人工髋关节负重面材料的生物特性及其临床应用

背景：人工髋关节假体材料对髋关节置换的成功率及对患者治愈率起到决定性作用。 目的：评价不同组合方式髋关节负重面材料的性能及置入体内与机体的生物相容性。 方法：以“全髋关节置换,人工髋关节,金属,陶瓷,聚乙烯,生物相容性,临床应用;total hip replacement,Artificial hip,prosthetic materials,Biocompatibility,clinical application”为关键词,应用计算机检索2001-01/2011-12万方数据库、PubMed 数据库有关人工髋关节负重面生物材料与宿主生物相容性的文章。 结果与结论：金属-超高分子量聚乙烯组合是目前常用的组合,也是衡量其他组合的金标准,但其磨损颗粒引起周围组织反应导致骨溶解和无菌性假体松动;金属-高交联聚乙烯、金属-金属、陶瓷-陶瓷和陶瓷-聚乙烯组合均在一定程度上减少了磨损,但金属离子毒性、陶瓷脆性、造价高等仍然是需要解决的问题。理想的负重面材料应具有良好生物相容、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性、强韧性好等特点,目前人工髋关节负重面组合材料各有优缺点。因此,临床医师针对不同的患者,采取个体化治疗原则,综合患者病情和经济状况等多方面因素,选择合适假体组合类型,以期达到最佳临床疗效。     

人工髋关节假体的设计及界面应力分析

背景：骨正确选择与宿主相容性良好的假体是保证全髋关节置换成功的重要因素,与置换后人工关节的生物力学性能和使用寿命有着密切的关系。 目的：总结人工髋关节假体的研究进展,分析人工髋关节假体设计与界面力学对假体植入后生物相容的影响。 方法：采用电子检索的方式在万方数据库中检索2000-01/2011-12有关髋关节假体材料及人工髋关节置换先关的研究,关键词为“髋关节、假体、置换、生物力学”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章。 结果与结论：共纳入34篇文献进行评价。全髋关节置换后人工关节的生物力学性能与使用寿命有着密切的关系,假体受力可以分解为正应力和剪切应力两部分,正应力有益于假体的固定和力的传递,而剪切力会导致假体松动。假体周围骨质及骨量的变化,假体松动、脱位,假体周围骨折,材料磨损及假体周围感染是髋关节置换后影响中远期效果的常见并发症。目前还缺乏生物相容性好、生物力学相容性好的理想假体,人工髋关节设计、制造工艺、假体材料的耐磨性与界面应力等生物力学性能均有待于进一步提高,从而更好地适应宿主。     

人工髋关节假体材料磨损性能及其影响因素

目的:比较不同人工髋关节材料的磨损性能,提出预防假体松动的措施。方法:以"假体松动,人工髋关节,磨损,磨损颗粒,髋关节假体为中文关键词;以:"prosthesis loosening,hip,wear debris,hip prosthesis"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章。纳入与人工髋关节假体的磨损及其影响因素相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以28篇文献为主重点进行分析人工髋关节假体材料摩擦磨损性能及其影响因素。结果:髋关节手术的方法、假体安装的技术及关节负重引起的假体与宿主骨之间的微动等机械性因素可能是人工髋关节假体松动的启动因素,而生物学因素-磨损颗粒可能调节着人工髋关节假体松动的后期过程,因此对机械性和生物学因素的研究可能会揭示人工髋关节假体松动的奥秘。结论:人工关节磨损产生微小磨损颗粒是人工关节后期松动的关键因素。通过对宿主骨质量的提高及对假体设计和材料的研究进一步深入,可以更好地预防和治疗髋关节假体的松动。     

髋关节置换与运动性股骨头损伤

背景：体育运动中爆发性用力的跳跃动作容易造成髋关节损伤,髋关节周围的一些部位由于存在未闭合的骨骺而相对薄弱,猝然施加的暴力可以造成大块的撕脱性骨折。 目的：总结髋关节置换治疗运动性股骨头坏死技术、置换材料及并发症的研究进展,评价修复运动性股骨头损伤中所应用的髋关节置换术的各种生物材料的性能和应用。 方法：由第一作者采用电子检索的方式,在Pubmed数据库及万方数据库中检索1991-01/2010-12有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,中文关键词为“股骨头坏死,生物材料,髋关节置换,并发症”;英文关键词为“artificial hip joints,biomaterials,prostheses”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入21篇文献进行评价。 结果与结论：分析了治疗股骨头坏死的髋关节置换技术的选择、置换材料的性能评价。髋关节置换技术以及置换材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段。利用陶瓷股骨头假体、金属对金属的假体减少由于高分子聚乙烯磨损颗粒导致的假体松动等研究受到了人们的重视。全髋关节置换已经成为晚期髋关节疾病的有效治疗手段,因其适应证范围宽,置换效果好,目前被认为是治疗股骨头坏死中晚期的金标准。     

人工全髋关节假体置换治疗运动性髋损伤的理论与实践☆

背景：全髋关节表面置换尽可能保持了髋关节原有的力学性能,置换后关节稳定性及活动度好,且无明显的年龄限制。 目的：探讨人工髋关节假体在髋关节运动损伤治疗中的临床应用,以及髋关节假体置换治疗的材料与方法进展。 方法：应用计算机检索1998-01/2011-10 PubMed数据库及中国知网数据库有关生物材料与组织工程髋关节的文献,英文检索词“hip joint injury,artificial hip joint,hip replacement,hip resurfacing arthroplasty”,中文检索词“髋关节损伤,人工髋关节,人工髋关节置换,全髋关节表面置换”。最终纳入符合标准的文献41篇。 结果与结论：严重髋关节运动损伤应行人工髋关节置换,以恢复患者的生活能力,甚至一定程度的运动能力。目前人工髋关节假体置换的关键因素在于假体材料,假体材料主要有金属材料、陶瓷材料高分子材料、新一代骨水泥等,各自具有一定优点与缺点,由于随访时间和临床观察周期较长,各种材料的疗效还需要进一步研究。计算机模拟髋关节的三维有限元分析成为研究的热点,将运动生物力学与材料科学结合,对新材料的研发与检验是制造满足组织工程学人工髋关节假体的要求,达到修复和重建目的的重要途径。     

人工假体置换后的无菌性松动

背景：人工关节置换后无菌性松动一直是困扰外科医生的难题。 目的：探讨人工假体置换后发生松动的机制,影响因素及假体松动的防治措施。 方法：以“假体松动;发生机制;影响因素;治疗”为中文关键词,以:“Prosthetic loosening,Mechanism,Factors,Treatment” 为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-11)相关文章。纳入与假体松动研究及其影响因素和防治研究相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。 结果与结论：共入选21篇文章进入结果分析。人工关节置换后,在假体-骨界面处的磨损碎屑颗粒以及周围的骨组织细胞相互作用所引起的一系列生物学反应是引起无菌性松动的关键环节,通过对假体设计和材料的改进,提高置换技巧及合理的防治,可以改善关节置换后假体的松动。     

影响人工全髋关节置换稳定性的因素

背景：人工全髋关节置换后出现假体松动的现象较常见,了解影响人工全髋关节稳定性的因素对提高人工全髋关节置换疗效是十分必要的。 目的：总结近年人工全髋关节置换稳定性影响因素的最新研究进展,进一步认识人工全髋关节的稳定性。 方法：应用计算机检索中国期刊全文数据库1997-01/2010-12有关人工髋关节置换后假体无菌性松动的相关文章,检索词“人工关节,置换,稳定性”。检索文献量总计98篇,最终纳入符合标准的文献30篇。 结果与结论：人工全髋关节置换稳定性的影响因素及发病机制较为复杂,其主要原因是力学因素,其次是生物学因素,它们共同结果是造成骨吸收、骨溶解,最终导致假体松动、骨质破坏。其过程还与许多细胞因子的参与密切相关。针对引起人工全髋关节稳定性的影响因素,可以从关节材料、安放角度、抑制磨损颗粒移动、促进成骨及抑制骨吸收等方面来防治。     

人工髋关节置换后假体松动原因分析

背景：人工髋关节置换已被广泛开展,假体无菌性松动是人工关节置换后的常见并发症,亦是造成人工髋关节置换失败的重要原因之一,假体松动的原因与多种因素有关。 目的：对人工髋关节置换后假体松动的原因进行分析,比较国内外研究文献的发展趋势进行多层次探讨分析。 方法：从人工髋关节置换后的磨损颗粒和相关细胞因子的角度分析与假体松动的相关性,并对中国CNKI数据库学术期刊和Web of Science数据库2002年至2011年收录有关人工髋关节置换后假体松动研究的文献进行分析,运用数据库的分析功能和Excel软件图表的功能分析数据特征。 结果与结论：人工髋关节置换后假体的无菌性松动与关节磨损颗粒、细胞因子、生物力学、患者自身因素、术中操作和术后指导等相关因素有关。CNKI数据库2002年至2011年共收录66篇与人工髋关节置换后假体松动研究相关的文献,Web of Science数据库共收录891篇相关文献,文献数量均处于逐渐上升的发展趋势。国内相关文献的发表数量、被引频次等方面与国外有较大差距。《骨与关节外科杂志：美国卷》是人工髋关节置换后假体松动研究的核心杂志。了解导致人工髋关节置换后假体松动的原因,可以更好指导临床医生预防假体松动的发生,提高患者术后的生活质量。     

髋关节损伤和人工材料的修复与移植

背景：人工生物材料在骨损伤康复过程运用中逐步成熟与多样化,为人体严重的髋关节损伤治疗提供了条件和研究方向。 目的：对髋关节损伤后人工生物材料干预治疗的相关措施和移植后炎症反应的因素进行分类与综述。 方法：应用计算机检索PubMed、维普和万方数据库中1990-01/2011-10关于髋关节损伤治疗及其人工材料修复方面的文章,在标题和摘要中以“髋关节,移植,生物材料,治疗”或“hip,transplantation,biological materials,treatment”为检索词进行检索。 结果与结论：目前严重的髋关节损伤治疗技术大多以假体置换为主,从原始的股骨头置换发展到现在的全髋置换、半髋置换、表面髋置换及无柄髋置换等各类人工髋关节置换,技术现已日趋成熟,而移植的材料学特征和并发症是制约手术效果的重要因素。所以,尽量做到生物相容性好、使用寿命长、手术创伤更小和手术后并发症少的相关髋关节置换的研究,应是今后材料学和置换技术研究的方向。 关键词：髋关节;材料;假体;炎症;综述 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.08.032     

人工髋关节关节面的磨损和生物陶瓷材料

人工髋关节的寿命和关节面的磨损密切相关。本文阐述了磨损、磨损颗粒和细胞因子在无菌性松动中的可能作用。比较了不同材料的性能。提出生物陶瓷材料在人工髋关节材料中的良好的性能和光明前景。     

人工关节假体植入后无菌性松动的发病机制

背景：对于人工关节无菌性松动的基础和临床研究很多,但其确切机制仍不甚明确。 目的：综述人工关节假体植入后无菌性松动的发病机制。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed和中国期刊全文数据库2006/2011相关文献。在标题、摘要、关键词中以“artificial prosthesis,aseptic loosening”或“人工关节、无菌性松动”为检索词进行检索。共检索到77篇文献,最终纳入符合标准的文献38篇。 结果与结论：无菌性松动已成为人工关节置换后远期失败的主要原因之一。近年来对人工全髋关节置换后翻修病例回顾性分析的统计显示,无菌性松动位于翻修原因第1位。关于人工关节无菌性松动的机制主要分为机械机制、生物机制及其他机制,它们的共同结果是造成骨吸收、骨溶解,最终导致假体松动。随着研究的进一步深入,以及植入方式及假体材料的不断改进,无菌性松动将最终被最小化,使假体使用寿命更长久。     

人工髋关节置换术假体固定与骨溶解的研究

目的探讨人工髋关节置换术后假体的固定与骨溶解之间的关系,以减少术后假体无菌性松动.方法选取我院2005年3月~2011年11月人工关节无菌性松动行髋关节翻修术者28例30髋.首次行全髋关节置换术10髋,年龄38~80岁,平均66岁.分别将金属头与金属臼组合、金属头与高分子聚乙烯臼组合、陶瓷头与高分子聚乙烯臼组合、首次行全髋关节置换术者,设为A、B、C、D四组,每组10髋.手术中取假体周围磨损颗粒及周围各组织,组织学观察成骨情况,颗粒分布及其周围的组织细胞学反应.采用计算机图像分析在OLYMPUS-BX51镜下将组织切片分成若干个视野,测量每个视野中小梁骨面积﹙bone area, BA﹚和该视野组织总面积﹙total tissue area , TTA﹚,并计算BA/TTA比值.所得数据在各处理组间进行比较,以方差分析法作显著性检验﹙a=0.05﹚.结果A、B、C组与D组之间有显著性差异﹙P<0.05﹚,说明A、B、C组均明显抑制周围网织骨形成,并有以巨噬细胞为主的炎症反应及纤维组织大量增生.结论人工髋关节置换后无菌性松动及假体周围磨损颗粒除可激活巨噬细胞为主的炎症产生骨溶解外,还可抑制网织骨形成.其造成的人工髋关节假体—骨界面骨重建障碍可能是骨吸收增加和骨形成减少协同作用的结果.这可能是磨损颗粒刺激下细胞因子介导的骨—假体界面骨代谢异常在人工髋关节无菌性松动中发挥重要作用的关键所在.     

一种新型软层人工髋关节的理论及实验研究

人工髋关节在临床应用时往往因为出现松动而引起病人髋部疼痛,以致于需要更换.其松动的一个主要原因是骨组织对人工关节磨损颗粒产生反应.本文旨在介绍作者数年来对一种新型软层材料人工髋关节所作的理论及实验研究.研究结果显示,此类新型人工关节的最大优点在于其较传统设计远为优良的摩擦、润滑及抗磨损性能,为此,理论上可解决人工髋关节因关节负重面磨损造成的松动问题,具有较大应用前景.     

陶瓷对陶瓷人工髋关节的磨擦界面特征

背景：陶瓷对陶瓷人工髋关节假体在临床上已有一定的应用,在表面磨擦、磨损和润滑方面占有优势,具有很大的研发潜力。 目的：评价陶瓷对陶瓷人工髋关节表面磨擦、磨损和润滑特性。 方法：将金属对超高分子量聚乙烯、金属对金属以及陶瓷对陶瓷人工髋关节假体的磨损界面研究进行分析,了解氧化铝陶瓷材料的结构特点、制备工艺以及磨损参数,并分析陶瓷对陶瓷人工髋关节置换治疗的效果,与其它假体材料进行对比。 结果与结论：①金属对超高分子量聚乙烯人工髋关节抗磨损性能差,使磨损颗粒进入关节和周围组织,造成骨溶解和松动。②金属对金属人工髋关节的磨损性能较金属对超高分子量聚乙烯假体有很大改善,骨溶解的发生率非常少,但由于磨损颗粒可散布于体内各脏器和体液中,使用时要注意避免发生过敏反应和毒性。③体外试验和体内试验证明陶瓷对陶瓷人工髋关节具有良好的摩擦、磨损、润滑性能,临床治疗长期随访结果显示陶瓷对陶瓷人工髋关节假体置换后无磨损颗粒,不会发生骨溶解。对于年龄较小,并且对髋关节活动度有较高要求的患者,陶瓷对陶瓷人工髋关节是治疗的首选。随着陶瓷对陶瓷人工髋关节假体设计和材料学的发展,通过改进假体的机械学特性,提高摩擦界面的耐磨性能和润滑机制,陶瓷对陶瓷人工髋关节假体的远期临床疗效将更加满意。     

人工关节磨屑的提取及表征

背景：磨屑引起生物学反应从而导致人工关节的无菌性松动是假体失效的主要原因,因此获取人工关节磨屑研究其生物学反应对提高人工关节寿命有重要意义。 目的：获取纳米级人工关节磨损磨屑,进一步研究生物学反应。 方法：通过酸消化法和酶降解法获取人工关节磨屑,比较其分离效果,并获取不同尺寸的粒子,观察纳米粒子的形态。 结论与结论：①全髋关节模拟试验机运转循环次数对超高相对分子质量聚乙烯磨屑大小、形貌有一定的影响。②磨屑粒径分布范围很广,大到100 μm以上,小到小于1 μm。③从消化方法上来看,酶消化和酸消化法分离超高相对分子质量聚乙烯磨屑有效可行。     

磨损颗粒引起人工关节无菌性松动的研究与进展

背景：研究显示磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解是导致人工假体无菌性松动的最主要原因。 目的：对磨损颗粒引起人工关节假体无菌性松动在分子生物学方面的研究现状及新进展作一综述。 方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1991年1月至2012年3月关于人工关节磨损颗粒的文章,在标题和摘要中以“关节置换,磨损颗粒,假体松动”或“arthroplasty,wear particles,loosening of the prosthesis”为检索词进行检索。最终选择30篇文献进行综述。 结果与结论：假体无菌性松动是人工关节置换后手术失败的最主要原因,在此过程中磨损颗粒起到关键性作用。通过对细胞因子及信号传导途径研究的综述,为预防及药物治疗假体无菌性松动提供理论依据。然而,假体的无菌性松动受多种因素的影响,所以预防应从整体着眼,全面深入研究,为假体的松动防治提供方向。     

人工关节假体无菌性松动的发病机制及治疗进展

背景：近年来,对炎症界膜形成、破骨细胞活化机制认识的逐渐深入,应用药物逆转人工关节无菌性松动的病理过程取得了卓有成效的进展。 目的：综述人工关节假体无菌性松动的发病机制及治疗进展。 方法：以“Artificial joints,Aseptic loosening,Osteoclast,Tumor necrosis factor-a,Interleukin-1,Drug treatment,Gene Therapy,Bone loss”为检索词检索PubMed数据库。以“人工关节,假体无菌性松动,破骨细胞,肿瘤坏死因子α,白细胞介素1,药物治疗,基因治疗,骨丢失”为检索词检索CNKI数据库。纳入假体无菌性松动的发病机制及预防假体无菌性松动药物的相关研究,排除重复文献。 结果与结论：纳入29篇文献进行分析。人工关节假体无菌性松动治疗所涉及的药物大都已被临床使用,目前研究的重点和难点是如何降低长期使用这些药物的不良反应和如何提高假体周围局部的有效药物浓度。用转基因的方法来预防和治疗人工关节假体无菌性松动是近年来研究的最新进展,虽然取得了显著的效果,但因为基因治疗的人体安全性尚未解决,所以这些研究还停留在体外试验和动物试验。