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  • 1 # 骨科小黑鍋

    全髖關節置換手術可以用於替代患關節炎的髖關節,使用人工關節內植物來消除導致疼痛的關節摩擦表面。

    人工關節內植物的設計為病人提供了更好的穩定性和最小的磨損。

    簡述髖關節置換過程:

    在髖關節置換手術中,首先要取出股骨頭。然後將髖臼杯放入磨銼好的髖臼內,髖臼杯有時會使用1-3顆螺釘固定在髖臼的骨頭上。而後在髖臼杯內部放置一塊“塑膠”(這塊“塑膠”稱為聚乙烯)、金屬或陶瓷內襯。

    股骨(大腿骨)有一個金屬柄插入,然後在頂端安裝一個球。這個球的直徑可以從28毫米到58毫米不等,由金屬或陶瓷製成。球被裝進杯子裡,新的關節就產生了!

    這能夠保證置換後的關節各個方向上的運動良好!而下圖這個球頭跟碗摩擦的介面,就是骨科醫生手術前要我們選擇的材料介面了。

    對於使用置入的人工關節,目前國際上有幾種不同的髖關節植入物可供選擇,每種關節假體都使用不同的材料,分別有不同的優缺點,下面跟著黑鍋一起來看看,都有哪些材料!

    目前國際市場上有大量的髖關節植入物可供選擇,不同的製造商製造的內植物都有不同的型號,但植入物材料的選擇無非是以下四種:

    ①金屬對塑膠(聚乙烯或者超高交聯聚乙烯)

    ②金屬對金屬(MoM)

    ④陶瓷對陶瓷(CoC)

    對於那種材料最好用這個問題,骨科界沒有共識。選擇通常取決於你的骨科醫生的偏好。

    每個骨科醫生都有無數的理由選擇其中一種組合,而不是另一個。

    這包括他的個人經驗,以及工具和植入方法的偏好等,但使用的材料方面,手術前醫生也會跟你好好談一下各種材料的優缺點,方便你的選擇。

    1、金屬對塑膠(聚乙烯)

    對於這塊“塑膠”,它其實也並非咱們家裡用的普通的塑膠,關於這塊“塑膠”的安全性問題,可以檢視黑鍋之前寫過的關於膝關節聚乙烯的科普:https://www.toutiao.com/i6667142557585113607/

    金屬對塑膠(聚乙烯)是摩擦介面中經過最長的試驗和測試的一種介面。股骨柄由金屬(通常是鈷鉻合金)製成,凹面杯襯由聚乙烯塑膠製成。

    看看下面這個圖,圓形的金屬頭跟白色的聚乙烯就是其中的一種摩擦介面。

    自1960年最早的髖關節置換手術【當時被稱為低摩擦關節置換術(LFA)】以來,這種組合已經以各種形式被使用著。

    幾年後,聚乙烯的成分得到了改善。目前髖關節置換術中使用的塑膠被稱為超高交聯聚乙烯(UHXLPE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE),這是一種非常穩定可靠的塑膠材料,極大地降低了磨損風險。

    換句話來說:耐磨!

    由於其耐用性和效能良好,自髖關節置換手術首次實施以來,金屬-聚乙烯材料一直是骨科醫生首選的人工髖關節元件材料,同時也是價格最便宜的摩擦介面。

    所有植入物在體內摩擦的時候,都會有一定的機率會脫落下來碎片。隨著時間的推移,身體可能會將聚乙烯磨損下來的顆粒視為入侵者或傳染源(畢竟不是自己的東西嘛!)。

    當身體開始攻擊它們時,就會導致骨溶解,即“骨頭溶解”,這可能導致不得不替換植入物(稱為翻修),病人可能不得不接受第二次、三次甚至第四次手術!

    如上所述,技術進步降低了金屬對聚乙烯植入物的磨損風險。它們每年的磨損速度約為0.1毫米。

    然而,其他材料,金屬和陶瓷,由於更加現代化的發展,已經具有更高的耐磨性。

    2、金屬對金屬(MoM)

    金屬對金屬髖關節植入物的使用時間甚至比金屬對塑膠髖關節植入物的使用時間還要長。

    金屬對金屬的摩擦介面(鈷鉻合金、鈦合金或有時是不鏽鋼)早在1955年就開始使用,但直到1999年才被FDA批准在美國使用。

    它們可以大大減少磨損,減少炎症和骨質流失。一些裝置召回事件可能給金屬對金屬這一種摩擦介面帶來了負面影響(以下圖片僅為舉例使用)。

    金屬摩擦介面有多種尺寸可供選擇(28毫米至60毫米),股骨假體也有幾個頸部長度可供選擇。在所有的摩擦介面材料中,只有金屬對金屬元件中允許使用最大的金屬頭元件,這對很多病人來說是非常重要的。

    因為:大的球頭提供了更大的關節運動範圍和更大的穩定性,這可以顯著降低髖關節手術後脫位的風險,而髖關節脫位是植入物長期成功的一個關鍵因素。

    人類的股骨頭天生就很大,因此植入一個大的符合人體解剖學的替代物是非常有必要的。

    但這在過去是不可能的--------因為傳統的設計引數使得人們不得不使用較小的股骨頭。然而,隨著金屬對金屬植入元件的引入,外科醫生開始可以使用大型號的股骨頭了。

    金屬對金屬植入物每年的磨損率約為0.01毫米,這比前面講的金屬對聚乙烯少將近10倍。但是,磨損下來的產物(微觀顆粒、可溶性的金屬離子)可以分佈於全身各處........這個問題比較頭痛,引起了人們對金屬對金屬在人體中長期生物相容性的擔憂。

    對於一些遠期出現骨溶解的患者,在行翻修手術的時候可以看到區域性組織發黑,考慮就是磨損下來的金屬離子。

    於是乎,就發生了假體召回事件......

    植入物召回:(金屬對金屬)

    傳統上,髖關節植入物由陶瓷或者金屬部件製成。

    近些年來,一些醫院開始使用金屬對金屬元件,以提高耐用性。雖然絕大多數患者在金屬對金屬的植入物上沒有任何問題,但也有人擔心,當金屬部件相互摩擦時,小塊金屬會脫落到關節間隙和血液中,導致炎症和其他問題,於是在2010-2011年FDA(美國食品和藥物管理局)發生了假體召回事件:

    由於上述的這種擔憂,再加上金屬對金屬植入物失敗率的不斷上升,導致部分金屬對金屬植入物在2010年被召回。該介面出現12%的故障率,是預期故障率的兩倍,原因常常與人工關節鬆動和脫位有關。

    召回往往發生在醫療裝置存在缺陷的時候,當它可能對人體健康構成威脅時,或者當它既存在缺陷又對健康構成風險時。醫療器械召回並不總是需要移除和替換。召回有時意味著需要檢查、監視、調整或修正醫療裝置。被召回植入物的患者應與骨科醫生討論召回的原因,並考慮移除植入物的風險與保留植入物的風險。

    已經做了金屬對金屬的病人應該怎麼辦?

    FDA於2011年2月釋出的《患者健康通訊》建議,做了金屬對金屬植入物的髖關節置換患者,首先需要確定他們接受的植入物的型別,並與他們的手術醫生進行隨訪,以監控可能出現的任何症狀或健康變化。

    少數金屬對金屬髖關節植入患者出現髖關節/腹股溝區域的疼痛、區域性腫脹、麻木或行走能力改變等,甚至出現了心臟、神經系統和甲狀腺問題等健康問題。

    如果經過手術醫生的考慮之後,結合患者自身,如果確認了出現如感染、脫位或者骨折的時候,很大可能需要重新手術,更換關節植入物,我們也稱為“翻修手術”。

    翻修手術跟初次置換,手術難度大得多!所用的植入物也可能更復雜!

    3、陶瓷對陶瓷(CoC)

    陶瓷是21世紀髖關節置換的"新秀",它既堅硬又耐用,磨損最小,而且這種材料被廣泛認為:對人體沒有毒性或副作用,因為陶瓷不像金屬那麼活躍,它很“懶”,雷打不動!

    髖關節植入物可採用陶瓷對超高分子量聚乙烯或陶瓷對陶瓷兩種結構,下面先講一下陶瓷對陶瓷的摩擦介面。

    假如你是一個相對年輕的病人(<60歲)或者手術後對活動要求比較高,生活中比較活躍的一個人,那麼你的骨科醫生可能會建議你選擇一個陶瓷對陶瓷的關節,因為它是一個可靠的、使用壽命理論上最長的組合。

    陶瓷對陶瓷這一種摩擦介面最大的優勢,就是它非常的耐磨,來看看下面這個圖你就知道了:(動圖很長,請看久一點!)

    從上圖可以看出,陶瓷對陶瓷摩擦下來的碎屑是最少的,金屬對聚乙烯是最多的!

    在使用陶瓷對陶瓷的髖關節置換手術中,傳統的金屬球和聚乙烯內襯被高強度陶瓷摩擦介面所取代,其因此而具有超低磨損效能的聲譽。由FDA監測,並於1998年開始的臨床研究,已顯示出其優越的效能。

    陶瓷的髖關節存在兩個歷史性的問題:陶瓷的碎裂和運動時發出的吱吱聲。

    陶瓷頭術後的粉碎:是大家比較關心的問題。畢竟陶瓷嘛,在我們眼中都是比較容易碎裂的,就跟花瓶一樣.......之前確實如此,工藝到第三代陶瓷的時候也還頻繁的有陶瓷頭碎裂的報道,但在80年代和90年代,產品已大幅改善,目前使用最多的第四代粉陶(上圖粉紅色的這個東西),已經能從根本上消除粉碎問題。

    上圖是翻修手術中取出來的陶瓷頭(三代陶瓷頭)碎片,目前四代的粉陶已經很少出現碎裂了!

    術後關節內的響聲:陶瓷頭存在的一個術後問題,就是術後陶瓷的摩擦,運動後摩擦介面之間可能會發出異響,但這一般來說問題不大,通常隨著時間的推移,異響會慢慢減弱。

    也存在部分病例長期存在異響的,如果患者對這種異響無法忍受,有必要的時候可能再次手術,更換為陶瓷對聚乙烯的摩擦介面。

    總體來說:陶瓷頭適合年齡相對年輕的患者,因為其理論上磨損最小,硬度大,但一分錢一分貨,陶瓷對陶瓷也是價格最貴的!

    4、陶瓷對聚乙烯

    超高分子量聚乙烯是兩種非常可靠材料的良好組合。

    陶瓷頭比金屬頭要堅硬,是最耐刮的植入材料。堅硬、超光滑的表面可以大大降低與聚乙烯介面的磨損率。這種植入物的潛在磨損率要小於金屬對聚乙烯。

    陶瓷對聚乙烯比金屬對聚乙烯貴,但比陶瓷對陶瓷便宜。

    可以認為是一種介於兩者之間的,價效比比較高的一種材料選擇!

    在過去,陶瓷部件曾發生過斷裂事故,這主要是指三代陶瓷以及之前的產品,詳情可見上方科普。

    但較新的、較強的陶瓷與原來較脆的陶瓷相比,斷裂率(0.01%)大大降低,10000個手術病人裡面可能才出現1個陶瓷碎裂的可能。

    一些陶瓷對聚乙烯植入介面使用維生素E來穩定。維生素E是一種天然的抗氧化劑,抗氧化意味著更穩定,有望提高全關節置換中植入體的使用壽命。在實驗室測試中,這些內襯的耐磨性比其他一些高交聯聚乙烯內襯低95% -99%,換句話說,更耐磨!!(下圖為陶瓷對維生素E內襯)

    陶瓷對聚乙烯植入物的潛在磨損率約為每年0.05毫米,比金屬對聚乙烯植入物的磨損率低50%。

    更新的、高度交聯的聚乙烯襯裡顯示出潛在的磨損率每年只有0.01毫米。

    科技的進步,造福的是更廣大的老百姓!希望看完這篇文章的你,對關節置換植入物的選擇上能心中有數。當然,只有合格的骨科醫生才能確定哪種植入物最適合你的特殊情況。當你的骨科醫生為你推薦髖關節植入物時,有很多因素。在手術過程的早期,一定要說出你心中的疑問,並與你的骨科醫生分享你對特定植入物的擔憂。

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