人工髋关节置换假体知识

Biomet Hip Products
Poly Liner （聚乙烯内 衬 ） 聚乙烯内 衬 材料特性带来的临床问题： 1、磨损率：硬度 2、氧化度：自由基引起 磨损---内衬变薄---内衬损坏---手术失败 磨损---磨屑产生---骨溶解---手术失败 氧化---内衬脆性增大，分层、碎裂等---手术失败
Primary 初次手术股骨柄: Cemented （骨水泥柄）Bi-Metric （UK）I 型（3°） Cementless （生物柄） Bi-Metric X（US） Echo Bi-Metric （US） I 型
Revision 翻修手术股骨柄: Cemented （骨水泥柄）Bi-Metric HD/NK Cementless （生物柄） Mallory-Head 系列股骨矩替代型 Arcos Module 系列
Ringloc Arcom ： 10°防脱位，高边 Arcom XL: 第二代超高交联聚乙烯（标准，高边） Exceed ABT ：第四代DELTA陶瓷衬
Arcom： 22,28 头 Arcom XL: 22,28,32,36 头 ABT 陶瓷衬：28,32,36 陶瓷头
Biomet Hip Products
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。 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。
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。
Ilium 髂骨 Posterior Rim AnteriorRim
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
Ringloc Acetabular Series
• 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 • 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
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 高生物相容性，一般磨损率极低 可自我修复表面划痕，一般磨损率极 低 磨损低于MPE 潜在缺点 假体碎裂，弹响，造价高， 手术技术要求高 金属碎屑和、或离子造成局 部和、或全身长期反应 假体碎裂，翻修困难
• Dome Screws： 顶部螺钉 6.5mm Titanium Low-Profile，钛合金，低切迹 3.2mm Drill Bit 钻头 3.5mm Hex Screwdriver 螺丝起子
• Rim Screws： 边缘螺钉 （目前不用，58mm以上） 5.0mm Screws 2.8mm Drill Bit 钻头 2.5mm Hex Screwdriver 螺丝起子
Liner （ 衬 ）
1955-1965年间：MOM关节滑面，70年代衰落；2000年后再次兴起，目前 逐渐衰落
1963年：John Charnley：MPE，金属球头与骨水泥固定的聚乙烯髋臼，聚 乙烯材料引入人工关节，当时采用非交联聚乙烯。 在美国，现有60%的髋关节手术，100%的膝关节手术使用聚乙烯 产品 1970年代起：COC关节滑面，也使CPE（陶 瓷- 聚乙烯）成为可能
混合髋
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)： 陶-陶(COC)： 金属头对金属衬。 陶瓷头对陶瓷衬
金-聚乙烯（MPE)：钴铬钼头对高分子聚乙烯（高交联）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பைடு நூலகம்材料：
COC
MOM
CPE
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
锁定机制 -- RingLoc®
Ringloc Acetabular Series
Data derived from Fehring TK et al.; Clinical Orthopedics and Related Research, October 1999
锁定机制 -- RingLoc®
Wolff定律即骨的愈合总是沿着骨断端承受的生理压应力方向生长，简而 言之，骨组织受到的应力或活 动 越多（合理范围），则骨的密度及强 度越高。
Universal Shell VS Full Hemisphere Shell （正半球型）
Full Hemisphere
Universal Rim Flare
Universal Ream = Line to Line （双半径或多半径） Full Hemisphere Ream = Under ream 2mm （正半球形）
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1st Qtr 2nd Qtr
Ringloc Acetabular Series
East West North
3rd Qtr
4th Qtr
Data derived from Tradonsky S., Postak P.D., Froimson A.I. and Greenwald A.S, Orthopaedic Research Laboratories of the Mt. Sinai Medical Center.
螺钉位于后上象限，11:0-2:00点之间应用 合力打入后柱
What about screws? 螺钉选择
Size of Screws：螺钉大小 • Rim Screws = 5.0mm 边缘螺钉： 5.0mm （目前多不用） • Dome Screws = 6.5mm 顶部螺钉： 6.5mm
What about screws? 螺钉选择
Biomet Hip Products
Head（股骨头）
金属头： I 型 22mm， 28mm，32mm，36mm 陶瓷头：I 型 Delta 粉陶，(Exceed ABT)
双动头（金属）：Ringloc Bi-Polar ，I型，22mm 28mm
Biomet Hip Products
Liner （ 衬 ）
Screw Placement 螺钉位置
Ilium 髂骨 Posterior Rim
后上 AnteriorRim 前上 前下 A线 后下
B线 Pubis 耻骨
Ischium 坐骨
A线：起自髂前上棘，经过髋臼中心平分髋臼 B线：与第一条线垂直
Screw Placement 螺钉位置
Posterior-Superior Location， Between 11:00 & 2:00 Into Posterior Column In line with Resultant Force
人工髋关节置换假体知识
人工髋关节界面及材料学
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
人工髋关节置换假体知识
Linda Li
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
人工髋关节置换假体知识---股骨柄
水平偏心距
垂 直 偏 心 距
柄 长
10 cm
柄的直径
人工髋关节置换假体知识---股骨柄
股骨柄设计理念—关于应力遮挡
Wolff 定律
1892年，德国医学博士Wolff发表了著名的Wolff定律(骨转化定律)，这一 法则得到了临床和实验的支持。 骨的功能是承受活 动 期间骨组织的机械应变 ,骨骼具有适应这些功能需 要的能力 ,称为 Wolff定律。Wolff定律强调由于功能活 动 产生确定的骨 骼形态。
Biomet Hip Products
Liner & Head（ 衬 & 头 ）
金属头： I 型 22mm， 28mm，32mm，36mm 陶瓷头：I 型 Delta 粉陶，(Exceed ABT)
双动头（金属）：Ringloc Bi-Polar ，I型，22mm 28mm
Ringloc Arcom ： 10°防脱位，高边 Arcom XL: 第二代超高交联聚乙烯（标准，高边） Exceed ABT ：第四代DELTA陶瓷衬
木材，象牙，金箔，猪膀胱，玻璃等
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。
Biomet Hip Products
Poly Liner （聚乙烯内 衬 ） 为了解决聚乙烯材料特性带 来的临床问题，对非交联的 聚乙烯材料进行交联处理 （射线消毒），以增加其抗 磨损特性，同时要平衡其抗 氧化能力。 因而出现了高交联聚乙烯， 抗氧化的高交联聚乙烯Epoly等。
人工髋关节置换假体知识---股骨柄
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
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®