人工关节的基础

代表性的假体
Exeter (Stryker)
CPT
CPCS(Smit
(Zimmer) h&Nephew)
Logica (Lima)
C-Stem (Depuy)
❖ Nelissen用立体X线（RSA）测得1年内的假体平均下沉为 0.9-1.4mm, 回位0.4-0.5mm，同期骨水泥无下沉，或仅轻 微下沉，此后假体趋于稳定而不再下沉。
Spectron(Smit h&Nephew)
解剖式形态匹配型股骨柄假体
Conquest(Smit h&Nephew)
Lubinus SP2(LINK)
Answer (Biomet)
固定原理
强调假体骨水泥界面 一次性固定
避免假体下沉而直接损害 骨水泥-假体的界面
避免骨水泥和金属碎屑引发 三体磨损,骨溶解而危及假体
第二部分
生物固定型股骨柄（cementless stem, CS）假体的设计
几何形态设计
分类
直柄式 或
圆柱柄
锥形柄
弯柄式 或称
解剖柄
直柄式股骨柄假体
近段呈锥形
设
计 特
远段呈圆柱形
点
矢状面呈直线
直柄式股骨柄假体的固定原理
1.强调远段压配固定
> 6cm
2. 矢状位三点固定
直柄式股骨柄假体的固定原理
Zweymuller( Plus)
C2Stem (Lima)
BetaCon (LINK)
Profemur-Z (Wright)
SL-plus (Smith-Nephew
Taperloc (Biomet)
Metasul (Zimmer)
锥形圆柄的代表性假体
Synergy (Smith& Nephew)
S-ROM (Depuy)
Echelon(Smith &Nephew)
弯柄式股骨柄假体
矢状面呈近段后 弯，远段前弯
设
计
无颈领,有左
特
右之分
点
以近段压配固 定为主
Fit-stem (Lima)
IPS (Depuy)
ABG (Stryker)
亚洲髋 (Biomet)
Fit-stem (Lima)
弯柄式股骨柄假体固定原理图解
最早由Engh提出:
❖ 股骨近侧干骺段的形态和大小变异常较远侧 股骨大，因此如设计以近侧压配固定为主的 假体，很难获得理想的压配固定，必将影响 疗效；
❖ 而股骨远侧皮质骨段为圆柱形，变异相对较 小，经髓腔扩髓后，很容易获得假体与皮质 骨的广泛接触和初始固定；
代表性假体
AML (DePuy)
HG (Zimmer)
人工髋关节股骨柄假体设计 的若干基础
孙俊英 苏州大学附属第一医院骨科
引言
❖ 全髋置换术(THA)能有效恢复终极病变髋关节的功 能
❖ 选择不同设计的股骨柄假体对THA术后的疗效常产 生重要影响
各类股骨柄
假体的几何 形态设计
重
点
阐
各类股骨柄
述
假体的表面
设计
股骨柄假体 置入的髓腔
处理
第一部分
骨水泥型股骨柄（cemented femoral stem, CFS）假体的设计
❖ Collis 等比较研究了Iowa光面和糙面假体的疗效, 结果光面组5年后无1髋翻修或骨溶解，而糙面组有4 髋因松动，2髋因骨溶解而翻修。
❖ 表明糙面假体耐受假体-骨水泥界面间的微动能力较 差，一旦发生微动,易加速骨水泥固定层的毁损和金 属碎屑的产生，导致骨溶解和假体松动。
因此,普遍主张SCD假体也应以光面处理最理 想
几何形态设计
骨水泥型全髋关节置换术的疗效
金属材料
假体 设计
备 受
骨水泥技术
理想的股骨柄假体设计
假体能将承 受的扭转和轴向载荷 向骨组织均匀传递
必须符合
ຫໍສະໝຸດ Baidu
假体不产生 应力集中区 和过度微动
假体载荷时必须 保持力学稳定
骨水泥股 骨柄假体
为满足这一要求
力学匹配型 （force-closed design， FCD）
锥形柄假体
整个纵向呈 3°锥
设
计
冠状面3 °自
特
锁稳定
点
矢状面上整个 假体呈3点固定
锥形柄 假体
锥形扁柄(特 点:横断面呈
矩形)
锥形圆柄( 特点:横截 面呈椭圆形)
设计 理念
锥形圆柄: 压配必须充填
（fit and fill）
锥形扁柄: 压配无需充填 （fit without fill）
锥形扁柄的代表性假体
Rasquinha等
认为糙面有利于假体与骨水泥 的界面结合，但并未证实 两者间疗效存在任何差别
光面和粗面两组翻修率 和松动率均无差别
证实表面采用何种设计 均对疗效无影响
然而更多临床证实光面显著优于糙面
❖ Valle比较研究了糙面和光面两组的中期疗效,结果 糙面组翻修7髋，而光面组无1髋翻修，表明光面设 计显著优于糙面设计。
Summit (Depuy)
表面设计
半干式即涂层仅限于
涂
股骨柄假体的近段
层
范
围
全干式即涂层遍布
整个股骨柄假体
钛（纯钛或钛合金）
涂
层
材
钴合金
料
羟基磷灰石
涂
钛或钴烧结涂层
层
制
备
扩散结合
技
术
等离子喷涂
❖ 烧结涂层技术(Sintering technique)系将钴合金、钛金属 材质的珍珠样微粒（beads）通 过加热，与股骨柄金属基表面相 结合，孔隙大小由金属微粒的大 小控制。钛金属材质与钴合金材 质的烧结涂层方法相同，但加热 时间不同。如：联髋1101系列（ 台湾），PCA（Stryker）和 Trilock(DePuy)的涂层。
表面设计
避免产生金 属和骨水泥
磨屑
假体表面 应采用光
面处理
避免引发三 体磨损和骨
溶解
借助假体在 骨水泥层内 的适度下沉
FCD假体的 永久固定
借助假体在 骨水泥层内 的适度微动
借助假体的 髓内填充
与骨水泥的一 次性牢稳结合
SCD假体的 永久固定
采用光面OR粗面
???
Crowninshield等 Vail等
或称 锥形载荷 (loaded tapers design )
形态匹配型 （shape-closed design， SCD）
或称组合梁 （composite beam design）
力学匹配型假体
假体近端无颈领设计 ,
表面光滑,远端采用
设
充气型中置装置
计
特
点
假体冠状面，矢状面
和横断面均呈锥形
可获得假体的再稳定,有效 避免股骨近段的应力遮挡
❖ 临床报道:Exeter假体18年的生存率高达93 .3% ❖ Yates(2008)191髋,10年生存率100%.
形态匹配型假体
设计特点
假体近端 带颈领设计 , 远端中置装置 内含骨水泥.
形态匹配型 骨水泥股骨
柄假体
直
解
干
剖
型
型
直干式形态匹配型股骨柄假体
VerSys (Zimmer)
Perfecta (Wright)