人工髋关节的假体分类和应用

人工髋关节的假体分类和应用 北京积水潭医院 矫形骨科 徐辉 人工全髋关节自上个世纪 60 年代上市以来， 取得了巨大的成功， 为上百万患有髋关节疾病的患者改善生活状况重返社会提供了保证， 但由于人工髋关节的长期使用， 它的使用寿命和与之相关的问题也越 来越多，例如假体松动、骨溶解骨缺损、假体周围骨折…等。因此， 生产厂家根据临床医生的经验和要求， 以及骨科生物力学和材料科学 的发展，设计和生产出不同类型的人工全髋关节。目前，国内市场上 推出的人工全髋关节有几十种，每个厂家都有好几种。如何选择假 体？各种假体的特点如何？在临床应用中应注意的问题是什么？现 将我们工作中的一些体会和经验介绍给各位同行， 希望能对您的临床 工作提供帮助。 人工髋关节假体的分类 人工髋关节的成功的临床实践得益于 Charney 医生， 他所采用的 假体均为骨水泥型关节，以后的发展多是在此基础之上进行的。一般 认为根据人工关节固定的方式， 可将其分为骨水泥固定型和非骨水泥 固定型假体。 骨水泥固定型假体按其柄的形态分为直柄和解剖柄， 按股骨柄表 面处理情况分为高抛光假体、亚抛光假体和粗糙面假体。按是否带有 颈领分为颈领型和无领型。 非骨水泥固定型假体按其固定的部位分为近端固定型、远端固 定型和混合固定型假体。按假体形态分为直柄型、解剖型和组配型。 按股骨假体表面处理的类型分为精钢沙表面、 钛喷涂表面、 珍珠表面、 钛丝表面、小梁金属骨表面和羟基磷灰石（HA）表面，也有先喷涂 钛或其他，再喷羟基磷灰石（HA） ，称为双涂层表面。近年来又以对 骨量保留的状况分为假体适配型和骨量保留性假体。 髋臼假体主要按固定方式分为骨水泥和非骨水泥固定型假体。 非 骨水泥固定假体按形态分为球面压配固定型假体和螺旋固定型假体。 压配型又分为，单半径、双半径和周边齿状设计。按表面处理不同分 为精钢沙表面、钛喷涂表面、珍珠表面、钛丝表面、小梁金属骨表面 和羟基磷灰石（HA）表面，也有先喷涂钛或其他，再喷羟基磷灰石 （HA） ，称为双涂层表面。聚乙烯又按其处理方式不同分为普通和高 交联。 按关节的界面不同可以将其分为金属对聚乙烯、 金属对高交联聚 乙烯、陶瓷对聚乙烯、金属对金属和陶瓷对陶瓷界面。由于骨水泥固 定髋臼均采用高分子聚乙烯， 因此在关节的界面上只有陶瓷对聚乙烯 和金属对聚乙烯。 各类假体的设计特点 Charney 医生所采用的是一种经过多次改进的骨水泥固定的低摩 擦型 charney 关节，关节表面为亚抛光，圆润光滑，颈部有一微领防 止假体下沉， 股骨头为 22mm， 头颈为一体。取得了良好的临床效果， 10 年存留率为 94.6%。与此同时在英国埃塞特有一位名叫 robin lim 的医生采用一种高抛光的骨水泥假体，完成 400 余例患者，随访近 30 年，股骨假体存留率达 98%。在此基础之上人们根据对骨水泥假 体的不断研究提出了各种不同的设计。 骨水泥关节应该使关节周围能均匀覆盖骨水泥，假体应该不会切 割骨水泥，使骨水泥对假体有相当的承载力。为了达到这些要求采用 假体中置器，解剖型的设计使股骨柄有一定前弓，保持假体周围骨水 泥覆盖更加均匀。提高假体的抗扭转力。主要代表假体为 SPII 假体。 而一些厂家为了提高骨水泥与假体的结合力在假体表面预涂骨水泥 或做成粗糙表面。 而高抛光双锥面假体利用骨水泥在骨髓腔内做一个完整的骨水泥 套，双锥面将假体所受到的剪氏应力转变成压应力。高抛光降低了假 体与骨水泥间结合力，相对提高了骨水泥与骨间的结合力。此外，由 于假体的高抛光，假体尖端中置器为中空中置器，允许假体在骨水泥 鞘内再次沉降，使假体与骨水泥间压合更加紧密。只要骨水泥包鞘不 发生断裂，假体将长期存留。因此，双锥面高抛光假体的长期存留率 非常高。目前常用的假体包括 tre 和 CPT 假体。 骨水泥假体是否带有颈领，代表不同的设计理念。有颈领的假体， 也分为整个颈领和仅仅在骨距部位的部分颈领。 无颈领设计主要是考 虑道假体的二次沉降，期望假体经过二次沉降，更加的稳定。部分颈 领设计期望通过骨距部分颈领的设计达到防止假体下沉， 传导应力的 作用。而整个颈领的设计，期望通过整个完整的颈领不仅有防止假体 下沉和传导应力的作用而且能够达到加压骨水泥并控制假体位置的 作用，此类假体没有中置器。 非骨水泥固定近端固定型假体，主要是利用股骨干骺端将假体把 持住，假体的稳定性是由股骨的近端干骺端提供的。由于股骨近端的 变化较大，假体的大小由股骨狭部决定。因此，假体部分与皮质骨相 接触部分，获得稳定，而部分与松质骨相接触。假体大多为无颈领设 计，允许假体进行二次沉降。假体形状可以是直柄型，解剖型和扁薄 形，矩形等。直柄型假体通过髓腔钻扩髓，确定假体大小，通过髓腔 锉重塑股骨近端，使股骨获得与假体的匹配。扁薄形股骨假体的设计 是利用扁薄的髓腔锉将髓腔内的松质骨挤压到髓腔周边， 无需进行髓 腔的磨锉，将髓腔内打压成股骨假体的形态，这样可以最大的保留骨 量。解剖型假体使假体设计考虑到股骨的自然前弓，使假体与股骨近 端的适配度更好，抗扭转力更大。 非骨水泥远端固定型假体，主要是通过股骨髓腔钻将股骨狭部附 近锉成一定长度的圆柱或圆锥形， 是此部位与假体远端骨股骨干有一 定长度的紧密接触，一般认为应该至少在 6~8cm。通过假体与股骨干 的紧密接触获得稳定。就像旗帜插入地上要有一定得深度才能立住。 而远端固定型假体的近端相对做的窄小，包绕在松质骨中，因此在假 体与股骨紧密接触的近端有应力集中区， 长期的作用会导致假体在此 部位出现断裂，为防止假体的断裂，假体一定要保持一定的粗细。由 于远端固定型假体，假体远端与股骨干紧密接触，因此会出现股骨近 端的应力遮挡，部分患者会出现大腿痛。此类假体主要包括 AML、 MP 等。 非骨水泥混合固定型假体， 主要是通过假体的远近端同时与股骨 相匹配，使假体获得稳定，通过髓腔钻磨锉假体远端部位的髓腔确定 假体的大小， 通过股骨近端锉修整股骨近端使股骨近端与假体近端相 匹配，使假体的远近端同时获得稳定。这类假体大多为组配型假体， 假体的抗扭转应力的能力明显提高。 对于非骨水泥假体表面处理有多种，目的都是期望骨长入假体， 使假体与骨间获得长期的稳定。 而对于单纯采用羟基磷灰石 HA 喷涂 的假体，是不会出现骨长入，但会被骨质包饶，被称为骨长上。目前 认为采用双喷涂的表面长期疗效更好。 此外小梁金属骨表面的假体骨 长入更好。因为小梁金属骨具有三围的立体结构，被认为对骨长入具 有结构性的骨诱导作用，使骨的张入既快又好。 对于骨水泥型髋臼假体，主要分为平口和防脱位高边型。 对于非骨水泥压配型髋臼假体，髋臼要保持一定的深度，髋臼的 稳定来自于髋臼前后壁的夹持作用。单半径的髋臼，假体应该选择较 试模大 lMM 的假体。而双半径髋臼一般选择与试模假体型号相同的 假体，髋臼表面涂层是为了增加假体与宿主骨间的稳定，有利于假体 与骨间的融合，因此假体表层涂层以粗糙或三维结构为好。 对于非骨水泥螺旋型假体，髋臼假体是旋入髋臼，靠髋臼假体周 边螺纹稳定假体， 因此髋臼的瞬时稳定较好。 但不允许反复调整位置， 髋臼松动髋臼周围骨质丢失明显。 由于这类