陶瓷髋关节置换术简史

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1、陶瓷髋关节置换术简史2014-03-1518:31:53

2、分类：关节置换相关

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4、字号订阅20世纪60年代初，JohnCharnley爵士开展低摩擦关节置换手术，从而开创人工关节置换领域的革命。此前他所用的类似设计采用了一种较弱的材料聚四氟乙烯，并未获得成功。虽然使用了医用级聚乙烯，似乎可以获得良好的中期结果，但仍有相当多学者对金属-聚乙烯组合的耐久性持怀疑态度。McKee担心聚乙烯材料的强度，于20世纪60年代中期研发金属对金属髋关节置换。许多学者尝试其他材料替代聚乙烯，1970年，巴黎人Boutin实施了第一例陶瓷对陶瓷全髋关节置换术。鉴于其硬度和耐刮擦，氧化铝是一种优异的关

5、节面材料，这在当时就如今天一样被意识到了。首例陶瓷全髋关节在髋臼侧用非骨水泥固定，而在股骨侧用骨水泥将陶瓷头固定于股骨柄。尽管氧化铝陶瓷的摩擦性能在应用伊始就备受赞誉，实践中仍存在问题。陶瓷材料非常脆，存在碎裂的可能。它们确实发生了，虽然并不常见。陶瓷头与柄锥之间的骨水泥固定是避免两者之间因匹配不精确而造成应力过高的解决方案。然而，髋臼侧固定不牢常导致松动和疼痛，虽然由于缺乏炎性颗粒，很少观察到明显的骨质缺损。臼杯早期松动的解决办法有两大流派：法国派使用骨水泥固定氧化铝臼杯，而德国的Mittelmeier创建了一套新的系统，使用带螺纹的陶瓷臼杯，将其“拧”入髋臼。该系统同时使用压配

6、式股骨假体，陶瓷头和股骨假体金属连接部的制造工艺也更加精确。制造工艺的改进使陶瓷头和股骨柄的匹配更佳，不必再使用骨水泥固定。随着假体设计和手术技术的进步，早期和中期结果改善，两大流派都获得一定程度的早期成功。与此同时，Charnley使用的聚乙烯设计仍持续蓬勃发展。　　20世纪70年代和80年代，低摩擦关节置换术固定方式和材料的改进占主导地位。多数人认为假体失败由骨水泥导致，从而产生“骨水泥病”这个术语，为了规避术中骨水泥的使用，从而推动了非骨水泥假体的发展，并出现“组配式”髋臼，将金属臼杯植入后再将聚乙烯内衬打入锁定装置。承重功能和固定功能的这一重要分离，使得两者均可获得优化，是

7、这一时期的关键进展。20世纪80年代末到90年代初，全聚乙烯髋臼假体的高失败率被广为关注，因此，1994年召开的共识会议将非骨水泥髋臼杯和骨水泥股骨假体的组合，也就是混合型全髋关节，视为标准。然而，骨溶解和假体失败仍有发生，随着适应证的扩展，更年轻和更活跃的患者开始接受全髋关节置换术，失败的数量和骨缺损的程度越来越引人注意。与此同时，陶瓷对陶瓷髋关节置换术也在继续使用。法国流派的领导者是Boutin的学生LaurentSedel，他坚信陶瓷技术是最佳选择，并致力于改善该项技术。他与一家法国制造商Ceraver一起工作，采用德国人开发出来的柄颈锥部设计制造技术，使得不再需要用骨水泥固

8、定陶瓷头。他还开始使用骨水泥固定改良的钛合金柄，获得了巨大成功(见图1和图2)。但髋臼假体仍是困扰长期结果的关键因素。一体化陶瓷臼杯，无论是骨水泥固定还是非骨水泥固定，其松动率均高到令人无法接受，从而导致翻修(见图3)。Laurent描述“这种翻修很容易”，因为溶骨较少，这仍是陶瓷关节面的优势，鼓励其使用者继续优化并寻找髋臼固定的解决方案。有些外科医生欣赏Mittelmeier设计，这种假体在世界范围内销售，欧洲和亚洲有很多植入病例(见图4)。1985年，Richards公司将该产品引入美国，但由于外科医生不熟悉螺旋式臼杯技术，操作存在难度，该假体并未获得商业成功。回顾来看，该假体

9、的设计的确存在一些问题。螺旋式臼杯难以将假体放置在正确的位置上，粗大的螺纹增加了调整假体位置的难度，再次定位或反向拧臼杯时往往会破坏髋臼，并影响固定的质量。陶瓷头颈长有限，加长头有一个巨大的陶瓷外延，呈蘑菇状。这种设计会导致撞击，增加陶瓷碎屑和臼杯应力，两者均易导致松动。股骨假体也存在问题。虽然早期股骨假体开始使用压配设计，但无微孔或其他涂层，股骨柄松动率很高。由于这些问题开始变得明显，而其他系统可获得更好的短期和中期结果，因此，三到四年后，该产品最终退出美国市场。图1：骨水泥固定一体化陶瓷臼杯。这两名患者均为术后16年(由LaurentSedel提供)。图2：与图1中患者使用的假

10、体类似陶瓷臼和陶瓷头。图3：非骨水泥固定一体化陶瓷髋臼设计图4：Mittelmeier或Autophor设计，旋入式一体化髋臼　　20世纪90年代中后期，研究证实磨损和颗粒疾病是假体松动和骨溶解的元凶，同时，几种非骨水泥股骨柄获得了非常优异的中期结果，此时的关注焦点开始集中于关节面材料。制造商发现氧化会影响聚乙烯的质量，开始在真空或惰性气体环境下消毒聚乙烯。虽然这些方法的确可以改善中长期的聚乙烯磨损，但磨损依然是个问题。也就是在这个时候，硬对硬关节面开始再度流行。经过