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1、人工关节的发展与现状,樊建军 包头医学院第一附属医院,讲述内容,一 概念 二 简史 三 现代人工关节技术 四 合适的假体选择 五 我院人工关节技术发展现状,概念： 关节成形术：（arthroplasty) 由于创伤或疾病造成关节强直、疼痛时，采用外科手术再形成能活动、无疼痛的关节。以恢复关节的活动和恢复控制关节活动的肌肉韧带功能的手术。,简史,一、早期探索阶段（1822-1937） 二、初步形成阶段（1938-1957） 三、现代发展阶段（1958-1970） 四、骨水泥与非骨水泥型假体共同发展阶段（1970至今）,一、探索阶段 19世纪中叶 源于骨折不愈合，形成假性关节，有人设计了关节切除术
2、。被弃用。转向间置式关节成形术。 1880年 0llier 关节周围组织做成新关节面以缓解痛。 1908 Lexer 筋膜。 1913 Loewe 皮肤。 1919 Beer 猪膀胱。 1891 Gluck 象牙制的球臼置入人体，一大进步。 1895 Robert Jone 金箔关节成形术。 以上都没有成功，由于技术发展的限制，二战前没有大的进步,二 、初步形成阶段 1937 Smith-Petersen 钴铬钼合金，生物惰性好。 1941 Morre 自锁式人工股骨头。 19381940 Smith-Petersen 受金属杯髋关节成形术的启发，金属股骨髁假体应用在膝关节成形术， 均属于半关
3、节置换，因为未被置换的关节也是造成疼痛的原因，疗效差均被放弃。以后又出现了金属对金属全髋全膝的置换但由于设计上的缺陷，过度磨损、疼痛性松动、感染等，造成失败率高，都逐渐销声匿迹。 完全限制型假体,Smith-Petersen 钴铬钼合金 自锁式人工股骨头,三、现代人工关节发展阶段,60年代人工关节置换在三方面取得重要进展： 1962年Charnley确定了金属-超高分子聚乙烯配伍的应用，从而创建了低摩擦的人工关节置换术，成为人工全髋关节置换术的“金标准”，直至今日。,三、现代人工关节发展阶段,1966年Charnley综合应用空气层流净化手术室、个人空气隔离系统和预防性抗生素，使术后感染率的大
4、大降低。（7%0.1%） 1959年 Haboush采用骨水泥，应用于表面置换型人工关节，使全髋关节置换手术成功率大大提高。 半限制型膝假体,四、非骨水泥与骨水泥型假体共同发展阶段（1970至今） 多孔表面型人工关节：生物学固定 紧压配合型人工关节：无颈领，间距mm 陶瓷材料的应用：耐磨,低摩擦系数，惰性好；脆性大 羟基磷灰石人工关节 现代骨水泥假体：高抛光。 非限制性膝关节假体：目前出现了模仿半月板假体，,紧压配合假体 陶瓷假体,现状,由于广泛采用了现代人工关节技术，明显减少了并发症， 10年以上优良率在90%以上。 现在全球每年行人工全髋、全膝关节置换术都超过50万例。 在欧美国家是仅次于
5、胆囊摘除术排第二位的手术。,现状,年龄扩大：其适应症已扩大到高龄和低龄的患者。 适应症扩大：骨性关节炎、类风湿关节炎、骨无菌坏死、良恶性骨肿瘤、股骨颈骨折等。,并发症,Charley 1970 1215年随访，人工假体松动率24%，临床优良率：46%。 失败原因与并发症密切相关：植入体的磨损、断裂、松动、关节强直及伤口感染。 磨损、断裂与材料强度和疲劳强度有关。,并发症,髋臼松动主要原因是磨损颗粒，特别是聚乙烯磨损颗粒激活巨噬细胞，释放大量细胞因子，诱发骨溶解。 股骨假体松动则与机械因素有关，如骨水泥过薄，孔隙度高。 关节强直与术后康复欠缺有关。,现代人工关节技术,材料进步 假体设计和固定技术
6、的进步 定位器械的出现与手术技术的提高 CPM机的应用,材料进步,金属：主要使用钛基、钴基金属。使用热均衡冲压和钝化技术，提高了金属 的强度和抗腐蚀性。 超高分子聚乙烯：与金属类似的工艺，在热和压力作用下，将粉压成固体形态。提高了耐磨性，减少了碎屑。 陶瓷：主要用于股骨头，优良的化学惰性、高强度、低摩擦系数，减少了自身的磨损和聚乙烯碎屑的产生。,假体设计和固定技术的进步,骨水泥技术的进步 多孔金属假体 紧压配合假体 羟基磷酸钙陶瓷 非限制型的膝关节假体,第三代骨水泥技术,骨水泥是骨与假体之间最薄弱的环节，使用不当是假体松动的主要原因。 固定失败在很大程度上是因为假体预涂骨水泥、外科医生使用骨水
7、泥的操作不当，改变了骨水泥的力学性质所致. 手工搅拌骨水泥技术常造成孔隙度高的骨水泥壳，导致骨水泥断裂，假体松动。,第三代骨水泥技术,第三代骨水泥技术：骨水泥枪、远端塞、脉冲式加压冲洗髓腔、真空搅拌、髓腔近端加压、中置器。 一组长期随访报告表明：术后20年股骨假体松动率3%。,远端塞 骨水泥枪 近端加压,多孔金属假体,20世纪70年代，由于骨水泥界面的老化、破裂而引起的假体松动等并发症，出现了“生物学固定”的方式，多孔表面金属假体应用而生。 原理：假体布满多孔表面，使周围骨质长入假体多孔表面中，达到可靠固定的目的。 远期随访疗效并不理想，临床应用有待改进。,多孔表面假体 电镜图,紧压配合假体,
8、特点：无颈领，形状上宽下窄，假体与骨质间的距离1mm。 更适合髓腔的形状，而紧密相贴，以达到牢靠固定的目的。,羟基磷酸钙陶瓷,羟基磷酸钙在化学组成、晶体结构和矿物成分上和人体自然骨组织十分相近。 是极好的骨诱导介质，术后几周内假体周围即形成新生骨，达到非常牢固的结合。 高效的生物相容性，不会引起炎症及巨噬细胞反应，有效抑制纤维组织的长入,非限制型的膝关节假体,股骨髁假体前翼有浅槽，防止髌骨脱位。 平台中央隆起，增加关节侧方稳定性。 平台设有髓内固定柄，减少松动发生。,聚乙烯平台下方加有金属底托，使应力分布均匀，减少了聚乙烯的磨损、蠕变。 解剖型设计增加金属与聚乙烯的接触面积，减少了单位面积上的
9、负荷，降低假体的磨损。,非限制性膝关节假体,定位器械出现与手术技术提高,手术技术和假体安装的精确程度对假 体置换效果优劣至关重要。 有学者认为手术效果的优略劣50%-60%与手术有关。 目前的定位器械能够保证术中假体的正确安装。,股骨髓腔定位 股骨远端切割,胫骨定位切割 髌骨定位切割,CPM机的应用,CPM即关节持续被动活动。,CPM机的应用,方法：术后3天拔除引流管后，从小角度（1030度）开始，每日增加10度，速度45s一循环，每天3h，术后两周内屈膝达到90度。 优点：；加快肢体肿胀消退；加快伤口愈合；增加关节活动度，防止关节粘连；减轻疼痛，缩短住院时间。,选择合适的假体,由于骨水泥和非
10、骨水泥假体各有优缺点，只有选择合适假体才能取得良好 的的临床疗效。 髋关节：70岁或预期寿命15年者， 用骨水泥固定：60岁或预期寿命25年者用非骨水泥固定。 杂交式固定：现代骨水泥固定的股骨假体，非骨水泥固定的髋臼假体，长期随访疗效最佳。 膝关节：主要是否保留后交叉韧带，各有利弊。,小结,对比其他大部分长期无明显效果的治疗来看，人工关节是一种费用效果比很高的方法。 在手术适应症选择正确前提下，采用适合的假体，人工关节10年优良率90%，人工关节适应症已扩大，年龄范围也扩大。,小结,人工关节置换术已成为临床常用的手术。 假体松动、骨溶解有待改进，出现松动翻修是必要的。 现代骨水泥固定的股骨假体，非骨水泥固定的髋臼假体，即“杂交式固定”疗效最佳。,我院人工关节技术发展现状,我院到目前为止已开展人工髋关节近200例，人工全膝关节置换术5例。 效果：随访2-10年，1例伤口深部感染，2例切口脂肪液化，1例下肢深静脉血栓，2例异位骨化，1例8年后出现松动表现、2例10年出现松动表现。优良率95% 。,谢 谢！,
