人工關(guān)節(jié)置換中的一些熱點(diǎn)問題

人工關(guān)節(jié)置換中的一些熱點(diǎn)問題HongCai,MDDepartmentofOrthopaedicSurgeryPekingUniversityThirdHospitalBeijing,China1整理課件ppt髖關(guān)節(jié)置換摩擦界面的選擇?膝關(guān)節(jié)置換如何獲得高屈曲?人工關(guān)節(jié)置換中的一些熱點(diǎn)問題2整理課件ppt髖關(guān)節(jié)置換摩擦界面的選擇金對金（MetalOnMetal）金對陶（MetalOnCeramic）陶對陶（CeramicOnCeramic）金屬對聚乙烯（Metal

OnPE）陶瓷對聚乙烯（CeramicOnPE）硬對硬（HardOnHard）硬對軟（Hard

OnSoft）3整理課件ppt磨損穩(wěn)定活動度髖關(guān)節(jié)置換摩擦界面的選擇－需要考慮的問題4整理課件ppt摩擦面的要求產(chǎn)生最少的磨損顆粒產(chǎn)生的磨損顆粒的生物學(xué)反應(yīng)良好具有最低的骨溶解可能具有最低的摩擦系數(shù)磨損無菌性松動5整理課件ppt影響磨損顆粒產(chǎn)生的因素病人的特點(diǎn)（活動量、年齡、體重）關(guān)節(jié)摩擦面材料的特性關(guān)節(jié)摩擦面的直徑表面粗糙度第三體磨損的存在6整理課件ppt關(guān)節(jié)摩擦面材料的特性

硬度不同界面間的線性磨損7整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）SirJohnCharnley（1911－1982）失敗－TeflonEarly60’s－HDPE（高密度聚乙烯）對22mm的不銹鋼股骨頭Later60’s－鈷鉻合金股骨頭，增大直徑，使用超高分子聚乙烯低磨損理論Bonecement(PMMA)高分子聚乙烯8整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）內(nèi)襯的加工（一次加工成型、從棒材切割）更好的鎖定機(jī)制（微動、背面磨損）滅菌及儲存更耐磨的高交聯(lián)聚乙烯相對應(yīng)摩擦界面的改進(jìn)（陶瓷頭）現(xiàn)代改進(jìn)9整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）

滅菌及儲存不能高溫高壓消毒（材料降解和永久變形）環(huán)氧乙烷（ethyleneoxide，ETO）消毒（穿透力差，消毒可能不完全）γ消毒（降解、交聯(lián)、形成自由基、氧化）在惰性氣體中使用特定放射劑量的γ線消毒，縮短“貨架上時間”10整理課件ppt高分子聚乙烯（PE）

更耐磨的高交聯(lián)聚乙烯Zimmer－LongevityDepuy－MarathonSmith&Nephew－XLPEStryker－Crossfire在髖關(guān)節(jié)中高交聯(lián)聚乙烯表現(xiàn)出更優(yōu)異的耐磨性，減小80％～90％膝關(guān)節(jié)更適用中等交聯(lián)度的聚乙烯國產(chǎn)？11整理課件ppt更堅硬，磨損顆粒最小減少骨溶解和假體松動陶瓷顆粒的化學(xué)組成、大小和形狀使其生物學(xué)活性很低，細(xì)胞毒性小于金屬離子適合金屬超敏的患者陶瓷（ceramic）12整理課件ppt陶瓷（ceramic）13整理課件ppt陶瓷（ceramic）

－碎裂14整理課件ppt陶瓷（ceramic）

－錐度15整理課件ppt金屬對金屬穩(wěn)定性低磨損（0.005mm/y）活動范圍更大（頭直徑大）16整理課件ppt金屬對金屬（第一代）1960年第一代金對金假體早期失敗率高

*

表面處理

*

假體設(shè)計

*

赤道磨損

*

邊界潤滑70年代被金屬對聚乙烯取代

17整理課件ppt金屬對金屬（第二代）表面處理：更光滑潤滑模式邊界潤滑全液膜潤滑混合性潤滑隨著頭直徑↑，邊界潤滑↓，液膜潤滑↑，當(dāng)頭直徑>36mm時，主要是液膜潤滑或全液膜潤滑，磨損率大大↓↓公差，↓表面粗糙度，↑增加頭直徑18整理課件ppt金屬對金屬（第二代）假體設(shè)計材料:高碳Co-r:>0.2%w/w（磨損率更低）

低碳:<0.05%w/w

鍛造和鑄造減小公差（clearance）

如果公差（clearance）同時達(dá)到最合適值時金屬表面為全液膜潤滑，為最優(yōu)假體19整理課件ppt金屬對金屬

Ebeid通過對翻修時回收的MOM假體的研究發(fā)現(xiàn)：磨損率大約是5μm/年，相當(dāng)于1立方毫米/年磨損顆粒較聚乙烯顆粒小至納米級（10-120nm，平均40nm）磨損低，但磨損顆粒數(shù)量不少如果假體位置不良，MOM磨損明顯增加20整理課件ppt金屬對金屬

潛在問題金屬離子的毒性（Co和Cr離子）納米級的金屬磨損顆?？稍隗w內(nèi)沉積數(shù)十年鈷離子主要存在于心、肝、頭發(fā)鉻離子：肺、腎Germain等體外實(shí)驗(yàn)：高濃度的納米級金屬離子對人的成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞有毒性作用Visuri對北歐人群近30年的回顧性研究，腫瘤發(fā)生率沒有明顯區(qū)別Grubl等對第一代MOM（McKee-Farrar關(guān)節(jié)）進(jìn)行的10年隨訪，也沒有發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生率增高在腎功能異常和育齡婦女中仍需慎重金屬過敏局部淋巴細(xì)胞反應(yīng)（ALVAL）聲響21整理課件ppt陶瓷對金屬22整理課件ppt穩(wěn)定性和活動度23整理課件ppt磨損－－盡可能的耐磨，但需綜合考慮預(yù)期、活動量、安裝技術(shù)要求等穩(wěn)定－－越大越穩(wěn)定活動度－－頭直徑，頭頸比，手術(shù)技術(shù)，術(shù)后因素等髖關(guān)節(jié)置換摩擦界面的選擇－需要考慮的問題經(jīng)濟(jì)因素在我國可能最為突出24整理課件ppt合理化的選擇老年、低需求患者金屬－聚乙烯較大球頭減少脫位發(fā)生的風(fēng)險普通聚乙烯對比高交聯(lián)聚乙烯無離子釋放的風(fēng)險很少發(fā)生碎裂價格適中25整理課件ppt合理化的選擇老年、需求中等或較高的患者金屬－高交聯(lián)聚乙烯無離子釋放的風(fēng)險很少發(fā)生碎裂價格適中磨損低26整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的育齡期女性患者

1、考慮陶瓷－陶瓷或陶瓷/金屬－高交聯(lián)聚乙烯

2、避免金屬－金屬（金屬離子對胎兒的影響尚未有定論）27整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的男性或非育齡期女性患者金屬/陶瓷－高交聯(lián)聚乙烯

VS金屬－金屬VS陶瓷－陶瓷VS金屬－聚乙烯金屬離子釋放的風(fēng)險性低金屬－金屬可使用大頭且無碎裂的風(fēng)險注意：金屬－金屬可發(fā)生ALVAL反應(yīng)，在女性更常見28整理課件ppt合理化的選擇年輕、活躍的患者但有腎病或?qū)饘龠^敏

1、考慮陶瓷－陶瓷或陶瓷/金屬－高交聯(lián)聚乙烯

2、避免使用金屬－金屬（離子釋放的風(fēng)險）29整理課件ppt髖關(guān)節(jié)置換摩擦界面的選擇?膝關(guān)節(jié)置換如何獲得高屈曲?人工關(guān)節(jié)置換中的一些熱點(diǎn)問題30整理課件ppt標(biāo)準(zhǔn)

TKA

良好的功能

緩解疼痛

功能重建

長期的滿意度

90~95%存活率

@15~20Y我們關(guān)心什么?31整理課件ppt我們關(guān)心什么?標(biāo)準(zhǔn)TKA的局限

從事劇烈的活動

體育,職業(yè),信仰,文化

跪地,下蹲,盤腿

屈曲

(>135o)

壽命

越來越多的年輕患者的TKAs

磨損，松動32整理課件ppt高屈曲TKA

兩個目標(biāo)

高度屈曲

從事更高要求的活動

高屈曲時的安全性

磨損

(邊緣承載)

松動

(屈曲位的剪切力)

穩(wěn)定性

(脫位)33整理課件ppt高屈曲

TKA

設(shè)計特征

重建膝關(guān)節(jié)正常的運(yùn)動學(xué)

股骨后滾,脛骨內(nèi)旋

避免限制性的因素

后方撞擊

前方撞擊

髕股關(guān)節(jié)過度緊張

減少危害因素

邊緣承載

(接觸應(yīng)力

↑)34整理課件ppt一般設(shè)計特點(diǎn)

后穩(wěn)定假體

(固定平臺&

旋轉(zhuǎn)平臺)

確保股骨后滾

Post-Cam幾何學(xué)

第三關(guān)節(jié)

post&cam減少接觸

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向

35整理課件ppt一般設(shè)計特點(diǎn)

避免后緣撞擊

&邊緣承載

股骨后髁半徑

↓

后髁的延伸

PE后唇的斜切36整理課件ppt一般設(shè)計特點(diǎn)

高屈曲PE的形狀

PE前唇的斜切

post更短&前方有斜面

髕股關(guān)節(jié)的改進(jìn)

髕股溝加深&延長

前翼更薄

37整理課件ppt存在爭論…

并無顯見的臨床優(yōu)勢

患者無迫切的預(yù)期

能否增加患者滿意度

是否都需要高屈曲

壽命

↓

磨損

↑

松動

↑

38整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?39整理課件pptPros：Mulholland(01,IntJRehabilRes)

非西方文化的日?；顒?通過全髖置換和全膝置換達(dá)到良好關(guān)節(jié)活動度的需求

在亞洲和中東國家生活中許多活動需要高屈曲

(下蹲,

跪地,坐地).

下蹲

&坐地需要關(guān)節(jié)屈曲

111o~165o.40整理課件ppt

367例西方患者TKA

多數(shù)人的習(xí)慣:肢體伸展

(73%),腿部用力

(70%),跪

(58%),庭院維護(hù)

(57%)

主要的困難:下蹲

(75%),跪(72%),庭院維護(hù)(54%)

最為重要:肢體伸展

(56%),跪

(52%),庭院維護(hù)

(50%)Pros:Weissetal(02,CORR)

對于膝關(guān)節(jié)置換的患者什么樣的功能活動最為重要?41整理課件pptPros:Meneghinietal(07,JArthroplasty)

膝關(guān)節(jié)置換以后獲得高屈曲是否對功能有益?

511TKAswithNexGen(標(biāo)準(zhǔn))

FU3.7Y,平均活動度

119oKneesw>115o(67%)vs.>125o(12%)在

疼痛,膝關(guān)節(jié),功能評分無差異如果

>125o

，可獲得更好的上樓功能

總體功能無優(yōu)勢,但在攀登樓梯上有好的表現(xiàn)42整理課件pptCons:Mineretal(03,JArthroplasty)

TKA置換后的活動度是否是一個重要的評判標(biāo)準(zhǔn)？

684TKA患者

1YFU

活動度,WOMAC,滿意度,生活質(zhì)量的提高程度之間的關(guān)系

活動度

&WOMACfunction(r=0.34)只有中度的相關(guān)

患者活動度

<95o，

WOMAC的功能評分較差

與滿意度以及生活質(zhì)量提高程度相關(guān)的是WOMAC評分，而并非活動度43整理課件pptCons:Parketal(07,CORR)

亞洲的女性患者進(jìn)行TKA之前的功能障礙和關(guān)心的問題

97例進(jìn)行TKA術(shù)前的韓國女性

功能障礙:下蹲,畸形,跪

自我認(rèn)知的重要性:行走,疼痛,跛行

關(guān)心的問題:術(shù)后疼痛,出院后的疼痛,術(shù)后的持續(xù)疼痛“高屈曲活動是最復(fù)雜的功能活動，但和其它項(xiàng)目相比，并非是韓國患者最關(guān)心的問題

”44整理課件pptPros

&Cons:Parketal(07,JBJSb)

亞洲膝關(guān)節(jié)置換患者最大屈曲角度和臨床結(jié)果之間的關(guān)系

333例韓國TKAs患者一年隨訪

AKS,WOMAC,SF-36的關(guān)系

和臨床結(jié)果只有很弱的相關(guān)性(cc<0.2)>120o:SF-36的社會功能評分更好

>135o:WOMAC功能評分更好

“在真正的解決了和高屈曲活動相關(guān)的問題之前，需要特別謹(jǐn)慎的對待，對于亞洲患者努力的提高最大的屈曲角度并不能帶來足夠的好處”45整理課件pptPros&Cons:Kimetal(inpress,JArthroplasty)

并不復(fù)雜的TKA術(shù)后患者不滿意的原因和預(yù)測

438例韓國患者TKAs一年隨訪

有原因的不滿意患者33例

(7.5%)Interview,PE,X-ray,Lab,Consultation

和置換膝相關(guān)

48.5%(16)

殘留疼痛

7,膝關(guān)節(jié)不適

6,

無法高屈曲

3(9.1%)

和置換膝無關(guān)

51.5%(17)

脊柱問題

11

無特殊原因

646整理課件ppt部分東方國家（如韓國等）和西方患者比起來對高屈曲并無特殊的需求。然而，確實(shí)存在部份患者對于高屈曲有實(shí)際的需求。

總結(jié)47整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?48整理課件pptPros:Huangetal(05,JArthroplasty)

高屈曲TKA的早期結(jié)果.最短

2Y隨訪

NexGen-LPS-Flex25vs.MatchedLPS25

屈曲:138ovs.126o(p<0.05)

能夠下蹲:80%vs.32%

無顯著性差異

AKS膝和功能評分

患者滿意度“對于高屈曲有要求的患者是一個好的選擇。然而，對于無特殊要求的患者，并無顯著的差異?！?9整理課件pptPros:Bin&Nam(07,KSSTA)

高屈曲TKA的早期結(jié)果.比較研究

@術(shù)后隨訪一年

LPS-Flex90vs.LPS90@1YFU

屈曲:130ovs.124o(p<0.05)HSS無差異

無并發(fā)癥

(骨溶解,

松動，其它)50整理課件pptCons:Kimetal(05,JBJSa)

標(biāo)準(zhǔn)和高屈曲

TKA的活動度

LPS50vs.LPS-Flex50@2.1YFU

前瞻,隨機(jī),同時進(jìn)行

屈曲

139ovs.136o(p=0.41)LPS-flex的表現(xiàn)

后髁

offset↑

高屈曲時的接觸面

AKS&HSS無差異51整理課件pptCons:Seonetal(05,Orthopaedics)

高屈曲假體和活動平臺假體

TKA的活動度比較

LPS-flex50vs.e.motion-FP50@2YFU

屈曲131ovs.129o(p=0.527)

高屈曲假體在能力方面無差異

跪

40%vs.36%(p=0.418)

坐地板

80%vs.74%(p=0.318)HSS無差異

52整理課件ppt文獻(xiàn)結(jié)果StudyCaseFUResultsBin(2007)KSSTA90/901YROM↑(130ovs124o),NodifferenceinHSS,NocomplicationHuang(2005)JArthroplasty28/282.6YROM↑(138ovs126o),Squat(80%vs32%),NodifferencesinAKSKSKim(2005)JBJSAm50/502.1YNodifferenceinROM(139ovs136o),HSS,NocomplicationsSeon(2005)Orthopaedics50/502YNodifferencesinROM(131ovs129o),HSSAkagi(2000)JBJSAm1825.8YROM124o,instability20%53整理課件ppt現(xiàn)在的高屈曲TKA和標(biāo)準(zhǔn)的TKA可以提供更大的屈曲角度

(2o~12o),但是并不能為患者提供大于145o的角度.

總結(jié)54整理課件ppt高屈曲

TKASystems

是否需要高屈曲TKA?

是否能夠提供滿意的屈曲?

是否能夠提供足夠的安全?55整理課件ppt

20LPS-FlexMobilewclinicalsuccess

在體透視檢查

在行走

&極度屈曲承重時的活動度125oPros:Argensonetal(05,JBiomech)

高屈曲

TKA在體的運(yùn)動學(xué)評估和相關(guān)設(shè)計問題56整理課件ppt

所有

20膝都有后滾

平均

（外側(cè)/內(nèi)側(cè))8mm/4mm平均脛骨內(nèi)旋

5.4o(85%正常)

極少存在股骨髁抬起

伸直位10%,高屈曲位時30%Pros:Argensonetal(05,JBiomech)

高屈曲

TKA在體的運(yùn)動學(xué)評估和相關(guān)設(shè)計問題57整理課件ppt

5尸體膝關(guān)節(jié)

NexGenCRvs.NexGenCR-flex最大接觸點(diǎn)&接觸面積

在高屈曲中前側(cè)接觸更多

在極度屈曲過程中接觸面積更廣

Pros:Mostetal(06,CORR)

在高屈曲CRTKA中改變脛股接觸面58整理課件ppt

LPS-flex(10)vs.CR-flex(10)

體內(nèi)膝關(guān)節(jié)高屈曲時的熒光透視

接觸面受力，面積&應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型

屈曲↑→受力，面積，應(yīng)力

↑CR-flex:內(nèi)側(cè)接觸應(yīng)力增加

接觸應(yīng)力

<PE的強(qiáng)度

(20MPa)

沒有實(shí)現(xiàn)真正意義的高屈曲活動范圍

最大