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【关键词】 髋关节
人工髋关节置换在缓解疼痛、改善关节功能、恢复髋关节稳定和肢体功能等方面，已为学界和患者广泛认同。随着临床深入研究，新材料、新技术不断涌现，不断推动人工关节的发展。
1 减少界面磨损
1.1 金属股骨头对超高分子聚乙烯（metal-ultrahigh molecular polyethylene prosthesis, MPP）组合
金属股骨头-超高分子聚乙烯（MPP）是当前世界上临床应用假体最流行的材料组合模式。经过10余年的研究观察，发现高分子聚乙烯磨损后产生的磨屑诱发机体产生一系列不良反应，并导致骨溶解，使人工关节的使用寿命大大降低。有许多学者在着力观察和研究增强聚乙烯的耐磨性，减少磨屑对机体产生的不良反应。十多年前发现高交链（high cross-linked）聚乙烯内衬明显提高耐磨性，交链程度越高，耐磨性越好。实验室研究结果显示，超高分子聚乙烯内衬用钴铬钼合金股骨头摩擦300万次所产生的磨屑为（109±31）mg，而高交链聚乙烯仅为（4±1）mg。因此，认为后者的优越性十分显著，而纷纷移注于新内衬的研究。当学者采用电子束照射交链融化制成的高交链聚乙烯髋臼和通用超高分子聚乙烯髋臼，并于手术植入体内后2年，发现高交链聚乙烯髋臼磨损线性深度是超高分子聚乙烯的62%，磨损体积仅为超高分子聚乙烯的31%。Martell等发现在人工全髋关节的高交链聚乙烯的磨损线性强度是8 μm/年，相比超高分子聚乙烯磨损线性强度135 μm/年显著为低。因此，倡导在人工髋关节中普遍采用这种高交链材料，逐渐减少超高分子聚乙烯的应用，并同时指出要继续观察高交链材料应用后的机体反应和人工关节改变。当高交链聚乙烯髋臼在集中应力-即巨大压力载荷时的抗疲劳磨损强度明显下降。例如这种髋臼置于不适当位置时，臼内衬或髋臼受到非正常巨大载荷，其磨损率大大增高，磨损速度比正常时快3倍。有学者采用离子注入技术或表面氧化技术，以增强超高分子聚乙烯的耐磨性的效果，正在实验室和临床研究中观察，Charke等称有进展。
1.2 金属对金属髋假体（metal-metal hip prosthesis, MMP）
金属对金属髋假体是30年前即使用的人工关节组合，后来由于其材料配伍、制作工艺等方面的弱点，发现假体的松动、脱位、髋部疼痛、金属磨屑颗粒和离子污染等问题，逐渐放弃。由于近年对新材料、设计制作工艺、植入技术的优化，金属对金属的对合表面光洁度处理技术的提高，金属之间耐摩擦系数的显著下降，这种金属对金属的髋假体在少数医院使用后5、10年的研究情况，表明其摩擦线性强度低于1～20 μm/年，比金属对高分子聚乙烯的摩擦线性强度70～600 μm/年显著为低，而骨溶解率也大大降低，因此，受到不少学者的重新肯定。前瞻性对照研究39例金属对金属髋假体6.6年观察无骨溶解发生，远优于过去的金属对金属、现代陶瓷对高分子聚乙烯假体（34%、23%）组合，且假体的松动率也大大低于传统金属对金属和现代陶瓷组合。
以往应用28 mm直径金属头对高分子聚乙烯组合的磨损和受力优于其他尺寸和规格，近年研究发现金属对金属34 mm直径可以降低假体脱位发生率。一组78例股骨头直径28 mm的金属对金属假体与616例股骨头直径为34 mm的同样金属对金属组合，观察3年中，28 mm直径者脱位率2%，而34 mm直径者无1例脱位。因此，近年的金属对金属髋假体多设计成直径34 mm，而放弃了传统的28 mm。
是不是金属对金属髋假体如此完美无缺？学者们不断地提出告诫，认为须对金属离子浓集、金属过敏、介导免疫反应、金属肾毒反应及其影响进行监测和深入研究。前瞻性研究表明2年内，在金属对金属髋假体植入的病人中，发现其尿钴、尿铬的离子浓度升高，血清RBC增高，与植入时间长短有关，于2年达稳定期。Heisel的研究认为这种浓度增加与假体的活动度、活动次数多少无关。表明金属离子浓度的增高与关节磨损颗粒多少无明确关系。也显示金属假体周围有大量巨噬细胞、T淋巴细胞，B淋巴细胞和嗜酸性粒细胞等变态反应细胞浸润，而其周围组织中有或无金属磨损颗粒。Hallab和Andersom等认为细胞介导的过敏反应在接受不同组合假体的患者体内强度，金属对金属组淋巴细胞的增殖明显高于金属对高分子聚乙烯组和未手术假体植入组，淋巴细胞反应的阳性率与血清中金属离子浓度水平呈正相关。其临床意义尚待进一步观察，是否由于金属过敏引起髋假体植入失败？还不能肯定。有学者对一组19例金属髋假体植入后由于疼痛，在对伴有或不伴有无菌性松动的患者进行翻修手术后，疗效表明其中5例仍采用金属对金属假体翻修后髋痛未曾缓解，而其余14例采用非金属对金属的其他类型假体翻修术后，患髋疼痛得到缓解或消失。采用金属对金属髋假体后在体内检测到染色体畸变，是否与金属离子浓度增加有关，这种生物学现象，以及对神经细胞遗传因子和遗传疾患、妊娠和胎儿畸形、肾功能影响等方面还需要更多的研究和观察。
1.3 陶瓷对陶瓷髋假体（ceramic-ceramic hip prosthesis, CCP）
陶瓷对陶瓷髋假体的实验观察，与金属对超高分子聚乙烯的线性磨损为13～74 mm3，金属对金属为2.681 mm3,并稳定在0.977 mm3,而陶瓷对陶瓷的为0.174～0.342 mm3。有学者对之随访5年100个病例，无骨溶解病例发生。不过在随访5.5年植入陶瓷对陶瓷髋假体的222例的结果，骨溶解发生率仅为1%，而金属对高分子聚乙烯为18%，足以引起学界关注。但陶瓷假体仍存在一些先天弱点，如脆性大。总结100万例陶瓷对陶瓷髋假体置换后，假体破裂发生率为0.01%，股骨头直径为32 mm的假体破裂发生率低于28 mm的髋假体，而80%髋假体破裂发生在头3年内，其发生率为0%～0.04%。在对100例患者术后5年随访中仅一例因车祸发生头假体破裂，其余99例无破裂、松动、骨溶解、骨折等并发症。目前，新的合成陶瓷比单纯氧化铝陶瓷在抗脆裂性能上具有新的优势。但陶瓷的制备价格也是制约其推广的一个因素。
2 髋关节表面置换
重新接受髋关节表面置换，是目前人工髋关节推广最快的新技术，其不切除股骨颈、不破坏股骨上段骨髓腔，假体的应力由股骨颈传导到股骨干的自然径路，最多的保留了髋关节正常力学特征，极小的应力遮挡，在人工髋关节中具备多重自然特征。所有术者和患者都认识到不扩髓，股骨颈切除很少，创伤小，患者恢复较快，较早恢复工作，术后并发症少，脱位少，一般无下肢不等长，也没有大腿痛问题。当需要翻修时，采用股骨柄假体没有影响，使医生和病人多了一种选择。在一组400例表面髋关节置换，平均48岁，男性占73%，66%为髋骨关节炎经3.5年随访，仅3%患者需行翻修术；随访4年后，有5.6%需行翻修。大多数患者对术后缓解疼痛和恢复功能表示满意。
髋关节表面置换的适应证：髋关节炎早期，股骨头缺血坏死Ⅰ～Ⅲ期，年龄在55岁以下，活动量大，估计以后要行翻修术的患者尤其适应。当分析髋关节生物力学规律后，强调表面置换术股骨头假体的位置最宜置于轻度外翻位是保持假体长期良好状态的基本条件。因此，术前股骨颈的颈干角过小、髋内翻和顺便要求纠正患肢短缩的患者，未必选用此种置换术式。
髋关节表面置换的主要并发症是股骨颈骨折、假体松动、下沉等。曾有一组2167例报告，随访5.8年，股骨颈骨折发生率为0.86%(19/216)、0.83（5/600）和0.4%(1/250)。普遍认为手术熟练程度是影响术后并发症的重要因素。术后发现头假体压迫股骨颈外侧皮质形成“切迹”，中心定位杆远离股骨颈轴线，以及大多切除股骨颈边缘的骨赘，认为都是术后导致股骨颈骨折的前兆。
3 计算机辅助导航手术（computer aided surgery ,CAS）
在CAS介入后，可使人工髋关节置换术的假体位置角度、倾斜度和旋转角、力线的维持、切骨位置与角度等，摆脱术者双手、双眼、主观控制的烦恼，可以控制角度和误差在微小（1°和1 mm）的范围内，把握置假体的准确性，达到与患者精确匹配，实现最大利益。从而使某些并发症如松动、磨损、骨溶解、髋部疼痛减少到最少，假体的生存率和使用寿命得以提高。近年CAS又有提高，制式目前已有三种模式，如图像依赖导航、术中X线导航、非图像依赖导航。
3.1 图像依赖导航
是将CT、MRI、超声波等产生的二维图像进行处理后获得三维立体图像进行导航。
3.2 术中X线导航
将手术中运用C型臂X线机可获得骨性标志，作为施术的主要依据。
3.3 非图像依赖导航
通过关节运动过程和关节的形态测定结果来进行施术导航。
在应用广泛的关节置换术，主要采用非图像依赖导航系统，在3～4年应用中积累了一定经验。能否精确施术，术后结果取决于术中基本数据采集的精确性。如果基本数据采集有误或比较粗糙，手术切骨、装配假体会有较大误差。尽管CAS可以配合术者精确的进行切骨、安装假体，但CAS不能替代术者总体操控，例如完成髋关节手术切口选择、切口显露、切骨面准备、软组织平衡等。因为最终仍然取决于操控CAS的手术者为主体。若结合微创技术，配合CAS技术，无疑将使人工髋关节手术更趋成熟。
4 微创髋关节置换技术
Swanson等报告75例髋关节置换采用后侧一个切口微创入路，切口平均8.8 cm，假体位置满意率超过95.3%，随访2年，6例髋臼假体骨吸收、松动，股骨假体无松动，但放射线透亮线在股骨上段。Harris评分从术前的34分增加到术后92分。近年这一类微创手术置换髋关节的文献在迅速增加。
若所有外科手段都能最小的侵袭，最少的生理干扰，达到最佳疗效，这是求之不得的目标。在微创髋关节置换不仅仅是一个小切口，而要求获得常规手术疗效前提下，减少手术对髋关节周围组织创伤和患者的生理干扰，争取较短的术后康复期。目前有二种措施：借助熟练的手术技巧和解剖间隙小切口，采用通常假体、器械完成手术；另一种是在CAS辅助下，植入改进的小假体，以减少对髋关节显露、磨锉、安置和固定所造成的创伤。
并不是小切口就是微创，要达到微创的目标，应把对髋关节的干扰从外到里减少到最小。7～8 cm切口，术中、术后输血800ml，总难免被人质疑。因此，微创置换髋关节概念应该是完整而全面的。
5 微创机器人髋膝关节置换
Yoo（2007）报告采用机器人置换髋、膝关节，到目前为止，采用小切口，但髋关节机器人只能完成股骨近端截骨，尚不能完成髋臼侧的磨锉和置臼，而安置假体也只能用术者的技术与经验。在膝关节置换中，可以完成股、胫骨和髌骨的切骨、磨锉，并十分标准，安装角度、位置和肢长，均能达到控制在标准范围内。不远的将来，机器人施术的范畴会越来越大，质量会越精、越好。
作者单位：宁波大学附属宁波第一医院骨科，宁波市骨科研究所 315010