髖臼教學(xué)培訓(xùn)課

1、Bi-polar Bi-clad BIOMET PRODUCT TRAINING Acetabular Anatomy (髖臼解剖）髖臼解剖） 2 Shell Design 外杯外杯設(shè)計原理設(shè)計原理 3 4 髖臼杯的固定髖臼杯的固定 Anterior / Posterior Column Fixation 依靠前后柱固定依靠前后柱固定 5 Anterior / Posterior Column Fixation（前后柱固定）（前后柱固定） 6 Cup Position 臼杯位置臼杯位置 0Horizontal Cup, Cup is Closed （外展角） 臼杯0水平位時,臼杯關(guān)閉 7 20

2、21/3/26 30 Opening, Possible Impingement 30開角,有可能引起碰撞 30 Cup Position 臼杯位置臼杯位置 8 2021/3/26 45 Opening,Recommended Lateral Opening 45-40外展角 45 Cup Position 臼杯位置臼杯位置 9 2021/3/26 90 Open,Too Vertical, Possible Dislocation 90開角,引起脫位 90 Cup Position 臼杯位置臼杯位置 10 2021/3/26 Cup Orientation - 45/0,僅有外展角僅有外展角

3、,無前傾角無前傾角 11 Cup Orientation - 60/20,外展角外展角60,前傾角前傾角20 12 Cup Orientation - 45/20,外展角外展角45,前傾角前傾角20 13 CUP (髖臼杯分類）髖臼杯分類） Primary 初次手術(shù)臼杯初次手術(shù)臼杯: Cemented （骨水泥杯）Bio-Clad Cementless （生物杯） Universal 2 孔,單涂 Rimcup 雙涂 Regenerex Rinloc+ Exceed ABT Revision 翻修手術(shù)臼杯翻修手術(shù)臼杯: Cemented （骨水泥杯）無 Recovery Cage Cement

4、less （生物杯） Universal 多孔 Regenerex Rinloc+ 14 Universal Acetabular Shells （U杯）杯） Hemisphere （半球形設(shè)計）（半球形設(shè)計） 17 rim flare（17邊緣擴(kuò)張）邊緣擴(kuò)張） Solid with apical hole option （無孔臼杯）（無孔臼杯） 2 hole 、Multi-hole option with rim screws at 58mm and above （2孔、多孔杯可選孔、多孔杯可選, 58mm以上配有邊緣螺釘孔）以上配有邊緣螺釘孔） Ream = Line to Line （研

5、磨技術(shù)（研磨技術(shù)=號對號）號對號） Porous Plasma Spray（專利（專利PPS微孔涂層涂層微孔涂層涂層） Ringloc 1984 年由年由Dr. Carl Nelson/ Little Rock, AR設(shè)計設(shè)計 Universal Shell VS Full Hemisphere Shell （Universal外杯與正半球型外杯的比較）外杯與正半球型外杯的比較） Universal Rim Flare Full Hemisphere Universal Ream = Line to Line（號對號） Full Hemisphere Ream = Under ream 2mm

6、 （2mm壓配） 16 多種臼杯選擇多種臼杯選擇 17 Universal髖臼銼與髖臼假體的髖臼銼與髖臼假體的一一對應(yīng)關(guān)系一一對應(yīng)關(guān)系 磨磨到到50mm 使用使用 50mm 試試模模 假體使用假體使用50mm 髖臼髖臼杯杯 18 Porous Plasma Spray （PPS微孔涂層）微孔涂層） 19 20 21 6 to 8 tabs on the Shell Rim create an interference fit with the liner. 12 to 16 Notches on Liner provide flexibility in placement of liner a

7、nd added rotational stability. ArCom or ArCom XL Polyethylene Liner Thickness Range from 3.8mm to 15.8mm with 28mm Head. Lowest amount of Micromotion on the market. 獨(dú)特的鎖定機(jī)制獨(dú)特的鎖定機(jī)制 - RingLoc 獨(dú)特的鎖定機(jī)制獨(dú)特的鎖定機(jī)制 - RingLoc 1992上市 超過19年的優(yōu)異臨床結(jié)果 可靠的卡環(huán)鎖定裝置. 抗拔出強(qiáng)度660 lbs. 抗撬出強(qiáng)度650 lbs. 完美的內(nèi)襯與外杯的匹配 內(nèi)襯支撐面積達(dá)84.9% D

8、ata derived from Rosner BI, Postak PD and Greenwald AS Ringloc Clinical Studies #1. “Press fit Stability of Uncemented Hemispheric Acetabular Components: A Comparison of Three Coatings”; Markel D, et.al.; International Orthopedics Spring, 2000. Plasma Sprayed cups compared to beads and fiber mesh co

9、ated cups. Plasma Sprayed cup withstood greatest tangential loads. #2. “Hemispherical Titanium Plasma Spray Coated Acetabular Components: 5 to 9 Year Follow-Up Study”; Ranawat C, et.al.; AAHKS Meeting, Nov. 2001. Results N=225 F/U= Avg. 7 years 100% cups achieved solid bone ingrowth. 5 Revisions (1-

10、Instability Head W, et.al.; AAOS Meeting, Feb, 2001. Results N=104 F/U = Avg. 6 years 100% survivorship Osteolysis 0% Loosening 0% 27 A線 B線 后上后上 后下 前上 前下 A線:起自髂前上棘,經(jīng)過髖臼中心平分髖臼 B線:與第一條線垂直 Screw Placement 螺釘位置螺釘位置 28 Posterior-Superior Location, Between 11:00 & 2:00 Into Posterior Column In line with R

11、esultant Force 螺釘位于后上象限,11:0-2:00點(diǎn)之間應(yīng)用 合力打入后柱 Screw Placement 螺釘位置螺釘位置 附加的螺釘附加的螺釘固定增加固定增加假體早期假體早期穩(wěn)定比率僅提高穩(wěn)定比率僅提高 9% 附加的螺釘附加的螺釘只針對固定不穩(wěn)臼杯提供初始穩(wěn)定性只針對固定不穩(wěn)臼杯提供初始穩(wěn)定性 附加的附加的螺釘是造成假體松動的原因之一螺釘是造成假體松動的原因之一 Screw Placement 螺釘位置螺釘位置 What about screws?螺釘?shù)穆葆數(shù)慕嵌冉嵌?要特別留意將螺絲要特別留意將螺絲 鉆方向正確放入螺絲鉆方向正確放入螺絲 孔孔, ,以以避免使避免使螺釘角螺

12、釘角 度度過大過大. 角度過大將會導(dǎo)致角度過大將會導(dǎo)致 螺釘頭螺釘頭在內(nèi)襯面上在內(nèi)襯面上的的 撞擊撞擊從而妨礙內(nèi)襯被從而妨礙內(nèi)襯被 放入正確的位置放入正確的位置 31 Size of Screws:螺釘大小 Rim Screws = 5.0mm 邊緣螺釘: 5.0mm （目前多不用） Dome Screws = 6.5mm 臼杯螺釘: 6.5mm What about screws? 螺釘選擇螺釘選擇 Dome Screws: 臼杯螺釘 6.5mm Titanium Low-Profile,鈦合金,低切跡 3.2mm Drill Bit 鉆頭 3.5mm Hex Screwdriver 螺絲起

13、子 Rim Screws: 邊緣螺釘 （58mm髖臼以上） 5.0mm Screws 2.8mm Drill Bit 鉆頭 2.5mm Hex Screwdriver 螺絲起子 What about screws? 螺釘選擇螺釘選擇 33 Full Hemisphere Shell and Liner Sizing（內(nèi)襯的匹配（內(nèi)襯的匹配) Shell Liner Size 40mm 20 42mm20 44mm21 46mm22 48mm22 50mm23 52mm23 54mm24 56mm24 58mm25 60mm 25 62mm 26 64mm 26 34 Liner Options

14、 (內(nèi)襯）內(nèi)襯） 35 Polyethylene: History（聚乙烯的歷史）（聚乙烯的歷史） 1960 1960年年9 9月月John CharnleyJohn Charnley成功成功制造了第一個超高制造了第一個超高分子聚乙烯分子聚乙烯UHMWPEUHMWPE關(guān)關(guān) 節(jié)節(jié), ,并于并于1111月進(jìn)行了第一臺手術(shù)月進(jìn)行了第一臺手術(shù), ,選擇的是選擇的是22.225mm22.225mm高拋光金屬頭。高拋光金屬頭。 如今在如今在美國美國, ,有有60%60%的髖關(guān)節(jié)手術(shù)的髖關(guān)節(jié)手術(shù), ,100%100%的膝關(guān)節(jié)手術(shù)使用的膝關(guān)節(jié)手術(shù)使用聚乙烯產(chǎn)品聚乙烯產(chǎn)品 36 Polyethylene: Hi

15、story（聚乙烯的聚乙烯的歷史）歷史） 1962 1980s1998-2001 1992 1st Gen. HXLPE 2004 37 ArCom是是BiometBiomet專門研發(fā)的專門研發(fā)的聚乙烯聚乙烯, , 應(yīng)用應(yīng)用在很多骨科植入物的負(fù)重面。在很多骨科植入物的負(fù)重面。 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 38 絕大多數(shù)的骨科器械生產(chǎn)商向上游供應(yīng)商采購“傳統(tǒng)的”聚乙烯。 多年來,其他很多公司做了各種嘗試來改善傳統(tǒng)聚乙烯的磨損。 Biomet是唯一由自己完成聚乙烯固化工藝的骨科器械公司,完全按照設(shè)計需 要自行控制工藝流程,1993年上市,采用Gamma (33kGy) 在氬

16、氣環(huán)境下滅菌包 裝。 ArCom 是目前唯一被臨床證明能夠有效降低磨損40%的產(chǎn)品（相對傳統(tǒng) 聚乙烯）。 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 39 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯襯 材料特性帶來的臨床材料特性帶來的臨床問題問題: 1、磨損率:硬度 2、氧化度:自由基引起 磨損-內(nèi)襯變薄-內(nèi)襯損壞-手術(shù)失敗 磨損-磨屑產(chǎn)生-骨溶解-手術(shù)失敗 氧化-內(nèi)襯脆性增大,分層、碎裂等-手術(shù)失敗 40 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 為了解決聚乙烯材料特性帶 來的臨床問題,對非交聯(lián)的聚 乙烯材料進(jìn)行交聯(lián)處理（射 線消毒）,以增加其

17、抗磨損特 性,同時要平衡其抗氧化能力。 41 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） Poly Liner （聚乙烯內(nèi)（聚乙烯內(nèi) 襯襯 ） Arcom 聚乙烯工藝: 樹脂粉末-水中加溫加壓成型-形成棒料備用-無氧包裝-無氧環(huán)境下高溫 退火-加工成型-滅菌-包裝 42 Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 43 為什么要使用高交聯(lián)聚乙烯為什么要使用高交聯(lián)聚乙烯? Poly Liner （聚乙烯內(nèi)聚乙烯內(nèi) 襯）襯） 1、提高抗磨損性,減少磨屑的產(chǎn)生 2、副作用:會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的自由 基,必須對聚乙烯材料進(jìn)行后處 理以解決材料氧化問題 Biomet Hip Products

18、 第一代高交聯(lián)的加工工藝第一代高交聯(lián)的加工工藝 Bulk consolidated bar 50 to 100 kGy Irradiation Re-melting SterilizationMachining Ram Extruded Barstock 100 kGy IrradiationAnneal SterilizationMachining 45 Re-melt: 140 c Eliminates free radicals 消除自由基 Forces additional crosslinking 強(qiáng)化交聯(lián)程度 Weakens the polyethylene 強(qiáng)度降低,抗磨損性降低

19、 Longevity (Zimmer) Durasul (Zimmer) Marathon (DePuy) XLPE (Smith Nephew) Biomet Hip Products 第一代高交聯(lián)的加工工藝第一代高交聯(lián)的加工工藝 結(jié)果: Decreased strength 聚乙烯強(qiáng)度降低 Decreased fracture resistance 碎裂性增加 Higher dose = greater strength reduction 射線劑量越大,強(qiáng)度降低越多 Published reports of Longevity liner failures JBJS April 2004

20、: Case Report JBJS Oct. 2007: Currier et al. Rim Cracking 46 Anneal: 140 c Eliminates SOME free radicals 消除部分自由基 Maintains strength 維持聚乙烯強(qiáng)度 Possibility of oxidation 可能會發(fā)生氧化 Crossfire (Stryker) X3 (Stryker) Biomet Hip Products 第一代高交聯(lián)的加工工藝第一代高交聯(lián)的加工工藝 47 結(jié)果 “The elevated levels of oxidation and crystal

21、linity measured in the retrieved Crossfire components after less than three years of in-vivo service are unprecedented. White banding of polyethylene, indicating severe oxidation was only previously observed with traditional components that were gamma sterilized in air, typically following 15-20 yea

22、rs of in- vivo service.” Bhattacharyya et al. ORS. March 2004 結(jié)果 Oxidation 氧化 Increased risk of cracking 碎裂風(fēng)險 Eventual delamination 最終分層 White banding 白色氧化帶 Published reports on retrievedCrossfire liners Bhattacharyya et al. ORS. March 20044 Currier et al. ORS. March, 20055 Kurtz et al. JOA. 20056 B

23、iomet Hip Products 第一代高交聯(lián)的加工工藝第一代高交聯(lián)的加工工藝 48 Must provide wear reduction 必須提高抗磨性 Employs high crosslinking Must maintain strength 必須保證材料的強(qiáng)度 Avoids Re-melting Must completely prevent oxidation 必須完全避免氧化 Goes beyond simple annealing Biomet Hip Products 第二代高交聯(lián)第二代高交聯(lián) Arcom XL 50 kGy gamma irradiated = hi

24、ghly crosslinked Mechanically Deformed to eliminate free radicals Never re-melted Oxidative Stability 47-64% wear reduction compared to ArCom 49 Biomet Hip Products 第二代高交聯(lián)的加工工藝第二代高交聯(lián)的加工工藝（Arcom XL ） ArCom ICM Barstock50 kGy Gamma Irradiation Below Melt Pre-Heat Solid State Deformation Gas Plasma Ste

25、rilization MachiningLow Heat Stress Relief 50 Biomet Hip Products Arcom XL 的磨損表現(xiàn)的磨損表現(xiàn) 51 Biomet Hip Products Arcom XL 的抗曲強(qiáng)度的抗曲強(qiáng)度 & 抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度 52 Biomet Hip Products Arcom XL 的抗張強(qiáng)度的抗張強(qiáng)度 53 Developed utilizing technology invented at Massachusetts General Hospital (MGH) 由MGH 發(fā)展的先進(jìn)技術(shù) Further improve wear

26、by employing higher crosslinking 通過提高交聯(lián)程度降低磨損 Prevent Oxidation (Better than 1st Gen. Annealed) 防止氧化 Maintain Strength (Better than 1st Gen. Re-melted) 維持材料強(qiáng)度 Application in Hips & Knees 用于髖、膝關(guān)節(jié) Biomet Hip Products 54 100 kGy gamma irradiated = highly crosslinked Vitamin E doped to neutralize free r

27、adicals Never re-melted Oxidatively stable Oxidative performance better than sequentially crosslinked 99% wear reduction when compared to ArCom Biomet Hip Products 55 E-Poly: HXLPE Biomet Hip Products 56 Environmental Stress Cracking Test (ESC) 環(huán)境應(yīng)力分裂實(shí)驗環(huán)境應(yīng)力分裂實(shí)驗 Oxygen Rich Environment 富氧環(huán)境 Body Temp

28、 身體溫度 Cyclical Loading 周期負(fù)載 Biomet Hip Products 57 Oxidative Performance: E-Poly 氧化表現(xiàn)氧化表現(xiàn) Biomet Hip Products 58 Sequentially Crosslinked HXLPE 交聯(lián)情況交聯(lián)情況 Biomet Hip Products 59 Strength greater than re-melted HXLPE Vitamin E infusion eliminates oxidation without re-melting. This maintains strength Ultimate Tensile Strength (MPa) Biomet Hip Products 60 Wear Reduction Volumetric Wear mm3/million cycl