非骨水泥固定 TKA

1、Fixation with or without cementFixation with or without cementin total knee arthroplastyin total knee arthroplastyTitle: 导师：查振刚教授 2012级 潘京华1、骨水泥型全膝关节置换术目前被认为是膝关节置换的一个标准。 随着多年以来的技术发展、部件的设计、以及骨水泥技术，骨水泥型TKA（total knee arthroplasty）已经取得了长时间的成功。 而且,骨水泥型TKA也一般不需要担忧是否 具有持久性的固定。同样地，非骨水泥型全膝关节置换术也逐渐获得流行，这取决于对

2、于非骨水泥部件的“骨集成”（osseo-integration）的逐渐认识。有文献指出：非骨水泥型TKA同样可以获得优秀的长期临床成功率。McCaskie, Deehan D, Green T et al. (1998) Randomised, prospective study comparingcemented and cementless total knee replacement. Journal of Bone and Joint Surgery 80-B:971-5从两个问题对比两者：骨水泥型TKA存在什么缺点？为什么要选择非骨水泥型TKA？1、骨水泥固定易于疲劳性断裂（ fat

3、igue failure ），且对张拉剪切应力的传导（ tensile shear stress）情况较差。Lewis G (1997) Properties of acrylic bone cement : state of the art review. Journal ofBiomedical Materials Research 38: 155-822、骨水泥易碎（brittle ），这就为第三体磨损提供了潜在来源，同时也会引起大量的骨质溶解（ massive osteolysis ）。Jasty M, Jiranek W, Harris W (1992) Acrylic fragme

4、ntation in total hip replacements andits biological consequences. Clinical Orthopaedics and Related Research 285: 116-28massive massive osteolysosteolysisis3、由于聚合阶段(polymerisation phase)产生的高温，骨水泥会产生细胞毒素（ cytotoxic ），也会使骨产生热坏死（ heat necrosis ）。4、 骨水泥固定已经被报道会导致静脉凝块的形成。Oates K, Barrera D, Tucker W et a

5、l. (1995) In vivo effect of pressurization of polymethylmethacrylate bone cement. Biomechanical and histologic analysis. Journal of Arthroplasty,10: 373-81Berman A, Parmet J, Harding S et al. (1998) Emboli observed with use of transesophealechocardiography immediately after tourniquet release during

6、 total knee arthroplasty withcement. Journal of Bone and Joint Surgery 80-A: 389-965、研究表明：骨水泥固定在全膝关节置换术中易增加股骨应力屏蔽效应（ femoral stress shielding）的风险。*应力遮挡效应：是指由于固定材料的力学分流对骨骼造成强度降低及愈合延迟等生物学影响Seki T, Tashiro T, Omori G et al. (1998) Microstrain on the cortex and within the bone ofthe distal femur with ce

7、mented and uncemented femoral components in total knee arthroplasty.Proceedings of the 44th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society: 6996、聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥主要成分）（PMMA cement）能通过多方面的机制，增加对感染的敏感性（ susceptibility ）。Hanssen A, Rand J (1998) Evaluation and treatment of infection at the site of a tot

8、al hipor knee arthroplasty. Journal of Bone and Joint Surgery 80-A: 910-22除此之外，仍有很多报道关于用骨水泥固定存在的问题，如：楔形征（ Wedge sign），水泥挤压和冲击，增加血栓栓塞的激活等。反对者认为通过非骨水泥固定能避免以上缺点。但是，不用骨水泥假体能得到固定吗？非骨水泥型TKA研究Natural-knee system：Scott et al. have reported a 95% component survivorship at 7 to 11-year follow-up in 212 knees

9、using cementless fixation of the Natural-knee system。非骨水泥型TKA研究Profix Total Knee System：115115例例Profix Profix 系统系统8 8-10-10年随访研究：年随访研究：满意率： 91.3% 。KSS评分： 49.3 93.1功能评分： 36.7 82.2植入物10年生存率：97.1%ConcluConclusion sion ：the Profix Total Knee System is effective and safethe Profix Total Knee System is ef

10、fective and safe。Cementless total knee arthroplasty with Profix: A 8- to 10-year follow-up study， The KneeVolume 13, Issue 6, December 2006, Pages 419421非骨水泥型TKA研究Buechel published an overall survivorship rate of 95% at the 12 year intervalfor the cementless LCS-knee in 158 casesLow Contact Stress k

11、nee(LCS-Knee)Low Contact Stress knee(LCS-Knee)非骨水泥型TKA研究 这些报道表明：在10-15年的随访评估中，非骨水泥固定全膝关节置换同样可以取得如骨水泥型全膝关节置换那样的成功。非骨水泥型TKA研究反对者认为非骨水泥固定的主要缺点有：1、发病率较高的组件松动，尤其是胫骨部件的松动。McCaskie, Deehan D, Green T et al. (1998) Randomised, prospective study comparingcemented and cementless total knee replacement. Journa

12、l of Bone and Joint Surgery 80-B:971-5非骨水泥型TKA成功的关键？非骨水泥型TKA成功标准已经建立：包括：1) 在植入物与骨之间存在合适的接触;2)假体部件初次的严谨固定;3)假体具有适当的多孔涂层(porous coating)。合适的间隙合适的间隙（ Appropriate contact implant-bone Appropriate contact implant-bone ）：非骨水泥部件与骨之间的接触面间隙要小于0.5mm。通过利用精确的手术技术与 现代精确的手术器械是达到 这以标准的关键。初次的严谨固定初次的严谨固定（ Rigid init

13、ial fixation Rigid initial fixation ）： 很多第一代非骨水泥型膝关节只是简单的嵌入，并没有很好的初次固定，导致了增加松动的风险。包括胫骨、股骨部件， 必须初次达到严密的 固定。Hofmann A, Murdock L, Wyatt R et al. Total knee arthroplasty: 2 to 4 year experienceusing an assymetric tibial tray and a deep trochlear-grooved femoral component. ClinicalOrthopaedics and Relat

14、ed Research 269: 78-88适当的多孔涂层（适当的多孔涂层（Appropriate porous coatingAppropriate porous coating）：）： 非骨水泥型TKA成功的第三个必要条件是在假体部件表面存在适当的多孔涂层。 有效的孔隙大小应该是在50与400m之间。Bone debris migrationSchmalzried T, Callaghan J (1999) Wear in total hip and knee replacements. . Journal ofBone and Joint Surgery 81-A: 115-36Guil

15、laume Demey的130例随机对照研究提示：骨水泥与非骨水泥固定的股骨部件中，术后膝部功能评分没有显著差异；假体周围透光线（prosthesis radiolucent lines）：非骨水泥组发生率更低。（Cement Group,24%; uncement Group, 2%; P0.001.）Cemented versus uncemented femoral componentsin total knee arthroplasty，Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc (2011) 19:10531059Anders Henricsonb的一项低

16、于60岁骨水泥与非骨水泥固定前瞻性随机对照研究提示： 在远期的效果中，非骨水泥固定同样能取得与骨水泥固定相同的表现。研究中所用的NexGen股骨部件Cemented versus uncemented fixation of the femoral component of the NexGen CRtotal knee replacement in patients younger than 60 years A Prospective Randomised Controlled RSA Study，The Knee 16 (2009) 200206Bart G Pijls的一个三种胫骨部件固定方式随机对照试验（羟磷灰石涂层HA-coated，非涂层uncoated，骨水泥cemented）提示：在初次手术后10年随访中，羟磷灰石涂层胫骨部件与非涂层部件相比，能显著减少假体松动； 但，在胫骨固定中，骨水泥 固定是较为安全的选择。A randomized radiostereometric trial comparing hydroxyapatite