人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識

人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識通常來說，完整的人工髖關(guān)節(jié)由3-4部分組成：髖臼杯----髖臼杯內(nèi)襯----股骨頭----股骨柄半髖關(guān)節(jié)由3-4部分組成（根據(jù)產(chǎn)品的不同）：雙動頭外杯----聚乙烯內(nèi)襯----股骨頭----股骨柄第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識根據(jù)固定方式的不同可分為：生物全髖，生物半髖水泥全髖，水泥半髖混合髖第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識根據(jù)關(guān)節(jié)界面的不同可分為：金-金(MOM)：金屬頭對金屬襯。金-聚乙烯（MPE)：鈷鉻鉬頭對高分子聚乙烯（高交聯(lián)）襯陶-陶(COC)：陶瓷頭對陶瓷襯陶-聚乙烯(CPE)（半陶）：陶瓷頭對高分子聚乙烯襯第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五最早使用的材料：木材，象牙，金箔，豬膀胱，玻璃等人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五

人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)THA開始時采用金屬-金屬（MOM):最早使用不銹鋼，后被更好的鈷-鉻（Co-Cr)合金（1955-1965）和鈦合金所替代。鈷-鉻合金是目前抗磨損能力最強(qiáng)的金屬，是股骨頭假體和膝關(guān)節(jié)股骨部件的首選?，F(xiàn)使用鈷-鉻-鉬合金。人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五1791年，Gregor發(fā)現(xiàn)金屬鈦，但直到1910年，才制備出高純鈦。商用純鈦分為4級，常用于制作金屬絲和附著于關(guān)節(jié)假體表面利于骨長入的纖維網(wǎng)鈦-6鋁-4釩合金良好的生物相容性及機(jī)械性能使之成為植入物材料的新選擇。人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五1962年，Charnley爵士將聚乙烯用于人工髖關(guān)節(jié)手術(shù)，但是聚乙烯磨損引發(fā)的骨溶解，最終造成假體松動是主要的問題。如何解決這個問題也成為各制造商努力地方向。在聚乙烯的磨損中，髖關(guān)節(jié)的磨損機(jī)制主要是顆粒磨損，而膝關(guān)節(jié)的磨損機(jī)制主要是撞擊、擠壓和疲勞分層磨損基于此，首先對樹脂材料進(jìn)行選擇：目前多使用GUR1020和1050，

它們的區(qū)別在于分子量的大小，1020的分子量更小。使得分子鏈結(jié)構(gòu)較緊密，更易抵抗沖擊和抗疲勞，所以GUR1020只用于膝關(guān)節(jié)，而髖關(guān)節(jié)采用GUR1050為原料。人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五此外，各制造商也對聚乙烯的制造方法和加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，例如，采用射線照射以獲取高交聯(lián)聚乙烯增加抗磨損性能，無氧或低氧包裝以延緩氧化，以及Biomet專利的維生素E處理解決高交聯(lián)的氧化問題。人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五生物陶瓷：1970年，Boutin植入第一例氧化鋁髖關(guān)節(jié)，主要問題：碎裂和移位松動。氧化鋯具有很好的抗碎裂強(qiáng)度和剛度，克服了氧化鋁的易碎問題。1995年高純氧化鋁陶瓷BioloxForte（第三代）2003年納米復(fù)合陶瓷（含二氧化鋯）BioloxDelta（第四代）人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)界面及材料學(xué)關(guān)節(jié)面潛在優(yōu)點(diǎn)潛在缺點(diǎn)COC高生物相容性，一般磨損率極低假體碎裂，彈響，造價高，手術(shù)技術(shù)要求高M(jìn)OM可自我修復(fù)表面劃痕，一般磨損率極低金屬碎屑和、或離子造成局部和、或全身長期反應(yīng)CPE磨損低于MPE假體碎裂，翻修困難MPE普遍接受磨損人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Primary初次手術(shù)臼杯:Cemented（骨水泥杯）Bio-Clad

Cementless（生物杯）Universal2孔，單涂髖臼杯RegenerexRinloc+骨小梁杯

ExceedABT陶瓷髖臼杯Revision翻修手術(shù)臼杯:Cemented（骨水泥杯）無RecoveryCageCementless（生物杯）Universal多孔，單涂髖臼杯RegenerexConstruct骨小梁杯人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---髖臼杯第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsBiomet臼杯設(shè)計原理第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五AcetabularAnatomyIlium髂骨Pubis恥骨Ischium坐骨AnteriorRimPosteriorRim第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Anterior/PosteriorColumnFixation第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Anterior/PosteriorColumnFixation第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五ShellDesign外杯設(shè)計第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五ShellDesign外杯設(shè)計第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五UniversalShellVSFullHemisphereShell（正半球型）UniversalRimFlareFullHemisphereUniversalReam=LinetoLine（雙半徑或多半徑）FullHemisphereReam=Underream2mm（正半球形）第十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五鎖定機(jī)制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeries?1992上市–超過19年的優(yōu)異臨床結(jié)果?可靠的卡環(huán)鎖定裝置.

?抗拔出強(qiáng)度660lbs.?抗撬出強(qiáng)度650lbs.?完美的內(nèi)襯與外杯的匹配?內(nèi)襯支撐面積達(dá)84.9%第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五?6to8tabsontheShellRimcreateaninterferencefitwiththeliner.

杯緣6-8個限位突起可與內(nèi)襯緊密配合?12to16NotchesonLinerprovideflexibilityinplacementoflinerandaddedrotationalstability.

襯緣12-16個凹槽將內(nèi)襯與臼杯額外加強(qiáng)抗旋?采用ArCom?或ArComXL?聚乙烯內(nèi)襯內(nèi)襯厚度3.8mm-15.8mm，配28頭(ArComXL?可以用到36mm頭）?LowestamountofMicromotiononthemarket.

微動發(fā)生率最低鎖定機(jī)制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeries第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五DataderivedfromFehringTKetal.;ClinicalOrthopedicsandRelatedResearch,October1999鎖定機(jī)制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeries第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五DataderivedfromTradonskyS.,PostakP.D.,FroimsonA.I.andGreenwaldA.S,

OrthopaedicResearchLaboratoriesoftheMt.SinaiMedicalCenter.

鎖定機(jī)制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeries第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Ilium髂骨Pubis恥骨Ischium坐骨AnteriorRimPosteriorRimA線B線后上后下前上前下A線：起自髂前上棘，經(jīng)過髖臼中心平分髖臼B線：與第一條線垂直ScrewPlacement螺釘位置第二十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Posterior-SuperiorLocation，Between11:00&2:00IntoPosteriorColumnInlinewithResultantForce螺釘位于后上象限，11:0-2:00點(diǎn)之間應(yīng)用合力打入后柱ScrewPlacement螺釘位置第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五SizeofScrews：螺釘大小?RimScrews=5.0mm邊緣螺釘：5.0mm（目前多不用）?DomeScrews=6.5mm頂部螺釘：6.5mmWhataboutscrews?螺釘選擇第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五 ?DomeScrews：

頂部螺釘 6.5mmTitaniumLow-Profile，鈦合金，低切跡 3.2mmDrillBit鉆頭 3.5mmHexScrewdriver螺絲起子

?RimScrews：邊緣螺釘（目前不用，58mm以上） 5.0mmScrews 2.8mmDrillBit鉆頭 2.5mmHexScrewdriver螺絲起子Whataboutscrews?螺釘選擇第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsLiner&Head（襯&頭）RinglocArcom：10°防脫位，高邊ArcomXL:第二代超高交聯(lián)聚乙烯（標(biāo)準(zhǔn)，高邊）ExceedABT：第四代DELTA陶瓷襯金屬頭：I型22mm，28mm，32mm，36mm陶瓷頭：I型Delta粉陶，(ExceedABT)雙動頭（金屬）：RinglocBi-Polar，I型，22mm

28mm第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsHead（股骨頭）金屬頭：I型22mm，28mm，32mm，36mm陶瓷頭：I型Delta粉陶，(ExceedABT)雙動頭（金屬）：RinglocBi-Polar，I型，22mm

28mm第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsLiner（襯）Arcom：22,28頭ArcomXL:22,28,32,36頭ABT陶瓷襯：28,32,36陶瓷頭

RinglocArcom：10°防脫位，高邊ArcomXL:第二代超高交聯(lián)聚乙烯（標(biāo)準(zhǔn)，高邊）ExceedABT：第四代DELTA陶瓷襯第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsLiner（襯）1955-1965年間：MOM關(guān)節(jié)滑面，70年代衰落；2000年后再次興起，目前逐漸衰落

1963年：JohnCharnley：MPE，金屬球頭與骨水泥固定的聚乙烯髖臼，聚

乙烯材料引入人工關(guān)節(jié)，當(dāng)時采用非交聯(lián)聚乙烯。

在美國，現(xiàn)有60%的髖關(guān)節(jié)手術(shù)，100%的膝關(guān)節(jié)手術(shù)使用聚乙烯

產(chǎn)品1970年代起：COC關(guān)節(jié)滑面，也使CPE（陶瓷-聚乙烯）成為可能第三十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsPolyLiner（聚乙烯內(nèi)襯）聚乙烯內(nèi)襯材料特性帶來的臨床問題：1、磨損率：硬度2、氧化度：自由基引起磨損---內(nèi)襯變薄---內(nèi)襯損壞---手術(shù)失敗磨損---磨屑產(chǎn)生---骨溶解---手術(shù)失敗氧化---內(nèi)襯脆性增大，分層、碎裂等---手術(shù)失敗第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五BiometHipProductsPolyLiner（聚乙烯內(nèi)襯）為了解決聚乙烯材料特性帶來的臨床問題，對非交聯(lián)的聚乙烯材料進(jìn)行交聯(lián)處理（射線消毒），以增加其抗磨損特性，同時要平衡其抗氧化能力。因而出現(xiàn)了高交聯(lián)聚乙烯，抗氧化的高交聯(lián)聚乙烯E-poly等。第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五Primary初次手術(shù)股骨柄:Cemented（骨水泥柄）Bi-Metric（UK）I型（3°）Cementless（生物柄）Bi-MetricX（US）EchoBi-Metric（US）I型Revision翻修手術(shù)股骨柄:Cemented（骨水泥柄）Bi-MetricHD/NK

Cementless（生物柄）Mallory-Head系列股骨矩替代型

ArcosModule系列人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄水平偏心距頸長垂直偏心距柄長10cm柄的直徑第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五1892年，德國醫(yī)學(xué)博士Wolff發(fā)表了著名的Wolff定律(骨轉(zhuǎn)化定律)，這一法則得到了臨床和實(shí)驗(yàn)的支持。骨的功能是承受活動期間骨組織的機(jī)械應(yīng)變,骨骼具有適應(yīng)這些功能需要的能力,稱為Wolff定律。Wolff定律強(qiáng)調(diào)由于功能活動產(chǎn)生確定的骨骼形態(tài)。Wolff定律即骨的愈合總是沿著骨斷端承受的生理壓應(yīng)力方向生長，簡而言之，骨組織受到的應(yīng)力或活動越多（合理范圍），則骨的密度及強(qiáng)度越高。股骨柄設(shè)計理念—關(guān)于應(yīng)力遮擋Wolff定律人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五DesignedforUniformLoading

從遠(yuǎn)端負(fù)荷轉(zhuǎn)為均衡負(fù)荷，

錐形設(shè)計避免了遠(yuǎn)端應(yīng)力的集中

應(yīng)力均勻分布在近端

DistalLoadingUniformLoading人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄近端應(yīng)力卸載設(shè)計：減少大腿痛減少應(yīng)力遮擋股骨柄設(shè)計理念—關(guān)于應(yīng)力遮擋第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五

為什么采用3°雙面幾何錐度設(shè)計？

人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄股骨柄設(shè)計理念—關(guān)于應(yīng)力遮擋第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄股骨柄設(shè)計理念—關(guān)于微孔涂層

為什么采用C-PPS涂層？

金屬植入物與宿主骨之間不存在化學(xué)結(jié)合固定僅通過機(jī)械結(jié)合來達(dá)到微孔涂層的作用：是假體底層結(jié)構(gòu)與松質(zhì)骨接觸的界面使假體達(dá)到充分的初始穩(wěn)定性及長期固定第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五鈦珠燒結(jié)（Depuy）鈦絲燒結(jié)（Zimmer）閉合微孔等離子勻漿噴涂金屬蒸汽沉積法Regenerex2相加工技術(shù)人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五鈦閉合微孔等離子噴涂（C-PPS）源于美國Biomet，在鈷鉻鉬材料上采用鈦微孔等離子噴涂無需對底層結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱，鑄件保持精確的尺寸和強(qiáng)度骨在鈦金屬內(nèi)的長入能力是鈷鉻鉬合金的兩倍–Hoffman1人工髖關(guān)節(jié)置換假體知識---股骨柄Randomporesizeanddistributionbetween100and1,000micronsinsizeSubstrate2.Mostporesaresmall:Initialfixatio