人工全髖關(guān)節(jié)硬對(duì)硬界面的選擇

白正武，閆新峰

(山東省千佛山醫(yī)院，濟(jì)南 250014)

在導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)中遠(yuǎn)期失敗的原因中，磨損和松動(dòng)是最重要的因素。磨損產(chǎn)生的顆粒及由此引起的組織反應(yīng)是假體中晚期松動(dòng)的原因，在減少止磨損顆粒的產(chǎn)生，降低磨損顆粒引起的組織反應(yīng)，以防止假體松動(dòng)發(fā)生的研究中，硬對(duì)硬界面因具有良好的滑動(dòng)性和極低的摩擦系數(shù)，越來越受到關(guān)注。所謂硬對(duì)硬界面是相對(duì)于金屬或陶瓷股骨頭對(duì)聚乙烯內(nèi)襯這種硬質(zhì)材料對(duì)軟質(zhì)材料的搭配而言的。目前的硬對(duì)硬界面有陶瓷對(duì)陶瓷(CoC，常被簡(jiǎn)稱為全陶)、金屬對(duì)金屬(MoM)和陶瓷對(duì)金屬(CoM)三種。三種組合各有利弊。

1 陶瓷對(duì)陶瓷界面

目前陶瓷對(duì)陶瓷界面的人工髖關(guān)節(jié)已經(jīng)發(fā)展到第四代(第三代還在應(yīng)用)，使用的材料主要為氧化鋁和氧化鋯。氧化鋁陶瓷具有化學(xué)惰性及良好的抗腐蝕能力，但韌性較低，易碎裂。第三代陶瓷使用的是氧化鋯陶瓷，其密度、韌性和強(qiáng)度都高于氧化鋁陶瓷，但因有多種結(jié)晶狀態(tài)而不穩(wěn)定，必須添加穩(wěn)定劑使之保持在四角形結(jié)晶狀態(tài)才能使其穩(wěn)定性得到維持，并獲得最佳的機(jī)械特性。近年研究出的新型氧化鋁基復(fù)合陶瓷為第四代，其材料密度、強(qiáng)度、韌性均較氧化鋁和氧化鋯更大，生物相容性及耐磨損性等性能也更優(yōu)異。陶瓷具備出色的耐磨損性、良好的浸潤(rùn)性、極高的硬度，可抵抗研磨性磨損和三體磨損，是目前髖關(guān)節(jié)置換中磨損率最小的配伍方式，其體外實(shí)驗(yàn)的線性磨損率在 0.01 mm/a左右;同時(shí)由于陶瓷良好的生物相容性及磨損時(shí)產(chǎn)生的顆粒小，所以對(duì)組織的刺激也小，可有效地減輕骨溶解，延長(zhǎng)假體的使用壽命。與金屬顆粒和聚乙烯顆粒相比，陶瓷顆粒引起的組織反應(yīng)最小。由于陶瓷抗張強(qiáng)度和抗碎裂韌度明顯低于金屬材料，陶瓷對(duì)陶瓷界面的脫位率也相對(duì)較高，其原因可能是陶瓷假體沒有防脫位髖臼內(nèi)襯或增加偏心距的內(nèi)襯，另外由于材料的限制，陶瓷股骨頭假體最多有 5 mm的延長(zhǎng)，因而調(diào)節(jié)肢體長(zhǎng)度和股骨頭偏心距的能力也較低。盡管如此，陶瓷對(duì)陶瓷髖關(guān)節(jié)仍然是中青年患者的最佳選擇。

2 金屬對(duì)金屬界面

金屬的抗張強(qiáng)度和抗碎裂韌度顯著高于陶瓷，因此可以制成最薄的內(nèi)襯甚至將髖臼杯的內(nèi)面直接制成高拋光的內(nèi)襯，從而能夠使用更大的股骨頭。隨著股骨頭的直徑增大，髖關(guān)節(jié)的撞擊隨之減少，股骨頭脫位的移行距離和高度都增加了，從而全髖關(guān)節(jié)置換的術(shù)后脫位率降低。同時(shí)，大直徑的股骨頭可以增加髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的活動(dòng)度，大直徑股骨頭增加了頭頸比率，使得髖關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍為 144°～168°，極大地滿足了年輕人的需要。金屬對(duì)金屬人工髖關(guān)節(jié)的磨損率也很低，僅次于陶瓷對(duì)陶瓷配伍;磨損顆粒引起的組織反應(yīng)也僅次于陶瓷顆粒。金屬假體還可用于股骨頭表面置換，最大限度地保留了骨量，有利于翻修手術(shù)。穩(wěn)定性好、活動(dòng)范圍大、不碎裂、磨損率低使其成為特別活躍的年輕人的首選。

金屬對(duì)金屬界面的最大爭(zhēng)議在于金屬過敏、金屬離子的影響和金屬磨損顆粒的反應(yīng)。體內(nèi)的金屬離子需要通過腎臟排泄，并有可能通過胎盤屏障，是否引起胎兒畸形尚不清楚，故此對(duì)于腎功能不全患者和有近期妊娠及有生育要求的的女性不宜使用。金屬磨損顆粒的局部影響主要表現(xiàn)為非化膿性淋巴細(xì)胞血管炎相關(guān)損傷(ALVAL)、假瘤形成、滑膜炎和組織壞死。雖然軟組織炎性假瘤發(fā)生的原因目前仍然并不十分清楚，但它在 MoM的患者中發(fā)生率增加，并成為金屬—金屬髖關(guān)節(jié)置換翻修原因的第一位。假性腫瘤切除時(shí)會(huì)發(fā)生軟組織缺失，往往伴有股骨近端骨壞死，會(huì)增加翻修難度，通常來說，病變的程度會(huì)比X線上表現(xiàn)的要嚴(yán)重。

3 陶瓷對(duì)金屬界面

多項(xiàng)研究表明以金屬股骨頭配伍陶瓷內(nèi)襯的組合是失敗的，其磨損率甚至比金屬對(duì)金屬還高，所以陶瓷對(duì)金屬界面僅指陶瓷股骨頭對(duì)金屬內(nèi)襯組合。這種組合的優(yōu)點(diǎn)是利用陶瓷頭高度拋光的表面，減少配伍側(cè)金屬內(nèi)襯的磨損;金屬內(nèi)襯的使用避免了陶瓷內(nèi)襯的碎裂，而且由于金屬內(nèi)襯可以做的更薄，所以陶瓷股骨頭的直徑更大，提高了人工髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，降低了術(shù)后脫位率，并使關(guān)節(jié)活動(dòng)度和金屬對(duì)金屬的活動(dòng)度相同。

陶瓷對(duì)金屬界面理論上具有陶瓷對(duì)陶瓷和金屬對(duì)金屬的優(yōu)點(diǎn)，但是也可能兼顧二者的缺點(diǎn)，是否會(huì)明顯降低陶瓷的碎裂率，減少金屬離子的釋放，目前尚無臨床報(bào)道，針對(duì)這種假體界面的體內(nèi)、體外研究仍在進(jìn)行中。陶瓷對(duì)金屬假體的體外磨損研究顯示它優(yōu)于金屬對(duì)金屬假體的耐磨損性能，離子釋放水平相對(duì)較低，與金屬離子相關(guān)的并發(fā)癥可能會(huì)隨之減少。由于增大了陶瓷股骨頭的直徑，陶瓷對(duì)金屬假體的組合為年輕的、日?；顒?dòng)量大的患者提供了另一種人工關(guān)節(jié)界面的選擇。