人工髋关节发展简史

LindaLi2011-12-23

人工髋关节发展简史什么是人工关节（又称人工假体）：

人工关节是以各种不同生物材料制成的模拟人体解剖的关节。如模拟某一肢体骨或椎体的人工股骨干假体、人工肱骨干假体、人工椎体等。什么是人工关节置换术：

去除关节的病损组织，在尽可能的解剖、生理状态下将人工关节植入人体关节缺损部位，以恢复原有关节的解剖和功能。目前它已成为关节成形术中最重要的一门技术，这门技术即称为人工关节置换术。什么是人工关节生物材料：

具有耐磨性、耐腐蚀性、生物相容性（无毒性、无热源、无致癌、无过敏、不破坏周围组织）好的内植入材料。人工髋关节发展简史人工关节置换术从早期的探索阶段至今较成熟发展阶段已有100余年历史。人工髋关节的早期探索阶段（1822年~1937年）人工髋关节发展简史

截骨成形术：1822年英国人Anthony.White医生施行股骨大粗隆下5cm截骨术，以改善髋关节功能，缓解疼痛，12个月后形成假关节。1876年美国人Barton施行股骨小粗隆上截骨术，术后3个月扶单拐行走。这是最早的髋关节成形术，可以显著改善髋关节活动度，但极不稳定。

假关节成形术：1840年-1860年美国JM.Carnochan首先进行了下颌关节成形术，采用橡木片（非生物材料）置入，关节可以活动，但后来橡木片被排出而失败，此后又有使用皮肤、筋膜、肌肉、特殊处理的猪膀胱及金箔片等。这一手术应该说是人工假体置换术的开端。人工髋关节发展简史人工髋关节的早期探索阶段（1822年~1937年）

臼杯成形术：1880年ollier利用关节周围软组织形成新的关节面，首创了关节面成型术，以后相继有人利用周围筋膜，皮肤施行隔离型关节成形术。实际上国内在1960年代尚有用此法者。1919年Beel在美国用经铬处理的猪膀胱施行关节成形术。1891年Gluck在德国用象牙股骨头与髋臼首次进行了全髋关节置换术，用镀镍螺钉固定假体，他还使用了骨胶作为粘合剂来固定假体，这也为骨水泥型全髋关节置换应用技术起到了启蒙作用。人工髋关节发展简史人工髋关节的早期探索阶段（1822年~1937年）

臼杯成形术：1895年Jones设计了金铂关节成形术。1910年德国Dethert用橡胶假体施行了全髋关节置换术。1923年SmithPetersen设计了玻璃杯关节成形术，被认为是髋关节置换术的鼻祖

，以后用了许多不同材料做的杯效果均不佳。1934年Rehn用不锈钢杯置入髋关节脱位患者的髋臼。人工髋关节发展简史人工髋关节的早期探索阶段（1822年~1937年）人工髋关节的初步形成阶段（1938年~1957年）人工髋关节发展简史人工股骨头成形术：1938年SmithPetersen发现牙科医生使用的钴铬钼合金材料生物惰性较强，在人体内生物相容性较好，将其做成钟状开口的金属杯，全股骨头在杯内活动，做了1000例，长期疗效不佳，金属杯与股骨头摩擦增加，股骨头坏死疼痛。1940年Haboush首次在实验室用水做润滑剂钴铬钼合金头和丙烯酸酯髋臼假体进行磨损实验研究。

1940年美国Valls在美国进行了短弯柄型股骨头假体的半关节置换术。

人工股骨头成形术：1940年，Bohlman与Moore合作，设计了一款长达30cm的股骨头假体，以后发展为大家熟知的长柄股骨头假体，即

Moore型假体。1941年美国Moore和F.R.Thompson分别设置了长直柄人工股骨头和长弯柄股骨头假体。后来成了Muller，Harris全髋股

骨头假体的原形。

1946年~1958年Judet兄弟在法国采用了短柄的股骨头假体进行了半关节置换术，假体由丙烯酸酯热压成型直柄。由大粗隆下穿出，这在当时的欧洲特别流行，术后早期效果满意，后来由于假体的磨损、松动、断裂的并发症，长期疗效不佳。人工髋关节发展简史人工髋关节的初步形成阶段（1938年~1957年）人工股骨头成形术：1950年Moore在美国设计了自锁式钴铬钼合金的股骨头假体。

1951年Leventhal用钛股骨头，进行尝试宣布骨可以长入钛合金假体。

1952年-1957年间Willse等人用冷固化丙烯酸酯骨水泥进行动物试验获得了大量数据，为人工关节的骨水泥技术做出了贡献。人工髋关节发展简史人工髋关节的初步形成阶段（1938年~1957年）现代人工髋关节的发展阶段（1958年~1970年）人工髋关节发展简史SirJohnCharnley：（百年纪念）Charnley低磨损全髋关节的设计应用，是人工髋关节置换技术发展历史上的重大理论性突破，他开创了全髋关节置换术（THR,THA)的新时代,被誉为现代全髋关节置换术之父。

全髋关节置换术：1950年Charnley进行了关节摩擦和润滑机制研究的设想，做了动物试验，他认为生物关节面，类似海绵具有弹性，内含滑液，使关节保持低摩擦系数。那么采用润滑液润滑假体关节面以获得低摩擦效应是不佳的，应当寻求低摩擦系数的生物材料来制作假体以达目的，从而确立了人工关节低摩擦理论

。人工髋关节发展简史现代人工髋关节的发展阶段（1958年~1970年）他率先提出“金属-塑料”全髋关节置换术的概念，并经过大量的生物材料摩擦试验，于1962年设计出直径22.5mm的金属股骨头和超高分子聚乙烯髋臼组合的假体，用聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）固定。从而创建了低摩擦的人工关节置换术。此后人工关节生物力学研究迅速发展，开创了人工关节置换的新纪元

。骨科医生和生物力学工程师互相合作在全世界建立了许多研究中心。如材料磨损，金属延展和疲劳性能测定，人工关节假体的设计固定技术等方面的研究，自从Charnley的低摩擦关节问世后，各类型人工关节相继出现，但临床效果都不如Charnley髋关节置换术。Charnley假体具有低摩擦稳定较少发生松动等优点。至今Charnley人工关节置换术已成为衡量其他髋关节置换术的金标准

。人工髋关节发展简史现代人工髋关节的发展阶段（1958年~1970年）人工髋关节发展简史现代人工髋关节的发展阶段（1958年~1970年）此后，瑞士骨科医生MauriceMuller对股骨假体进行了改进，采用32mm股骨头以增加髋关节活动范围，增加稳定性，并逐渐加大股骨柄弧度，称之为“香蕉柄”目前所用的各种股骨假体都是在以上两种假体的基础上进行改进的。

人工髋关节发展简史现代人工髋关节的发展阶段（1970年代后）此后，又出现了Aufrance-Tuiner全髋关节，TR-28全髋关节等。1974年，计算机辅助股骨假体设计面世，可于设计时提供体内最理想的应力分布，解决股骨柄断裂问题。70年代后期，80年代早期，由德国医生Wagner倡导的髋关节表面置换非常热衷，但很快即被冷落。

60年代，人工髋关节置换术最严重的并发症是感染，Charnley人工髋关节置换术的感染率为7%。1966年Charnley首先使用了空气层流净化手术间，个人空气隔离系统，预防性抗生素，使术后感染率大大降低。由于Charnley对人工关节作出的重大贡献，被公认为现代人工关节之父。人工髋关节发展简史现代人工髋关节的发展阶段（1958年~1970年）骨水泥型与非骨水泥型共同发展阶段人工髋关节发展简史从人工关节发展历史来看，假体是从最初的压力配合过渡到Charnley骨水泥型全髋关节置换术。1971年美国FDA批准使用骨水泥（PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯）

第一代骨水泥技术：Charnley，手法搅拌，指压填塞

第二代骨水泥技术：RobinLing，Harris

髓腔塞，脉冲，骨水泥枪

第三代骨水泥技术：离心或真空搅拌，表面预涂技术人工髋关节发展简史骨水泥型与非骨水泥型共同发展阶段70年代以来，由于骨水泥界面的老化、破裂而引起假体松动等并发症，非骨水泥假体再度兴起，部分学者开始探索生物固定方式。1971年表面微孔型钴铬钼股骨假体在巴黎出现，其特点为假体柄全长都布满了微孔表面。由于远端孔隙内骨长入牢靠而产生应力遮挡效应。使股骨近端骨质萎缩。因此被迫放弃了。但微孔表面的概念被广泛接受，目前正广泛采用假体柄近端微孔设计的模式。如珊瑚表面，金属丝，珍珠表面以及BiometPPS闭合微孔等离子匀浆涂层。人工髋关节发展简史骨水泥型与非骨水泥型共同发展阶段70年代后期出现了根据压配原则（full-fit，press-fit）设计的假体。假体与骨之间隙不大于1mm，无领，柄身上宽下窄，使其更适合髓腔形状而紧密相贴，以达固定牢靠的目的。固定方法包括AML(AnatomicMedullaryLocking)