人工关节的新进展(1)
人工关节转换就是对因疾病或肿瘤造成的关节破坏进行修复，解除关节疼痛、畸形和功能障碍，重建一个功能接近正常的关节。它是近30年来矫形外科学中投入最多，发展变化最突出的领域之一。目前，人工关节置换术，特别是人工髋关节和人工膝关节置换术，被认为是非常肯定的治疗方法。现在欧美等发达国家，每年仅人工髋、膝关节置换的数量已超过50万人次。
人工全髋关节的新进展
一、 假体的置入材料
髋关节是受力复杂的负重关节，在负重情况下，同时承受拉、压、扭转和界面剪切力及反复疲劳、磨损的综合作用。因此要求假体的材料必须具有足够的强度和塑形以及抗疲劳、抗磨损、抗腐蚀的能力。整个关节的安全承载能力至少应为体重的七倍。此外，由于假体长期置入体内，材料应具有良好的生物相容性，无毒副作用，耐体液的化学腐蚀和电化学腐蚀，密度低，弹性模量接近于人的皮质量。鉴于这种情况，目前的生物材料还未达到尽善尽美，只能根据综合性能匹配选用，尽可能满足生理环境和关节生物力学的要求。
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早期的人工关节是不锈钢制造的，但因其耐腐蚀性和强度不及钴合金与钛合金，已逐渐被后两者所替代。钴合金是钴基合金，其耐磨性、耐腐蚀性和综合机械性能都较好，国外有铸造型(HAYNES21)和锻造型(HAYNES25)两种，是较优良的置入材料。钛合金表面易氧化生成致密的二氧化钛膜，耐腐蚀性非常好，优于钴合金；而且密度低，约为钴合多的一半；弹性模量与人皮质骨的弹性模量接近，生物相容性好，生物界面结合 牢固，也是较理想的置入材料。但其耐磨性差，不宜用于球头的制造，只适用于股骨柄假体的制造。
近年来，随着生物学材料的不断发，国内外正在研究及发展利用喷涂技术或烧结技术，在金属外表面结合一层羟基磷灰石或聚醋酸、碳素等材料制成复合材料，藉此形成骨性结合，提高固定效果，防止松动。另外，国内外正在研究将骨形成蛋白按一定比全例与羟基磷灰石结合制成新型的人工关节涂层。但以上材料沿处于动物实验阶段，仍需长时间的观察和研究。
二、 假体的头臼配伍
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早期是金属的配伍。60年代以业，由于Charnley的发现，现在大部分假体是加工光滑的钴合多股骨头与高强度的超高分子聚乙烯髋臼相结合，有与假体连为一体的和可拆卸的两种，常用的直径为28、26mm。
90年代以来，应用较久、性能优越的超高分子聚乙烯被发现其磨屑与骨溶解、吸收有密切关系，从而导致潜在的假体松动。关节表面(在髋臼与股骨柄之间)初小为是磨屑的主要来源，而这些磨屑将被软组织及骨吸收。其中聚乙烯颗粒引起的反应最严重，不但在假体垢组织中被大量发现，甚至在远离磨损源的地方也存在。聚乙烯颗粒的直径一般在0.5μm左右，90%小于1.0μm。一般情况下，钴合金对聚乙烯的磨损每年0.1~0.2mm，而且随股骨头直径的增加，磨屑的体积也会增加。
目前金属-金属的头臼配伍又出现。同时还有陶瓷-聚合体，陶瓷-陶瓷的头臼配伍，但仍仅限于实验阶段。至今尚未找到一种新的材料能替代聚乙烯，以常规减少临床磨损。在使用聚乙烯材料时，以下几个因素可以减少磨屑的产生：聚乙烯髋臼的壁厚不应小于6-8mm；股骨头的直径应≤28mm；当聚乙烯髋臼使用金属外壳时，其外壳内侧的设计应使聚乙烯内衬与外套紧密贴配并力求机械稳定，以减少聚乙烯磨屑；作为内衬的聚乙烯应该高质量、耐麻强度极高；股骨柄的球头应为高光洁度的钴合金，另外高光洁度的陶瓷球头也在应用。
三、 假体的设计和固定技术
人工全髋关节假体，一般由髋臼、股骨头和关节柄三大部分组成。而且又可根据固定方法分为骨水泥固定和非骨水泥固定两种。
(一)髋臼假体
骨水泥固定的超高分子聚乙烯髋臼为半球形，外径与自然髋臼接近，内径与全髋关节假体的球头一致，内面光洁度要求很高，应达到镜面光，壁厚不小于6-8mm，外表面带有适当深度的横向环形沟槽和纵向沟槽，以利于假体和骨水泥的机械交锁固定。髋臼的外缘有X线显影用的金属丝环。这种髋臼适用于高龄或骨质疏松的患者。, http://www.100md.com(吕厚山)
人工全髋关节的新进展
一、 假体的置入材料
髋关节是受力复杂的负重关节，在负重情况下，同时承受拉、压、扭转和界面剪切力及反复疲劳、磨损的综合作用。因此要求假体的材料必须具有足够的强度和塑形以及抗疲劳、抗磨损、抗腐蚀的能力。整个关节的安全承载能力至少应为体重的七倍。此外，由于假体长期置入体内，材料应具有良好的生物相容性，无毒副作用，耐体液的化学腐蚀和电化学腐蚀，密度低，弹性模量接近于人的皮质量。鉴于这种情况，目前的生物材料还未达到尽善尽美，只能根据综合性能匹配选用，尽可能满足生理环境和关节生物力学的要求。
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早期的人工关节是不锈钢制造的，但因其耐腐蚀性和强度不及钴合金与钛合金，已逐渐被后两者所替代。钴合金是钴基合金，其耐磨性、耐腐蚀性和综合机械性能都较好，国外有铸造型(HAYNES21)和锻造型(HAYNES25)两种，是较优良的置入材料。钛合金表面易氧化生成致密的二氧化钛膜，耐腐蚀性非常好，优于钴合金；而且密度低，约为钴合多的一半；弹性模量与人皮质骨的弹性模量接近，生物相容性好，生物界面结合 牢固，也是较理想的置入材料。但其耐磨性差，不宜用于球头的制造，只适用于股骨柄假体的制造。
近年来，随着生物学材料的不断发，国内外正在研究及发展利用喷涂技术或烧结技术，在金属外表面结合一层羟基磷灰石或聚醋酸、碳素等材料制成复合材料，藉此形成骨性结合，提高固定效果，防止松动。另外，国内外正在研究将骨形成蛋白按一定比全例与羟基磷灰石结合制成新型的人工关节涂层。但以上材料沿处于动物实验阶段，仍需长时间的观察和研究。
二、 假体的头臼配伍
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早期是金属的配伍。60年代以业，由于Charnley的发现，现在大部分假体是加工光滑的钴合多股骨头与高强度的超高分子聚乙烯髋臼相结合，有与假体连为一体的和可拆卸的两种，常用的直径为28、26mm。
90年代以来，应用较久、性能优越的超高分子聚乙烯被发现其磨屑与骨溶解、吸收有密切关系，从而导致潜在的假体松动。关节表面(在髋臼与股骨柄之间)初小为是磨屑的主要来源，而这些磨屑将被软组织及骨吸收。其中聚乙烯颗粒引起的反应最严重，不但在假体垢组织中被大量发现，甚至在远离磨损源的地方也存在。聚乙烯颗粒的直径一般在0.5μm左右，90%小于1.0μm。一般情况下，钴合金对聚乙烯的磨损每年0.1~0.2mm，而且随股骨头直径的增加，磨屑的体积也会增加。
目前金属-金属的头臼配伍又出现。同时还有陶瓷-聚合体，陶瓷-陶瓷的头臼配伍，但仍仅限于实验阶段。至今尚未找到一种新的材料能替代聚乙烯，以常规减少临床磨损。在使用聚乙烯材料时，以下几个因素可以减少磨屑的产生：聚乙烯髋臼的壁厚不应小于6-8mm；股骨头的直径应≤28mm；当聚乙烯髋臼使用金属外壳时，其外壳内侧的设计应使聚乙烯内衬与外套紧密贴配并力求机械稳定，以减少聚乙烯磨屑；作为内衬的聚乙烯应该高质量、耐麻强度极高；股骨柄的球头应为高光洁度的钴合金，另外高光洁度的陶瓷球头也在应用。
三、 假体的设计和固定技术
人工全髋关节假体，一般由髋臼、股骨头和关节柄三大部分组成。而且又可根据固定方法分为骨水泥固定和非骨水泥固定两种。
(一)髋臼假体
骨水泥固定的超高分子聚乙烯髋臼为半球形，外径与自然髋臼接近，内径与全髋关节假体的球头一致，内面光洁度要求很高，应达到镜面光，壁厚不小于6-8mm，外表面带有适当深度的横向环形沟槽和纵向沟槽，以利于假体和骨水泥的机械交锁固定。髋臼的外缘有X线显影用的金属丝环。这种髋臼适用于高龄或骨质疏松的患者。, http://www.100md.com(吕厚山)