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股骨头坏死进行关节置换用什么材料好

2021-03-08
莲池小骨
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来源:互联网

关节置换手术,作为股骨头坏死常见的治疗方式之一临床应用很普遍。它是用一个假的关节来替换人体原有的真关节,并模仿人体真关节的使用功能。它虽然是个假的,但却像人体的真关节一样构造非常复杂,有很多零部件,任何一个部件出了问题都会影响关节的整体使用效果。因此置换手术没有我们想像的那么简单。

另一方面,每个人的骨骼构造、身体素质、关节需求以及经济状况等都不尽相同,患者需根据自身情况选择最符合自己情况的关节假体材质,不一定最贵的就是最好的。我们要选好材、找对医,尽可能让置入我们体内的假的关节更贴近人体真关节,使用更舒服更长久。

一、髋关节假体的构造

要想选择到最适合自己的假体,首先我们要先了解假体都由哪些零部件组成,每个部件有什么作用,知已知彼才能作出最正确的选择。

全髋置换假体是模仿人体髋关节的构造来设计的,主要由:髋臼、内衬、球头、股骨头柄等部件组成的。

髋臼杯

代替了人体本身髋臼,主要起到一个与人体自身骨组织相连接稳定性假体的作用。

内衬

主要做为关节的介面,减少髋臼杯与球头的直接摩擦。

球头

相当于代替人体原有的股骨头,接合在股骨柄上,和衬垫做关节介面来活动。

股骨柄

与球头相连接,起到固定界面、稳定旋转的作用。

以上假体部件组成了完整的仿人体股骨头结构,缺一不可,每个部件有不同的材质,可根据患者的需求特点进行多种组合。

二、髋关节假体的影响因素

不同材质不同组合的髋关假体,患者术后的效果体验是完全不同的,选择一款适合自己的假体要充分考虑假体稳定性、使用年限、髋关节活动度是否自如等诸多方面,这样才能用的更长久。假体对患者的影响因素主要有以下几个方面:

01使用寿命的影响

关节置换后假体能用多长时间是患者最为关注的问题,这里讲的使用寿命是指在正常使用条件下没有出现假体松动、感染、下沉需二次翻修的情况,这种情况下影响使用寿命的因素主要和磨损有关。所谓磨损指的是球头和内衬之间的磨损,这主要取决于这两个部件摩擦介面的选择。

■球头的材质:主要有金属球头、普通陶瓷球头、粉陶球头、黑晶球头。

其中粉陶球头磨损率最低使用寿命最长,其次是黑晶和普通陶瓷,金属球头使用寿命最短磨损率最大。

■内衬材质:主要有聚乙烯衬(普通PE/高交联PE、平衬/防脱位衬)、硬材质衬(陶瓷衬、黑晶衬、金属衬)。硬材质内衬使用寿命比聚乙烯衬更长久。

不同的球头和内衬材质组合在一起就产生了摩擦界面

髋关节作为全身最重要的关节承担着躯干向肢体传递应力的作用,界面的摩擦系数越小,材料的磨损越小,假体的理论使用时间越长。按摩擦界面的选择分类主要分为硬对软和硬对硬两大类。

硬对软:金属对聚乙烯、陶瓷对聚乙烯、黑晶对聚乙烯

硬对硬:金属对金属、陶瓷对陶瓷(黄陶、粉陶)、黑晶对黑晶

硬对硬比硬对软耐磨性更好,按摩擦系数从小到大依次为(按髋臼内衬对球头):陶瓷对陶瓷<高铰链聚乙烯对陶瓷<高铰链聚乙烯对金属<金属对金属,其中陶瓷材料还分为粉陶<黑晶<黄陶,当然摩擦系数越小越耐磨价格也越高。

当然这里讲的磨损率是实验室里的磨损率,安装到不同患者身体内患者活动度不一样也会有差别。

02使用稳定性的影响

假体在使用过程中一旦发生松动、脱位、下沉的情况就必须进行二次翻修,因此长期保持假体的稳定性非常重要。决定假体稳定性的假体部件主要是指与人体自身骨组织相连接的髋臼杯和股骨柄。

影响髋臼杯的稳定性

◆ ◆ ◆

决定髋臼杯稳定性的最主要因素是髋臼的固定方式。固定方式分为骨水泥型、生物固定型、混合固定型三种。

骨水泥固定方式:

翻修危险性和假体无菌性松动的概率相比非骨水泥方式相对较低,初始稳定性较高。但二次翻修时骨水泥不易完全取出,翻修难极大。

非骨水泥固定(生物固定或混合固定):

长期稳定性优于骨水泥,且不影响二次翻修,生物固定的长期稳定性主要取决于涂层的选择。好的涂层可以与人体融合性更好不会产生排异反应、更利于骨引导、更耐磨。

那么涂层的选择主要考虑以下3个方面:

01涂层材料的选择:

主要有氧化铝(锆)陶瓷:生物相容性好耐磨利于骨长入但后期容易出现骨钙化。

羟基磷灰石:具有良好的生物相容性和骨引导性。但远期有松动概率。

钛金属:生物相容性好,更利于骨长入

金属钽:也称金属骨小梁,是目前最理想的材料,耐磨性、骨长入能力都很强

02涂层表面类型的选择:

◎巨孔表面(孔径为1-2mm如珍珠面、珊瑚面等,属于骨长上涂层,长期稳定性不佳目前临床很少应用。)

◎微孔表面(孔径在150-700 μm,如羟基磷灰石(HA)喷砂表面、钴铬钼金属珠粒烧结表面等,属骨长入涂层稳定性优于骨长上涂层)

◎复合涂层(包括材料复合和结构复合涂层2种,主要是微孔涂层基础上进一步提高界面结合强度和长期稳定性,是临床稳定性最高的涂层)

03涂层表面处理途径的选择:

有等离子喷涂技术、高温烧结法、电泳沉积、微弧氧化法(MAO)、溶胶、凝胶法以及快速仿生化学沉积法等。

影响股骨柄的稳定性

◆ ◆ ◆

股骨柄主要有骨泥型股骨柄和生物形柄两大类:

水泥型股骨柄:一般由钴铬钼合金制成,形状多为锥形,表面有粗糙和光滑两种。粗糙表面更稳固但后期易发生骨溶解。光滑表面磨损少但稳定性不如粗糙面。

生物型股骨柄:一般是由钛合金制成,理论上生物型股骨柄稳定性优于水泥型。

生物型股骨柄的稳定性分初期稳定和远期稳定。

初期稳定:

生物型股骨柄初期固定是机械性的,主要依赖假体的外形与骨床紧密压配,那么压配是否牢靠主要与以下三方面有关:

①股骨柄形状匹配:人体髓腔类型主要有:香槟杯型、普通型、烟囱型。为了更贴合人体骨髓腔,临床上设计了不同形状的股骨柄如:锥形、矩形、柱形、解剖形、组合形等。越贴合人体髓腔类型初期稳定性越高。

但烟囱型髓腔很难找到与之相配的柄形,因此只能用骨水泥固定。香槟杯型(只适合生物固定方式)、普通型(骨水泥或非骨水泥均可)。

②固定方式:不同形状的股骨柄固定方式不同。如近端固定(圆形或矩形等)、远端固定(柱形或解剖形等)、全段固定等。在股骨近端没有骨缺损的情况下尽量选择近端固定,稳定性比远端好,术后腿部疼痛概率低。

③表面贴合度:假体涂层的表面喷涂厚度、压力点选择和股骨头柄安放角度都决定了柄的初期稳定值,假体越贴合稳定值越高。

长期稳定:

是在假体与髓腔紧密相配的初期稳定基础上,骨骼借助骨小梁生长,引导人体骨组织长入,实现长期的稳固。

骨长入期间主要依靠股骨柄的涂层。因此涂层的材料、表面类型、表面处理方式的选择非常重要,具体类型和上文所提到的髋臼杯涂层选择一样。

03术后关节使用灵活度

球头的大小直接决定了置换后患者的活动度。球头的直径尺寸是22mm至36mm不等。球头的尺寸越大关节活动度也随之增加。另外实际选择时还要根据原髋关节的大小来综合衡量,并不是说越大越适合患者。

04患者术后的恢复速度

主要与股骨柄的形状选择与骨髓腔类型的配合、手术入路方式、微创与传统置换方式的选择等因素有关。

◎微创手术造成医源性损伤概率小于传统手术方式。

◎前外侧入路损伤大于后外侧入路,微创直接前入置换手术损伤最小,但比较胖或肌肉发达的患者不适合。

◎假体柄的设计应有一定的弯曲角度,与病人股骨髓腔形状相匹配,否则容易出现假体穿破髋臼的情况发生。

三、与患者个体相关的因素

影响髋关节假体使用效果的因素除了假体本身材质外,更重要的是患者个体差异性。因为每位患者年龄、骨质情况、骨解剖形态、身体可耐受力、活动量、经济状况等不同,假体材料选择时都要充分考虑这些人的因素,才能为患者匹配到更贴合自身原髋关节、使用更舒适的假体。

1年龄考虑因素:

不同年龄段的患者在选择假体时需考虑的内容不同,比如年纪轻的患者,后面需面临二次或三次置换,所以尽量选择使用时间长耐磨性好、稳定性高的假体材质,尽量减少置换次数。年纪大的患者身体承受能力差,所以手术入路和手术方式要选择创伤小恢复快的技术。

2骨质情况因素:

骨质量不好的患者骨长入较慢,因此很容易出现假体松动,因此尽量选择稳定性高的假体固定方式和医源性损伤小的手术方式。

3活动量因素:

活动较多的年轻人,要选择灵活度更高的球头。满足患者的活动需求。

4经济情况:

置换手术大部的费用是在假体的材料上,价格差别很大,患者的经济承受能力也是需综合考量的。进口材料相对较昂贵而且不能医保报销,国产材料虽然便宜点但使用寿命短,尤其是年轻患者还要综合考虑二、三次置换的费用。

结语

置换手术的门槛现在比较低,但二次翻修的患者比例也在逐年增加,置换手术虽是常见的手术方式但术前需考虑的因素特别多,假体置换能维持多久与手术医生、手术入路方式、假体材料、术后康复训练等各个方面都密切相关,找对医生选对假体手术成功率更高,假体使用也更舒适。

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