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在聚乙烯的磨损中，髋关节的磨损机制主要是颗粒磨损，而膝 关节的磨损机制主要是撞击、挤压和疲劳分层磨损
基于此，首先对树脂材料进行选择：目前多使用 GUR 1020和 1050 ， 它们的区别在于分子量的大小，1020的分子量更小。 使得分子链结构较紧密，更易抵抗冲击和抗疲劳，所以GUR 1020只用于膝关节，而髋关节采用GUR 1050为原料。
• 6 to 8 tabs on the Shell Rim create an interference fit with the liner. 杯缘6-8个限位突起可与内衬紧密配合
• 12 to 16 Notches on Liner provide flexibility in placement of liner and added rotational stability. 衬缘12-16个凹槽将内衬与臼杯额外加强抗旋
Data derived from Fehring TK et al.; Clinical Orthopedics and Related Research, October 1999
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
此外，各制造商也对聚乙烯的制造方法和加工工艺进行了改 进，例如，采用射线照射以获取高交联聚乙烯增加抗磨损性 能，无氧或低氧包装以延缓氧化，以及Biomet专利的维生素E 处理解决高交联的氧化问题。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
生物陶瓷：
1970年，Boutin植入第一例氧化铝髋关节，主要问题：碎裂和 移位松动。
可自我修复表面划痕，一般磨损 金属碎屑和、或离子造成
率极低
局部和、或全身长期反应
磨损低于MPE
假体碎裂，翻修困难
MPE 普遍接受
磨损
人工髋关节置换假体知识---髋臼杯
Primary 初次手术臼杯: Cemented （骨水泥杯） Bio-Clad
Cementless （生物杯） Universal 2 孔，单涂髋臼杯 Regenerex Rinloc+ 骨小梁杯 Exceed ABT 陶瓷髋臼杯
人工髋关节置换假体知识
根据关节界面的不同可分为： 金-金(MOM)： 金属头对金属衬。 金-聚乙烯（MPE)：钴铬钼头对高分子聚乙烯（高交联）衬 陶-陶(COC)： 陶瓷头对陶瓷衬 陶-聚乙烯(CPE)（半陶）： 陶瓷头对高分子聚乙烯衬
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
最早使用的材料： 木材，象牙，金箔，猪膀胱，玻璃等
Universal Shell VS Full Hemisphere Shell （正半球型）
Universal Rim Flare
Full Hemisphere
Universal Ream = Line to Line （双半径或多半径） Full Hemisphere Ream = Under ream 2mm Leabharlann Baidu正半球形）
• 采用ArCom™ 或 ArCom XL™ 聚乙烯内衬
内衬厚度3.8mm -15.8mm ，配28头 (ArCom XL™ 可以用到36mm头）
• Lowest amount of Micromotion on the market. 微动发生率最低
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
1791年，Gregor发现金属钛，但直到1910年，才制备出高纯 钛。
商用纯钛分为4级，常用于制作金属丝和附着于关节假体表面 利于骨长入的纤维网
钛-6铝-4钒合金良好的生物相容性及机械性能使之成为植入物 材料的新选择。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
1962年，Charnley爵士将聚乙烯用于人工髋关节手术，但是 聚乙烯磨损引发的骨溶解，最终造成假体松动是主要的问题。 如何解决这个问题也成为各制造商努力地方向。
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
• 1992上市 – 超过19年的优异临床结果
. • 可靠的卡环锁定装置
• 抗拔出强度660 lbs. • 抗撬出强度650 lbs.
• 完美的内衬与外杯的匹配
• 内衬支撑面积达84.9%
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
人工髋关节置换假体知识
通常来说，完整的人工髋关节由3-4部分组成： 髋臼杯----髋臼杯内衬----股骨头----股骨柄
半髋关节由3-4部分组成（根据产品的不同）：
双动头外杯----聚乙烯内衬----股骨头----股骨柄
人工髋关节置换假体知识
根据固定方式的不同可分为： 生物全髋，生物半髋 水泥全髋，水泥半髋 混合髋
Ilium 髂骨
AnteriorRim
Posterior Rim
Pubis 耻骨
Ischium 坐骨
Anterior / Posterior Column Fixation
Anterior / Posterior Column Fixation
Shell Design 外杯设计
Shell Design 外杯设计
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
THA 开始时采用金属-金属（MOM): 最早使用不锈钢，后被更好的钴-铬（Co-Cr)合金（19551965）和钛合金所替代。
钴-铬合金是目前抗磨损能力最强的金属，是股骨头假体和膝 关节股骨部件的首选。
现使用钴-铬-钼合金。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
Revision 翻修手术臼杯: Cemented （骨水泥杯） 无 Recovery Cage
Cementless （生物杯） Universal 多孔，单涂髋臼杯 Regenerex Construct 骨小梁杯
Biomet Hip Products
Biomet 臼杯设计原理
Acetabular Anatomy
氧化锆具有很好的抗碎裂强度和刚度，克服了氧化铝的易碎问 题。
1995年高纯氧化铝陶瓷Biolox Forte（第三代） 2003年纳米复合陶瓷（含二氧化锆）Biolox Delta （第四代）
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
关节面 潜在优点
潜在缺点
COC MOM CPE
高生物相容性，一般磨损率极低 假体碎裂，弹响，造价高 ，手术技术要求高
基于此，首先对树脂材料进行选择：目前多使用 GUR 1020和 1050 ， 它们的区别在于分子量的大小，1020的分子量更小。 使得分子链结构较紧密，更易抵抗冲击和抗疲劳，所以GUR 1020只用于膝关节，而髋关节采用GUR 1050为原料。
• 6 to 8 tabs on the Shell Rim create an interference fit with the liner. 杯缘6-8个限位突起可与内衬紧密配合
• 12 to 16 Notches on Liner provide flexibility in placement of liner and added rotational stability. 衬缘12-16个凹槽将内衬与臼杯额外加强抗旋
Data derived from Fehring TK et al.; Clinical Orthopedics and Related Research, October 1999
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
此外，各制造商也对聚乙烯的制造方法和加工工艺进行了改 进，例如，采用射线照射以获取高交联聚乙烯增加抗磨损性 能，无氧或低氧包装以延缓氧化，以及Biomet专利的维生素E 处理解决高交联的氧化问题。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
生物陶瓷：
1970年，Boutin植入第一例氧化铝髋关节，主要问题：碎裂和 移位松动。
可自我修复表面划痕，一般磨损 金属碎屑和、或离子造成
率极低
局部和、或全身长期反应
磨损低于MPE
假体碎裂，翻修困难
MPE 普遍接受
磨损
人工髋关节置换假体知识---髋臼杯
Primary 初次手术臼杯: Cemented （骨水泥杯） Bio-Clad
Cementless （生物杯） Universal 2 孔，单涂髋臼杯 Regenerex Rinloc+ 骨小梁杯 Exceed ABT 陶瓷髋臼杯
人工髋关节置换假体知识
根据关节界面的不同可分为： 金-金(MOM)： 金属头对金属衬。 金-聚乙烯（MPE)：钴铬钼头对高分子聚乙烯（高交联）衬 陶-陶(COC)： 陶瓷头对陶瓷衬 陶-聚乙烯(CPE)（半陶）： 陶瓷头对高分子聚乙烯衬
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
最早使用的材料： 木材，象牙，金箔，猪膀胱，玻璃等
Universal Shell VS Full Hemisphere Shell （正半球型）
Universal Rim Flare
Full Hemisphere
Universal Ream = Line to Line （双半径或多半径） Full Hemisphere Ream = Under ream 2mm Leabharlann Baidu正半球形）
• 采用ArCom™ 或 ArCom XL™ 聚乙烯内衬
内衬厚度3.8mm -15.8mm ，配28头 (ArCom XL™ 可以用到36mm头）
• Lowest amount of Micromotion on the market. 微动发生率最低
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
1791年，Gregor发现金属钛，但直到1910年，才制备出高纯 钛。
商用纯钛分为4级，常用于制作金属丝和附着于关节假体表面 利于骨长入的纤维网
钛-6铝-4钒合金良好的生物相容性及机械性能使之成为植入物 材料的新选择。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
1962年，Charnley爵士将聚乙烯用于人工髋关节手术，但是 聚乙烯磨损引发的骨溶解，最终造成假体松动是主要的问题。 如何解决这个问题也成为各制造商努力地方向。
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
• 1992上市 – 超过19年的优异临床结果
. • 可靠的卡环锁定装置
• 抗拔出强度660 lbs. • 抗撬出强度650 lbs.
• 完美的内衬与外杯的匹配
• 内衬支撑面积达84.9%
锁定机制 -- RingLoc® Ringloc Acetabular Series
人工髋关节置换假体知识
通常来说，完整的人工髋关节由3-4部分组成： 髋臼杯----髋臼杯内衬----股骨头----股骨柄
半髋关节由3-4部分组成（根据产品的不同）：
双动头外杯----聚乙烯内衬----股骨头----股骨柄
人工髋关节置换假体知识
根据固定方式的不同可分为： 生物全髋，生物半髋 水泥全髋，水泥半髋 混合髋
Ilium 髂骨
AnteriorRim
Posterior Rim
Pubis 耻骨
Ischium 坐骨
Anterior / Posterior Column Fixation
Anterior / Posterior Column Fixation
Shell Design 外杯设计
Shell Design 外杯设计
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
THA 开始时采用金属-金属（MOM): 最早使用不锈钢，后被更好的钴-铬（Co-Cr)合金（19551965）和钛合金所替代。
钴-铬合金是目前抗磨损能力最强的金属，是股骨头假体和膝 关节股骨部件的首选。
现使用钴-铬-钼合金。
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
Revision 翻修手术臼杯: Cemented （骨水泥杯） 无 Recovery Cage
Cementless （生物杯） Universal 多孔，单涂髋臼杯 Regenerex Construct 骨小梁杯
Biomet Hip Products
Biomet 臼杯设计原理
Acetabular Anatomy
氧化锆具有很好的抗碎裂强度和刚度，克服了氧化铝的易碎问 题。
1995年高纯氧化铝陶瓷Biolox Forte（第三代） 2003年纳米复合陶瓷（含二氧化锆）Biolox Delta （第四代）
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
关节面 潜在优点
潜在缺点
COC MOM CPE
高生物相容性，一般磨损率极低 假体碎裂，弹响，造价高 ，手术技术要求高