复情况对髋关节假体的临床效果和生存时间均有着重要的影响。本文就偏心距对术后应力变化、假体稳定性和聚乙烯磨损三方面的影响作一简要回顾,并简单介绍能准确恢复预期偏心距的术前测量方法以及在假体类型选择上的一些观点。