人工關節(jié)置換中的一些熱點問題

人工關節(jié)置換中的一些熱點問題HongCai,MDDepartmentofOrthopaedicSurgeryPekingUniversityThirdHospitalBeijing,China1整理課件ppt髖關節(jié)置換摩擦界面的選擇?膝關節(jié)置換如何獲得高屈曲?人工關節(jié)置換中的一些熱點問題2整理課件ppt髖關節(jié)置換摩擦界面的選擇金對金（MetalOnMetal）金對陶（MetalOnCeramic）陶對陶（CeramicOnCeramic）金屬對聚乙烯（Metal

OnPE）陶瓷對聚乙烯（CeramicOnPE）硬對硬（HardOnHard）硬對軟（Hard

OnSoft）3整理課件ppt磨損穩(wěn)定活動度髖關節(jié)置換摩擦界面的選擇－需要考慮的問題4整理課件ppt摩擦面的要求產生最少的磨損顆粒產生的磨損顆粒的生物學反應良好具有最低的骨溶解可能具有最低的摩擦系數(shù)磨損無菌性松動5整理課件ppt影響磨損顆粒產生的因素病人的特點（活動量、年齡、體重）關節(jié)摩擦面材料的特性關節(jié)摩擦面的直徑表面粗糙度第三體磨損的存在6整理課件ppt關節(jié)摩擦面材料的特性

硬度不同界面間的線性磨損7整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）SirJohnCharnley（1911－1982）失?。璗eflonEarly60’s－HDPE（高密度聚乙烯）對22mm的不銹鋼股骨頭Later60’s－鈷鉻合金股骨頭，增大直徑，使用超高分子聚乙烯低磨損理論Bonecement(PMMA)高分子聚乙烯8整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）內襯的加工（一次加工成型、從棒材切割）更好的鎖定機制（微動、背面磨損）滅菌及儲存更耐磨的高交聯(lián)聚乙烯相對應摩擦界面的改進（陶瓷頭）現(xiàn)代改進9整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）

滅菌及儲存不能高溫高壓消毒（材料降解和永久變形）環(huán)氧乙烷（ethyleneoxide，ETO）消毒（穿透力差，消毒可能不完全）γ消毒（降解、交聯(lián)、形成自由基、氧化）在惰性氣體中使用特定放射劑量的γ線消毒，縮短“貨架上時間”10整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）

更耐磨的高交聯(lián)聚乙烯Zimmer－LongevityDepuy－MarathonSmith&Nephew－XLPEStryker－Crossfire在髖關節(jié)中高交聯(lián)聚乙烯表現(xiàn)出更優(yōu)異的耐磨性，減小80％～90％膝關節(jié)更適用中等交聯(lián)度的聚乙烯國產？11整理課件ppt更堅硬，磨損顆粒最小減少骨溶解和假體松動陶瓷顆粒的化學組成、大小和形狀使其生物學活性很低，細胞毒性小于金屬離子適合金屬超敏的患者陶瓷（ceramic）12整理課件ppt陶瓷（ceramic）13整理課件ppt陶瓷（ceramic）

－碎裂14整理課件ppt陶瓷（ceramic）

－錐度15整理課件ppt金屬對金屬穩(wěn)定性低磨損（0.005mm/y）活動范圍更大（頭直徑大）16整理課件ppt金屬對金屬（第一代）1960年第一代金對金假體早期失敗率高

*

表面處理

*

假體設計

*

赤道磨損

*

邊界潤滑70年代被金屬對聚乙烯取代

17整理課件ppt金屬對金屬（第二代）表面處理：更光滑潤滑模式邊界潤滑全液膜潤滑混合性潤滑隨著頭直徑↑，邊界潤滑↓，液膜潤滑↑，當頭直徑>36mm時，主要是液膜潤滑或全液膜潤滑，磨損率大大↓↓公差，↓表面粗糙度，↑增加頭直徑18整理課件ppt金屬對金屬（第二代）假體設計材料:高碳Co-r:>0.2%w/w（磨損率更低）

低碳:<0.05%w/w

鍛造和鑄造減小公差（clearance）

如果公差（clearance）同時達到最合適值時金屬表面為全液膜潤滑，為最優(yōu)假體19整理課件ppt金屬對金屬

Ebeid通過對翻修時回收的MOM假體的研究發(fā)現(xiàn)：磨損率大約是5μm/年，相當于1立方毫米/年磨損顆粒較聚乙烯顆粒小至納米級（10-120nm，平均40nm）磨損低，但磨損顆粒數(shù)量不少如果假體位置不良，MOM磨損明顯增加20整理課件ppt金屬對金屬

潛在問題金屬離子的毒性（Co和Cr離子）納米級的金屬磨損顆?？稍隗w內沉積數(shù)十年鈷離子主要存在于心、肝、頭發(fā)鉻離子：肺、腎Germain等體外實驗：高濃度的納米級金屬離子對人的成纖維細胞和巨噬細胞有毒性作用Visuri對北歐人群近30年的回顧性研究，腫瘤發(fā)生率沒有明顯區(qū)別Grubl等對第一代MOM（McKee-Farrar關節(jié)）進行的10年隨訪，也沒有發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生率增高在腎功能異常和育齡婦女中仍需慎重金屬過敏局部淋巴細胞反應（ALVAL）聲響21整理課件ppt陶瓷對金屬22整理課件ppt穩(wěn)定性和活動度23整理課件ppt磨損－－盡可能的耐磨，但需綜合考慮預期、活動量、安裝技術要求等穩(wěn)定－－越大越穩(wěn)定活動度－－頭直徑，頭頸比，手術技術，術后因素等髖關節(jié)置換摩擦界面的選擇－需要考慮的問題經濟因素在我國可能最為突出24整理課件ppt合理化的選擇老年、低需求患者金屬－聚乙烯較大球頭減少脫位發(fā)生的風險普通聚乙烯對比高交聯(lián)聚乙烯無離子釋放的風險很少發(fā)生碎裂價格適中25整理課件ppt合理化的選擇老年、需求中等或較高的患者金屬－高交聯(lián)聚乙烯無離子釋放的風險很少發(fā)生碎裂價格適中磨損低26整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的育齡期女性患者

1、考慮陶瓷－陶瓷或陶瓷/金屬－高交聯(lián)聚乙烯

2、避免金屬－金屬（金屬離子對胎兒的影響尚未有定論）27整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的男性或非育齡期女性患者金屬/陶瓷－高交聯(lián)聚乙烯

VS金屬－金屬VS陶瓷－陶瓷VS金屬－聚乙烯金屬離子釋放的風險性低金屬－金屬可使用大頭且無碎裂的風險注意：金屬－金屬可發(fā)生ALVAL反應，在女性更常見28整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的患者但有腎病或對金屬過敏

1、考慮陶瓷－陶瓷或陶瓷/金屬－高交聯(lián)聚乙烯

2、避免使用金屬－金屬（離子釋放的風險）29整理課件ppt髖關節(jié)置換摩擦界面的選擇?膝關節(jié)置換如何獲得高屈曲?人工關節(jié)置換中的一些熱點問題30整理課件ppt標準

TKA

良好的功能

緩解疼痛

功能重建

長期的滿意度

90~95%存活率

@15~20Y我們關心什么?31整理課件ppt我們關心什么?標準TKA的局限

從事劇烈的活動

體育,職業(yè),信仰,文化

跪地,下蹲,盤腿

屈曲

(>135o)

壽命

越來越多的年輕患者的TKAs

磨損，松動32整理課件ppt高屈曲TKA

兩個目標

高度屈曲

從事更高要求的活動

高屈曲時的安全性

磨損

(邊緣承載)

松動

(屈曲位的剪切力)

穩(wěn)定性

(脫位)33整理課件ppt高屈曲

TKA

設計特征

重建膝關節(jié)正常的運動學

股骨后滾,脛骨內旋

避免限制性的因素

后方撞擊

前方撞擊

髕股關節(jié)過度緊張

減少危害因素

邊緣承載

(接觸應力

↑)34整理課件ppt一般設計特點

后穩(wěn)定假體

(固定平臺&

旋轉平臺)

確保股骨后滾

Post-Cam幾何學

第三關節(jié)

post&cam減少接觸

旋轉導向

35整理課件ppt一般設計特點

避免后緣撞擊

&邊緣承載

股骨后髁半徑

↓

后髁的延伸

PE后唇的斜切36整理課件ppt一般設計特點

高屈曲PE的形狀

PE前唇的斜切

post更短&前方有斜面

髕股關節(jié)的改進

髕股溝加深&延長

前翼更薄

37整理課件ppt存在爭論…

并無顯見的臨床優(yōu)勢

患者無迫切的預期

能否增加患者滿意度

是否都需要高屈曲

壽命

↓

磨損

↑

松動

↑

38整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?39整理課件pptPros：Mulholland(01,IntJRehabilRes)

非西方文化的日?；顒?通過全髖置換和全膝置換達到良好關節(jié)活動度的需求

在亞洲和中東國家生活中許多活動需要高屈曲

(下蹲,

跪地,坐地).

下蹲

&坐地需要關節(jié)屈曲

111o~165o.40整理課件ppt

367例西方患者TKA

多數(shù)人的習慣:肢體伸展

(73%),腿部用力

(70%),跪

(58%),庭院維護

(57%)

主要的困難:下蹲

(75%),跪(72%),庭院維護(54%)

最為重要:肢體伸展

(56%),跪

(52%),庭院維護

(50%)Pros:Weissetal(02,CORR)

對于膝關節(jié)置換的患者什么樣的功能活動最為重要?41整理課件pptPros:Meneghinietal(07,JArthroplasty)

膝關節(jié)置換以后獲得高屈曲是否對功能有益?

511TKAswithNexGen(標準)

FU3.7Y,平均活動度

119oKneesw>115o(67%)vs.>125o(12%)在

疼痛,膝關節(jié),功能評分無差異如果

>125o

，可獲得更好的上樓功能

總體功能無優(yōu)勢,但在攀登樓梯上有好的表現(xiàn)42整理課件pptCons:Mineretal(03,JArthroplasty)

TKA置換后的活動度是否是一個重要的評判標準？

684TKA患者

1YFU

活動度,WOMAC,滿意度,生活質量的提高程度之間的關系

活動度

&WOMACfunction(r=0.34)只有中度的相關

患者活動度

<95o，

WOMAC的功能評分較差

與滿意度以及生活質量提高程度相關的是WOMAC評分，而并非活動度43整理課件pptCons:Parketal(07,CORR)

亞洲的女性患者進行TKA之前的功能障礙和關心的問題

97例進行TKA術前的韓國女性

功能障礙:下蹲,畸形,跪

自我認知的重要性:行走,疼痛,跛行

關心的問題:術后疼痛,出院后的疼痛,術后的持續(xù)疼痛“高屈曲活動是最復雜的功能活動，但和其它項目相比，并非是韓國患者最關心的問題

”44整理課件pptPros

&Cons:Parketal(07,JBJSb)

亞洲膝關節(jié)置換患者最大屈曲角度和臨床結果之間的關系

333例韓國TKAs患者一年隨訪

AKS,WOMAC,SF-36的關系

和臨床結果只有很弱的相關性(cc<0.2)>120o:SF-36的社會功能評分更好

>135o:WOMAC功能評分更好

“在真正的解決了和高屈曲活動相關的問題之前，需要特別謹慎的對待，對于亞洲患者努力的提高最大的屈曲角度并不能帶來足夠的好處”45整理課件pptPros&Cons:Kimetal(inpress,JArthroplasty)

并不復雜的TKA術后患者不滿意的原因和預測

438例韓國患者TKAs一年隨訪

有原因的不滿意患者33例

(7.5%)Interview,PE,X-ray,Lab,Consultation

和置換膝相關

48.5%(16)

殘留疼痛

7,膝關節(jié)不適

6,

無法高屈曲

3(9.1%)

和置換膝無關

51.5%(17)

脊柱問題

11

無特殊原因

646整理課件ppt部分東方國家（如韓國等）和西方患者比起來對高屈曲并無特殊的需求。然而，確實存在部份患者對于高屈曲有實際的需求。

總結47整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?48整理課件pptPros:Huangetal(05,JArthroplasty)

高屈曲TKA的早期結果.最短

2Y隨訪

NexGen-LPS-Flex25vs.MatchedLPS25

屈曲:138ovs.126o(p<0.05)

能夠下蹲:80%vs.32%

無顯著性差異

AKS膝和功能評分

患者滿意度“對于高屈曲有要求的患者是一個好的選擇。然而，對于無特殊要求的患者，并無顯著的差異?！?9整理課件pptPros:Bin&Nam(07,KSSTA)

高屈曲TKA的早期結果.比較研究

@術后隨訪一年

LPS-Flex90vs.LPS90@1YFU

屈曲:130ovs.124o(p<0.05)HSS無差異

無并發(fā)癥

(骨溶解,

松動，其它)50整理課件pptCons:Kimetal(05,JBJSa)

標準和高屈曲

TKA的活動度

LPS50vs.LPS-Flex50@2.1YFU

前瞻,隨機,同時進行

屈曲

139ovs.136o(p=0.41)LPS-flex的表現(xiàn)

后髁

offset↑

高屈曲時的接觸面

AKS&HSS無差異51整理課件pptCons:Seonetal(05,Orthopaedics)

高屈曲假體和活動平臺假體

TKA的活動度比較

LPS-flex50vs.e.motion-FP50@2YFU

屈曲131ovs.129o(p=0.527)

高屈曲假體在能力方面無差異

跪

40%vs.36%(p=0.418)

坐地板

80%vs.74%(p=0.318)HSS無差異

52整理課件ppt文獻結果StudyCaseFUResultsBin(2007)KSSTA90/901YROM↑(130ovs124o),NodifferenceinHSS,NocomplicationHuang(2005)JArthroplasty28/282.6YROM↑(138ovs126o),Squat(80%vs32%),NodifferencesinAKSKSKim(2005)JBJSAm50/502.1YNodifferenceinROM(139ovs136o),HSS,NocomplicationsSeon(2005)Orthopaedics50/502YNodifferencesinROM(131ovs129o),HSSAkagi(2000)JBJSAm1825.8YROM124o,instability20%53整理課件ppt現(xiàn)在的高屈曲TKA和標準的TKA可以提供更大的屈曲角度

(2o~12o),但是并不能為患者提供大于145o的角度.

總結54整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?55整理課件ppt

20LPS-FlexMobilewclinicalsuccess

在體透視檢查

在行走

&極度屈曲承重時的活動度125oPros:Argensonetal(05,JBiomech)

高屈曲

TKA在體的運動學評估和相關設計問題56整理課件ppt

所有

20膝都有后滾

平均

（外側/內側)8mm/4mm平均脛骨內旋

5.4o(85%正常)

極少存在股骨髁抬起

伸直位10%,高屈曲位時30%Pros:Argensonetal(05,JBiomech)

高屈曲

TKA在體的運動學評估和相關設計問題57整理課件ppt

5尸體膝關節(jié)

NexGenCRvs.NexGenCR-flex最大接觸點&接觸面積

在高屈曲中前側接觸更多

在極度屈曲過程中接觸面積更廣

Pros:Mostetal(06,CORR)

在高屈曲CRTKA中改變脛股接觸面58整理課件ppt

LPS-flex(10)vs.CR-flex(10)

體內膝關節(jié)高屈曲時的熒光透視

接觸面受力，面積&應力的數(shù)學模型

屈曲↑→受力，面積，應力

↑CR-flex:內側接觸應力增加

接觸應力

<PE的強度

(20MPa)

沒有實現(xiàn)真正意義的高屈曲活動范圍

最大