金属对金属髋关节假体的生物学效应

学术背景:金属对金属髋关节假体有着超过30年以上的使用记录。随着年轻患者使用日渐增多,金属离子在体内累积所引起生物学效应,如细胞毒性、遗传毒性、致癌性、金属过敏等受到重视和关注。目的:论文阐述了金属对金属髋关节假体植入人体后,产生金属离子的诱因以及人体组织分布情况,特别是金属离子血清浓度变化情况、金属对金属髋关节假体生物学效应的病理表现。并探讨了金属离子血清浓度变化的影响因素及金属离子生物学效应的机制。检索策略:由第一作者应用计算机检索Pubmed数据库2004-01/2007-11的相关文献,检索词"Metals,Total hip replacements",并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库2000-01/2007-11的相关文献,检索词"关节置换,金属离子",并限定文章语言种类为中文。共检索到267篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述假体为金属对金属界面假体。②文章所述术式为髋关节置换术。③文章所述中心为金属离子生物学效应方面内容。排除标准:①非金属对金属界面假体。②其他部位的关节置换术。③文章所述中心为冶金学内容。④重复性研究。文献评价:阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关的194篇,内容重复性的研究58篇,Meta分析0篇,共保留30篇中英文文献做进一步分析。6篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:金属对金属假体在体内通过电化学(腐蚀)过程和机械增强电化学(磨损–腐蚀)过程释放金属离子。其随体液传播到各种人体组织,引起一系列生物学效应。人体对金属离子反应呈剂量依赖性,其血清浓度的高低决定生物学效应的大小。一般认为金属离子血清浓度影响因素有①排泄因素。②机械因素。③个体因素。④其他。目前认为金属离子生物学效有①炎症反应。②氧化损伤。③细胞凋亡。④骨质及细胞外基质溶解。⑤致癌。⑥宿主反应。其机制与腐蚀反应、巨噬细胞激活、活性氧生成、成骨细胞功能抑制、破骨细胞激活、金属–蛋白复合物生成等有关。其后果是一系列病理变化:①异物肉芽肿性滑膜炎。②引流淋巴结病变。③淋巴结铬沉着病。④恶性病变。⑤金属过敏反应。结论:目前无更好的产品来替代金属对金属髋关节假体。通过对其生物学效应的研究,人们逐渐关注两个问题。第一,什么是安全的磨损率?第二,什么是有害金属离子血清浓度标准?

血清C反应蛋白与白蛋白比值、尿基质金属蛋白-7及微量白蛋白对髋关节置换术后假体感染的预测价值

目的:分析血清C反应蛋白与白蛋白比值(CRP/ALB)、尿基质金属蛋白-7(MMP-7)及微量白蛋白(MA)对髋关节置换术后假体感染的预测价值。方法:纳入髋关节置换手术患者共187例为研究对象,随访患者90 d的感染情况,其中28例术后假体感染患者设为感染组,159例未感染患者设为对照组。对2组患者资料进行单因素分析,对有统计学意义的因素行Logistic多因素分析,分析髋关节置换术后假体感染的危险因素,并分析CRP/ALB、MMP-7、MA对髋关节置换术后假体感染的预测价值。结果:感染组患者BMI水平、患部手术史发生率、手术时间、术后第1天引流量、术后总引流量、住院时间、激素使用史发生率、低蛋白血症、贫血、白细胞尿、C反应蛋白(CRP)水平、CRP/ALB水平、MMP-7水平、MA水平、免疫抑制剂使用史发生率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);Logistic分析结果显示,CRP/ALB≥2.5、MMP-7≥22μg·g^(-1)、MA≥15 mg·L^(-1)均为髋关节置换术后假体感染的危险因素(P<0.05);CRP/ALB、MMP-7、MA对髋关节置换术后假体感染均有一定的预测价值,但三项联合的预测价值高于其他单项预测。结论:CRP/ALB≥2.5、MMP-7≥22μg·g^(-1)、MA≥15 mg·L^(-1)均为髋关节置换术后假体感染的危险因素,且三者联合应用对髋关节置换术后假体感染有较佳的预测价值。

人工髋关节假体摩擦界面的选择进展

人工髋关节置换术为髋关节骨折、股骨头坏死等疾病的重要治疗方案,术中合理选择人工髋关节假体摩擦界面,对降低假体维修费用、改善患者髋关节功能具有重要意义。目前人工髋关节假体摩擦界面包括陶瓷—陶瓷、金属—金属、陶瓷—金属、陶瓷—高交联聚乙烯、金属—高交联聚乙烯,不同摩擦界面优缺点均存在一定差异。本文就人工髋关节假体摩擦界面特点及临床应用情况做一综述,旨在为临床治疗提供参考。

大直径金属对金属全髋关节假体置换49髋随访分析

背景:传统全髋关节置换在年轻、活动量高的患者中有较高的早期失败率。大直径金属对金属全髋关节置换具有杰出的稳定性、低磨损性,成为解决上述问题的一个重要选择。目的:评价大直径金属对金属全髋关节置换术的临床效果。方法:2007-04/2009-10常州市中医医院骨科对48例49髋股骨头缺血性坏死、骨关节炎、强直性脊柱炎、髋关节发育不良、股骨颈骨折及其并发症患者进行了大直径金属对金属全髋关节置换。置换后的髋关节功能采用Harris标准评定,每一例患者摄标准的骨盆平片,观察假体位置,比较置换后随访X射线平片的变化。结果与结论:全部患者均获得随访,时间3～34个月,平均20.2个月。患者置换后无脱位,无感染,无髋臼及股骨骨折。2例髋臼假体周围发现透亮带。1例出现腹股沟区疼痛。2例出现关节周围响声。最近一次随访Harris平均评分96分,优良率100%。提示大直径金属对金属全髋关节置换可有效的治疗股骨头缺血性坏死、骨关节炎、强直性脊柱炎、髋关节发育不良、股骨颈骨折及其并发症,近期随访结果满意。

复合材料与金属材料髋关节假体应力分布的三维有限元分析

目的对钛合金、碳纤维增强聚砜(CFR/PSF)复合材料、CoCrMo合金和小锈钢假体的性能进行对比,研究复合材料与金属材料髋关节假体应力分布情况。方法采用ANSYS软件对髋关节假体进行了静态三维有限元分析,对比了不同材料的假体表面的应力分布情况,分析了正应力和剪切应力对假体的影响。结果假体的下半部和柄颈结合处受力较大,为假体的关键部位。结论钛合金和碳纤维增强聚砜(CFR/PSF)复合材料假体要比CoCrMo合金和不锈钢假体具有更好的应力分布,其临床应用效果将会更加理想。

金属对金属髋关节假体铬离子对人体影响的研究进展

未来人工关节外科发展方向是提高假体使用年限、增大假体活动范围以适应年轻患者的需要。大直径金属对金属界面（metal on metal，MOM）髋关节假体应运而生，而金属关节磨损与腐蚀产生的金属离子问题亦成为研究的热点。铬作为假体合金中的主要成分，有着提高合金硬度的重要作用，目前还没有更好的替代金属。以下就髋关节置换术后铬离子的成因、体内铬离子含量监测、铬离子的生物学作用机制作一综述。

金属对聚乙烯假体全髋关节置换术后磨损的中期随访研究

目的对金属-聚乙烯(MOP)全髋关节置换术(THA)后患者的界面磨损进行回顾性研究,探讨不同年龄段患者金属-聚乙烯全髋关节置换术的临床疗效。方法收集2003年5月到2008年11月期间于常熟市第一人民医院行THA患者资料研究,共获得完整病例资料84例(88髋),按年龄及活动量分为两组:年龄<50岁和活动量大病例组(A组)和年龄≥50岁和活动量小病例组(B组)。全髋假体为钻铬钼合金-高分子聚乙烯全髋假体,临床疗效应用Harris评分标准进行临床随访和对比研究,影像学进行内衬磨损率及骨溶解测量分析。结果所有病例均取的至少5年的完整随访资料,其中A组有3例3髋(7.7%)因假体松动而最终行翻修手术,而B组资料中无任何翻修病例。所有病例均未发生骨折、感染、深静脉血栓(DVT)等常见并发症。A组Harris评分由术前34.13±6.28改善至手术后91.35±2.68,B组35.51±5.32改善至90.05±2.47;影像学观察,A组内衬磨损率为每年0.19±0.24 mm,B组为每年0.09±0.13 mm,两组中MOP内衬磨损差异具有统计学意义(P<0.05);A组MOP全部发生不同程度的骨溶解,B组MOP骨溶解的发生率为63.16%,两组比较,P<0.05)。结论对于小于50岁和活动量大的患者,MOP假体的内衬磨损、骨溶解及影像学松动率均明显高于年龄≥50岁和活动量小的病例组,因此,对于年轻患者使用MOP假体应慎重,而对于老年病人和低活动需求的病人行THA时中期疗效较好。

人工髋关节金属对金属假体研究进展

随着社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,对生质量的要求也相应的日益提高。目前,人工髋关节置换术成为治疗股骨头缺血坏死、髋关节骨关节炎、强直性脊柱、先天性髋关节脱位、髋部外伤（如股骨颈骨折）等主要的疗手段,其适应证范围广泛,术后效果也相当可观,使术后者的生活质量得到了明显的改善。

国内外不同大头金属-金属髋关节假体用于全髋关节假体置换:中国人群1年随访比较

目的:比较进口和国内的金属-金属髋关节假体在髋关节置换治疗中临床应用的安全性和远期疗效。方法:以"人工髋关节,金属大头髋,人工髋关节置换"为中文关键词;"Hipreplacement,Bulkmetalhip"为英文关键词。采用计算机检索1969-01/2009-12相关文章。纳入与有关生物材料与组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以14篇文献为主重点进行了讨论。临床验证选择广西壮族自治区人民医院和广西医科大学第四附属医院关节外科收治的行大头金属-金属全髋关节置换的患者63例(71髋),按患者选用的置换物分为两组:A组采用爱康(A.K)公司生产的第4代大头金属-金属髋关节假体;B组使用美国Depuy公司生产的第4代大头金属-金属髋关节假体。比较2组随访1年时髋关节Harris评分,髋关节活动范围,X射线假体周围透亮带,双下肢不等长及置换后并发症等指标。结果:人工髋关节根据假体的股骨头、髋臼材料可分为4种:金属-聚乙烯、陶瓷-聚乙烯、陶瓷-陶瓷、金属-金属;其中后者还依据有无金属柄分为金属大头髋和金属表面置换两种。临床验证结果:A组随访15～28个月;B组随访13～26个月。两组患者置换1年时,A体组Harris髋关节评分65～98分,平均89分;B组71～99分,平均92分,两组相比,差异无显著性意义(P>0.05)。髋关节活动范围B组为37°,A组为35°,两组相比,差异无显著性意义(P>0.05)。双下肢不等长差值B组平均5.1mm(2～11mm),A组为6.8mm(5～14mm),两组相比,差异无显著性意义(P>0.05)。两组均有≤1mm假体周围透亮带发生(A组4例,B组1例);B组有1例脱位。结论:进口和国内的大头金属-金属髋关节假体在治疗髋关节疾病中应用安全有效,短期疗效相似。

髋关节金属界面假体的新近问题

以英国医生Charnley为时代标志,人类医学史上人工髋关节置换术（TotalHipReplacment,THR）历经了大半个世纪的不断改进、提高,目前已经成为治疗疼痛性髋关节疾病的常规手术,即金标准技术。通过应用运动、无痛、稳定的人工假体及技术很好地缓解髋关节疼痛、改善关节功能,恢复关节稳定、改善髋关节畸形。

一种使用非球面髋臼的金属-金属髋关节假体的时变弹流润滑分析(英文)

目的研究使用Alpharabola型髋臼的新型髋关节假体在实际步态条件下的弹性流体动力润滑(弹流)性能。方法建立了该新型髋关节假体的非稳态EHL模型。用ISO规定的动载运动条件表示一个常态的步态。利用多重网格技术,求解球坐标系下的雷诺方程、膜厚方程和载荷方程以获得完全数值解。结果分析了一个收敛的步态中润滑油膜形状和压力分布的详细变化。研究了参数α对中心膜厚、最小膜厚和中心压力的准稳态和非稳态解的影响。比较了相同参数α的准稳态解和非稳态解。在非稳态和准稳态条件下,比较了Alpharabola型髋关节假体和球形髋关节假体的润滑性能。结论结果发现,在实际步态条件下,挤压膜效应和非球形髋臼表面两者都能显著提高润滑性能,即能够使油膜增厚,最大压力减小。和球形人工髋关节相比,Alpharabola型金属-金属人工髋关节更能得益于全膜流体润滑。

金属对金属髋关节假体置换术对AS累及髋关节患者关节功能的影响

目的：探讨分析强直性脊柱炎（AS）累及髋关节患者接受金属对金属髋关节假体置换术对关节功能的改吾作用.万法：选取AS累及髋关节患者60例（78髋）随机分为2组,其中观察组（n=30,40髋）接受金属对金属髋关节假体置换术治疗,对照组（n =30,38髋）接受常规人工髋关节假体置换术.对比手术持续时间、术中出血量、术后下床活动时间、住院时间数据,并对比手术前和3个月后Harris髋关节功能评分、髋关节活动度变化,所有患者均随访1年,对比假体脱位、松动、感染等并发症发生率.结果：观察组手术持续时间、术后下床活动时间、住院时间均较对照组明显缩短（P＜0.05）,且前者术中出血量明显少于后者（P＜0.05）;手术前组间Harris评分和髋关节活动度比较均无统计学差异（P＞0.05）,3个月后均显著升高（P＜0.05）,且观察组Harris评分和髋关节活动度均远高于对照组（P＜0.05）;随访期间观察组并发症发生率与对照组比较无显著性差异（P＞0.05）.结论：对AS累及髋关节患者采用金属对金属髋关节假体置换术能够减轻手术创伤,还可显著改善关节功能,促进术后恢复,且并发症少.

金属-金属髋关节假体应用现状

传统的金属-聚乙烯全髋关节置换术在运动量要求较高的年轻患者中有较高的早期失败率。金属-金属髋关节置换术具有较强的稳定性和低磨损性,成为治疗髋关节疾病的重要选择之一。近年随着金属-金属髋关节假体的广泛应用及随访时间的延长,临床假体磨损、金属离子释放、软组织炎性假瘤等特有问题突显,涉及多种远期并发症。该文就金属-金属髋关节假体临床应用现状作一综述。

多孔钽金属涂层髋关节假体置换治疗老年股骨颈骨折

目的:探讨多孔钽金属涂层髋关节假体置换术在老年股骨颈骨折治疗中的应用价值。方法:选取80例老年股骨颈骨折患者作为研究对象。随机分为观察组与对照组各40例,对照组采用常规生物型髋关节假体治疗,观察组采用多孔钽金属涂层髋关节假体治疗,比较两组髋关节功能的恢复及手术一般指标。结果:两组手术用时、术中出血量、住院时间、术后开始负重时间差异无统计学意义(P>0.05)。观察组术后并发症发生率低于对照组;术后3、6个月Harris评分高于对照组(P<0.05)。结论:多孔钽金属涂层髋关节假体治疗老年股骨颈骨折可有效改善患者髋关节功能的恢复情况。

金属对金属髋关节假体置换术后的炎性假瘤

金属对金属髋关节假体置换因其低磨损、高稳定性及灵活性等优势受到髋部疾病患者尤其是年轻患者的青睐。但近年来越来越多的报道指出,部分患者在金属对金属髋关节假体置换术后于假体周围软组织出现金属碎屑不良反应(Adverse reactions to metal debris,ARMD),这一不良反应会诱发炎性假瘤的形成,最终导致较高的术后翻修率。这引发了医生和患者的广泛关注和担忧。因炎性假瘤导致的髋关节翻修术面临骨及周围软组织大量缺损、原有假体难以移除及翻修假体固定困难等巨大的失败风险,使金属对金属髋关节假体的应用受到了限制,临床医生的选择也更加谨慎。通过最新研究文献就金属对金属髋关节假体置换术后炎性假瘤形成的危险因素、诊断及治疗进行综述。髋关节假体周围炎性假瘤形成的危险因素主要包括金属离子浓度升高、假体植入位置及患者自身因素三个方面。其诊断主要依靠体格检查、影像学检查、实验室检查、关节镜检查及组织学检查等方法。针对临床有症状和无症状患者其治疗策略也不相同。通过对以上内容的详尽分析、评价及总结,旨在为临床髋关节置换假体的选择提供指导,同时为进一步探究ARMD引发炎性假瘤的机制奠定基础。

基质金属蛋白酶及其组织抑制剂对全髋关节置换术后假体无菌性松动影响的实验研究

人工全髋关节置换术能有效重建髋关节功能，减轻疼痛，提高生活质量。然而，后期假体无菌性松动已日益成为影响人工关节使用寿命的主要因素。早期，人们将无菌性松动咎于假体与骨界面间的密贴欠佳，假体安装位置不良以及骨水泥碎裂等力学原因，把无菌性松动简单等同于机械性松动。然而目前文献已证实假体周围界膜的存在，普遍认为该界膜具有生物学活性并在假体松动中起重要作用。其中基质金属蛋白酶（MMPs）及其组织抑制剂（TIMPs）的相互作用关系在假体松动中越来越为人们所重视。本实验经兔膝关节植入金属假体后，对其关节滑膜和假体界膜进行研究，探讨MMPs、TIMPs对假体无菌性松动的影响以及作用机制。

金属对金属大直径髋关节假体置换5年:21例全部随访评价

背景:金属对金属全髋假体因其具有良好的活动度因而被广泛应用于人工全髋关节置换。目的:探讨金属对金属大直径髋关节假体置换中期临床效果。方法:选择2004-04/2005-06在河北省大城县第二医院骨科行金属对金属髋关节假体置换的21例中青年患者,均在腰硬联合麻醉下完成金属对金属大直径髋关节假体置换,由同一医生通过门诊复查、电话以及信函等方式进行随访,统计置换后5年患者患侧髋关节Harris关节评分、关节活动度和所发生的并发症。结果与结论:5年随访时21髋的髋关节Harris评分平均(94.3±1.6)分,均达到优水平,患侧关节屈曲(111.2±14.3)°、外展(40.3±3.4)°、内收(23.5±2.4)°、外旋(54.8±3.7)°、内旋(20.9±2.1)°,且未发现关节脱位者,1髋出现轻度骨溶解(4.8%),2髋出现植入物松动,2髋出现髋关节周围疼痛,且均发生在置换后6个月以后,持续超过5年以上。说明金属对金属大直径全髋关节置换后患者中期稳定性好,关节活动功能恢复效果佳,且疼痛发生率低,尤其是对于中青年患者,具有较好的临床应用价值。

金属对金属与金属对聚乙烯假体全髋关节置换术近期疗效比较研究

目的：比较大直径金属对金属（MOM）与金属对聚乙烯（MOP）假体全髋关节置换（THA）的近期疗效。方法回顾性分析2009年1月至2010年1月在苏州大学附属第一医院骨科行THA手术的44例（44髋）患者的临床资料，其中MOM组（22例22髋）采用大直径MOM承重界面假体，MOP组（22例22髋）采用MOP承重界面假体。对两组术中髋关节活动度，术后下床活动时间、Harris评分、影像学表现及并发症进行比较。结果两组术中髋关节屈曲、内收、外展、屈髋内旋、屈髋外旋活动度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。全部患者获得随访，MOM组术后平均随访30个月（18～37个月），MOP组术后平均随访25个月（16～35个月）。MOM组和MOP组术后下床活动时间分别为（3±1）d和（7±2）d，两组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。术前，术后l、3、6、12个月及末次随访时，MOM组和MOP组Harris评分分别为（37.8±4.8）、（85.6±3.2）、（89.4±4.1）、（94.5±2.3）、（94.7±3.1）、（93.8±3.6）分和（38.5±5.5）、（80.2±4.4）、（83.6±2.9）、（90.8±2.7）、（91.6±3.6）、（89.6±6.3）分，术后各时相点与术前比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组术后不同时相点比较，MOM组均高于MOP组（P ＜0.05）。术后12个月MOM组和MOP组髋关节总活动范围分别为（236±9）°和（203±10）°，与术前的（119±14）°和（112±15）°比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后12个月MOM组髋关节活动度优于MOP组（P ＜0.05）。X线片检查示MOM组22髋股骨假体位于中立位，无内外翻，无股骨假体下沉；MOP组1髋轻度内翻位，术后6个月1髋出现＜1.5 mm的下沉，至末次随访股骨假体位置无明显改变。至末次随访，两组患者均未出现脱位、感染、神经损伤、深静脉血栓、假体无菌性松动、髋臼及股骨骨折或骨溶解等并发症。结论与MOP比较，采用大直径MOM行THA能够增加髋关节活动度，更为有效地恢复髋关节功能，术后可早期下床活动，临床效果明显。