人工关节详解

人工关节目录第一章AJ认识人工关节Mv -HI-第一节人工关节置换的概念Mv HI-第二节人工关节置换的目的/v/v ~I-第三节人工关节置换的历史第四节人工关节的材料第五节人工关节手术时机和使用期限第二章人工关节置换术的适应症第三章术前准备Mv -HI-第一节病人术前准备Mv HI-第二节术前家属准备Mv -HI-第一节术前健康教育Mv HI-第二节术前准备程序第四章术前康复及护理Mv -HI-第一节术前康复Mv -HI-第一节人工关节置换手术前护理/v/v -\~I-第三节人工关节置换术护理计划第五章手术经过Mv -HI-第一节麻醉问题Mv HI-第二节人工关节的输血问题/v/v -\~I-第三节人工关节手术过程第四节术中护理配合第六章术后康复锻炼

斤斤 -H-H第一节术后康复的重要性斤斤 1—H第二节人工髋关节置换术后康复训练/v/v 11第三节人工膝关节置换术后康复训练第七章术后护理斤斤 -H-H第一节术后初期护理斤斤 1—H第二节术后疼痛护理/v/v 11第三节饮食和睡眠第四节饮食第五节关于大小便第八章术后常见并发症及处理斤斤 -r-h第一节人工髋关节置换术后并发症斤斤 1—H第二节人工膝关节置换术后并发症>t/t- 11第三节假体的翻修及使用寿命第九章出院指导斤斤 -r-h第一节回家准备斤斤 1—H第二节术后随访>t/t- 11第三节娱乐活动及旅行第四节性生活第五节重返工作第十章人工关节置换实践斤斤 -r-h第一节手术前病人的体验和随访结果斤斤 1—H第二节手术后病人的体验和随访结果第十一章结论和建议第一章认识人工关节第一节人工关节置换的概念人工关节置换术是20世纪外科领域最为成功的手术之一，它不仅能有效解除病人关节的疼痛，还能最大限度地恢复关节的活动能力，提高病人生活质量，让多种晚期骨关节疾病病人过上没有疼痛、具有较高生活质量的生活。经过几十年的发展，人工关节外科技术日臻成熟、完善，已成为治疗多种晚期骨关节疾病的最有效的方法之一。通常人们对人工关节置换手术会产生恐惧心理，错误地认为人工关节置换就是将关节全部切除，装上不锈钢关节，术后肢体如同机器人一般，生硬而不自然。实际上这种想法是不正确的，因为他们对人工关节并不了解。究竟什么是人工关节置换手术呢？所谓人工关节置换，从专业的角度讲，就是应用生物相容性好、机械强度高、耐磨性强的高分子聚乙烯、钴铬钼合金、陶瓷等人工材料制成关节头和关节面，替代原来的病变关节。由此可以看出，人工关节置换只是将已磨损破坏的关节面切除，植入人工关节，使其恢复正常平滑的关节面，如同口腔科医生装“牙套”一样。人工关节种类繁多，几乎全身可以活动的关节都可被置换，如人工髋关节、人工膝关节、人工肘关节、人工肩关节、人工趾（指）关节及人工椎体等。但目前最成熟、应用最多的是人工髋关节和膝关节置换手术，这两个手术几乎占了全部人工关节置换病例的90%左右。一、髋关节和人工髋关节的构造髋关节位置很深，很稳固，是全身最典型、最完善的杵臼型关节（如图1-1）。它由两部分组成：一个窝（髋臼）和一个球（股骨头），所以称为球-窝关节（或杵臼关节）。窝（髋臼）呈倒杯型，可容纳2/3的股骨头，增加了髋关节的稳定性。股骨头是球—窝关节结构中凸出的部分，位于大腿骨（股骨）的头部。髋臼和股骨头的表面均覆盖着几毫米厚的极光滑的关节软骨。此外，髋关节的周围还有丰富的肌肉、韧带和关节囊包裹，使关节非常稳定。髋关节以负重为主，同时由于关节软骨非常光滑，加上有关节液的润滑，所以活动非常灵活。它的活动包括屈曲、伸展、外展、内收、外旋和内旋等六个方向。

图1-1正常髋关节1股骨头2髋臼窝3股骨大粗隆4股骨小粗隆5股骨在日常生活中，许多下肢的活动均需要髋关节的活动范围达到一定阈值才能完成。例如穿鞋子或袜子时，需要髋关节屈曲范围达到118度，外展22度，内收6度，内旋5度，外旋24度。如果髋关节的活动范围由于各种原因达不到上述阈值，那么病人就不能自行穿鞋、袜。表1.1列举了部分日常生活活动中髋关节的活动范围阈值。表1.1日常活动中髋关节的活动范围阈值屈曲伸展外展内收内旋外旋走楼梯、斜坡和弯道 651014559穿鞋袜和盆浴118226524家务11930122225乘轿车和扌」高尔夫球 1081237112433（引自Chao1990）如果关节面毛糙，甚至髋臼、股骨头有破坏，导致关节的变形，则不仅降低了髋关节的活动性能，而且也会引起炎性反应，出现髋关节的疼痛及活动障碍。人工髋关节模仿髋关节球－窝关节的活动，其假体由三部分组成（如图1-2）：①柄，安装在大腿骨（股骨）内，通常是由金属制成。它可插入人体股骨（大腿骨）的上半段髓腔里，与股骨紧紧地结合在一起。②球（或称头），代替大腿骨的球形部分，由陶瓷或金属制成。③罩杯和伴随的内衬，与骨盆部结合，代替磨损的髋关节窝。罩杯由金属制成，而内衬则由聚乙烯、陶瓷或金属塑料制成。需要时，人工髋关节可以再次调换。图1-2人工髋关节人工髋关节假体必须紧密地固定在患者的髋臼和大腿骨（股骨）内。固定的方法通常有两种：一种是骨水泥固定，就是用骨水泥（一种有机化合物）把假体与自体骨紧密地结合在一起。临床资料表明，骨水泥对人工关节假体植入后早期有着良好的固定作用，早、中期的失败率和翻修率都比较低。但是由于骨水泥机械性能差，容易疲劳碎裂，对股骨近端应力遮挡大，假体周围可发生较多的骨溶解和无菌性松动等。因此，骨水泥一般不合适年轻或活动量大的病人。另一种是生物固定，就是将经过特殊处理的金属柄插入股骨腔内，自体骨会紧密长入把它固定住。目前，常用的假体表面覆盖有羟基磷灰石，其被认为是它能与人体骨组织长在一起，即达到所谓的生物学固定。这两种方法都有上千万例患者的经验，非常可靠。二、膝关节和人工膝关节的构造膝关节（如图1-3）由三块骨头组成：股骨、髌骨和胫骨。股骨（俗称大腿骨）的下段为两个凸起的圆形隆起，如飞机双轮，构成膝关节的上面部分；胫骨（俗称小腿骨）上段构成膝关节的下面部分；呈扁圆形的髌骨（俗称膝盖骨），

构成膝关节的前面部分。膝关节通过股骨与髋关节相连，同时又通过胫骨与踝关节相连。在膝关节内，股骨下段与胫骨上段组成一对关节，称为胫股关节。股骨下端前方与髌骨组成一对关节，称为髌股关节。同髋关节一样，位于关节面的股骨和胫骨表面也覆盖着几毫米厚的极光滑的关节软骨（如图1-4），关节的周围被一层叫滑膜的组织封闭，它能释放一种特殊的液体来润滑关节。由于关节液的润滑作用，使得膝关节活动非常灵活。在股骨面与胫骨面之间还垫有一块半月板形状的纤维软骨组织，称为半月板，它在股骨与胫骨之间起衬垫作用。韻骨腓骨胫骨股骨韧带图韻骨腓骨胫骨股骨韧带图1-3正常膝关节图1-4关节软骨另外，还有一种由肌肉、韧带和肌腱组成的复合体，它像弯曲的钢丝一样，给膝关节以支持、力量和活动性。因而，关节有坚固的稳定性，同时能够做均匀平滑的运动。这些结构构成了身体中最大、最复杂、最有用的关节，即膝关节。膝关节最重要的功能是屈伸运动，正是由于这项功能，使得我们能够走路、跑步、屈身、旋转、蹲下和完成一些其他复杂运动。同时，膝关节是人体最重要的承重关节。站立时，它负载着人体的重量。当举重运动员完成从腰部的第一高度将杠铃举到胸部第二高度，再超过头顶的第三高度时，注意观察他的膝关节，我们就会了解人体运动时膝关节的弯曲性和承重性等功能，是如何使其成为我们身体中最重要的关节的道理。但是，假如没有关节软骨，上述活动将难以完成。骨关节病、损伤、关节负重不当或类风湿关节炎等多种原因，都可以引起膝关节的关节软骨面磨损、破坏，导致关节的疼痛及关节活动受到限制。目前人工膝关节假体种类繁多。按固定方式分为骨水泥型、非骨水泥型；按限制程度又分为限制型、非限制型。总体来说，人工全膝关节假体由三部分组成（如图1-6）：一是股骨假体，它由最坚固、最光滑的金属制成，可紧密而坚固地与经过特殊截骨后的股骨下端结合，构成股骨关节面；第二部分是胫骨平台假体，包括二部分，骨假前面观.J骨假前面观.J轰乙懂f "I卄彳II图1-6人工膝关节上面是一层非常耐磨而光滑的超高分子聚乙烯制成的关节面，下面是一个精密的带柄的金属盘托住它，金属盘的柄可插入小腿骨（胫骨）上端的髓腔内并与胫骨紧密结合。第三部分是髌骨假体，它呈圆盘状由超高分子聚乙烯构成，它的作用是取代髌骨关节面与髌骨紧密结合在一起。第二节人工关节置换的目的人类疾病大体可概括为四类：创伤、感染、遗传病（包括癌症）、文明病（如肥胖病、心血管疾病等），这些疾病都可单独或联合侵损骨骼关节肌肉系统，造成关节病。关节病在骨科临床中非常常见。美国风湿学会将关节病分为十大类共200余种，其中前三类大部分是关节炎：第一类是广泛结缔组织病，如类风湿性关节炎，第二类是与脊柱相关的关节炎，如强直性脊柱炎、银屑病关节炎，第三类是骨关节炎。无论是骨关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、髋部骨折、先天性关节病，还是临近关节部位的骨肿瘤发展到一定程度都会引起严重的疼痛，行动不便，活动受限和簸行，甚至洗脚、穿鞋袜都很困难，严重影响病人的生活质量。随着人们物质生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高，加上医疗技术的进步，广大关节病患者拥有一个远离疼痛、远离僵硬、灵活无痛的接近正常的关节已不再是梦想。进入21世纪，人工关节置换手术已成为治疗多种严重关节疾患最有效的方法。它也是近年来矫形外科发展变化最突出、最迅速的领域之一，已被越来越多的患者和医生接受，成为常规手术。人工关节置换手术就是对严重的骨关节疾病或肿瘤造成的已破坏关节进行修复，消除疼痛，矫正畸形，恢复功能，重建一个有正常活动功能的、无疼痛的关节。所以我们说人工关节置换的目的是什么？答案非常肯定和明确，就是迅速消除关节的疼痛，立即改善关节的活动功能。手术后许多日常活动将变得非常容易，如上下楼梯、平地行走、穿、脱鞋袜等。大部分病人将从手术中获得如下好处：①极大地减轻或消除关节疼痛，大多数病人术后疼痛立即减轻或完全消失；②增加腿部、臀部肌肉的力量。随着手术后关节疼痛的减轻和关节活动范围的增大，患者可以经常地活动，这样下肢肌肉的力量将得到加强；③提高生活质量，术后患者可以大体像正常人一样进行日常工作和低强度的活动；④矫正关节畸形，恢复肢体长度。术前关节内外翻畸形或下肢短缩可以通过手术矫正；⑤不再需要长期服用止痛药物，从而避免止痛药物的副作用。从人工关节的出现至今，由于外科技术、关节假体材料及设计的不断改进，使得今天这两个手术的成功率达95%以上，超过90%的患者术后关节保持良好功能的时间达到15一20年。人工髋关节置换手术在欧美国家十分提倡，仅1997年在人口只有2.6亿的美国就实施人工全髋关节置换术和人工全膝关节置换手术55万例。现今，全世界每年约80万骨关节病的患者施行人工关节手术。在中国,初步调查结果显示：类风湿性关节炎发病率为0.3%，骨关节炎为3%,按12亿人口估算，上述两类关节炎病人分别为360万和3600万，如果按照美国人工关节置换术的比例，在中国每年将有100万到150万的骨关节炎病人需要实施人工关节手术。第三节 人工关节的历史及现状人工关节给关节病人带来了福音，能够即刻消除疼痛、改善功能，提高病人的生活和生命质量。一、骨与关节十年1998年4月，在瑞典的Lund,五十多个国际性医学组织及学术团体聚会,提议下一个十年为“骨与关节的十年”（2000—2010年）。其主要目标是发动全球的医学专家通过基础及临床研究来改善关节病人的生活质量。我国将2002—2012年确定为中国的“骨与关节十年”，即中国骨骼与关节健康十年。“骨与关节的十年”会给众多的伤病患者以信心和鼓励，使他们能够摆脱骨关节疾病的困扰，大大提高生活质量，健康地享受人生。让我们参与进去，发挥自己的智慧与力量，为骨与关节的十年奉献自己应尽的职责。二、中国已是一个老龄化社会中国老龄协会提供的数据表明，1998年中国有60岁以上的老年人1.2亿，已成为世界上老年人口最多的国家。2000年我国老年人口达到1.3亿，到2050年将达到4亿左右。中国80岁以上高龄老人将从1990年的800万增加到2010年的2540万，而2050年将达到1.6亿。当前我国正努力通过多学科联合攻关，最大限度地减轻老年人的生活痛苦，提高老年人的晚年生活质量，减轻老年人痛苦和社会负担。三、人工髋关节置换的历史人们从19世纪中叶就开始了人工关节置换的探索。上世纪40年代起，人工关节的研究得到了迅速的发展。60年代，英国的JohnCharnley使人工关节置换进入了新纪元。我国人工关节置换大约在60年代后期逐渐开展，并在近20年内全面开展了人工关节的研制及临床应用。人工髋关节的发展历史可分为四个阶段：人工髋关节的早期探索阶段（1822一1937年）1840一1860年，美国的CarnochanJM首先进行了关节内置放非生物材料的关节成形术。1891年，Gluck随后在德国用象牙股骨头与髋臼首先进行了全髋关节置换术，用镀镍螺钉固定假体。他还使用了“骨胶”，是骨水泥型全髋关节置换术的先驱。1923年，SmithPtersen在波士顿设计了玻璃杯关节成形术，被认为是髋关节置换术的鼻祖。人工髋关节的初步形成阶段（1938一1957年）1938年，Petersen从牙科医师Cook使用的钴铬钼合金材料受到启发，发明了钴铬钼合金杯式的人工髋关节假体。并且做了1000例髋关节成形术。1946—1958年，Judet兄弟在巴黎采用短柄的股骨头假体进行了半人工关节置换术。假体由丙烯酸酯热压成形，柄中心有一金属棒，置换时将柄顺股骨颈断面处插入，从股骨大转子外侧皮质骨处穿出。这种手术当时曾在欧洲大陆风行，手术的初期效果是满意的。1950年，Moore在南卡罗来纳州大学工程系教授Sumwal和纽约Austenal实验室主任HansBeymann工程师的帮助下，设计了Moore型自锁式钴铬钼合金的股骨头假体。同年，Thompson等认为短柄股骨头假体的缺陷是固定不牢靠，他们设计了长柄的股骨头的假体。随后，英国的Mckee设计出了第一代关节面采用金属对金属组合的髋关节假体。在这一很短的时期内就发展了30余种髋关节假体，大大促进了人工关节的发展。现代人工髋关节的发展阶段（1958—1970年）1950年，英国的Charnley爵士确立了人工关节低摩擦的理论。经过12年的努力，于1962年根据髋关节低摩擦的生物力学原则，设计出22.5mm直径的金属股骨头与高分子聚乙烯髋臼组合的假体，用聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）固定，从而创建了低摩擦的人工关节置换术（lowfrictionarthroplasty,LFA）。从此，人工关节生物力学的研究得以迅速发展。1966年，Charnley还首先使用了空气层流净化手术室、个人空气隔离系统和预防性抗生素，使术后感染率大大降低。由于Charnley对人工关节做出的巨大贡献，他被公认为“现代人工关节之父”。4．骨水泥型与非骨水泥型假体共同发展阶段上世纪70年代起，人工关节置换又向前迈进了一步。由于骨水泥界面的老化、破裂而引起假体松动等并发症，非骨水泥生物固定型假体再度兴起，并得到广泛应用。近年来，现代骨水泥型技术的诞生和发展，大大提高了骨水泥型全髋关节置换术的疗效。同时还出现了混合型固定的全髋关节置换术。四、人工膝关节置换的历史同髋关节一样，人工膝关节也经历了一个较长时期的发展过程，分为三个阶段：早期探索阶段（1860一1950年）通过修整病变膝关节面达到改善关节功能的设想，最早是在19世纪中叶提出的。当时的治疗方法是切除病损的关节面，用生物或人造材料置入关节间隙，进行所谓“隔膜型“的膝关节切除术。形成阶段（1950一1970年）这段时期膝关节假体的发展主要表现在两方面，一是完全限制型（铰链式）膝假体（最为重要），另一是非限制型（非铰链式）假体。限于当时材料、膝关节生物力学知识等方面条件的不成熟，非限制型假体的研制工作受到了极大的限制，其发展速度明显滞后于限制型假体。3•现代发展阶段（1970年―）在上世纪60年代以Charnley为代表的许多医学工程者进行了人工髋关节假体的研究基础上，随着许多相关学科在70年代的飞速发展，人工膝关节置换术迎来了发展的黄金的时期。这一阶段，无论假体设计、手术器械更新与技术提高，还是手术适应证、治疗效果等方面都有了明显的进步。假体研究重心从单纯铰链式更多地转移到了半限制型和非限制型假体。第四节人工关节的材料一、人工关节材料学要求用于制造人工关节的材料要求很高,必须达到以下要求:1．足够的力学强度人体骨骼需承受一定载荷，因此用于人工关节的材料必须具有一定的力学强度。这些力学强度包括抗拉、抗压强度、抗磨损及抗疲劳性能。研究显示，正常人体骨骼需承受约70MPa的拉应力和140MPa的压应力。人工关节的尺寸一般小于正常骨骼，因此，其承受的抗拉和抗压强度应更高。此外,人体下肢关节负有运动功能，人每走一步，关节就要经历一次运动循环，如果一个人每天行走一万步，一年就是365万次循环，30年就超过一亿次循环，因此，人工关节材料要求有很好的耐磨性和抗疲劳性。2．极佳的耐腐蚀性能人工关节植入人体内后，在生物学、生物力学、化学及电化学等方面因素的影响下，会导致人工材料内部结构完整性的破坏或释放降解产物，这就是材料的腐蚀性。腐蚀性的产生会影响人工关节的力学强度性能，导致人工关节失效，同时降解产物还会影响正常人体组织，引起不良反应。因此,用于人工关节的材料要求具有极佳的耐腐蚀性。3．良好的组织相容性人工关节材料必须无毒、无致癌性、无过敏等不良反应及其他不良副反应。其产生的磨损颗粒不能产生严重机体反应。二、常用人工关节材料金属、高分子材料及陶瓷是目前常用于制造人工关节的材料。它们的机械、化学及电化学性能各不相同。目前无任何一种材料能完全满足上述要求，所以临床上常用两种以上的材料制造人工关节。金属材料有较好的抗压、抗拉及耐疲劳的性能，适用于受力较高的部位，如人工髋关节的柄部；高分子材料与合金材料相匹配，可减少磨损，可用于负重及磨损部位；陶瓷材料惰性好，耐磨损，摩擦系数低，可用于人工股骨头的头部。1．金属包括不锈钢、钛和钛合金、钴铬钼合金等。不锈钢是最早被用来作为人工关节的金属材料，已有40多年的历史。纯钛材料硬度低、质量轻、不耐磨，虽然抗腐蚀性能好，但屈服应力和极限张应力较低，目前已很少用于人工关节假体制作。钛合金的特点是抗压强度、抗疲劳强度和抗腐蚀性能好，材料密度低，在人工关节假体中最接近人体皮质骨，其缺点是耐磨性能较差，一般用于制作人工股骨柄，而不宜用于制作人工股骨头部。钴铬钼合金的耐腐蚀性比不锈钢强40倍，对组织几乎完全惰性，抗疲劳性能好，是人工关节中唯一可以设计成金属之间滑动连接的材料。2．高分子材料主要是无毒的超高分子高密度聚乙烯。高分子材料耐腐蚀，有粘弹性，与金属之间的摩擦系数低，但受力以后容易变形。一般用作关节的负重面，作为金属之间的过渡面，以减少摩擦。3．陶瓷凡是可作为生物医学材料的陶瓷，称为生物陶瓷(BiomedicalCeramics)，生物陶瓷的特点是化学性质稳定、生物相容性好、强度大、硬度高、耐磨性好，适合于制造对耐磨性要求高的人工关节头和内衬等。研究资料显示：陶瓷头与陶瓷衬相匹配的人工关节的磨损率每年为0.002毫米，而一般高分子材料与金属材质相匹配的人工髋关节的磨损率为每年0.1~0.4毫米，两者比较足足相差200至500倍。磨损率是影响人工关节使用寿命的一个很重要因素，因此陶瓷材料对于年龄较轻的手术接受者而言就可免除多次重复手术的恶梦。以前人工关节一般用不锈钢之类的金属材料制成。在气温变化时，特别是遇到阴雨天，装上这种金属关节的人，往往会感到酸痛。这是因为人体里的液体(称为体液)酸碱度会随气候的变化而变化，并与金属关节相互作用，产生电解现象，使人体的局部生理状态紊乱，引起不适的感觉。如果采用陶瓷材料来制造人工关节，就没有这种痛苦和烦恼了。陶瓷不怕酸碱腐蚀，也不导电，无论体液酸碱度如何变化，对陶瓷都不会起作用。第五节人工关节手术的时机和使用期限一、人工关节的手术时机髋、膝关节是人体的重要关节，它有走、跑、跳及下蹲等各种功能，而且它还负担身体的重量。一旦关节病变后，关节的软骨逐渐被破坏，由原来光滑如镜的表面变成粗糙甚至缺损的表面，进一步发展还会使关节变形，例如膝关节内翻畸形。这时就会感到疼痛、行走不便、活动受限和跛行。有时即使是生活中一些简单但必不可少的事情，如洗脚、穿鞋袜也难以独自完成。常见的病因有骨性关节炎、类风湿性关节炎、股骨头无菌性坏死、创伤性关节炎、某些髋关节骨折、良恶性肿瘤、先天性疾病、Peget病性关节炎、强直性脊柱炎和幼年性类风湿性关节炎等。以上疾病进展到一定程度，关节已破坏，就需要进行手术。如果髋、膝关节已有相当长时间的疼痛历史，而且疼痛开始妨碍正常的行走，行走距离也越来越短，甚至出现跛行，有时上下楼梯或自椅子上站起，也可产生或加剧疼痛。当这些症状逐步影响生活与工作时，请不要等待，到骨科的关节外科医生处诊治，可能需要接受一次人工关节置换手术。二、人工关节的使用期限和疗效这是病人常问医生的一个问题。其实它没有一个固定的答案，如同开车一样，如正常使用不出意外，车子可以使用很久。假如不加以爱惜，每天超载走崎岖山路，相信不久就寿终正寝了。人工关节的使用寿命也是一样的道理。人工关节的使用寿命问题，主要决定于两点，一是关节的磨损问题，人工关节是一种工艺精密的高科技产品，表面非常光滑，平常的自然磨损是非常缓慢的，但是病人关节置换以后就需要天天使用它，日积月累,滴水穿石，总会慢慢的磨损。二是磨损颗粒造成的假体松动。人工膝关节材料的强度和耐磨性是经过上百次的磨损实验的，优质的进口人工关节，一般可以满足患者20年以上。目前用于临床的人工关节又比二十年前提高了很多，相信现在的人工关节置入20年，继续可以使用的可超过95％。成功的人工关节置换手术后可以使患者无痛地生活并满足日常活动，对于已发生破坏的关节来说，其它治疗方法均不能达到同等疗效。当然，人工关节的使用寿命还和许多因素相关，如患者的运动量、人工假体的选择、医生的手术技术以及自身条件等。一般说来，如正常使用，90%的病人可使用10年以上。因此，人工关节的使用寿命一般遵循这样的规律：年龄越轻，体重越重，活动量越大，使用的年限就越短。因为这些情况下人工关节承受的重量大、磨损多。所以除非特殊情况，医生会尽量劝病人等年龄大一些再施行关节置换手术，同时也希望病人维持理想体重、避免剧烈运动，以减少人工关节磨损及日后重新置换的机会。当然，术后病人也应该注意保护使用，虽然术后可以做跳跃、跑步的动作，但从保护人工关节的角度，应尽量少做。发达国家20年前手术置入的人工关节至今仍完好使用的已达到95％以上。现在人工关节质量大为改善，相信现在置入的人工关节假体使用年限将大大延长。当前世界上许多国家正在开展陶瓷－陶瓷人工关节的新技术，其使用期限又将得到极大的提高，相信目前我们正在应用的人工关节材料置入体内后，使用寿命与以往的材料相比，不可同日而语。目前，骨科的关节外科医生正在与工程师和材料学家等一起，不断改进人工关节材料、工艺和手术技术。对于那些选择关节置换来改善生活质量并希望健康无痛地活动的患者来说，大可不必顾虑太多。第二章人工关节置换的适应证一、适应证从医学角度讲，人工关节置换手术的适应证有：（一）骨性关节炎骨关节炎（Osteoarthritis,OA）又名骨关节病、退行性关节病、肥大性关节炎、老年性关节炎和软骨软化性关节病等，被称为“女性最多见、最顽固的疾病”。在影响女性健康的疾病“排行榜”中,居第四位,在影响男性健康疾病中居第八位。目前,全球人口中大约有3.55亿人患骨性关节炎,在亚洲,每6人中就有1人患骨性关节炎。在我国,骨关节炎的发生率为3%,大约有3600万病人。但并非所有人均有症状,实际上在临床有症状和关节活动障碍的只占1/8。骨性关节炎多累及负重关节,如膝关节、髋关节及脊椎。其中,膝关节骨关节炎发病率最高,其次是髋关节。1．病因根据有无局部和全身性致病因素,可将骨关节炎分为原发性和继发性两类。原发性者是指以目前方法尚不能确定发病原因的骨关节炎,而继发性骨关节炎都有较为确切的发病原因。目前,流行病学研究已明确下列因素可引起骨关节软骨的破坏,是骨关节炎的危险因素。（1）年龄和性别在所有危险因素中年龄是最强的危险因素。随着年龄的增长,骨关节炎的发病率增加。X线普查结果发现：15一24岁年龄组有骨关节炎X线表现者为10%,〉55岁年龄组有骨关节炎X线表现者高达80%。其机制可能是：①骨关节炎进展缓慢,在年轻时遭受过损伤的关节在数年后才能出现骨关节炎表现；②随着年龄的增长,供应关节的血液逐渐减少,使得骨与软骨连接处的重建率下降,这种形态改变既影响软骨的营养,又改变关节负重的分布,使原先不负重的软骨区域承受较重的应力。这些生物力学的改变,最终导致骨关节炎；③老年人神经系统感受传导的功能减弱,也容易患骨关节炎。性别是骨关节炎发病的另一重要因素。虽然男女均可发病,但是女性发病率约为男性的2倍。绝经期后的妇女更容易发生,提示骨关节炎可能与雌激素有关。（2）损伤及关节反复的过度负荷损伤是导致骨关节炎的一个重要因素。动物实验和临床研究均发现,前交叉韧带断裂、半月板损伤或切除后均将导致膝关节骨关节炎的发生。有时即使在受伤的当时没有关节软骨的损害,但只要存在关节不稳定,关节软骨就会很快发生退行性改变。如骨关节急性创伤、骨折或脱位,半月板切除术后,均可导致关节面的损伤,并很快引起骨关节炎。此外,在临床上常可以看见“三踝”（内踝、外踝、后踝）骨折的患者最终将发展为踝关节骨关节炎；严重胫骨平台骨折的患者最终发展成为膝关节骨关节炎。反复的关节过度负荷也是骨关节炎发病的重要因素之一。尽管关节软骨对外力的损伤有很强的耐受性，但如果对关节反复、持续、过度的冲击负荷，最终将引起关节面的磨损，造成关节损伤。例如正常行走便是一种对膝关节反复冲击的过程：行走时膝关节所承受的力是体重的4一5倍，下蹲时则为体重的10倍，由此不难理解为什么举重运动员容易患膝关节骨性关节炎了。除举重运动员外，足球、橄榄球、赛跑等项目的运动员患骨关节炎的危险性也很高。（3）肥胖在20世纪30年代就有人发现肥胖者有发生骨关节炎的明显趋势。人体随着体重的增加，不仅关节负荷增加，而且也可引起姿势、步态和整个运动系统活动的改变，发生骨关节炎的危险性就增加。肥胖者膝关节骨关节炎发生率高，且大多数呈现膝关节内翻畸形，这样关节负荷就集中在膝关节内侧软骨上，所以肥胖者的膝关节内侧容易发生退行性改变。此外，肥胖者脊柱和足部骨关节炎发生率也较高，其发生概率及严重程度与患者体重及皮下脂肪厚度有关。（4） 遗传因素临床见到远端指间关节骨关节炎，有赫伯登（Heberden）结节者，则往往与遗传有关。这主要是与常染色体单基因异常有关。该基因受性别制约，女性占优势，所以女性的骨关节炎的发病率比男性高出10倍。（5） 气候因素常居住在阴冷、潮湿、寒冷的环境，容易引起骨关节炎。这主要是气温低，引起血运障碍，使骨内血液循环不畅，骨内压及关节内压增高，导致关节疼痛，滑膜炎症。长期反复这样的环境则最终导致骨关节炎。（6） 饮食因素关节软骨内没有血管，其营养成分从关节液中得到。软骨的修复是靠外层的软骨细胞分裂繁殖和软骨细胞分泌基质来完成。由于营养和氧供应减少，影响了软骨细胞的增殖时，就会导致软骨基质减少，软骨新生不足而变软弱，容易在负重部位发生磨损，并且病变随年龄增长日趋加重。研究表明，血液中活性维生素D浓度较低的人群与浓度较高的人群相比，发生骨关节炎的风险大大增加。此外，活性氧可能是导致关节软骨损害的因素之一，而维生素C是食物中最重要的抗氧化剂，因而维生素C缺乏也是骨关节炎发病的危险因素。7）其他疾病引起的关节代谢和发育等紊乱引起关节新陈代谢紊乱的疾病有褐黄病、假性痛风、大骨关节病、剥脱性骨软骨炎、畸形性骨炎等。引起关节发育紊乱的疾病有股骨头骨软骨病、股骨头骨骺滑脱、脊柱侧弯、膝关节滑膜软骨瘤病，神经性关节病、股骨头坏死等。总之，骨关节炎的发病常常不是单一因素，而是多因素相互作用的结果。2．临床表现骨关节炎的症状个人感觉差异颇大。有些人只是暂时地感觉轻微的不适、疼痛及活动影响，但对其他人来说却感到非常的不舒服。（1）疼痛关节疼痛是骨关节炎的最明显的症状。常表现为一种深部的、钝性疼痛。在疾病初期，疼痛在关节活动后出现，经过休息，能够缓解，呈间断性，但随着疾病的发展，逐渐发展为持续性，且严重程度增加，甚至出现打断睡眠的夜间疼痛。气压改变、潮湿天气、情绪低落及天气变化等情况都可加重疼痛。在某些骨关节炎患者中，疼痛可以出现放射性，如髋关节骨关节炎患者疼痛可放射到膝关节。（2）肿胀以轻度或中度肿胀多见，也有表现为局限性肿胀。这种肿胀多与关节积液、软组织增生、骨质增生和骨赘有关。（3）畸形由于关节的疼痛、肿胀导致关节周围的肌肉痉挛、关节囊纤维化，关节的负重力线改变，引起关节的软骨塌陷、变形，导致关节的内翻或外翻（如图2-1），关节僵硬，而这种关节畸形则进一步加重了关节的骨关节炎。图2-1膝关节内翻畸形（4）功能障碍由于关节的疼痛、肿胀、畸形，引起关节的正常运动功能和负重受到影响。关节活动出现协调性改变，如容易打软、关节弹响、关节交锁。并且，关节运动能力减弱，包括关节僵硬、不稳、活动范围减少及生活和工作能力下降。（5） X线检查一般从X线片上可以将骨关节炎分为4期：①第一期：只有关节边缘骨质增生，关节间隙并不狭窄，说明关节软骨的厚度没有改变。②第二期：除有关节边缘骨质增生外，还有关节间隙变窄，说明由于磨损，关节软骨正在逐渐变薄。③第三期：除有上述变化外，还有软骨下囊性变，说明软骨下骨板亦因疾病的进展而累及。软骨下囊性变可有程度上差别。④第四期：关节已经毁坏，出现屈曲挛缩，“X”形腿或“O”形腿，并有不同程度的骨缺损。可以认为第一期属于早期病变，第二期与第三期的早期尚处于病变的中期，而第三期的后期与第四期处于病变的晚期。应该指出，X线分期往往轻于手术时发现，说明疾病的实际情况要比X线表现严重得多。3．治疗骨关节炎的治疗目标是：①解除疼痛症状；②维持或改善关节功能；③保护关节结构；④教育病人和家属正确认识骨关节炎及其治疗。1995年美国风湿病学院推出骨关节炎治疗的金字塔方案，即以病人的教育、锻炼、减轻体重等措施为基础，必要时辅以外用非甾体抗炎药，在无效的情况下依次加用口服对乙酰氨基酚、非甾体抗炎药等，急性发作时可在关节腔内注射皮质激素，有不可逆性功能障碍时可做人工关节置换手术。1）一般治疗①保护关节，适当休息 一旦得了骨关节炎，首先，对该病应该有充分的认识。若没有关节疼痛、麻木等症状，则不需要特殊的治疗，但平时要注意劳逸结合，适当参加体育锻炼，改善神经、肌肉、骨关节的新陈代谢，延缓其衰老进展的速度。出现临床症状的病人则要避免或减轻病变局部的疲劳及进行适当的治疗。对受累的关节应加以保护，使其能得到充分休息，不要过度使用，避免关节剧烈活动和过度负重，防止关节承受不恰当的重力和暴力，以减少关节的反复损伤，如髋关节或膝关节受累者，应避免过久站立、跑步、打球或长距离步行等。若久坐后双膝发僵，在起立前可作一下“热身运动” 轻轻地摆动几下腿部。要纠正不良的姿势、体位。这不仅能缓解关节疼痛，而且能防止病情进一步发展，对负重关节如膝、髋关节尤为重要。避免在睡眠时为减轻疼痛在膝下垫枕头。颈椎骨关节炎病人应避免长期伏案、仰头或转颈，睡眠时应用适当高度枕头。腰椎受累者可睡硬板床。在日常生活中，根据具体情况，可适当使用拐杖之类的用具，有利于减轻受累关节负荷，穿较有弹性的鞋子，用适当的鞋垫，穿戴护膝或弹性绷带，对保护膝、髋等关节十分有益。理疗在治疗骨性关节炎中占有重要地位。慢性期理疗可改善关节功能，急性期则有利于止痛和消肿。通常多用深部透热疗法，如短波、微波、超短波、超声波等。使用脉冲电刺激，对止痛和改善功能亦有明显效果。此外，利用矿泉疗法对OA也能起到良好疗效。2）药物治疗止痛药、非甾体抗炎药和关节内注射激素是现今治疗骨关节炎的主要药物治疗方法。它们的目的是缓解关节的疼痛。有些药物如果长期使用有一定的副作用和毒性，特别是对于肾功能下降的老年病人更容易产生。镇痛剂镇痛剂对轻、中度关节痛有效。对乙酰氨基酚是这一类药物的代表药物。是治疗骨关节炎的传统药物。轻度或中度疼痛患者应用对乙酰氨基酚可以取得与应用非甾体抗炎药一样的效果。由于对乙酰氨基酚有一定疗效，价格便宜且安全性高，可以用于骨关节炎的最初治疗和轻度疼痛的病例。但鉴于其副作用，如皮疹及肝毒性，对于老年病人、肝肾功能受损的患者应禁用此药。曲马多已经被FDA批准用于中度至重度疼痛的骨关节炎患者。不能耐受曲马多的重度疼痛患者可用阿片类药物。非甾体抗炎药（NSAIDs）非甾体抗炎药具有消炎、止痛和退热作用，是治疗骨性关节炎最常用的药物。NSAIDs药种类很多，目前国内临床常用的包括阿司匹林（每片0.3g,0.6g/次，每日3次）、肠溶消炎痛片或胶囊（每片25mg,25mg/次，每日3次）、消炎痛栓剂（0・5g/丸，临睡前塞肛）、芬必得胶囊（0.3g/粒，0.6g/次，每日2次）、炎痛喜康片（20mg/片，20mg/次，每日1次）、奇诺力片（每片0.2g,0.2g/次，每日2次）、扶他林片（每片25mg，25mg/次，每日3次）、贝诺酯胶囊（0.4g/粒，每日3次，每次0.8g）、萘普生片（0.25g/片，0.25g—0.50g/次，每日3次）、萘普酮胶囊（0.5g/粒，每日1次，每次0.5g）、莫比可（7.5粒、15mg/次,每日2次）、戴芬（75mg/粒，每日1次）等。消炎痛被明确认为对髋关节的骨性关节炎有加速作用。病人对NSAIDs的反应各不相同，常会发现某个患者对一种NSAIDs药无效，而对另一种NSAIDs有效。非甾体抗炎药的不良反应包括胃肠道损害、肾损害、肝损害等。其中胃肠道损害（如溃疡、出血和穿孔等）是最常见的。美国有1400万骨关节炎病人长期服用NSAIDs,每年由NSAIDs引起的胃肠道损害人数约占2%一3%,每年死于胃损害并发症者有2600—20000人，仅用于治疗胃损害及并发症的费用达39亿美元。英国每年约有12000名NSAIDs引起的胃损害病人合并溃疡出血，其死亡率达10%。国内NSAID使用同样十分广泛，再加上滥用现象较为严重，胃肠道损害发生率居高不下。NSAID中的水杨酸钠、吲哚美辛、阿司匹林、保泰松、甲灭酸、吡罗昔康等都可以引起消化不良、粘膜糜烂、胃及十二指肠溃疡出血，严重者可致穿孔。所以应用NSAIDs必须对患者的胃肠道进行评估，特别考虑上消化道出血的危险因素是否存在。上消化道出血的危险因素有：①年龄〉65岁；⑦有其他内科疾病；③正在□服肾上腺皮质激素；④有消化道溃疡病史；⑤正在用抗凝剂。NSAIDs胃肠道并发症的发生与应用剂量有关。使用NSAIDs时初始剂量宜低。最初用镇痛剂量，然后再增加到抗炎剂量。如果患者具有危险因素，在应用低剂量时便应该加用胃粘膜保护剂。肾毒性也是NSAIDs的问题。布洛芬、萘普生可致肾病综合征，酮洛芬可致膜性肾病，吲哚美辛可致肾衰和水肿。引起肾损害的危险因素有：长期大剂量使用NSAIDs，年老伴心、肾、肝等并发症、同时使用利尿剂者。另外，大多数NSAID均可导致肝损害，如长期大剂量使用对乙酰氨基酚可致严重肝脏损害，尤以肝坏死多见；大剂量使用保泰松可致肝损害，产生黄疸、肝炎；特异质病人使用水杨酸类可致肝损害。关节内注射激素――可的松第二次世界大战后可的松刚被发明时，皮质类固醇（以可的松为代表）被作为一种新的特效药而受到普遍欢迎。1948年在美国梅欧（Mayo）医疗中心做了一个重要的实验。把这种新药每天以一定的量，注射给一些因为关节炎而出现畸形并感到不适的病人，他们的病情出现了引人注目的转变。大家都认为治疗关节炎的药物最终被发现了。发明这项奇迹的医生还获得了诺贝尔医学奖。但结果是很夸张的。医生们都为他们的关节炎病人开大剂量的可的松，那的确有效地治疗了风湿性、狼疮性和其它性质的关节炎。但是没过多久，可的松的副作用出现了。在一定意义上，把它作为治疗关节炎的一种主要药物是合理的。但同时在一定程度上，它也严重地损害了整个机体。当然，在某些情况下，可的松也会成为唯一能有效防止疾病恶化的药物。比如说难治性的哮喘，病人如果离开它，将会死亡。许多患有风湿性疾病的病人也需要大量可的松来预防不良的结果。可的松强大的抗炎作用使之在被注射进有关节炎的关节后，能够有效地抑制局部炎症。这是风湿性关节炎的主要症状，它的短期效果非常明显。但是，如果经常注射或口服使用皮质类固醇，就要为它们的疗效付出代价。它们会抑制免疫系统，悄悄地破坏机体的免疫防御系统。皮质类固醇激素的副作用是很多的。可的松抑制人体免疫系统的最严重的结果是，使机体更易被感染上疾病。它还会带来糖尿病、骨质疏松症、白内障、高血压、体重增加、胃溃疡、易受擦伤、肌无力、软骨破坏、痤疮和骨坏死等疾病的发生。可的松能够使骨关节的骨结构被明显地破坏，出现股骨头的坏死。所以，反复注射可的松可加速关节的进一步恶化。使用可的松也能产生一种药物依赖性。高剂量的可的松可使肾上腺停止产生皮质醇（身体自然合成的可的松），而且将对药物产生依赖性。当遇到其它疾病时，机体就不能产生足够的皮质醇满足需求，即肾上腺皮质功能不全，并出现一种严重的危及生命的情况：虚弱，水电平衡紊乱，低血压，最后可出现休克。因为这些潜在的消极作用，许多医生在开可的松的处方时都十分谨慎。—般来说，在一年中注射三—四次是安全的。但是，有些医生仍然开出一些能够迅速导致不良后果的剂量。例如一位患有慢性滑囊炎且经常往髋关节里注射可的松的女患者说，有的医生告诉她，那是不多的几种可以迅速减轻关节炎症状的办法之一。她每个月注射一次，其后果是可想而知。对那些严重疼痛的关节，如果这些关节的关节炎改变从X线片上看并不是非常广泛、严重，我们提供的治疗方案中也包括注射可的松。对一个膝关节骨关节炎病人，周期性地注射可的松，一年几次与长期口服皮质类同醇相比，不会有任何严重的负面影响。对一个疼痛、严重肿胀的关节炎病人，关节内注射可的松是一种治疗方法。注射后，病人常可有几个月的症状减轻的情况。如果我的关节也是这样的话，我也会在疼痛难忍时，注射可的松，以减轻症状，使我的关节功能得到更长时间的保持。实际上，病人应该尽可能推迟任何关节置换手术的时间，只有发展到晚期才考虑人工关节置换手术。所以，注射或口服可的松将有负面影响，但是，那是与服药剂量及频率相关。但是，注射可的松并不是在所有情况下都有作用的，那好象是一种作用逐渐减弱的过程：第一次注射是最有效的，第二次也许比较好，第三次也许比较有效，第四次也许是好的，但终有一天会使病情发展到对它失去反应。不能每个星期都注射，如果注射的频率达到某种程度，就会出现严重的局部和全身问题。改变病情药目前有一些过去所谓的“软骨保护剂”，现改称为改变病情药，含氨基葡聚糖多硫酸盐酯、氨基葡聚糖多肽复合物、透明质酸、硫酸葡糖胺、腺苷基蛋氨酸S等。这些制剂有的是软骨中氨基葡聚糖的基本成分，是软骨细胞合成氨基葡聚糖的主要原料，有的能抑制软骨中多种蛋白酶活性，有的能增加软骨分化或刺激软骨细胞生长。目前这些制剂还在探索研究阶段，不宜推荐给患者常规应用。透明质酸为关节液的主要成分，也见于关节软骨，关节腔内注射透明质酸对缓解症状及保护关节软骨有一定作用。治疗药物的选择对关节炎的治疗尚没有首选药物。所以，如果有人说某种药物是治疗关节炎的特效药或首选药，那是值得怀疑的。用首选药治疗像关节炎这样疾病的主张，那不是我们心目中理想的方法。但是我听说了那么多的介绍，自吹自擂那些昂贵的特效药。这些人中有许多是地地道道的骗子，另外个别人是想做些好事的，但有时很难区别这两种人。如果明天有一位推销员或者有报道说，一种治疗骨关节炎的万灵药已经被发现了。我的第一反应是怀疑，我希望得到这次研究的介绍和它的结果，也希望能知道一些有关它的真实情况和它可疑的好处。病人在使用它以前，一定要提出一些疑问，得到足够的可靠的证明材料。我不希望我们得到的只是一些苍白无力的传闻，如某些人在服用之后“感到好多了”，这类模棱两可的疗效。其实我们还没有弄清楚病人所服的是什么。然而，一些特效药鼓吹者太希望我们会在无苛刻的要求，且不需要证明长期使用安全性的条件下，接受他们的治疗方案，希望我们完全地接受。我曾经收到一份关于股骨头坏死的治疗报告，他们说他们已治疗这样严重的疾病上万例，有效率为98％以上。不可思议！患了骨关节炎是很不愉快的，在疼痛发作时，只能坐着或者躺着，不能动，看上去很消沉。许多病人会说：“我的下半辈子要作一名残废人了”。有些药物被证实可以镇痛，提高关节活动度。目前使用最多的就是非甾类抗炎药(NSAIDs)。病人可以不用处方即能买到。这类药的应用有好处也有坏处，它们都有副作用。新的NSAIDS药层出不穷，如果你对某种药无效，或者有副反应，你可以换用一种药。现在已研究出一些NSAIDs，能够通过保持胃酸屏障来保护胃粘膜，大大提高了其对胃肠道的安全性。我们一直期待一种副作用尽可能小的饮食变换饮食也有一定的帮助。长期以来很多医生都不相信饮食与关节炎之间有某种联系。虽然医学专业知识中已讲到，高脂肪、高胆固醇的食物在心脏病和癌症发病中有一定的作用，但将饮食与关节炎联系起来依然有困难。幸运的是这种态度在发生变化。现在，每个人都被建议少吃肉和其他高胆固醇的食物，而多吃水果、蔬菜。一定要保证足够量纤维的摄入，少喝酒、少吃盐和糖也可能会有好处。或许，病人早就注意了这一点，这样的饮食有助于减少关节炎的发展机会。但不幸的是，当关节炎出现症状时，它已发展到了通过饮食也无法挽回的地步。但变换饮食总归会有好处，至少能增强病人的体质。关节镜手术关节镜手术是现代医学科技上的又一项突破，现已经很普遍，全世界每年有150万人做此手术。关节镜手术有两大作用：①诊断作用：向矫形外科医生提供病损关节内的直接视野，使医生能更直观、准确地看到关节内的病理变化，这是普通X线和磁共振扫描(MRI)所做不到的；②治疗作用：通过取走撕破的软骨和其它残片，完成小的修补来减缓疼痛。关节镜手术很小，通常只需要30分钟至1小时就可以完成，而且也没有常规手术那么大的切口，通常只是微量出血。手术后恢复快，住院时间短，常在术后2~3天就可以出院回家。但这种手术同样也具有风险，例如感染、出血、神经损伤等副作用。其它治疗方法软骨修复手术手术的目的是试图保留或恢复关节软骨面，减轻症状。手术包括关节镜下清理术，软骨下骨钻孔术以及在接下来讨论的软骨移植术。关节镜下清理术，通过清除软骨、骨、半月板碎片，在一些病人能够取得缓解疼痛，改善功能的作用，但对于有些病人效果不明显。有些病人适应症不明确，但作了关节的冲洗，也能收到症状缓解的效果。在严重关节软骨退变的区域行软骨下钻孔术，能够刺激组织修复。然而，修复的组织缺乏正常软骨的特性，而且容易退变。所以，临床现在很少用这些方法。软骨移植“软骨一旦破坏，即无法得到修复”，早在l743年Hunter即提出了此观点。两个半世纪以来，人们一直在探索修复软骨缺损的最佳方法和途径。一般认为，软骨组织的修复再生能力极弱，直径小于3毫米可部分或全部修复，直径大于4毫米的软骨缺损不能自行修复。在过去做软骨移植与肾移植一样，需要依靠从其他死人身上获得健康的软骨（常常是一些死于意外事故的人），这种方法称为异体软骨移植。异体软骨移植存在一些局限：虽然软骨组织的免疫源性相对较低，但仍无法完全排除免疫排斥反应，移植物易于感染、退变。且异体软骨最好在从供体取出后24小时内应用，供体有限，可操作时间短。现在已能通过组织工程的方法来重建损伤的软骨缺损。所谓的组织工程学就是应用生命科学和工程学的原理和方法,去认识生物正常和病态组织结构、功能关系,设计、构造、改良、培育和培养活组织,研制生物替代物以修复或重建器官的结构,维持或改善组织器官功能的一门新兴边缘学科,是一个综合细胞生物学、材料科学、生物化学、化学工程、生物医学工程学和移植学等学科的交叉领域。组织工程学是上世纪80年代末期才由美国兴起并发展起来的一门科学。该研究为21世纪实软骨组织工程为软骨缺损的修复提供了新的方法。与其它软骨缺损修复方法（如自体骨或自体软骨移植）相比，组织工程软骨具有下列优点：（1）需要的供体组织少（细胞可在体外培养、增殖）；（2）可根据修复缺损的需要将植入物制成精确的三维形状。软骨组织工程研究非常迅速，已进入临床试验阶段或临床应用阶段。截骨术这种手术的目的通常是矫正因为疼痛而出现的关节畸形。截骨术通过改变下肢力线，将负荷重新分布到仍有正常关节软骨的区域，并且在减轻症状的同时，刺激形成一个新的负重关节面。例如，如果病人是严重的弓形腿（O形腿），所有的重压和扭屈都作用在膝关节内侧。医生通过手术，将一块楔形骨从某一骨头上（常常从胫骨上）锯下。其原理如同在树杆的一定部位砍掉一楔形块，然后合拢楔形部分使它倒向指定的方向。在一些选择的病例中，截骨术能收到同关节置换术类似的效果。然而，截骨术的疗效通常不可预测。临床对病人的长期随访研究后认为，截骨术的疗效有限。医生通常推荐截骨术用于具有关节稳定性、活动度及肌力好，且有部分残存软骨的活动量大的年轻病人。而目前从恢复病人的功能出发，对老年病人临床越来越考虑做关节置换术。关节融合术一些严重骨关节炎的病人，关节融合能够缓解疼痛、恢复关节的稳定性和对线。然而，该手术将使关节不能活动。而且，一个关节的融合也增加了其他关节的受力，因此加重了其他关节的骨化（退变）。例如，髋关节融合增加了腰椎和同侧膝关节的退变，使骨关节炎加重。所以，关节融合术的适应证很狭窄，一般适合于颈椎、腰椎、指间关节、踝关节和腕关节。（6）人工关节置换手术对于严重及晚期骨关节炎患者，最彻底的治疗莫过于人工关节置换手术，因其能最大程度地解除关节疼痛，恢复关节功能，明显提高患者的生活质量，现已成为国内外普遍采用的、行之有效的方法。详见本书其他章节。4．治疗方法的选择和忠告骨关节炎病人在早期，由于症状轻微，常常不引起重视，多数病人只有到了晚期，关节出现较为严重的疼痛、肿胀和功能障碍时才来求医。对骨关节炎病人，在早期出现骨关节炎表现时，即使较为轻微，也宜采取适当的保健和预防措施，坚持“治病于未然、预防为主”的原则。通过正确的治疗，不仅可以使症状不发生或推迟发展，对疾病严重者也可以有效地减轻关节疼痛、改善关节功能。对骨关节炎的治疗要采取综合的治疗方法。尽管对关节炎还没有确切的治疗方法，但我们很容易被很多人、很多公司的推销所迷惑。市场的诱惑力就在于它有大量的广告、书、药品、营养品、器械设备和专为那些关节炎患者提供神秘的治疗方法。从磁铁、铜手镯到治疗性禁食、蛇咬伤和蜂蜇咬，甚至放血疗法，什么都有，甚至有治疗方法是让人坐进一个铀矿里，等等。也许有些确实能缓解关节炎的一些疼痛和不适，但大多数是骗人的，有百害而无一益，且有些是非常危险的。传统的民间偏方可能同样会起作用，但要小心，至少要肯定运用的任何东西无害。要小心那些有趣的传闻，这是很容易伪装的。某些最有效的药物也会是最危险的。例如，许多治疗关节炎疼痛的“神秘药物”中含有大量类固醇。短期内，从表面上看这些药有神奇的镇痛效果，但如果长期（3一6个月）每天都用类固醇，会产生严重的破坏性副作用：它们会逐步破坏机体的免疫系统，使机体对各种疾病容易感染，引起骨质疏松及股骨头无菌性坏死。关节炎的普遍性和难治性，促使大量的未被临床证实和测试的药物和治疗方法很容易混入市场以及我们的社会，给病人造成治疗受挫，甚至绝望。不管何种保守治疗手段，骨关节炎病人的病情将会随时间进一步加重，所以关键是如何使之不再加重。一旦到了晚期骨关节炎，严重影响活动，疼痛不能缓解，需要及时寻求关节外科医生。尽管许多病人从不希望听到做关节置换手术之类的建议。但是，当面对关节疼痛日益加重、关节僵硬，手术是迟早的选择。在关节炎的误诊误治中，我们经常引用一句流行的格言：“当有人问起，用戴铜手镯、玉项链、敷用某种神秘中药等怪方治疗关节炎的原理时，答案很简单，濒于绝望的病人，将会自愿尝试任何的方法。”所以，不妨看看，对关节炎治疗的以下几点建议：（1）谨慎看待声称能治疗所有类型关节炎和其它健康问题的产品。各种类型关节炎的治疗是不同的，而且，并非每一种方法都适用于具体的每个人。（2）谨防那些只用于个别病例，或以个别人“满意”、“疗效好”就证明那是经临床证实的有用产品。轶事不能作为效果及安全的保证。只有靠科学研究才能确保产品的疗效。（3）不要使用那些没有标明使用方法、副反应的产品。所有被国家医药部门认可的药品，都要求在标鉴上列出推荐剂量、并发症等提示。（4）不要使用那些没有明确标明其构成，或是仅仅标以“无害”或“天然的”字样的产品。一些“神药”仅是某些普通药品，如阿斯匹林、扑热息痛、可的松的翻本。另外，尽管标“天然”字样，而事实上其中很多药都有很大危害和副作用。“天然”并不代表无害，例如许多天然成份如蜂毒液就有很大危险性。（5）要对任何声称能治愈关节炎的疗法抱有质疑。据现今科学研究，大多数关节炎不能治愈。如果有这种方法，许多人特别是许多正规教学医院的专家教授将会知道。（6）不要轻易尝试那种被称为“神秘的药物”，或是仅从一种材料中获得的产品。科学家的发明成果是可以被内行其他专家评审、检测。一但所用的那些药方，是安全而又有效的，就需要通过各种不同的临床试用者来证明它可用于临床，而非通过单个人。总之，要记得抛弃那些不可思议的、空想的主张，并且牢记“根治关节炎，看起来好像能够实现，其实不可能”这一忠告。二）类风湿性关节炎类风湿性关节炎发病年龄较轻，一般在21一45岁之间，女性发病率是男性的三倍。在美国大约有250万人患有此病，我国发病人数更多。与骨关节炎相比，它的发病率相对较低，但它是一种容易使人衰弱、致残的疾病。类风湿性关节炎是一种系统性疾病，换句换话说，它可以影响整个机体而不是单个关节，是所有关节炎类型中最具破坏性和致残性的疾病。通常人们认为类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病，就是说机体自身损伤、破坏自身的细胞和组织。类风湿性关节炎通常是从与关节相连的周围组织—滑膜的炎症反应开始，然后侵及整个关节。它最明显的损害在关节，但它可影响整个机体。炎症反应可以损害心脏、肺、血管、眼、淋巴结或者脾脏。机体与炎症之间的不断的斗争使人明显消耗，引起疲劳、发热、抵抗力下降、食欲下降、消瘦和贫血。美国食品药品管理局（FDA）报道，大约1/6的患者病情严重，甚至可危及生命。骨关节炎（OA）和类风湿性关节炎（RA）的一个显著区别是前者不会出现全身消耗，甚至当疼痛到了无法忍受的地步时，除了有关节炎外，病人仍觉得很好。通常关节及其周围组织的损害和疼痛都是由后者造成的。病人经常询问这样的问题“您能告诉我类风湿性关节炎到底是怎么样一种疾病吗？它与一般性的关节炎有何区别”。下面这位类风湿性关节炎病人的叙述可以回答这个问题，她是这样说的：在1994年我被诊断为类风湿性关节炎。开始时，我还能够做一些轻便的工作，但到1996年，仅仅2年后，我不得不放弃全部工作。我没有足够充足的理由让每个人都理解，我只能告诉别人，类风湿性关节炎就像全身的牙疼！疼痛似乎从早晨一直持续到晚上，常伴乏力和疲倦。尽管在病因、发展过程及其他方面，这两者有很多不同，但它们都对关节软骨造成侵袭、削弱及破坏。最后，不论病人得了哪种类型的关节炎，人工关节置换都将会是一个最终无法逃脱，也是令人向往的选择。关节置换对骨关节炎和类风湿性关节炎患者都有好处。因为骨关节炎患者普遍全身状况良好，所以他们的关节置换一般对外科技术要求不高。类风湿性关节炎患者却更加疼痛，更具破坏性。病人有明显的关节变形及骨质疏松，这种疏松常常是由于大量应用可的松等激素控制病情所致的副作用，但关节置换后疼痛的缓解是非常明显的。由于指间关节、腕关节或肘关节的炎症，这些人用拐杖或步行器也会有困难。另外，类风湿性关节炎患者活动水平较低反而减少了人工关节假体的磨损。下面从稍专业的角度，详细深入地讲述类风湿性关节炎。类风湿性关节炎（rheumatoidarthritis,RA）是一种以慢性多关节炎症为主要表现的全身性自身免疫性疾病，主要侵犯关节滑膜，其次是浆膜、心、肺、动脉、神经、眼等结缔组织。病因尚不清楚。类风湿性关节炎为全身结缔组织疾病,滑膜最先受累,病理学基本特征是关节滑膜炎,这种滑膜炎可分为急性渗出性和慢性增殖性,两种病理变化可同时存在,也可以以其中一种变化为主。本病虽可累及全身诸关节，但以双手侧腕关节、踝关节、膝关节和肘关节等受累最为常见，且病变多为对称性的，所以临床上X线检查应首先常规拍摄双手（包括双腕关节）或双手加双踝进行检查。由于本病四肢大关节受累也不少见，如病人以某一大关节受累为主诉行X线检查时，若发现某大关节X线所见似本病基本X线表现时，应及时询问病史，加拍双手和（或）双踝正侧位，则有助于本病的临床诊断。早期关节呈游走性疼痛、肿胀和运动障碍。发作和缓解交替进行。晚期病变关节呈僵硬及畸形，伴有关节附近骨骼退行性变及肌肉萎缩改变。膝关节呈梭形肿胀为其特征。1．病因病因目前为止还不清楚，一般认为是自身免疫性疾病。主要有三种不同的病因学说，但他们之间联系密切。（1） 免疫发病机制：认为类风湿因子所致免疫复合物引发此病。（2） 遗传因素：在某些家族中本病发病率较高。（3） 感染：一直以来认为是链球菌感染所致。近年来有学者提出是慢性病毒感染所致。寒冷、潮湿、疲劳、感染、创伤（尤其是关节局部外伤）及精神刺激等均可能为本病的诱因。民间有桃花水时发病之说，即冬春之交容易发病。也有人提出性格内向、多愁善感的人发病多，住在阴暗潮湿，不见阳光的房间，营养差，身体疲劳均易发生此病。2．临床表现类风湿性关节炎女性多见，男女之比为1：25。好发年龄，女性16~55岁，男性16~20岁。（1）关节疼痛和肿胀最先出现关节疼痛，开始为酸痛，随着关节肿胀逐渐明显，疼痛也逐渐加重。关节局部积液，温度增高。反复发作以后，肢体肌肉萎缩，关节呈梭形改变。病人常主诉开始活动关节时疼痛加重，活动一段时间后疼痛反而减轻。关节疼痛与气候、气压和气温变化有关。（2）晨僵现象早晨醒来后出现关节僵硬或全身发紧感，起床活动一段时间后缓解或消失。（3）多个关节受累受累关节呈对称性。常由掌指关节或指间关节发病，其次是膝关节。有些甚至四肢大多数关节都被累及。4）关节活动受限或畸形晚期关节活动受限并呈现不同程度的畸形。3．治疗类风湿关节炎至今没有特效治疗方法。但若采取综合治疗，多数病人均能得到一定的疗效。现行治疗的目的在于：一、控制关节及其他组织的炎症，缓解症状；二、保持关节功能和预防畸形；三、修复受损的关节以减轻疼痛和恢复功能。1）非手术治疗方法适当休息，正确理疗，合理锻炼和服用水杨酸制剂，是最简单且有效的基础治疗。无效时再增加其他治疗措施。①休息症状严重，或有全身症状应卧床休息。症状减轻，受累关节也不应该过于劳累。②锻炼症状稳定，可循序渐进、因地制宜地进行锻炼，目的在于保存关节活动功能，增强肌肉的力量和耐力。对类风湿性关节炎患者而言，最好的锻炼是水中运动，例如游泳。理疗可以选择高频电疗、石蜡疗法、红外线疗法、旋涡温水浴等。正确的理疗可以促进关节局部血液循环，使肌肉松弛，达到消炎止痛的作用。药物治疗原则上先用副作用小的药物，避免长期用药可能出现的各种不良反应。常用的药物有阿司匹林、布洛芬、奈普生、芬必得、消炎痛、扶他林等。这类药物对胃肠道可能有一定的刺激，最好饭后服用。肾上腺皮质激素能明显改善症状，但不能治愈本病，而且副作用大，不可久用。对于其他药物治疗无效的严重类风湿关节炎病人，也可以使用免疫抑制剂，如环磷酰胺、硫唑嘌呤等。但这类药毒性大，使用过程中应密切注意肝肾功能变化。（2）手术疗法随着对类风湿性关节炎的深入研究，人们逐渐认识到外科手术治疗对类风湿性关节炎可以起到治疗或延缓病情发展，以及矫正畸形，恢复关节功能的作用。常用的手术方法同骨关节炎。（三）股骨颈骨折1．病因股骨颈骨折是一种十分常见的老年性疾病。由于老年人骨质疏松，股骨颈脆弱，从平地滑倒，或由床跌下，或下肢突然扭转等间接或直接外力均可引起股骨颈骨折。2．临床表现和诊断股骨颈骨折后表现为髋部疼痛，不能站立和走路。老年人跌倒后出现这些情况，应想到股骨颈骨折的可能。从医学的角度讲，股骨颈骨折的诊断主要依据以下几方面：（1）有外伤史。（2）髋部疼痛。（3）髋关节任何方向的主动和被动活动都引起剧烈的疼痛。（4）患肢呈典型的短缩、屈曲、内收和外旋畸形。（5）X线拍片可看见骨折线。股骨颈骨折三周以上者，称为陈旧性骨折。3．治疗与身体其他部位的骨折相比，股骨颈骨折具有一些明显的特点，首先，病人多为老年人，部分病人在骨折前可能就患有高血压、糖尿病、心脏病，甚至偏瘫等，骨折后卧床容易出现坠积性肺炎、尿路感染、褥疮等并发症，而这些并发症对一般情况本身就比较差的老年病人来讲，后果往往是致命的。其次，骨折发生不愈合的机会高，容易出现股骨头坏死，据统计，老年人股骨颈骨折后发生不愈合的比例高达20~36%。一般来说，新鲜骨折尽可能用常规方法如牵引、内固定手术等治疗。陈旧性股骨颈骨折的治疗较复杂，方法很多，但多数保守治疗方法预后均欠佳。如果有以下情况则考虑做人工髋关节置换手术：（1）某些股骨颈骨折愈合的可能性很小，如股骨颈头下型骨折、粗隆间粉碎性骨折。这种情况下常规治疗方法很难使骨折端愈合。与其发生不愈合，第二次手术行人工髋关节置换，还不如骨折后马上就做人工髋关节置换手术，这样病人可以少承受一次手术的痛苦。（2）一般情况比较差的病人。骨折后如果采用保守治疗，病人常需要卧床休息较长时间，而长时间卧床休息可能产生尿路感染、褥疮等并发症，这些并发症对一般情况差的老年人来说，可能是致命性的。人工髋关节置换手术如果采用骨水泥固定，病人第二天就可以下地活动，即使采用生物性固定方法，病人第二天也可以在床上适当的做些锻炼。（3）本身就有类风湿性关节炎、恶性肿瘤、Paget病的病人发生股骨颈病理性骨折。（4）年龄超过65周岁，发生股骨颈骨折应该积极治疗，力争在最短的时间内让病人站起来活动。前面已经讲过，如果老年病人长时间卧床，会出现一些并发症而导致死亡。有人将高龄老人股骨颈骨折形容为“老年人的丧钟”。因此，人工髋关节置换手术的出现无疑是老年股骨颈骨折病人的福音。（四）股骨头缺血坏死股骨头缺血性坏死是指由于不同原因破坏了股骨头的血液供应，最终造成股骨头塌陷而引起的严重髋关节疾病（如图2-2）。图2-2股骨头坏死1．病因股骨头缺血坏死的病因很多，主要有（1）股骨颈骨折股骨头缺血性坏死是股骨颈骨折常见的并发症。股骨颈骨折后发生股骨头坏死的时间最早为伤后1.5月，最晚为17年，其中伤后5年发病率最高。骨折后发生股骨头坏死的原因主要是因为股骨头的血液供应受到破坏，加上骨折后复位不良、内固定的稳定性不好等，导致骨折再移位和假关节的形成。（2）没有骨折的髋关节创伤如髋关节脱位。（3）血红蛋白病血红蛋白病是一组由于血红蛋白分子遗传缺陷所引起的疾病。由于全身的因素使血液粘稠度增加，血液在小血管内滞留、栓塞，阻断了股骨头的血液供应，而导致股骨头缺血坏死。（4）减压病减压病是由于所在的环境气压骤然降低所造成的一种疾病，主要发生在一些从事特殊工种的人群，如深海潜水员。股骨头坏死的发生与其在工作环境中停留的时间长短、次数、严重程度、是否是间隔进入等因素有关。（5）长期服用皮质激素服用皮质激素的时间越长、剂量越大，发生股骨头坏死的可能性就越大。（6）酒精中毒过量饮酒是股骨头坏死的一个重要原因。（7）特发性股骨头坏死是一类到目前为止，病因不清楚的股骨头坏死。2．临床表现股骨头缺血坏死早期往往没有临床症状，而是在拍摄X线片时发现的。在后期可能有以下表现：（1） 疼痛疼痛常为间歇性或持续性，行走或活动后加重；有时为休息疼痛，呈针刺样，钝痛或酸痛不适，而且常常向大腿根部、臀后部或外侧甚至膝关节内侧放射。经过保守治疗疼痛可以暂时好转，但过一段时间，疼痛又会再度发作。（2） 关节僵硬与活动受限患侧髋关节屈伸活动不灵活。例如骑自行车时不能上车，坐位时患侧髋关节不能盘腿等。（3） 跛行由于髋痛或股骨头塌陷导致行走时跛行。股骨头缺血坏死可分为四期：I期：无临床症状，X线片也无异常，但MRI有异常改变。II期：局部疼痛，活动受限，X线片可见软骨下骨硬化，骨质疏松，边缘有不规则的透亮线。III期：中重度疼痛，X线片可见坏死骨组织与关节面平行的“新月”征，关节面塌陷。IV期：严重疼痛，活动受限，关节塌陷严重，髋臼明显变化。3．治疗方法的选择（1） 非手术方法适合于青少年病人，因为年轻人有比较好的潜在的自身修复能力，而且随着青少年的生长发育股骨头常可以得到改建。非手术方法包括病变一侧肢体严格避免负重、中药和理疗等。（2）股骨头钻孔及植骨术适应于股骨头缺血坏死早期（I期、II期），股骨头外形完整的病人，X线片上无“新月”征者。（3）髋关节融合术髋关节融合术可以解除疼痛，适应于长时间站立和经常走动工作的患者。但选择时应非常慎重。双侧髋关节病变者，一定要保留一侧髋关节的活动。（4）人工关节置换手术全髋关节置换术是治疗III期、IV期缺血性股骨头坏死的主要手术方法。（五）强直性脊柱炎强直性脊柱炎是一种病因不明的全身慢性疾病，病变主要累及骶髂关节、脊柱，引起强直和纤维化，并可有不同程度的眼、肺、心血管和肾等多个器官的病变。现在已确认强直性脊柱炎是一种独立的疾病，它不是类风湿关节炎的一种亚型。强直性脊柱炎好发于青年男性，90%以上的病例均为男性。发病多在15岁以后，大多在20~40岁。1．病因目前仍不清楚，可能与遗传、感染、免疫和环境因素有关。2．临床表现强直性脊柱炎起病缓慢，多表现为不明原因的腰痛和腰部僵硬感。行走、活动后减轻。呼吸时扩张度减少，并伴有剧烈疼痛。病变发展到脊椎后，出现脊椎伸屈受限，转头不方便。整个病程长达10余年，其间病情有缓解期，缓解期内疼痛减轻，但数月或数年后又复发。最后整个脊柱强直，疼痛减轻。髋关节也常受累。出现关节间隙逐渐变窄，骨质疏松。髋关节病变最后阶段可使关节间隙消失，发生关节骨性融合。3．治疗治疗的目的在于控制炎症，减轻或缓解症状，维持正常姿势和最佳功能位置，防止畸形。要达到上述目的，关键在于早期诊断，早期治疗。治疗应采取综合治疗，包括教育病人和家属、体疗、理疗、药物和外科治疗。严重脊柱畸形病人可以做脊柱矫正手术。腰椎畸形者可行脊椎截骨术；脊椎严重畸形者可行颈胸截骨术；髋关节严重畸形者可行人工全髋关节置换手术。人工关节置换手术对强直性脊柱炎的骨关节强直或活动严重受限，是一种较理想的治疗方法。强直性脊柱炎的病人行人工关节置换，年龄可适当放宽。通过双侧髋关节同时置换，可以有效地恢复病人髋关节的屈、伸活动，重新获得正常的生活。但强直性脊柱炎病人行人工全髋关节置换术时，由于疾病本身的特点，关节局部广泛骨化，关节间隙消失，关节没有活动，以及术后预防异位骨化，所以需要手术医生具有一定的经验，最好由关节外科医生来实施手术。（六）髋关节强直导致髋关节强直的原因有两种，一种是自发性因素，如儿童时期的化脓性髋关节炎、强直性脊柱炎或者是一些髋关节的外伤等，随着病情的进展，髋关节存在融合的倾向，另一种是手术原因，主要是髋关节融合手术，该手术通常用于治疗年轻人严重的髋关节病变。不管什么原因引起的髋关节强直，都能减轻局部疼痛，并提供髋关节永久性稳定作用