髖關(guān)節(jié)表面置換的歷史發(fā)展及經(jīng)驗

1、髖關(guān)節(jié)表面置換的歷史發(fā)展及經(jīng)驗         08-06-27 16:59:00     作者：徐衛(wèi)東，李甲    編輯：studa20【關(guān)鍵詞】  髖關(guān)節(jié) 發(fā)展及經(jīng)驗     長期的臨床實踐已證明，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（THA）對于髖關(guān)節(jié)炎無疑是一種有效而且耐用的治療方法，尤其是對于老年病人有非常良好的效果，假體10年生存率超過了90%1。然而對于較年輕患者來說，特別是小于55歲的男性患者

2、，全髖置換術(shù)存在較明顯的長期效果的不足較高的早期翻修率，其10年假體生存率降至80，術(shù)后16年為33。對于這一問題，早在50年前就已提出的髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)具有創(chuàng)傷小、術(shù)后活動度好、能保留較多股骨側(cè)骨量等獨特優(yōu)勢，再次被提倡來治療某些年輕和運動活躍的髖關(guān)節(jié)疾病患者。    1  歷  史    髖關(guān)節(jié)表面置換的概念已具有50多年的發(fā)展歷史，經(jīng)過不斷完善，才最終獲得了理念-設(shè)計-制造-固定方式-工具-技術(shù)等的一致意見，臨床早、中期隨訪結(jié)果優(yōu)異。目前的設(shè)計直接從SmithPetersen在1948年開始時介紹的鑄造假體

3、演化而來。    第一個全髖關(guān)節(jié)表面置換由Charnley于20世紀50年代早期研制并植入，該假體采用聚四氟乙烯樹脂-聚四氟乙烯樹脂（TeflonTeflon）為關(guān)節(jié)界面。在1960年，Townley嘗試采用金屬-聚氨酯作為髖關(guān)節(jié)表面置換的關(guān)節(jié)界面。在1967年，Muller設(shè)計了一種金屬-金屬關(guān)節(jié)界面的表面置換假體。Gerard于1970年介紹了一種雙極金屬-金屬半髖表面置換關(guān)節(jié)。該系統(tǒng)在Aufranc Vitallium杯（Howmedica Inc，Rutherford，NJ）中植入Luck杯而構(gòu)成。    采用聚乙烯髖臼和金屬

4、股骨頭假體組合并作骨水泥固定的髖關(guān)節(jié)表面置換，于1971年首先由Paltrinied和Trentani在意大利完成、以及由Freeman隨后于1974年在英國實施。同年（1974年）在德國，Wagner介紹了一種髖關(guān)節(jié)表面置換，骨水泥固定的金屬股骨頭-聚乙烯髖臼，其曾在歐洲被廣泛應(yīng)用。從1976年開始，Salzer在維也納開始使用一種非骨水泥固定的氧化鋁陶瓷-陶瓷表面置換。    在1973年于美國，Eicher和Capello研發(fā)了一種骨水泥固定的髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)，采用金屬的股骨頭和聚乙烯髖臼。在1982年，對該聚乙烯髖臼假體以附加金屬背襯來加強固定。在197

5、5年，Amstutz在洛衫磯的加州大學介紹了THARIES髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)（THARIES，total hip articular replacement using internal eccentric shells，采用內(nèi)置偏心圓杯設(shè)計的全髖關(guān)節(jié)表面置換）。該系統(tǒng)包含鈷-鉻合金的股骨假體和全聚乙烯的髖臼假體，均作骨水泥固定。在1982年，引入了骨水泥固定的等離子噴涂的金屬背襯聚乙烯髖臼。在1983年，Amstutz植入了第1例非骨水泥固定的髖關(guān)節(jié)表面置換假體，其由鈦-6鋁-4釩（Ti-6Al-4V）的股骨假體、組配式的超高分子量聚乙烯髖臼內(nèi)襯和純鈦網(wǎng)狀多孔金屬臼杯組成。在1988年，Am

6、stutz設(shè)計了另一種多孔涂層的非骨水泥固定系統(tǒng)，其由鈷-鉻合金的股骨頭、組配式內(nèi)襯和鈦-6鋁-4釩（Ti-6Al-4V）的半球形髖臼假體組成。在1989年，Buechel和Pappas介紹了另一種非骨水泥固定的髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)，其由組配式的髖臼假體和鈦氮化物陶瓷涂層的鈦合金股骨頭組成。    2  早期髓關(guān)節(jié)表面置換的失敗原因    第1代金屬-聚乙烯的髖關(guān)節(jié)表面置換界面具有快速磨損、股骨假體和髖臼杯松動、股骨頸骨折發(fā)生率較高等缺陷，由于那時沒有完全認識磨損顆粒誘發(fā)骨溶解的機理，所以當時將失敗的原因歸咎于其他因素，如股骨

7、頭的缺血性壞死、高摩擦性扭矩而導致髖臼、股骨頭假體松動等。    然而對翻修取出的股骨頭進行顯微結(jié)構(gòu)研究證實，股骨頭表面置換后并不引起股骨頭缺血性壞死。Howie等2對72例采用Wagner表面置換失敗病例翻修取出的股骨頭進行顯微結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)果認為，大多數(shù)病例的股骨頭和頸的骨質(zhì)存活。骨-假體界面松動是由磨損顆粒導致的骨溶解引起，而不是缺血性壞死所致。其他研究者也報道了相似的結(jié)果3。在采用骨水泥固定的股骨頭與髖臼宿主骨相關(guān)的半髖表面置換，以治療股骨頭缺血性壞死的臨床經(jīng)驗中，進一步證明了聚乙烯磨損顆粒在髖關(guān)節(jié)表面置換失敗中的作用4、5。  

8、0; Mai等6發(fā)表了大直徑關(guān)節(jié)面引起的摩擦性扭矩增加所產(chǎn)生的影響。同變量逐步判別分析表明，關(guān)節(jié)界面的大小是影響假體生存的唯一顯著因素。Goldsmith等研究證明隨著股骨頭直徑增大，金屬對金屬（MOM）全髖磨損呈降低趨勢。因此新一代髖關(guān)節(jié)表面置換假體采用了大直徑的MOM設(shè)計，有很好的抗磨損性能。    回顧現(xiàn)有的臨床和實驗資料可知，第1代髖關(guān)節(jié)表面置換中出現(xiàn)非常高的失敗率與置換術(shù)后股骨頭的缺血性壞死、大直徑股骨頭高摩擦性扭矩無直接關(guān)系，主要原因假體材料不過關(guān)導致的較高磨損、磨損顆粒誘發(fā)骨溶解和當時倡導的手術(shù)技術(shù)所致。當時推薦股骨假體外翻植入以降低股骨頭頸交界處的

9、張力和剪切應(yīng)力，但過度外翻放置股骨假體，則常造成術(shù)中的股骨頸切跡。為了減小摩擦性扭矩而采用小號的假體也容易導致股骨頸切跡。在以往手術(shù)中還常采用大轉(zhuǎn)子截骨術(shù)來顯露術(shù)野，如果截骨范圍過大，也會危害股骨頸。    3  髖關(guān)節(jié)表面置換的復(fù)興    金屬-金屬關(guān)節(jié)界面用于全髖關(guān)節(jié)置換的復(fù)興始于1988年7。Weber與Sulzer Orthopedics合作（Winterthur，瑞士），聯(lián)合研制了稱之為Metasul的金屬關(guān)節(jié)界面，其精確設(shè)計、由高碳鈷-鉻合金鍛造，具有非常好的耐磨損性能8。這種關(guān)節(jié)界面的假體已在歐洲大量應(yīng)用，并獲

10、得了較好的早期結(jié)果。這種耐用低磨損的關(guān)節(jié)界面可用于大直徑的關(guān)節(jié)表面，使得Heinz Wagner9于1991年在德國推出了第2代髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)，該系統(tǒng)不用骨水泥固定，髖臼假體由鈦合金外殼和Metasul金屬內(nèi)襯組成。    同年（1991年）在英國，McMinn10和Corin Medical（Cirencester，英國）合作，研制了一種基于鑄造鈷-鉻合金的髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)。最初為表面平滑、雙側(cè)壓配設(shè)計，髖臼假體是Freeman帶翼臼杯的改良。同年，McMinn介紹了一種雙側(cè)假體均作骨水泥固定的系統(tǒng)。起始的髖臼假體是去除原先的中央柱和外周的固定翼改良而成。

11、隨后，出現(xiàn)了2種不同的表面置換系統(tǒng)。由Corin Medical研制的Cermet-2000髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)和Midland Medical Technologies研制的Birmingham髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)（Midland Medical Technologies，伯明翰，英國；即現(xiàn)在的Smith&Nephew，孟斐斯，美國田納西州）。而在1996年于美國，Amstutz推出了Conserve Plus混合固定髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)（Wright Medical Technology，Arlington，美國田納西州），其雙側(cè)假體均為鑄造、熱處理、溶液退火的鉆-鉻合金所制。 

12、;   4  現(xiàn)代的髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)    現(xiàn)在，大多數(shù)主要植入物制造廠商都推出了各自的金屬-金屬髖關(guān)節(jié)表面置換系統(tǒng)（表1）。所有這些系統(tǒng)都有一些相同的特點，包括：（1）關(guān)節(jié)界面由高碳鈷-鉻合金制造；（2）髖臼假體非骨水泥固定；（3）股骨側(cè)假體骨水泥固定。然而，在這些系統(tǒng)之間也有些重要的不同特點，尤其在關(guān)節(jié)界面的冶金工藝和幾何形態(tài)，以及在髖臼和股骨假體的固定等方面，存在一定的差別。表1  目前上市的髖關(guān)節(jié)表面系統(tǒng)    髖關(guān)節(jié)表面系統(tǒng)關(guān)節(jié)界面引入年代工藝熱處理髖假體型號遞增注：HIP：熱等壓，SHT：溶液熱處理；TiVPS：鈦真空等離子噴涂4.1  關(guān)節(jié)界面    對現(xiàn)今金屬-金屬髖關(guān)節(jié)表面系統(tǒng)的最大爭議或許是關(guān)節(jié)界面的冶金工藝。雖然所有制造廠商都使用高碳鈷-鉻合金，但合金的處理工藝過程不同。合金可以鍛造，也可鑄造。如果為鍛造，假體可能需要經(jīng)歷鑄造后