人工髖關節(jié)置換假體知識LindaLi

人工髖關節(jié)置換假體知識LindaLi人工髖關節(jié)置換假體知識通常來說，完整的人工髖關節(jié)由3-4部分組成：髖臼杯----髖臼杯內襯----股骨頭----股骨柄半髖關節(jié)由3-4部分組成（根據(jù)產品的不同）：雙動頭外杯----聚乙烯內襯----股骨頭----股骨柄人工髖關節(jié)置換假體知識通常來說，完整的人工髖關節(jié)由3-4部分2人工髖關節(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，水泥半髖混合髖人工髖關節(jié)置換假體知識根據(jù)固定方式的不同可分為：3人工髖關節(jié)置換假體知識根據(jù)關節(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人工髖關節(jié)置換假體知識根據(jù)關節(jié)界面的不同可分為：4最早使用的材料：木材，象牙，金箔，豬膀胱，玻璃等人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識最早使用的材料：人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識5

人工髖關節(jié)界面及材料學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的金屬，是股骨頭假體和膝關節(jié)股骨部件的首選?，F(xiàn)使用鈷-鉻-鉬合金。人工髖關節(jié)置換假體知識人工髖關節(jié)界面及材料學THA開始時采用金屬-金屬（MOM)61791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械性能使之成為植入物材料的新選擇。人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識1791年，Gregor發(fā)現(xiàn)金屬鈦，但直到1910年，才制備71962年，Charnley爵士將聚乙烯用于人工髖關節(jié)手術，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，髖關節(jié)的磨損機制主要是顆粒磨損，而膝關節(jié)的磨損機制主要是撞擊、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。使得分子鏈結構較緊密，更易抵抗沖擊和抗疲勞，所以GUR1020只用于膝關節(jié)，而髖關節(jié)采用GUR1050為原料。人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識1962年，Charnley爵士將聚乙烯用于人工髖關節(jié)手術，8此外，各制造商也對聚乙烯的制造方法和加工工藝進行了改進，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。人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識此外，各制造商也對聚乙烯的制造方法和加工工藝進行了改進，例如9生物陶瓷：1970年，Boutin植入第一例氧化鋁髖關節(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年納米復合陶瓷（含二氧化鋯）BioloxDelta（第四代）人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識生物陶瓷：人工髖關節(jié)界面及材料學人工髖關節(jié)置換假體知識10人工髖關節(jié)界面及材料學關節(jié)面潛在優(yōu)點潛在缺點COC高生物相容性，一般磨損率極低假體碎裂，彈響，造價高，手術技術要求高MOM可自我修復表面劃痕，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節(jié)置換假體知識人工髖關節(jié)界面及材料學關節(jié)面潛在優(yōu)點潛在缺點COC高生物相容11Primary初次手術臼杯: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骨小梁杯人工髖關節(jié)置換假體知識---髖臼杯Primary初次手術臼杯:Revision翻修手術臼12BiometHipProductsBiomet臼杯設計原理BiometHipProductsBiomet臼杯設計13AcetabularAnatomyIlium髂骨Pubis恥骨Ischium坐骨AnteriorRimPosteriorRimAcetabularAnatomyIlium髂骨Pubi14Anterior/PosteriorColumnFixationAnterior/PosteriorColumnFi15Anterior/PosteriorColumnFixationAnterior/PosteriorColumnFi16ShellDesign外杯設計ShellDesign外杯設計17ShellDesign外杯設計ShellDesign外杯設計18UniversalShellVSFullHemisphereShell（正半球型）UniversalRimFlareFullHemisphereUniversalReam=LinetoLine（雙半徑或多半徑）FullHemisphereReam=Underream2mm（正半球形）UniversalShellVSFullHemi19鎖定機制--

RingLoc?

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

?抗拔出強度660lbs.?抗撬出強度650lbs.?完美的內襯與外杯的匹配?內襯支撐面積達84.9%鎖定機制--RingLoc?Ringloc?6to8tabsontheShellRimcreateaninterferencefitwiththeliner.

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

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

微動發(fā)生率最低鎖定機制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeries?6to8tabsontheShellRiDataderivedfromFehringTKetal.;ClinicalOrthopedicsandRelatedResearch,October1999鎖定機制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeriesDataderivedfromFehringTKe22DataderivedfromTradonskyS.,PostakP.D.,FroimsonA.I.andGreenwaldA.S,

OrthopaedicResearchLaboratoriesoftheMt.SinaiMedicalCenter.

鎖定機制--

RingLoc?

RinglocAcetabularSeriesDataderivedfromTradonskyS.23Ilium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，經過髖臼中心平分髖臼B線：與第一條線垂直ScrewPlacement螺釘位置Ilium髂骨Pubis恥骨Ischium坐骨Ante24Posterior-SuperiorLocation，Between11:00&2:00IntoPosteriorColumnInlinewithResultantForce螺釘位于后上象限，11:0-2:00點之間應用合力打入后柱ScrewPlacement螺釘位置Posterior-SuperiorLocation，ScSizeofScrews：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SizeofScrews：螺釘大小Whatabout ?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Whataboutscrews?螺釘選擇27BiometHipProductsLiner&Head（襯&頭）RinglocArcom：10°防脫位，高邊ArcomXL:第二代超高交聯(lián)聚乙烯（標準，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

28mmBiometHipProductsLiner&He28BiometHipProductsHead（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

28mmBiometHipProductsHead（股骨頭）金屬29BiometHipProductsLiner（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（標準，高邊）ExceedABT：第四代DELTA陶瓷襯BiometHipProductsLiner（襯30BiometHipProductsLiner（襯）1955-1965年間：MOM關節(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節(jié)，當時采用非交聯(lián)聚乙烯。

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

產品1970年代起：COC關節(jié)滑面，也使CPE（陶瓷-聚乙烯）成為可能BiometHipProductsLiner（襯31BiometHipProductsPolyLiner（聚乙烯內襯）聚乙烯內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---內襯變薄---內襯損壞---手術失敗磨損---磨屑產生---骨溶解---手術失敗氧化---內襯脆性增大，分層、碎裂等---手術失敗BiometHipProductsPolyLiner32BiometHipProductsPolyLiner（聚乙烯內襯）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。BiometHipProductsPolyLiner33Primary初次手術股骨柄: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系列人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄Primary初次手術股骨柄:Revision翻修手術34人工髖關節(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柄的直徑人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄水平偏心距頸長垂直偏心距柄351892年，德國醫(yī)學博士Wolff發(fā)表了著名的Wolff定律(骨轉化定律)，這一法則得到了臨床和實驗的支持。骨的功能是承受活動期間骨組織的機械應變,骨骼具有適應這些功能需要的能力,稱為Wolff定律。Wolff定律強調由于功能活動產生確定的骨骼形態(tài)。Wolff定律即骨的愈合總是沿著骨斷端承受的生理壓應力方向生長，簡而言之，骨組織受到的應力或活動越多（合理范圍），則骨的密度及強度越高。股骨柄設計理念—關于應力遮擋Wolff定律人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄1892年，德國醫(yī)學博士Wolff發(fā)表了著名的Wolff定律36DesignedforUniformLoading

從遠端負荷轉為均衡負荷，

錐形設計避免了遠端應力的集中

應力均勻分布在近端

DistalLoadingUniformLoading人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄近端應力卸載設計：減少大腿痛減少應力遮擋股骨柄設計理念—關于應力遮擋DesignedforUniformLoading

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為什么采用3°雙面幾何錐度設計？

人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄股骨柄設計理念—關于應力遮擋為什么采用3°雙面幾何錐度設計？人工髖關節(jié)置換假體知識-38人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄股骨柄設計理念—關于微孔涂層

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結合固定僅通過機械結合來達到微孔涂層的作用：是假體底層結構與松質骨接觸的界面使假體達到充分的初始穩(wěn)定性及長期固定人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄股骨柄設計理念—關于微孔涂鈦珠燒結（Depuy）鈦絲燒結（Zimmer）閉合微孔等離子勻漿噴涂金屬蒸汽沉積法Regenerex2相加工技術人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄鈦珠燒結（Depuy）人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄40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構進行加熱，鑄件保持精確的尺寸和強度骨在鈦金屬內的長入能力是鈷鉻鉬合金的兩倍–Hoffman1人工髖關節(jié)置換假體知識---股骨柄Randomporesizeanddistributionbetween100and1,000micronsinsizeSubstrate2.Mostporesaresmall:InitialfixationMixtureoflargeandsmallpores:ContinuousfixationMostporesarelarge,butafewaresmallforinitialfixation鈦閉合微孔等離子噴涂（C-PPS）源于美國Biomet，在鈷41鈦等離子噴涂通