全髋关节置换翻修手术(5)
关节置换术早期,生理载荷下,几乎所有股骨侧假体均可出现少量相对移位,这种位移不随载荷的接触而恢复,这实际上反映假体早期发生的进一步入床过程,达到最后的相对稳定状态,即假体与骨界面之间活动量已局限于载荷与非载荷时二者弹性变量差异之间,不再进一步导致假体移位的发生。
由于假体与骨组织弹性模量的不相同,两者受同一载荷变形量不尽一致,加之假体与骨匹配不完善,造成界面之间不同程度的界面微动,那末多少量的界面微动是可以接受的呢?界面微动与假体-界面结合对骨代谢有何影响?低水平的界面微动(0~50μm)假体与骨组织接触面将形成骨组织。Pilliar动物实验证明微量活动(<28μm)骨长入假体表面不受影响。Harris证实微量在50~100μm之间,骨形成量与微动量成反比。Soballe证实如微动大于150μm可使骨生长受到抑制,促使纤维形成,难以达到骨整合。
微动对骨整合的作用,间接反映了力学环境对骨代谢的影响,间充质细胞在受到压应力时,可分化为成骨细胞,促进骨代谢向骨形成转换,受到张应力或剪切力时,又可向纤维细胞转换,形成纤维组织,界面越紧贴,接触压应力越大,界面处断骨形成也就越活跃,反之亦然。
, http://www.100md.com
2、假体磨损是关节假体基础研究中重要课题
1)人工髋关节假体发生磨损的主要部位
①股骨头假体与髋臼假体界面,金属头与聚乙烯之间磨损最常见。Amstuty报道,Charnley假体聚乙烯假体线性磨损平均0.1~0.2mm/年。相当于每年释放20×106~40×109直径<10μm的磨损颗粒。不同金属材料股骨头与聚乙烯假体磨损率不相同,钴铬合金、不锈钢、钛合金与聚乙烯假体磨损分别为0.05,0.06和0.08mm/年。聚乙烯抗磨损率能力差,近期已发展金属对金属或金属对陶瓷组合假体,金属对金属假体的磨损率仅为金属对聚乙烯假体磨损的1/40,约0.005mm/年,陶瓷对陶瓷磨损性能也较好。
②金属柄与骨水泥界面之间磨损,界面微动构成两者之间相互磨损,骨水泥填充时,假体柄表面存在空泡,混有血迹,或载荷时骨水泥蠕变,均可使两者间产生裂隙,出现微动、磨损。
, 百拇医药
③骨水泥与骨组织界面之间微动,必将产生磨损,骨形成减少并由纤维膜所替代,而磨损颗粒必将进一步诱发局部骨溶解和假体松动的加剧。
④假体涂层表面(coating)与骨界面磨损,以及假体表面处理后,其表面与基底材料弹性模量不一,载荷时表面与基底层之间出现微动,反复受力可造成表面金属颗粒或金属小珠、金属丝网或离子喷涂层剥脱。
⑤生物学固定假体各部件之间磨损,例髋臼金属底壳(杯内)内侧面与聚乙烯假体外表面之间磨损,髋臼金属杯螺钉孔与固定螺钉之间磨损,股骨头假体与股骨颈假体界面的磨损,如此假体部件之间磨损均可产生磨损颗粒,诱导骨溶解的产生。
2)假体磨损种类
Ⅰ型磨损:此为两个负重关节面发生功能活动时出现的磨损,例头与臼磨损。
Ⅱ型磨损:一个负重关节面与另一个非关节负重面之间磨损,例股骨头穿透聚乙烯假体,与骨水泥、金属或骨组织之间发生磨损。
Ⅲ型磨损:两个关节面之间夹有第三体颗粒磨损。
Ⅳ型磨损:指两个负重关节面之间磨损。
磨损类型:, http://www.100md.com(杨庆铭)
由于假体与骨组织弹性模量的不相同,两者受同一载荷变形量不尽一致,加之假体与骨匹配不完善,造成界面之间不同程度的界面微动,那末多少量的界面微动是可以接受的呢?界面微动与假体-界面结合对骨代谢有何影响?低水平的界面微动(0~50μm)假体与骨组织接触面将形成骨组织。Pilliar动物实验证明微量活动(<28μm)骨长入假体表面不受影响。Harris证实微量在50~100μm之间,骨形成量与微动量成反比。Soballe证实如微动大于150μm可使骨生长受到抑制,促使纤维形成,难以达到骨整合。
微动对骨整合的作用,间接反映了力学环境对骨代谢的影响,间充质细胞在受到压应力时,可分化为成骨细胞,促进骨代谢向骨形成转换,受到张应力或剪切力时,又可向纤维细胞转换,形成纤维组织,界面越紧贴,接触压应力越大,界面处断骨形成也就越活跃,反之亦然。
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2、假体磨损是关节假体基础研究中重要课题
1)人工髋关节假体发生磨损的主要部位
①股骨头假体与髋臼假体界面,金属头与聚乙烯之间磨损最常见。Amstuty报道,Charnley假体聚乙烯假体线性磨损平均0.1~0.2mm/年。相当于每年释放20×106~40×109直径<10μm的磨损颗粒。不同金属材料股骨头与聚乙烯假体磨损率不相同,钴铬合金、不锈钢、钛合金与聚乙烯假体磨损分别为0.05,0.06和0.08mm/年。聚乙烯抗磨损率能力差,近期已发展金属对金属或金属对陶瓷组合假体,金属对金属假体的磨损率仅为金属对聚乙烯假体磨损的1/40,约0.005mm/年,陶瓷对陶瓷磨损性能也较好。
②金属柄与骨水泥界面之间磨损,界面微动构成两者之间相互磨损,骨水泥填充时,假体柄表面存在空泡,混有血迹,或载荷时骨水泥蠕变,均可使两者间产生裂隙,出现微动、磨损。
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③骨水泥与骨组织界面之间微动,必将产生磨损,骨形成减少并由纤维膜所替代,而磨损颗粒必将进一步诱发局部骨溶解和假体松动的加剧。
④假体涂层表面(coating)与骨界面磨损,以及假体表面处理后,其表面与基底材料弹性模量不一,载荷时表面与基底层之间出现微动,反复受力可造成表面金属颗粒或金属小珠、金属丝网或离子喷涂层剥脱。
⑤生物学固定假体各部件之间磨损,例髋臼金属底壳(杯内)内侧面与聚乙烯假体外表面之间磨损,髋臼金属杯螺钉孔与固定螺钉之间磨损,股骨头假体与股骨颈假体界面的磨损,如此假体部件之间磨损均可产生磨损颗粒,诱导骨溶解的产生。
2)假体磨损种类
Ⅰ型磨损:此为两个负重关节面发生功能活动时出现的磨损,例头与臼磨损。
Ⅱ型磨损:一个负重关节面与另一个非关节负重面之间磨损,例股骨头穿透聚乙烯假体,与骨水泥、金属或骨组织之间发生磨损。
Ⅲ型磨损:两个关节面之间夹有第三体颗粒磨损。
Ⅳ型磨损:指两个负重关节面之间磨损。
磨损类型:, http://www.100md.com(杨庆铭)