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人工全髋关节置换髋臼杯和股骨柄假体的选择及固定方式

2011-08-15贺业腾闫新峰

山东医药 2011年19期
关键词:髋臼假体形状

贺业腾,闫新峰

(山东省千佛山医院,济南 250014)

人工全髋关节的长期稳定性是决定假体使用年限的关键,其影响因素主要有患者因素、手术因素、假体设计和选择因素等。选择合适的假体和固定方式能显著提高人工全髋关节手术的远期效果。

1 假体的选择

1.1 髋臼假体 髋臼假体的形状为半球形,生物固定的髋臼由髋臼杯和内衬组成,水泥固定的髋臼没有髋臼杯,只有聚乙烯制成的内衬。一般认为髋臼的生物固定优于水泥固定,所以出现了髋臼的生物固定 +股骨柄的水泥固定组合,称为杂交固定的全髋关节。但对于年龄过大(70岁以上)骨质疏松症及骨生长机能障碍者,应采用骨水泥固定的髋臼。技术上要求髋臼锉至松质骨,充分冲洗,骨床钻孔及加压填充以便于水泥渗入松质骨并形成 2~3 mm的水泥壳。

生物固定髋臼杯的表面涂层对假体的长期稳定性至关重要,特别是对髋臼发育不良(DDH)的髋臼,骨与臼杯的接触面积小,良好的骨长入更为重要。假体的表面处理可大致分为表面巨孔型、表面微孔、表面涂层和双涂层四大类。表面巨孔型即珍珠面处理的宏观交锁假体已基本淘汰,表面微孔和双涂层效果较好,粗糙面处理的髋臼杯则效果交叉。也有旋入式髋臼杯可以在 DDH处理中获得良好的初始稳定,但由于一旦松动则骨丢失较多而遭到很多学者的反对。

1.2 股骨柄假体 人工关节材料的发展经历了近百年的过程,先后使用过白金、银、高速钢、钒钢、象牙等材料。水泥型股骨柄一般由钴铬钼合金制成,形状多为锥形,表面有粗糙和光滑两种,由于假体水泥界面的微动可导致骨水泥磨损,故多数学者认为光滑柄效果更好。但也有学者认为粗糙面假体经过骨水泥预涂可与水泥壳更加牢固的结合。

由于钛合金的弹性模量比钴铬钼合金更接近股骨,所以生物型股骨柄假体一般由钛合金制成。其表面处理与髋臼杯相同,形状有锥形、矩形、柱形、解剖形、组合型等,其固定理念各不相同。锥形柄和解剖形的固定理念是最大限度地填充骨髓腔,它们多在近段采用骨结合良好的涂层,中段采用粗糙面,远段光滑,目的是使近段与骨达到最大结合以承担更多的压力,中段松散结合,远段没有与骨的结合能力,只起到维持假体位置的作用,这种分段式的表面处理是为了避免应力遮挡效应。矩形柄的固定理念是利用矩形的四个角与骨紧密接触,四边留有空隙以保留骨的部分血供,四角的固定可以有效对抗假体受到的旋转应力,而旋转应力被认为是影响假体稳定的主要因素。柱形股骨柄假体一般全长都有涂层,更强调远端固定;组合型假体则让一部分部件承担重力,另一部分对抗旋转应力,而更强调的是可调前倾角。

选择生物学固定的假体时往往需要考虑更多的因素,如假体的骨长入方式、假体与髓腔的匹配程度、假体的固定位置和方式等。还应考虑生物匹配性。股骨近段髓腔形态的分类公认有两种:Noble分类和Dorr分类。两种方法无本质区别,都将髓腔分为漏斗型(A)、正常型(B)和烟囱型(C)。无论何种几何形状的柄,均要求有良好的初始稳定性,股骨柄假体的形状与股骨髓腔的近端或远端达到紧密匹配,才可以得到柄体的初始稳定,获得接近正常的股骨应力和应变模式。这种要求在极端的烟囱型髓腔较难达到,经过模版测量如果没有合适的生物固定假体,可选择水泥型固定假体解决这一问题。

2 假体固定方式

假体的长期稳定需要三个重要条件:假体具备与骨良好结合的涂层和形状、假体植入后良好的初始稳定、假体的良好涂层与骨紧密接触。假体的初始稳定非常重要,可为骨长入创造条件。而有微动的假体不能与骨良好结合,而是在骨与假体之间形成一个软组织膜,不能实现长期稳定。

生物固定的股骨柄假体有近端固定和远端固定的不同。近端固定假体的良好涂层位于近段约 1/3的位置,远端固定假体的良好涂层几乎遍布假体全长,它的中远段表面涂层与近段涂层相同,只有最远端的 2 cm左右没有涂层,目的是减少大腿疼痛的发生率。远端固定假体的形状多为柱形或解剖形(弯柱形),圆柱状的目的是使假体中远段能够更多地与股骨骨面接触,相同的涂层使中远段具备与近段相同的骨结合能力以便获得良好的远期固定效果;近端固定假体的中远段一般呈圆形或矩形,而且都有向远端越来越细的锥度,这种锥度使假体越向远端与骨的接触面积越小,使应力集中在近端,避免应力遮挡。

应力遮挡是指由于高刚度假体的存在,使原来作用于股骨近端骨骼局部的应力大部分为假体所承受,使股骨近端骨的生长缺乏应力刺激而导致骨重建负平衡,骨质疏松以及髓腔扩大、皮质变薄等,还可因假体远端应力集中以及对皮质的撞击而出现大腿疼痛。一般来说,近端固定假体由于皮质的近端接触促进了合适的承载分布,能够避免应力遮挡,术后大腿疼痛的现象较少见,同时能更好的保留假体远端骨干处骨质,以利于将来的翻修手术。部分假体通过近端双锥度或三锥度设计能够提供更好的立体稳定性,因此如果股骨近端没有骨缺损,能够提供良好的假体初始固定,则尽量选择近端固定假体。

有时选择近端固定假体不能获得良好的初始稳定,使用远端固定假体则可以获得初始稳定和继发的长期稳定,如当髋关节本身已有病变合并粗隆间骨折时,或当股骨头颈骨折合并粗隆间骨折时,粗隆间骨折破坏了股骨近端,则不能使用近端固定型假体;股骨柄松动时也会产生股骨近端的骨缺损或髓腔扩大,翻修时使用水泥型股骨柄长期效果欠佳,原因是髓腔过于光滑不能良好地固定水泥壳,而远端固定假体或加长的远端固定型翻修假体可以解决这一问题;高位的髋关节脱位需要进行股骨截骨短缩时近端固定假体因不能固定截骨线以下的股骨而不能使用,可选择远端固定或组合型假体;加长水泥柄原则上应属于远端固定假体,但由于难以封闭远端髓腔而缺乏加压灌注的条件,所以远段的水泥难以形成优秀的水泥壳,但对于严重骨质疏松的老年粗隆间骨折患者,为了尽早恢复活动,选用加长的水泥型股骨假体仍然可以获得可以接受的固定效果。

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