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髋关节假体疲劳试验中固定介质的性能研究
在髋关节假体疲劳试验中,股骨柄和股骨头能否牢固固定对整个疲劳试验进行起着决定性作用,为了降低试验成本,满足标准中对股骨柄固定介质的物理性能要求,本研究选择E51环氧树脂和T31环氧树脂固定剂进行充分混合后形成的固化成品作为固定介质,研究不同固化配比和不同固化温度对固定分质弹性模量的影响.试验结果表明:在E51和T31的质量配比为4∶1的条件下,室温(20 ~ 25℃)固化24h后继续在50℃固化24h得到的弹成品性模量高为4.05GPa,符合标准中规定的固定介质的弹性模量为3~ 6GPa.终,确定股骨柄固定介质为质量配比4∶1的E51和T31环氧树脂固化系,固化过程为室温(20 ~ 25℃)固化24h后继续50℃固化24h.
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髋关节假体疲劳性能标准分析及股骨头固定杯的研制
本文以完成髋关节假体疲劳试验为目标,以完善髋关节假体固定装置为主要任务.首先,对其涉及到的推荐性行业标准YY/T 0809.4、YY/T 0809.6和YY/T 0809.8与国际标准IS0 7206.4、ISO 7206.6和ISO 7206.8进行详细的对比分析.然后,根据标准确认髋关节疲劳试验中需要完善的固定装置——股骨头固定杯.通过对国内外标准的对比分析,可以看出国内髋关节疲劳性能标准均是对国际标准的修改采用,内容基本一致,但明显存在转化滞后的问题.标准对髋关节疲劳试验样品固定方式仅进行了指导性描述,规定股骨柄样品固定调整参数(股骨柄偏离加载线的角度、股骨头至嵌入介质上表面的高度),并未规定股骨头的固定方式.为了适应不同尺寸股骨头的固定,通过对股骨头固定影响因素的充分考虑,我们研制了一套能够满足股骨头轴向和周向固定的不锈钢固定杯.
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髋关节假体撞击研究回顾
假体不稳引起的人工关节脱位是全髋关节置换术后重要的并发症,其主要诱因是人工假体撞击,以股骨颈和髋臼之间的撞击多见.本文对假体撞击主要影响因素的研究现状作系统的回顾.
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国内外人工髋关节登记系统的研究进展
人工髋关节置换目前已成为治疗髋关节疾病有效的方法.全世界每年都进行关节置换的患者大约为200万例,随着人工关节技术及医疗水平的发展,关节置换的质量也迅速提高,但置换后在随访过程中出现许多问题而待解决.因此,为进一步提高关节置换的疗效及分析术后置换质量.建立人工关节登记系统,登记患者的年龄、性别、所患疾病、病因、并发症、所用假体、疗效、翻修因素等.通过登记系统获得本国流行病学资料,进行数据统计.对手术方式、假体的选择、术后康复等方面分析影响关节置换质量的相关因素,总结和研究,减少翻修率,提高关节置换质量.
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装备|EQUIPMENT
我国3D打印髋关节进入“量产”时代
近日,我国首个3D打印人体植入物--人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局注册批准。该产品也是国际上首个通过临床验证后获得注册的3D打印人工髋关节假体,标志着我国3D打印植入物已迈进产品化阶段。本次获得注册的人工髋关节产品属于三类骨科植入物,是我国监管等级高的医疗器械产品,该产品的注册成功,为患者提供了使用先进技术治疗病痛的有效手段;产品国产化后将打破国外产品对高端市场的垄断,大大降低价格,为患者节约大笔医疗支出;对推动整个3D打印产业链的发展具有里程碑意义,后续研制的同类产品也有望加速获得审批。 -
金属对金属新假体临床使用体会
目的:探讨金属对金属大头(ASRTMXL)全髋关节置换术的早期疗效和临床体会,以及该技术的安全性和有效性.方法:2007年1月至2008年3月,采用金属对金属大头全髋关节置换术治疗37例(39髋)髋关节疾患,男24例,女13例;年龄43~75岁,平均58.5岁.其中股骨头坏死14例、骨性关节炎2例、新鲜股骨颈骨折18例、先天性髋关节发育不良3例.结合手术前后患者髋关节功能检查、Harris评分及X线分析,对金属大头全髋的临床应用特点进行分析.结果:术后患者伤口均Ⅰ期临床愈合,无早期并发症发生.37例(39髋)均获随访,随访时间12~19个月,平均16.5个月.术后X线片显示关节假体位置良好,肢体长度及股骨偏心距基本恢复正常.髋关节活动度得到大幅改善.前屈由(20.1±8.2)°增加到(85.7±9.8)°(t=32.86,P<0.01),外展由(10.2±4.4)°增加到(41.5±9.1)°(t=19.34,P<0.01),内收由(16.3±8.8)°增加到(40.3±10.4)°(t=11.00,P<0.01),外旋由(12.3±5.2)°增加到(42.0±7.7)°(t=19.96,P<0.01),内旋由(3.4±1.1)°增加到(23.0±9.8)°(t=12.41,P<0.01).Harris髋关节评分从术前(39.3±5.6)分提高到后随访的(91.4±10.3)分(t=27.75,P<0.01).结论:金属对金属大头全髋假体设计具有臼杯变形小、磨损率低、活动范围大、脱位发生率低等特点.其为治疗术后活动量要求较高的髋关节疾病如股骨头缺血性坏死、骨关节炎、股骨颈骨折、髋发育不良患者提供了一种新的有价值的手术方式.
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各类人工髋关节假体置换术后的功能康复
我院自1990年~1997年10月共行人工髋关节置换术423例(430个髋),对其中120例(122个髋)应用自行设计的康复程序进行训练,取得了满意的疗效.
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全髋关节置换假体承重面的选择
全髋关节置换术目前已经成为治疗终末期髋关节非感染性疾患为成功的手术,技术成熟,疗效肯定,极大地提高了髋关节疾患患者的生活质量.人工髋关节假体发展至今,现在可以使用的关节承重面组合大体可分为硬对软和硬对硬两大类界面,前者有金属对聚乙烯和陶瓷对聚乙烯界面,后者有陶瓷对陶瓷、金属对金属和陶瓷对金属界面.面对这些选项,我们该如何选择? 下面先对现存的各种关节承重面组合的特点做一概述.
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实验性髋关节假体柄-骨接触面积与松动的关系
目的了解不同类型的髋关节假体柄与骨的接触面积,并探讨接触面积的大小与假体松动的关系.方法用尸体股骨15根,分为三组,分别行直柄、弯柄和解剖型假体置换,测量各类型假体的柄-骨接触面积,包括近段内侧面、远段外侧面和总接触面积.结果解剖型假体三个面积(78%,49%,37%)均高于另两种假体;直柄与弯柄假体相比,总的接触面积无明显差别(25%,26%),直柄假体近段内侧接触面积小于弯柄(52%,70%),远段外侧大于弯柄(43%,36%).结论①三种假体的总接触面积均较低,而应力集中的近段内侧和远段外侧接触面积高,有利于负荷向骨的转移.②解剖型假体与骨的配合更好.③直柄假体容易下沉,而弯柄假体容易外翻摆动.
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行走支具在髋关节假体柄周围骨折治疗中的应用
自1993年7月~2002年7月,笔者治疗人工髋关节置换术后假体柄周围骨折16例,5例为应用行走支具非手术治疗病例,11例为同期手术治疗的病例,进行回顾性对照研究,以探讨行走支具在假体柄周围骨折治疗中的应用前景.
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应用S-ROM假体治疗严重髋关节发育不良股骨侧的手术体会
自2004年5月~2006年5月,应用S-ROM人工全髋关节假体系统,对11例严重的先天性髋关节发育不良(developmental dysplasia hip,DDH)并继发骨性关节炎的患者,实施了全髋置换术,疗效满意.
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髋臼假体角度的定义、测量方法和临床意义
全髋关节置换术已成为治疗髋关节晚期疾病的主要手术方法,其长期效果主要与医师手术技术、假体设计和材料及患者3方面因素有关.髋关节假体位置和角度对全髋关节置换术后的长期效果有重要影响,假体位置和角度不良可以造成撞击、脱位和磨损增加等[1-4],而假体安放的准确性与医师操作有直接关系.本文着重就全髋关节置换术中髋臼假体角度的定义、测量方法及其临床意义进行文献综述.1髋臼角度的定义描述全髋关节置换术后髋臼假体与骨盆的空间关系可以用位置和角度两个术语.位置是指髋臼假体中心与骨性髋臼中心的关系,即上下、前后和内外;角度是指髋臼假体开口的方向,可以用倾斜角(外倾角、外展角)和前倾角来描述[5,6],髋臼角度有手术(外科)学、放射学和解剖学3种不同的定义方法[6].下文中使用Mimics三维重建软件重建骨盆和假体,对髋臼角度进行图解(图1~3).
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人工髋关节假体摩擦界面的进展
20世纪60年代Jone Charnley根据髋关节低摩擦生物学原理,提出金属股骨头和聚乙烯髋臼组合获得巨大成功,一度成为衡量其他关节关节置换手术的金标准。随着全髋关节置换术的广泛开展,人们逐渐认识到影响人工关节寿命主要的原因是假体无菌性松动[1],其常见的发生机制是关节假体磨损产生的颗粒导致的骨溶解,文献报道主要的磨损颗粒是聚乙烯颗粒[2]。为了改善传统超高分子量聚乙烯抗磨损性差的缺点,随着材料学和制造工艺进步,近年来临床上对金属-高交联聚乙烯、金属-金属、陶瓷-陶瓷界面组合进行了更多的应用和研究,取得阶段性成果,这些进展给了医生更多的选择。
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人工髋关节感染诊治的临床新进展
人工全髋关节置换是治疗各种难治性髋关节疾病的良好手段,其25年生存率可以达到77%~81%[1],但全髋关节置换也会因各种原因失败,其中处理为困难的是假体周围感染.全髋关节假体感染的发生率在0.3%~2.2%[2-3],而近美国的报道是1.23%[4].由于细菌生物膜的形成,使诊断和治疗髋关节假体感染存在一定的困难,本文就近期全髋假体感染(prosthetic joint infection, PJI)诊断和治疗的进展作简要综述.
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髋关节假体感染的临床和基础研究进展
髋假体关节感染 (prosthetic joint infection, PJI)是全髋关节置换术后的一个灾难性的并发症,初次置换术后感染率约为1%,而翻修术后感染率增至3%.尽管围手术期抗生素使用和无菌技术在不断改进,但每年关节置换手术需求不断增加,感染的发病率也持续上升[1],因此针对髋假体感染的基础和临床问题研究已成为关节外科当前的热点方向.
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结合3D打印技术治疗严重髋臼缺损的髋关节翻修术一例
患者女性,68岁,因右髋关节二次翻修术后1年,左髋部疼痛数月入院。自诉右髋疼痛,活动受限。体查见右大腿外侧约25 cm陈旧手术瘢痕,无肿胀、青紫,右髋部无明显压痛,不能直腿抬高,足跟纵向叩痛阳性。患者骨密度T值小于-2.5,属于严重骨质疏松,术前X线及CT检查示右股骨髋臼假体中心性脱位,脱入盆腔内,髋臼固定螺钉断裂(图1)。根据髋臼骨缺损分型定义为PaproskyⅢ型,术前采用金属去伪影技术,以骨盆3D打印还原患者骨盆骨缺损及假体与重要血管的毗邻关系(图2,3),结合对侧正常髋臼数据,设计出可大匹配度翻修的髋臼假体,以其达到初期稳定(图4)。通过3D打印技术打印出医用钛合金髋臼假体(图5)。术中采取前入路,术前放置双极尿管以保护输尿管,放置气囊至右侧髂总动脉以减少术中出血、提高手术安全性(图6),取出突入盆腔内的髋臼假体,然后根据术前计划、依照骨性标志植入翻修假体,并在设计钉孔处,钉入设计长度螺钉,令髋臼稳定服贴(图7,8)。该手术顺利,且麻醉满意,术中出血600 ml,输红细胞悬液3 U,手术耗时120 min。髋关节翻修术后采用X射线拍摄髋臼假体平片,根据松动标准进行影像学评价及Harris评分定期随访,结果如下:翻修术后随访3个月,髋关节假体位置良好(图9),活动度较翻修前显著增高,Harris评分较术前显著增高。患者下肢等长,后一次随访时无早期感染、脱位,无盆腔不适感。影像学显示无髋臼假体松动与移位,无关节假体脱位,未发生假体断裂。
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人工髋关节置换术分类
人工髋关节置换术是通过植入人工髋关节假体治疗髋关节疾患的外科技术,是成人髋关节成形术中常用的方法.人工髋关节假体仿照人体髋关节的结构,假体柄部插入股骨髓腔内,利用头部与关节臼或假体金属杯形成旋转,实现股骨的曲伸、外展内收和外旋内旋等运动.
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陶瓷在减少全髋关节置换术后并发症中的关键作用
这篇文章的目的 将向我们展示在全髋关节置换术中,陶瓷界面能显著减少因磨损诱发的骨溶解及其他相关并发症所导致的翻修.另外一个重要目的 是强调,与传统氧化铝陶瓷相比,氧化锆板晶增韧氧化铝(ZPTA)由于增强了材料性能,可以为髋关节假体的设计提供更多挑战性的设计理念.要想使用大直径球头需要使内衬变薄,而这对于由高纯氧化铝制成的陶瓷材料是不可能实现的.为了验证这两点,我们提供的实验结果 显示出ZPTA具有特殊的功能及重要的临床意义.
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通过取出物研究回顾采用28 mm和32 mm直径假体的全髋关节置换术
对翻修取出的直径为28 mm和32 mm的球头研究发现,髋臼和股骨颈部撞击可能经常发生.超高分子量聚乙烯、钴铬合金和氧化铝陶瓷界面可能都会因此受累.其中,钴铬合金界面和氧化铝陶瓷界面的坚硬内衬和金属被托设计使它们发生撞击的风险增加.造成不良影响的常见途径包括撞击、金属磨削转移和条状磨损.这些行为与采用陶瓷假体的全髋置换术后的异响有关.我们对老化的36 mm的氧化铝基复合陶瓷(AMC)球头(BIOLOX(R)delta, CeramTec AG, Plochingen, Germany)进行模拟试验机磨损试验,在微分离模式下进行100万次的负载周期测试,发现条状磨损区的单斜相部分比主要磨损区和无磨损区的要高.这与我们之前对未老化陶瓷材料进行的模拟试验机试验结果 一样,在那项研究中我们对纯氧化铝陶瓷(BIOLOXforte,同一生产商)和氧化铝基复合陶瓷都进行了对比研究,在经过500万次负载周期后我们发现,与对照组Forte球头-Forte内衬相比,Delta球头-Forte内衬和Delta球头-Delta内衬可以分别使磨损降低3倍和7倍.这表明Delta球头比Forte球头更能抵抗条状磨损的形成.因此,在髋关节假体的设计中使用大直径Delta陶瓷界面应该具有临床效益.
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髋关节假体治疗老年股骨颈骨折的体会
随着社会逐渐进入老龄化,老年股骨颈骨折的发病率明显上升.股骨颈骨折的治疗由于股骨颈解剖和功能的特殊性而有相应的差异,针对老年患者选择适当的治疗方法尤为重要.保守治疗和内固定治疗都有较高的骨不愈合及股骨头缺血性坏死的发生率,疗效不够满意.我院自2005年10月至2008年10月应用髋关节假体治疗老年股骨颈骨折1 50例,现报告如下.