人工髖關節(jié)發(fā)展

1、人工髖關節(jié)發(fā)展Master_太師人工關節(jié)發(fā)展史人工關節(jié)的早期探索階段人工關節(jié)的初步形成階段現(xiàn)代人工關節(jié)的發(fā)展階段水泥固定和生物固定共同發(fā)展1822193719381957195819701970至今 正常成人骨骼是由206塊骨頭組成,可分為顱骨、軀干骨和四肢骨三部分。人體共有78個關節(jié)，主要有肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié)、髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)、指關節(jié)、趾關節(jié)。 骨關節(jié)疾病是指以軟骨丟失及伴有關節(jié)周圍反應為特點的關節(jié)病，世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，60歲以上的中老年人發(fā)病率在70%，致殘率達53%，與心腦血管疾病、癌癥并列成為人類健康的“三大殺手”。 人工關節(jié)是為挽救已失去功能的關節(jié)而設計的人工器官，人工關節(jié)

2、置換術是20世紀最偉大的醫(yī)學成就。 1822193719381957 1822年 英國人Anthony.White醫(yī)生施股骨大粗隆下5cm截骨術，以改善髖關節(jié)功能，緩解疼痛，12個月后形成假關節(jié)。 1876年 美國人Barton施股骨小粗隆上截骨術，術后3個月扶單拐行走。 1840年-1860年 美國JM.Carnochan首先進行了下頜關節(jié)成形術，橡木片（非生物材料）置入，關節(jié)可以活動，但后來橡木片被排出而失敗，這一手術應該說是人工假體置換術的開端 。 1880年 ollier利用關節(jié)周圍軟組織形成新的關節(jié)面，首創(chuàng)了關節(jié)面成型術，以后相繼有人利用周圍筋膜，皮膚施行隔離型關節(jié)成形術。實際上國內

3、在1960年代尚有用此法者。 1919年 Beel在美國用經(jīng)鉻處理的豬膀胱施行關節(jié)成形術。 1891年 Gluck在德國用象牙股骨頭與髖臼首次進行了全髖關節(jié)置換術用鍍鎳螺釘固定假體，他還使用了骨膠作為粘合劑來固定假體，這也為骨水泥型全髖關節(jié)置換應用技術起到了啟蒙作用。 1895年 Jones設計了金鉑關節(jié)成形術。 1910年 德國Dethert用橡膠假體施行了全髖關節(jié)置換術。 1923年 Smith Petersen設計了玻璃杯關節(jié)成形術，被認為是髖關節(jié)置換術的鼻祖 ，以后用了許多不同材料做的杯效果均不佳。 1934年 Rehn用不銹鋼杯置入髖關節(jié)脫位患者的髖臼。 1938年 Smith Pe

4、tersen 發(fā)現(xiàn)牙科醫(yī)生使用的鈷鉻鉬合金材料生物惰性較強，在人體內生物相容性較好，將其做成鐘狀開口的金屬杯，全股骨頭在杯內活動做了1000例，長期療效不佳，金屬杯與股骨頭摩擦增加，股骨頭壞死疼痛。 1940年 Haboush首次在實驗室用水做潤滑劑鈷鉻鉬合金頭和丙烯酸酯髖臼假體進行磨損實驗研究。 1940年 美國Valls在美國進行了短彎柄型股骨頭假體的半關節(jié)置換術。 1941年 美國Moore和F.R.Thompson分別設置了長直柄人工股骨頭和長彎柄股骨頭 1946年1958年 Judet兄弟在法國采用了短柄的股骨頭假體進行了半關節(jié)置換術，假體由丙烯酸酯熱壓成型直柄。由大粗隆下穿出，這在

5、當時的歐洲特別流行，術后早期效果滿意，后來由于假體的磨損、松動、斷裂的并發(fā)癥，長期療效不佳。假體。后來成了Muller，Harris全髖股骨頭假體的原形 。 1950年 Moore在美國設計了自鎖式鈷鉻鉬合金的股骨頭假體。 1951年 Leventhal用鈦股骨頭，進行嘗試宣布骨可以長入鈦合金假體。 1952年-1957年間Willse等人用冷固化丙烯酸酯骨水泥進行動物試驗獲得了大量數(shù)據(jù)，為人工關節(jié)的骨水泥技術做出了貢獻。195819701970至今 1950年 Charnley進行了關節(jié)摩擦和潤滑機制研究的設想，做了動物試驗，他認為生物關節(jié)面，類似海綿具有彈性，內含滑液，使關節(jié)保持低摩擦系數(shù)

6、。那么采用潤滑液潤滑假體關節(jié)面以獲得低摩擦效應是不能的，應當尋求低摩擦系數(shù)的生物材料來制作假體以達目的，從而確立了人工關節(jié)低摩擦理論 。 1962年 經(jīng)過大量的生物材料摩擦試驗，設計出直徑22.5mm的金屬股骨頭和超高分子聚乙烯髖臼組合的假體，用聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）固定。從而創(chuàng)建了低摩擦的人工關節(jié)置換術。此后人工關節(jié)生物力學研究迅速發(fā)展，開創(chuàng)了人工關節(jié)置換的新紀元 。骨科醫(yī)生和生物力學工程師互相合作在全世界建立了許多研究中心。如材料磨損，金屬延展和疲勞性能測定，人工關節(jié)假體的設計固定技術等方面的研究，自從Charnley的低摩擦關節(jié)問世后，各類型人工關節(jié)相繼出現(xiàn)，但臨床效果都不如Char

7、nley髖關節(jié)置換術。Charnley假體具有低摩擦穩(wěn)定較少發(fā)生松動等優(yōu)點。至今Charnley人工關節(jié)置換術已成為衡量其他髖關節(jié)置換術的金標準 。 60年代 人工髖關節(jié)置換術最嚴重的并發(fā)癥是感染，Charnley人工髖關節(jié)置換術的感染率為7%，1966年Charnley首先使用了空氣層流凈化手術間，個人空氣隔離系統(tǒng)，預防性抗生素，使術后感染率大大降低。由于Charnley對人工關節(jié)作出的重大貢獻，被公認為現(xiàn)代人工關節(jié)之父 。 從人工關節(jié)發(fā)展歷史來看，假體從最初的壓力配合過度到Charnley骨水泥型全髖關節(jié)置換術。70年代以來由于骨水泥界面的老化、破裂而引起假體松動等并發(fā)癥，非骨水泥假體再度

8、興起，部分學者探索生物固定方式。1971年表面微孔型鈷鉻鉬股骨頭假體在巴黎出現(xiàn)，其特點為假體柄全長都布滿了空隙。由于遠端孔隙內骨長入牢靠而產(chǎn)生應力遮擋效應。使股骨近端骨質萎縮。因此被迫放棄了，對本類型假體的應用，至今正廣泛采用假體柄近端設計為微孔，孔徑直徑100-500um。 70年代后期出現(xiàn)了一些根據(jù)嚴密緊壓原則（full-fit，press-fit）設計的假體。假體與骨之間隙不大于1mm無頸領，柄上寬下窄，使其更適合髓腔形狀而緊密相貼，以達固定牢靠目的。在臼的方面假體分旋入型和非旋入型。 近年來出現(xiàn)了混合型固定的全髖關節(jié)置換術，1994年美國發(fā)展與共識會議正式提出，骨水泥型假體柄和非骨水泥

9、臼。目前很多專家都把混合型人工關節(jié)置換作為首選模式。60歲以上的患者多用，可早期離床活動，近10年來，非骨水泥型應用較多，優(yōu)點常用于年輕病人。骨水泥型假體近年來又變熱，由于骨水泥技術的提高和進步，如Exeter假體長期隨診，最長者達33年，最小年齡18歲。光面、無領、第三代骨水泥加壓后中置。人工關節(jié)的初期階段19381957 Smith Petersen Hip Molds19381970s Judet-Type19511960sMcBride Prosthesis1951unknowMoore-Type1960Present人工髖關節(jié)的“金標準”1960s Sir John Charnley

10、 Charnley設計的低磨損全髖關節(jié)假體，是人工髖關節(jié)置換術發(fā)展歷程上的一個里程碑。Charnley一生主要致力于髖關節(jié)研究，他的貢獻使人類受益永久，被譽為現(xiàn)代全髖關節(jié)置換術之父。 Charnley設計出金屬股骨頭與高分子聚乙烯髖臼組合的髖關節(jié)假體。由于其具有低摩擦、穩(wěn)定和松動率低等優(yōu)點，使人工髖關節(jié)置換得到巨大的發(fā)展。至今，Charnley人工髖關節(jié)仍被作為衡量其他人工髖關節(jié)的“金標準”人工髖關節(jié)的“金標準”1970s Professor Maurice E Mller 瑞士骨科醫(yī)生，在Charnley基礎上，改進全髖假體，同時 Maurice E Mller 是AO基金會創(chuàng)始人。 由瑞士

11、骨科醫(yī)生Maurice E Mller 設計，用直32MM的股骨頭代替Charnley的22mm股骨頭骨水泥型經(jīng)典假體 Charnley-Hip 19791980sCementedCPT-Modular 1990PresentCemented骨水泥型經(jīng)典假體 Exeter 1993PresentCementedIntegral Centralizer 1992PrsentCemented骨水泥型經(jīng)典假體 CPCS 2000PresentCementedElite Plus 1996PrsentCemented生物型經(jīng)典假體 SL-Plus 1996PresentOngrowth Corail

12、1997PresentOngrowth生物型經(jīng)典假體 Summit-Tapered 2002PresentIngrowthSolution 1990PresentIngrowth生物型經(jīng)典假體 Accolade 2000PresentIngrowthTri-Lock 1981PrsentIngrowth生物型經(jīng)典假體 S-ROM 1984PresentIngrowth&Press-FitEmperion 2006PrsentIngrowth&Press-Fit生物型經(jīng)典假體M/L Taper Kinectiv Neck 2007PresentIngrowthWagner-Hip 1986PrsentOngrowth3D打印、陶瓷等技術的應用3D打印金屬骨小梁HA涂層、陶瓷界面、高交聯(lián)Flat Wedge TaperCup UHMWPE陶瓷球頭和內襯髖關節(jié)假體置換后的受力分析有限元分析三維模型設計疲勞性能分析髖關節(jié)假體置換后的受力分析文獻參考1吳淑璽，寇伯龍，人工髓關節(jié)的選擇，現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2OO，420(:)l24一25.2姚濱南，人工關節(jié)基本原理與材料，哈爾濱醫(yī)藥，2004，24(1):42一44.3呂厚山，人工關節(jié)的新