人工髋关节置换的假体选择
人工全髋关节置换的假体固定方式及摩擦界面的选择
人工全髋关节置换的假体固定方式及摩擦界面的选择闫新峰;张明【摘要】@@ 人工全髋关节置换术(THA)是治疗晚期股骨头坏死、晚期髋关节骨关节炎、髋臼发育不良并骨关节炎等引起的髋关节疼痛和功能障碍,以及强直性脊柱炎引起的髋关节强直等髋关节疾病的最有效的手术治疗方法.随着材料科学的发展、人工假体设计的变化和外科技术的提高,人工髋关节的耐磨性能、假体固定的牢固程度及术后的恢复速度有了极大提高.人工髋关节假体的多样化为手术的个体化创造了条件,同时也带来了如何更好地选择假体的间题.【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2011(051)019【总页数】2页(P107-108)【作者】闫新峰;张明【作者单位】山东省千佛山医院,济南,250014;山东省千佛山医院,济南,250014【正文语种】中文人工全髋关节置换术(THA)是治疗晚期股骨头坏死、晚期髋关节骨关节炎、髋臼发育不良并骨关节炎等引起的髋关节疼痛和功能障碍，以及强直性脊柱炎引起的髋关节强直等髋关节疾病的最有效的手术治疗方法。
随着材料科学的发展、人工假体设计的变化和外科技术的提高，人工髋关节的耐磨性能、假体固定的牢固程度及术后的恢复速度有了极大提高。
人工髋关节假体的多样化为手术的个体化创造了条件，同时也带来了如何更好地选择假体的问题。
人工全髋关节一般由四个部件组成:髋臼杯、内衬、股骨头、股骨柄。
假体固定方式的选择是对髋臼杯和股骨柄如何与骨牢固固定而言的;摩擦界面(轴承面)的选择是对内衬和股骨头而言的。
1 假体固定方式的选择1.1 骨水泥固定和生物固定骨水泥固定是在安装时假体与骨床之间充填骨水泥，使骨水泥与骨面结合并形成骨水泥壳，将假体固定在水泥壳中。
非骨水泥生物学固定是假体与骨床直接接触，通过不同方式的结合达到固定目的。
两者的争论贯穿于人工关节的发展全过程，但是不可否认，骨水泥的应用和金属对聚乙烯界面的应用是 Charnley对人工髋关节置换划时代的两大贡献。
髋关节假体材料及界面选择
髋关节假体材料及界面选择河北医科大学第三医院作者：陈百成髋关节假体材料及界面选择经过近百年的发展，人工髋关节置换术已经成为治疗非感染性髋关节疾病终末期的最佳方法之一，具有能够缓解疼痛、改善关节功能、恢复关节的稳定和功能等优点，已经得到广大患者的认同，并迅速推广。
但随着初次置换数量的不断增加，每年因各种原因导致手术失败需要翻修的数量也在不断增加。
人工假体的磨损及松动问题促使关节外科医生对髋关节假体材料及界面的选择进行深入的研究。
一、髋关节假体材料的应用分析人工髋关节是受力复杂的负重关节，同时承受拉力、压力、扭转和界面剪切力以及反复疲劳、磨损的综合作用，每年要承受100 万~300 万次循环的体质量负荷并且由于其长期植入体内，要经受体液的腐蚀作用。
鉴于特殊的使用环境，假体材料要满足以下基本要求：1、生物相容性好。
即生物材料能被人体组织所接受、且对人体无毒、无排异反应等。
2、生物力学相容性好。
人工关节材料与骨骼的弹性模量、热膨胀性能及其强度应尽量一致，才能将应力通过人工关节材料-组织界面进行有效传递。
3、生物结合性能好、固定好：即要求人工关节与周围的骨组织结合良好、不发生相对移动和下沉等。
4、寿命长。
人工关节一般设计寿命为20~50 年。
超高分子量聚乙烯由于良好的生物相容性、低摩擦系数、费用低廉以及较好的抗磨损性能而成为制造人工关节假体的常用材料。
但聚乙烯假体的最大问题是材料磨损以及产生的磨损颗粒。
在关节活动过程中假体表面发生形变是聚乙烯假体磨损产生微米和亚微米颗粒的核心特征之一。
目前国内外学者就聚乙烯使用中的磨损问题进行大量的实验研究，对聚乙烯进行表面改性，主要利用辐射交联和离子注入等表面处理技术，改变聚乙烯的表面分子结构、物理和化学特性，达到提高抗磨损性能和生物力学相容性的目的。
Martell 等研究发现，体内常规聚乙烯线型磨损0.21mm/年，而高交联聚乙烯则仅为0.14 mm/年。
金属材料是制造人工关节假体的重要材料，主要有不锈钢、钴钼合金、钴铬钼合金、钛合金等。
人工全髋关节置换术中假体的选择
３ １ 全髋关 节假 体的选择 ： ． 手术前要对患者髋关节进行 Ｘ光
照射 ， 明确 患病类 型并 了解解 剖结 构 ， 以便选择合 适的假 体。 目前世界上使用 的全髋关 节假 体种类 繁多 ， 制作材 料可分 按
相关 手术 器械 ， 同时兼顾手术医师的经验。
删
例 篡 数
１ 资 料 与 方 法
１１ 一般资料 ：０ ３年 一 ０９年在 我 院行 人工 全髋 关节 置 ． ２０ ２０
换术 的患者共 ３ ， 中男 ２ ６例 其 ５例 ， １ ， 女 １例 年龄 ４ ８ ２— １岁 ，
３ 讨论
平均 ６ ． ４ ５岁。３ ６例患者 中患股 骨颈 骨折 １ ， ３例 股骨 头无 菌 性 坏死 １ ， ７例 髋关节关节病 ２例 。将 患者按照髋 关节置换假
视情况选择恰 当的保脾手术术式 。基层 医院 由于种种条件 的
［ 收稿 日期 ： １ － ６— ２ 编校 ： ２ １０ ０ ０ 李晓飞／ 杨字 ］
人工 全 髋 关 节 置 换 术 中假体 的选 择
雷 寿斌 ， 李月华 ， 吴仁春 ， 吴 ［ 摘 哲， 吴金桥 （ 州省毕节地 区中医院 ， 贵 贵州 毕节 ５ １０ ） ５ ７ ０
・
５９ ６０ ・
吉林医学 ２ ｌ 年 １ ０１ Ｏ月第 ３ ２卷 第 ２ ８期
蒂 以控制 出血 ， 快速清理术野 ， 切忌在血 泊中盲 目钳夹。未污
限制， 目前在保脾 手术 尚无定 论的情况下 ， 为患者 安全考虑仍 首 先选择脾切除术 Ｃ 。 ３ ］
４ 参考文献
染的腹腔积血 ， 过滤后可 自行输血 。对脾 脏轻微裂伤 ， 可采用
黑晶头和陶瓷头假体在人工髋关节置换中的疗效比较
黑晶头和陶瓷头假体在人工髋关节置换中的疗效比较杨立明;万君;刘梦婷;谢欣蓉;刘程俊;曾建伟;程丽佳【摘要】目的探讨黑晶头和陶瓷头假体在人工髋关节置换术的近期临床疗效、生物性能及应用价值.方法回顾性分析56例髋关节置换术患者的临床资料,A组36髋为黑晶头人工髋关节置换(n=28);B组32髋为陶瓷头人工髋关节置换(n=28).结果 A组平均手术时间(56.13±1.25)min,术中平均出血量(245.00±18.26)mL;B组手术时间(57.02±1.01)min;术中出血量(243.00±20.67)mL(P＞0.05).术后随访48例,患者伤口愈合良好,愈合时间4～6个月.A组Harris术前评分(23.12±4.23)分,术后评分(86.33±3.56)分;B组Harris术前评分(23.47±3.98)分,术后评分(88.22±3.42)分(P＞0.05).X线片显示两组患者术后48个月人工关节均未引起任何并发症,假体与患者髋骨间连接紧密,假体无松动、磨损现象.结论黑晶头和陶瓷头假体髋关节置换术的临床疗效相当,但黑晶头相比陶瓷头具有价格优势.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2018(047)027【总页数】3页(P3504-3506)【关键词】关节成形术,置换,髋;黑晶头;陶瓷头【作者】杨立明;万君;刘梦婷;谢欣蓉;刘程俊;曾建伟;程丽佳【作者单位】四川省成都市第一人民医院骨科 610000;成都大学医学院,成都610106;成都大学医学院,成都610106;成都大学医学院,成都610106;四川省成都市第一人民医院骨科 610000;四川省成都市第一人民医院骨科 610000;成都大学医学院,成都610106【正文语种】中文【中图分类】R687.4老年性骨关节炎、类风湿性骨关节炎、股骨颈坏死、创伤后关节炎等疾病可导致患者不能下地负重行走，失去了正常活动能力，且会引起高血压、高血糖、褥疮、肺炎、泌尿系感染等并发症[1- 2]。
初次全髋关节置换的假体型号选择与测量方法
初次全髋关节置换的假体型号选择与测量方法假体的测量手术前的假体模板测量是为了术中假体安放在正确的位置上，恢复髋关节的旋转中心，股骨偏心距达到双下肢等长。
术前模板测量需要投照中心位于耻骨联合的骨盆正位片和髖关节侧位片。
这些X线片应当包括足够的股骨上段。
X线片的放大系数应与模板一致，一般是10％~20％。
术前模板测量大致分为三步第一步，标注：首先在正位骨盆片上找到两侧的泪滴，做一连接两侧泪滴底的水平连线。
然后在患侧股骨小转子处找一个重复性好的标志，在对侧小转子处找到同一点。
测量自泪滴连线到所选小转子点的垂直距离。
两侧垂直距离之差为两下肢实际长度之差，即患肢短缩的长度。
第二步，髋臼测量：首先在髖关节侧位X线片上测量出股骨头的大小，髋臼尺寸原则上比股骨头大2~4mm。
根据上述数据在骨盆正位X线片选择合适的髋臼大小。
模板的髋臼下角应位于泪滴连线上，髋臼开口线与泪滴连线成45°角倾斜，髋臼内缘靠上骨盆内壁即髂坐线上，髋臼外上角与真臼的外上缘齐平。
在此位置上标注髋关节旋转中心。
第三步，股骨柄测量：将股骨侧假体模板与股骨近端重叠选择股骨柄的大小。
假体生产厂家一般以序号来描述股骨柄的大小规格。
假体大小确定后观察柄模板上股骨头的旋转中心与髋臼旋转中心的相对关系，根据是否恢复术前偏心距的情况，确定采用标准偏心距假体还是高偏心距假体。
最后参照先前获得的肢体短缩的数据，确定恢复肢体长度所需要的股骨颈切骨距离（以小转子上缘为基线）。
测量全部完成后可得到的数据有：髋髋的尺寸、股骨头的规格号、柄的偏心距、小转子上方的切骨距离。
术前肢体缩短假体的选择是选择骨水泥柄，还是非骨水泥柄可以根据股骨髓腔的形态来判断。
在髖关节正位片上，从小转子中部画一横线，连接横线下10 cm 和和3cm两点，划出髓壁内外侧连线，测量近端和远端髓腔内壁连线横径远端髓腔canal）与近端股骨距（calcar）横径之比（canal／calcar）叫髓腔／股骨距比率（CC比）。
全髋关节置换前假体型号的选择方法
全髋关节置换前假体型号的选择方法李建龙;李毅中;林金矿;姚学东;庄华烽【摘要】10.3969/j.issn.2095-4344.2012.48.003% 背景：假体和股骨近段髓腔横断面的匹配非常重要,模板测量法术前预测股骨假体型号准确率低,因此有必要寻找新的方法用于全髋关节置换前预测假体型号.目的：利用 CT 测量股骨峡部最小髓腔内径及股骨颈髓腔内侧径,并通过两种髓腔径大小术前选择股骨假体型号.方法：利用 CT 测量52例61髋初次全髋关节置换患者置换前股骨颈髓腔内侧径和峡部最小髓腔内径大小,根据两种髓腔的大小进行术前选择股骨假体型号；以常规模板测量法作为对照.分析两种方法术前选择股骨假体型号的可行性、准确性.结果与结论：股骨颈髓腔内侧径和峡部最小髓腔内径大小与股骨假体型号之间都存在很强的相关性(r=0.97-0.99, P <0.05).CT 峡部测量法术前选择股骨假体型号的优秀率为47.5%；比模板测量法有更好准确性,尤其是在≤65岁的年龄段.股骨颈内侧径测量法置换前选择股骨假体型号优秀率为52.5%；比模板测量法有更好准确性,尤其在>45岁的年龄段.CT 峡部测量法对于年龄≤65岁或股骨干髓腔窄小者有较好临床应用价值.股骨颈内侧径测量法则在年龄>45岁或股骨干髓腔宽大者的置换前选择假体型号方面具有更好的准确性.两种方法综合运用有利于选择出匹配度更高的股骨假体.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2012(000)048【总页数】5页(P8943-8947)【关键词】全髋关节置换;术前计划;假体;股骨;CT【作者】李建龙;李毅中;林金矿;姚学东;庄华烽【作者单位】福建医科大学附属第二临床医学院骨科,福建省泉州市 362000;福建医科大学附属第二临床医学院骨科,福建省泉州市 362000;福建医科大学附属第二临床医学院骨科,福建省泉州市 362000;福建医科大学附属第二临床医学院骨科,福建省泉州市 362000;福建医科大学附属第二临床医学院骨科,福建省泉州市362000【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言全髋关节置换的目标是缓解疼痛，恢复关节活动度，改善功能，重建髋关节正常的生物力学[1-2]。
全髋关节置换的假体选择
全髋关节置换的假体选择解和假体松动的情况，通常是由于耐磨颗粒所导致的。
生物固定假体一般是通过骨床及假体之间的紧密压配实现初步固定的，在经过一段时间之后，通过骨长入使骨面和假体相互结合，形成长期稳定性。
对于青中年的全髋关节置换患者，目前普遍接受生物固定假体，对于老年患者，一般可采用骨水泥固定假体和生物固定假体，如果患者存在严重的骨质疏松问题，则可以选择骨水泥固定假体。
而骨水泥假体松动时，会出现较大的骨溶解量，若患者有翻修需要，则可以优先考虑生物固定假体。
在确认使用骨水泥固定假体的情况下，可对骨水泥的第三代技术进行使用，有利于骨面及骨水泥的紧密结合，形成一层完整的水泥壳，一般厚度为2~3 mm。
如果骨水泥厚度不达标，如过厚或过薄都表面微孔。
正常情况下，近端固定假体，可以避免出现应力遮挡的情况，在手术以后患者出现痛感的概率相对较低，所以患者在股骨近端没有骨缺损的情况出现，通常都是建议其采用近端固定肢假体。
若患者在股骨近端存在缺损问题，且假体无法保证良好的初始固定效果，如类风湿关节炎、股骨头坏死等与粗隆间骨折合并，一般建议患者选择远端固定假体。
对于骨质疏松比较严重的老年粗隆间骨折患者，要尽快地恢复活动，并逐渐接受髋关节置换。
二、如何合理的选择摩擦界面如果股骨头直径比较大，一般不容易出现人工关节脱位的问题，且关节的活动范围也比较大，能（下转第43页）4143格外关注，避免其产生自残自杀等行为。
同时，需要保持精神病患者日常生活的规律性，如患者情绪综上所述，情感精神障碍、精神分裂症等临床发病率比较高，家中如果出现精神病患者，需要第影响。
两者相比，大直径股骨头发生碰撞的概率更低，因此，对于一些对骨头活动有较高需求的年轻患者，建议其选择大直径假体。
三、特殊的髋关节置换假体对于先天性髋关节发育不良的患者而言，组配式股骨柄假体也是一个不错的选择，这种假体主要对一个完整的股骨柄进行分解，使其成为2~3个部件，在应用的过程中，需要对股骨的前倾角进行调整。
髋关节置换假体的选择
髋关节置换假体的选择临床上，许多患者面临髋关节置换，问得最多的问题就是，医生，我要用什么假体？金属的？陶瓷的？全髋？半髋？人工髋关节置换被认为外科历史上最成功的手术之一，愈合良好，患者能够快速恢复正常生活。
人工髋关节置换术的适应症包括：股骨颈骨折、晚期股骨头坏死、晚期髋关节骨性关节炎、DDH、强直髋等疾病。
人工全髋关节一般包括四个部件：髋臼杯、内衬、股骨头、股骨柄。
半髋关节置换只有股骨头和股骨柄两部分组成。
按照假体与骨头之间的固定方式分为：生物学固定、骨水泥型固定按照假体摩擦界面的不同分为：硬对软：金属对聚乙烯、陶瓷对聚乙烯、黑晶对聚乙烯硬对硬：陶瓷对陶瓷（黄陶、粉陶）、金属对金属、黑晶对黑晶等组合。
假体的选择需要考虑病人骨质条件、股骨髓腔条件、患者的年龄、活动水平等多个因素。
选择生物型假体还是骨水泥型假体？一般年轻人、骨骼质量较好的中老年人，我们一般选择生物型假体。
年龄较大的，活动量小，骨质疏松比较严重的，存在恶性肿瘤需要化疗的病人，我们一般选择骨水泥固定假体，这样能够维持初始稳定性。
如果骨骼条件比较好，活动量大的，也可以采用混合型固定。
选择陶瓷还是金属？全髋关节的摩擦界面包括股骨头和内衬。
股骨头主要由金属和陶瓷两种材料制成。
内衬的主要材料是高分子聚乙烯、高交联聚乙烯、陶瓷、金属、黑晶。
陶瓷对陶瓷是最耐磨的组合。
对于活动较多的年轻人、关节稳定性较差的老年人，陶瓷对陶瓷能够提高关节的稳定性。
一般65岁以下的患者建议采用陶瓷-陶瓷关节。
65-75岁可以考虑陶瓷-陶瓷或陶瓷-超高交联聚乙烯关节。
80岁以上患者可以考虑金属-超高交联聚乙烯的关节。
黑晶假体采用优质金属，硬度、关节度、耐磨性、抗刮性较其他类型的假体具有一定的优越性，比传统金属更耐磨，比陶瓷更坚硬。
选择半髋关节还是全髋关节置换？手术耐受差，预期寿命短的病人可以采用半髋关节置换。
涉及股骨侧病变、年龄大于70岁者多采取半髋置换。
累及髋臼（如髋骨关节炎、髋关节发育不良等）的病变、年龄不足70的股骨侧病变需要关节置换者多需要全髋置换。
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使用双极头还是单极头
临床上最常用的人工股骨头为Moore型和Thompson型 临床研究表明，双极头磨损再手术率低于单极头，但是研
究同时发现超过85岁老年股骨颈骨折使用单极头在效果， 并发症方面与双极头无差别。因此在欧洲及香港，单极头 仍被高龄病人使用。
喷沙处理的粗糙表面
表面光洁度仪测定的喷沙处理表面的粗糙度
骨长入(In-growth)
放大30倍的微孔表面
放大100倍的HA表面
股骨近端髓腔类型与柄的选择
Dorr分类法 Type A型：股骨髓腔在正位片上显示较厚的内外侧皮质
，在侧位上显示较厚的后侧皮质，远端股骨髓腔较狭窄， 因此近端髓腔呈漏斗形（Funnel）。 Type B型：股骨髓腔内侧尤其后侧皮质变薄，髓腔变宽 Type C 型：股骨髓腔内后侧皮质基本丢失，股骨髓腔显 著增宽。形态如烟囱（Stove pipe）.
人工髋关节置换的假体选择
髋关节假体的分类
按照假体应用及置换关节的范围：
半髋关节系统：双极半髋，单极半髋 全髋关节系统：表面置换全髋，普通型置换全
髋 肿瘤及定制髋关节系统： 翻修髋关节：
全髋关节
髋臼 内衬 球头 股骨柄
半髋关节
单极头
双极头
髋关节表面置换
组配式假体，适用于各种DDH等解剖异常关 节
THR 假体选择
假体相关因素
固定方式 假体几何形
状 负重面处理
身体状况相关因 素
年龄 骨质量 股骨解剖形态 可耐受性
其他因素
活动量 经济状况
谢谢
纵向沟槽
高抛光骨水泥柄
高抛光表面工艺 无颈领设计 锥形直柄的假体形态 钴铬钼合金材质
设计理念：假体“有限下沉”理论
高抛光的表面使得假体与骨水泥床之间的磨损最小化，并允许假 体有限的下沉，结合中置作用将轴向应力转化为对骨水泥床的横 向压力。
未抛光表面
高抛光表面
CPT 高抛光水泥柄
环形槽
纵行沟 金属标记圈 凸缘
球头类型
金属球头
普通陶瓷球头
粉陶球头
黑晶球头
摩擦界面的选择
liner Ball head
摩擦界面的选择
硬对软 金属对聚乙烯，陶瓷对聚乙烯，黑晶Oxinium（锆铌合金
氧化而来）对聚乙烯 硬对硬 金属对金属（钴铬合金）， 陶瓷对陶瓷（氧化铝） 1.普通陶瓷（黄陶） 2.陶瓷BIOLOX delta（粉陶） 黑晶对黑晶
按照固定方式：
1.生物固定型髋关节
按照固定方式：
2.水泥固定型髋关节
按照固定方式：
3.混合固定型髋关节
固定模式的发展
从人工髋关节发展的历史看，股骨假体固定模式从最初的 压配型到Charnley的骨水泥型，再到生物固定型。
固定界面
巨孔表面
钛珠烧结
钛丝烧结
浆喷纯钛
浆喷HA
水泥臼
骨水泥层厚 保证凸粒
股骨柄的种类
按股骨假体表面涂层处理分类：
珍珠表面 金钢砂表面 钛喷涂表面 钛丝表面 小梁金属骨表面 羟基磷灰石（HA）表面
按固定方式分类
近端稳定
远端稳定
全段稳定
初期稳定—近端或远端的压配 Taper，Taper
远期一定是依靠柄的涂层
远期稳定-骨长上、骨长入
骨长上(On-Growth)
漏斗指数
A型
B型
C型
Champagne Flute 香槟杯型
Normal 普通型
Stovepipe 烟囱型
股骨近端髓腔类型与柄的选择
A型适合生物固定 B型两者皆可使用 C型适合水泥固定
常见的骨水泥柄产品
现代骨水泥型假体的设计要素
颈领
近端
几何构型
体部
表面工艺
远端 材质 骨水泥类型 设计的理论基础ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
因此，采用表面抛光的骨水泥 型假体柄又重新成为大部分医 生的选择。
针对一个病人，如何选择假体，影响因素有那些
全髋关节置换与半髋关节置换（股骨头置换）
1939年Smith-Petersen行第一例钒合金制成的金属杯关 节成形术。
20世纪70年代出现双极头假体。 相当比率患者出现腹股沟部疼痛，因此越来越多的医生采
球头直径 22-28-32-36
直径28 mm VS 36mm 活动度是不同的
大头的优势
增加头的尺寸可以 稳定性增加 关节活动度增加 关节间压力减小
股骨柄的种类
Khanuja按几何形学分类:
1.单楔形 2.双楔形 3A,锥形圆柄 3B,锥形纵槽柄 3C,锥-矩形柄 4,全涂层柱形柄 5,组合式假体 6,曲形解剖设计
有领
无领
无中置器
有/无中置器
圆柄
双锥面
带沟槽
无沟槽
粗糙面（喷砂或微孔）
高抛光
无中置器
有中置器
钴铬钼合金
高氮不锈钢
高粘度/中粘度
低粘度/中粘度
三点置中自锁定 防止应力遮挡 强调骨水泥与假体之间的微锁定
假体有限下沉 变轴向剪切力为径向压应力 强调骨水泥与松质骨骨小梁间的锁定
水泥柄的争论
防下沉颈领 •粗糙表面