人工关节现状、发展趋势、研究方向
现在人工关节置换术的疗效已被医患双方共同认可,其适应证也逐渐扩大。对骨关节疾病的高龄和年轻患者,如髋部骨折、股骨头缺血坏死、类风湿关节炎、强直性脊柱炎伴关节强直、先天性髋关节脱位、骨肿瘤等,有关节破坏伴有关节持续性疼痛和功能障碍,经多种非手术治疗无效的关节病变都有进行关节置换术的指征。对于较年轻的55岁以下的患者,如要选择做关节融合或截骨成形术时,要权衡给予做关节置换术的优劣。
近年来假体材料仍以钛和钴合金、超高分子聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),又称骨水泥的材料为主。
人工关节置换术在改善关节功能、提高生活质量方面发挥了良好的作用。然而随之而来的诸多并发症亦相继出现。
远期随访,术后假体松动已成为众多学者研究的问题。产生松动原因很复杂,过去将假体松动归咎于假体与骨界面的接触欠佳,骨水泥老化、破裂,应力遮挡效应所致,还有如骨质疏松等力学原理,认为是一种机械性松动。最近大量研究表明:假体远期松动除上述因素外,还与假体周围反应有关。由于假体长期磨损颗粒诱导了一系列的生物学反应,最终使骨性结构、力学支持强度下降,而发生松动。
1976年Harris等首先报道了骨水泥型全髋关节置换术后假体松动的病例,X线片上显示假体周围的骨组织呈囊性透亮改变。组织学检查发现囊性变由大量巨噬细胞组成,并含巨细胞和双折射颗粒。此后多数学者把骨水泥型假体置换术后伴有或不伴有假体松动所发生的骨溶解现象称作“骨水泥病”。因为在此骨溶解区内发现了骨水泥颗粒。由于骨水泥界面老化、破裂、磨损而引起假体松动等并发症的出现。此后有人提出采用非水泥型人工假体做置换术。(https://www.daowen.com)
生物学固定型假体依靠骨组织长入假体表面微孔内而牢固牵连以达到固定作用。生物学固定假体也确实取得很好治疗效果,但是由于假体设计不尽合理,假体与受区骨接触不密贴,而往往留下较大间隙,以致有组织不能充分长入微孔内而将发生松动。生物学固定假体周围同样存在骨溶解现象,而且随访时间越长骨溶解现象越严重。有些调查资料表明,生物学固定型假体置换术后,松动率高于骨水泥固定型假体,且发生时间早。
20世纪90年代骨水泥固定型假体再次得到认可,但目前所用的骨水泥技术与以往相比有很大改进,已是第三代骨水泥技术。假体设计也更有利于应力分布,假体制造工艺也不断提高。Calllaghan发现生物学固定型髋臼假体的疗效优于骨水泥固定型假体,从而出现了混合固定型假体即髋臼侧假体采用生物学固定型,而股骨侧采用骨水泥固定型。由美国1994年发展与共识会议正式提出的,骨水泥型股骨假体可以允许术后早期负重并且较少发生术后大腿股部疼痛,而生物学固定型髋臼假体又避免了骨水泥容易产生术后老化、碎裂、髋臼松动的缺陷,故多趋向应用于60岁以上的患者。
假体松动原因:经过几年临床基础研究,提出了“微粒病”的概念。
由于关节的摩擦和微动所产生的微粒诱导了一系列的生物学反应。破骨细胞被激活使骨组织发生溶解,最后导致假体松动。该生物学反应,目前可概括为三个环节:①磨损颗粒的产生和扩散;②假体-骨界面异物反应膜的形成;③破骨细胞的激活和骨溶解。
组织学发现了三种颗粒:骨水泥颗粒、金属颗粒、聚乙烯颗粒。并在假体周围界膜中发现大量巨噬细胞、异物巨细胞、纤维母细胞等浸润,在巨噬细胞体内含有大量的上述颗粒。目前临床上应用的假体,有骨水泥固定型、生物学固定型、混合固定型,有的是组合式。由于假体与假体之间、假体与骨之间存在许多界面,由于关节活动及假体微动等多种因素都可产生磨损颗粒,不同部位的磨损所产生颗粒有所不同。