全髋关节置换术之父—Charnley
在全髋关节置换术已经非常成熟的今天，我们不能忘记John Charnley，他开创了全髋关节置换术的新时代，他设计的低磨损全髋关节假体，是人工髋关节置换术发展历程上的一个里程碑。Charnley也被誉为现代全髋关节置换术之父[1] 。Charnley(1911-1982)是莱庭顿医院(Wrightington Hospital)的骨科医生。他从小生活在英格兰的北部工业区，父亲经营药店，母亲是位护士。他毕业于曼彻斯特医学院(Manchester Medical School)，二战前一直从事普外科工作，二战爆发后，他报名入伍，在著名的敦克尔敦大撤退中担任军医。然后他到了埃及，专门从事骨科，还负责整个骨科技能培训，并发明了可调节的骨折固定架。Charnley没有接受过工程学方面的任何培训，却总是组建并掌管着一个车间用来设计创造各种骨科器械原型。在军队的工作中，他积累了许多创伤的处理经验。退伍后，他到骨科医院(Orthopaedic Hospital)学习了6个月的骨科其他分支，并成为一名专业骨外科医生。1948年，Charnley到北美旅行，有人劝他定居美国，但他没有答应，因为他觉得美国不能像英国一样提供给他宽松的环境，让他在患者中试验新的治疗方法。1959年，莱庭顿医院(Wrightington Hospital)成立了髋关节外科中心。Charnley对关节置换的每个步骤—材料、磨损、感染、技术都做了详细系统的研究，而且他对患者的随访要一直做到患者死亡。
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Charley第一次做髋关节置换术大概是在1946年。当时Judet假体的已经有了较大影响，但是人们仍然更倾向于关节融合术。因为很多患者在置换Judet假体后的前几周内，髋关节会发出很响的吱吱声，给生活带来很大不便。Charnley观察到髋关节炎的患者更容易发生这种情况，从而推测可能与摩擦有关。于是，他开始做关节的润滑与摩擦实验。实验发现软骨的摩擦系数比冰还要小。为了解决髋关节响声的问题，Charnley试图寻找一种可以作为人造关节软骨的物质，这种物质既要和软骨具有同样润滑性质又不能被机体排斥。最初，他选用Teflon(聚四氟乙烯)薄层假体替代髋臼软骨和股骨头表面软骨。这种方法的早期效果很好，3个月内就可 以恢复髋关节的活动范围。
1960年，Charley发表了一篇97例低磨损髋关节置换术的报道，影响很大。到1962年，共有452例各种类型的髋关节置换术的记录。然而不幸的是在实际应用中，Teflon的耐磨损特性很差，磨损碎屑刺激引起周围骨发生严重的骨溶解，并生成肉芽肿，远期效果很差，3～4年后不得不翻修。但Charnley并没有沮丧气馁，而是仔细研究失败的原因，终于找到了一种真正的低磨损材料，即超高分子量聚乙烯，这也是目前我们广泛使用的髋臼假体或内衬材料。超高分子量聚乙烯的耐磨损特性比Teflon高500～1000倍。Charnley和他车间的技能培训对超高分子量聚乙烯的磨损特性进行了检测和实验，在1960年9月成功制造了第一个超高分子多聚乙烯关节。此后，髋关节置换术逐渐普及起来。
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Charnley又做了进一步的改进，采用金属股骨头假体，并将股骨头偏置于股骨髓腔内柄的近端以抵抗旋转力。他用骨水泥固定假体，他认为骨水泥假体不但能够更好的维持股骨假体的位置，还能更好的防止感染的扩散。因为感染始于细菌在关节腔血块中的增殖，非骨水泥假体松动后，肌肉收缩时的泵作用会使感染扩散入髓腔，而如果把假体用骨水泥固定在恰当位置，虽然关节腔也会有脓液，但脓液只会被局限在股骨假体周围，不会扩散到髓腔。他把股骨头的直径从最初的41.2mm减小到22.2mm，用特殊器械扩大髋臼。这种相对小的股骨头与相对大的髋臼组成的关节，可以使股骨头在臼窝内产生相对小的扭矩，减小摩擦。这种设计在工程学上非常符合低磨损扭矩原理，不仅磨损低，而且大大减小了剪力，有利于固定。他采用大转子截骨入路，手术通过抬高大转子暴露外侧来进行。手术结束时，再重新将大转子附着于股骨外面，以提高外展肌的扭转力矩而使关节更稳定。这虽然会使恢复期延长，但对防止髋关节的内收、外旋和脱位却至关重要。
Charnley一生写了许多文章和著作。1950年出版了《常见骨折的闭合治疗》，书中详细阐述了骨折复位的原则，今天对住院医师仍有很大帮助。1953年出版了《加压关节固定术》，书中介绍了骨愈合的基础和新术式。虽然此书被认为是骨科学的伟大著作，但当时在2年内只销售了800册，现在已停止出版了。Charnley在期刊上也发表了许多文章、信件和书评，编写医学教材的部分章节。他64岁退休后继续在一家私人诊所工作和做研究，又写出了《低磨损髋关节假体》一书，于1979年出版。
1982年，71岁的Charnley在工作中突发心肌梗死，与世长辞。Charnley一生主要致力于髋关节研究，他的贡献使人类受益永久。
参考文献:
[1]Rang M.The story of orthopaedics[M].Philadelphi-a:W.B.Saunders Company，2000:46-52.
(山西医科大学第二医院，山西太原 030001), http://www.100md.com(石俊俊，纪斌平，赵媛)
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Charley第一次做髋关节置换术大概是在1946年。当时Judet假体的已经有了较大影响，但是人们仍然更倾向于关节融合术。因为很多患者在置换Judet假体后的前几周内，髋关节会发出很响的吱吱声，给生活带来很大不便。Charnley观察到髋关节炎的患者更容易发生这种情况，从而推测可能与摩擦有关。于是，他开始做关节的润滑与摩擦实验。实验发现软骨的摩擦系数比冰还要小。为了解决髋关节响声的问题，Charnley试图寻找一种可以作为人造关节软骨的物质，这种物质既要和软骨具有同样润滑性质又不能被机体排斥。最初，他选用Teflon(聚四氟乙烯)薄层假体替代髋臼软骨和股骨头表面软骨。这种方法的早期效果很好，3个月内就可 以恢复髋关节的活动范围。
1960年，Charley发表了一篇97例低磨损髋关节置换术的报道，影响很大。到1962年，共有452例各种类型的髋关节置换术的记录。然而不幸的是在实际应用中，Teflon的耐磨损特性很差，磨损碎屑刺激引起周围骨发生严重的骨溶解，并生成肉芽肿，远期效果很差，3～4年后不得不翻修。但Charnley并没有沮丧气馁，而是仔细研究失败的原因，终于找到了一种真正的低磨损材料，即超高分子量聚乙烯，这也是目前我们广泛使用的髋臼假体或内衬材料。超高分子量聚乙烯的耐磨损特性比Teflon高500～1000倍。Charnley和他车间的技能培训对超高分子量聚乙烯的磨损特性进行了检测和实验，在1960年9月成功制造了第一个超高分子多聚乙烯关节。此后，髋关节置换术逐渐普及起来。
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Charnley又做了进一步的改进，采用金属股骨头假体，并将股骨头偏置于股骨髓腔内柄的近端以抵抗旋转力。他用骨水泥固定假体，他认为骨水泥假体不但能够更好的维持股骨假体的位置，还能更好的防止感染的扩散。因为感染始于细菌在关节腔血块中的增殖，非骨水泥假体松动后，肌肉收缩时的泵作用会使感染扩散入髓腔，而如果把假体用骨水泥固定在恰当位置，虽然关节腔也会有脓液，但脓液只会被局限在股骨假体周围，不会扩散到髓腔。他把股骨头的直径从最初的41.2mm减小到22.2mm，用特殊器械扩大髋臼。这种相对小的股骨头与相对大的髋臼组成的关节，可以使股骨头在臼窝内产生相对小的扭矩，减小摩擦。这种设计在工程学上非常符合低磨损扭矩原理，不仅磨损低，而且大大减小了剪力，有利于固定。他采用大转子截骨入路，手术通过抬高大转子暴露外侧来进行。手术结束时，再重新将大转子附着于股骨外面，以提高外展肌的扭转力矩而使关节更稳定。这虽然会使恢复期延长，但对防止髋关节的内收、外旋和脱位却至关重要。
Charnley一生写了许多文章和著作。1950年出版了《常见骨折的闭合治疗》，书中详细阐述了骨折复位的原则，今天对住院医师仍有很大帮助。1953年出版了《加压关节固定术》，书中介绍了骨愈合的基础和新术式。虽然此书被认为是骨科学的伟大著作，但当时在2年内只销售了800册，现在已停止出版了。Charnley在期刊上也发表了许多文章、信件和书评，编写医学教材的部分章节。他64岁退休后继续在一家私人诊所工作和做研究，又写出了《低磨损髋关节假体》一书，于1979年出版。
1982年，71岁的Charnley在工作中突发心肌梗死，与世长辞。Charnley一生主要致力于髋关节研究，他的贡献使人类受益永久。
参考文献:
[1]Rang M.The story of orthopaedics[M].Philadelphi-a:W.B.Saunders Company，2000:46-52.
(山西医科大学第二医院，山西太原 030001), http://www.100md.com(石俊俊，纪斌平，赵媛)