徐步国 综述 严世贵 审校

    (浙江大学医学院附属第二医院骨科，杭州310009)

    20世纪60年代Jone Charnley根据髋关节低摩擦生物学原理，提出金属股骨头和聚乙烯髋臼组合获得巨大成功，一度成为衡量其他关节关节置换手术的金标准。随着全髋关节置换术的广泛开展，人们逐渐认识到影响人工关节寿命最主要的原因是假体无菌性松动[1]，其最常见的发生机制是关节假体磨损产生的颗粒导致的骨溶解，文献报道最主要的磨损颗粒是聚乙烯颗粒[2]。为了改善传统超高分子量聚乙烯抗磨损性差的缺点，随着材料学和制造工艺进步，近年来临床上对金属-高交联聚乙烯、金属-金属、陶瓷-陶瓷界面组合进行了更多的应用和研究，取得阶段性成果，这些进展给了医生更多的选择。

    1 金属--聚乙烯界面

    传统金属-超高分子量聚乙烯界面仍然是临床应用最多、最广的关节组合。目前临床多采用的钴铬合金和聚乙烯配对，具有较低的摩擦系数和较好的组织相容性优点。长期随访结果显示该种界面组合的15年以上假体生存率可达85%[3]。聚乙烯内衬较金属、陶瓷内衬优势之一是聚乙烯内衬可以制成防后脱位的高边；此外，金属-聚乙烯因为撞击而导致的磨损及后果较陶瓷-陶瓷和金属-金属组合轻的多。

    随着金属-聚乙烯界面的广泛应用，聚乙烯磨损导致的骨溶解引起人们广泛关注。理论上，聚乙烯内衬具有每年0.1 mm磨损率，但是由于骨水泥屑、骨碎屑等第三方颗粒存在导致三体磨损，会加速聚乙烯材料的磨损[4]。文献报道金属-聚乙烯界面总的磨损率为每年0.04～0.2 mm，而Dumbleton等[5]研究认为聚乙烯的磨损阈值是每年0.1 mm，超过该值，骨溶解的发生率极大。Harris[6]对应用金属-聚乙烯界面全髋关节置换(THA)患者进行术后6年随访研究发现，约20%患者出现骨溶解。正是由于普通超高分子量聚乙烯抗磨损性能较差，易于老化，人们对于聚乙烯材料的改性进行多方面的探索。

    2 高交联聚乙烯界面

    高交联聚乙烯材料自1999年开始广泛应用于临床，系由惰性环境γ射线照射，打断碳碳分子和碳氢分子的共价连接，在相邻碳分子间形成交联，同时或随后热处理可以促进交联并清除自由基。高交联材料和普通聚乙烯相比，具有更高的强度和耐磨损性能。经研究证实前者的磨损率约为后者的1/8或1/10[7]。由于热处理温度和放射处理方法的不同，所产生的高交联材料性能也有所差异[8]。

    聚乙烯内衬的磨穿是蠕变和磨损2个因素共同作用的结果。线性磨损和蠕变在最初1～2年较严重 ......