人工关节发展与现状1

1、人工关节的发展与现 状 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。被弃用。转向间置

2、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， 均属于半关节置换

3、，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

4、后感染率的大 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。

5、 在欧美国家是仅次于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

6、节技术 材料进步 假体设计和固定技术的进步 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

7、度上是因为假体预涂骨水泥、外科医生使用骨水泥的操作不当， 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

8、应用有待改进。 多孔表面假体 电镜 图 紧压配合假体 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

9、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 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

10、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

11、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 谢！谢！ 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 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） 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 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