人工关节发展简史

应用人工关节置换术重建关节功能已有100多年的历史。通常按时间或时期来了解关节重建术的发展比较实用方便。总体而言，这些发展阶段与关节重建外科发展的年代顺序是对应的。然而更为合理的是，把这种划分看作是对概念评价的描述，而不应认为它是以严格时间顺序为依据的。

第一阶段是关节疾病的人类学文献资料，可追溯到史前人类。数千年前，人类对于关节疼痛除了休息和使用树枝来帮助行走外，几乎无计可施。古代人可能用过各种口服镇痛药和局部抗炎药。甚至在今天，冷热疗法、文身、针刺、干湿拔罐和烧灼术仍在世界的某些地方继续应用。非类固醇类抗炎药是目前最常用的药物。

第二阶段是试图通过手术手段，特别是关节清创术，来缓解疼痛。虽然在X线摄影术出现之前只是偶尔实施手术治疗，但是清创术已借助X线图像来清除骨刺和游离体。一旦外科医师能直视到暴露的关节，通常是膝关节，肘关节和踝关节较少，对所看到的任何异常，如撕裂的半月板和增生的滑膜，也能进行清除。Magnuson对这种关节清创术进行了推广应用。这可称之为退变关节的“结构性”术式。这种手术因为其并不能根本解决变性关节炎问题而声名狼藉。在这一阶段偶尔也应用关节固定术，通常用于关节清创术失败之后。在这一时期，关节切除术曾被视为关节固定术切实可行的替代选择。其在髋关节和涉及化脓性关节炎的病例中特别有效。

第三阶段是依据生理学和生物化学进行治疗。因Pauwels和其他人的研究工作开创了髋关节周围截骨术，用以增加承重面积，从而消除局部的过高负荷。继而出现了轴向对位不齐的矫正术用以治疗膝关节的单腔室病变。胫骨上段外翻截骨术可改变轴向对位，而且在内翻膝关节中可降低加在内侧腔室中骨和关节软骨上的负荷。

关节疾病治疗的下一阶段，即第四阶段，是关节成形术，第一次尝试关节置换很可能是1890年德国的Gluck，其研制了用象牙做成的人工关节模型做实验，并提出可用树脂、浮石、石膏等物质，将这种象牙做成的关节固定在骨上。直到1922年方由英国人Hey-Groves首先应用于临床，做人工股骨头置换术。1927年Bohlman也做类似实验，并于1939年应用于临床，做人工股骨头置换术。1940年他与Austin Moore设计了一个良好的股骨假体。使用假体后，他的第3例患者随访了10年以上，功能尚满意。所以Scales认为Bohlman是第一个做人工股骨头置换术成功的医生。在这期间，Judet兄弟也致力于人工股骨头的设计，并研制出与现代骨水泥类似的材料。他们于1946年报道了第一例。并于20世纪50年代开始流行。随后至1950年，Moore人工假体也非常流行。(https://www.daowen.com)

在1938年Smith Peteson用钴铬合金做成第一个金属杯，套于股骨头和髋臼之间。可获得一个活动的髋关节，但是有25%的失败率。同于1938年Philip Wiles用不锈钢做6例全髋关节术，可说是金属-金属人工髋关节置换术的创始人。近期效果好，以后出现周围骨组织的严重衰变和松动。1951年E.J.Haboush使用钴-铬合金做人工髋关节置换术，并用螺丝钉固定，由于早期发现松动而告失败，1961年Mckee与Farrar合作，重新设计了髋臼型号，用自制的丙烯酸固定，在股骨部分也做了修改，结果证明效果很好。

Charnley在1958～1963年间，设计了各种型号的高分子聚乙烯制成髋臼人工假体，采用不锈钢制造了股骨头人工假体，从而确定了人工髋关节低摩擦的原理，并将人工股骨头的直径缩小。由于Charnley对骨水泥固定型人工髋关节做了广泛研究，并推广，被称为人工髋关节置换术的革新者。随着人工髋关节置换术取得成功。身体其他部分的人工关节假体也相继出现，如膝关节等。

人工膝关节发展历史悠久。在1861年，Furguson报道了用切除膝关节面的手术治疗强直关节，使膝关节重新可以活动，是膝关节成形术的始祖。1938年Harold bou用金属铸成股骨远端，Jones等在股骨部件上加一根髓内杆，手术结果后好的占41%。1940年Campell使用了钴、铬、钼合金板制成膝关节人工假体。1942年Smith Peteson做了模型化的股骨远端关节成形术。1947年Judet兄弟用丙烯酸做的铰链型人工膝关节同时置换了股骨和胫骨的关节面。1951年Walldius开始使用丙烯酸甲酯与金属制成铰链型人工膝关节获成功。1968年，与Charnley一起工作的Gunston制作并应用了非铰链型的人工膝关节假体，他也是世界上第一个将正常膝关节的生物力学原理引入人工关节假体制造的人，这种人工假体有四部分组成，可多轴运动，被称为多中心膝关节，许多学者此后相继研制出双髁型假体、几何型假体、模量型假体、球心假体，全髁型假体。全髁型假体是切除后交叉韧带的，也同时置换髌股关节的关节面，依靠胫骨髁假体有较深的凹陷以达稳定，1975年前后方出现了应该保留后交叉韧带的观点。

1978年Coventry又改良了其在1971年制作的几何型假体，重新研制出接近正常膝关节多轴运动的解剖型假体。该假体保留后交叉韧带和侧副韧带，有左右之分，能纠正中度内外翻和屈曲畸形。1978年制造出运动型。1980年上市PCA型，为分散作用于胫骨平台上的应力，制作了高分子聚乙烯假体下面加金属底板，可减少松动。该设计沿用至今。1970年出现非骨水泥型人工膝关节假体。1977年英国East Birmingham Hospital设计出Rotaglide人工膝关节假体，胫骨假体上的聚乙烯垫板可做前后方向和内外旋转活动，以此来降低松动率。由于膝关节的作用和运动远比髋关节来的复杂，迄今为止已有100余种不同类型的人工膝问世，以适应不同疾患的选择。由Kenna等发展的人工膝通用安装器械系统，有助于手术中正确安装假体，提高手术成功率。