人工關節置換手術

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關節置換(joint replacement),用人工製造的關節來代替被破壞的關節的技術,已有數十年的歷史。用於關節因外傷或疾病造成破壞,發生疼痛、變形及活動障礙,喪失功能時。因為髖關節受破壞,需更換的機會最多,故人工髖關節應用也最多,效果也較好,其次為膝關節

目錄

製作人工關節的材料

關節為人體活動的樞紐,每日活動不下數千次。因此,製作人工關節的材料要求耐磨、耐酸鹼腐蝕、強度高、生物相容性好(對人體組織無刺激,無毒性)。用來製作人工關節及人工骨的材料有鈷鉻合金,氮化鈦材料或氮離子注入鈦合金、鎂玉、純鋼玉、碳素、微晶陶瓷、矽膠等。

人工關節的設計與製作要求

人工關節要代替人體關節的功能,在設計上要求:①仿生體形狀,要儘可能做到與人體關節完全相同;如人工髖關節股骨頭要呈球形,人工髖臼要與髖臼窩近似;②合乎關節生物力學要求,例如人工肩關節的活動軸需要設計在肩胛骨關節盂的外側,這樣才不會妨礙肩關節的外展活動。膝關節的股骨假體應似股骨髁,脛骨假體形似脛骨平台。

人工關節及人工骨的類型

目前應用於臨床的人工關節有:全髖關節、人工股骨頭全膝關節肘關節腕關節、肩關節、踝關節及指關節等。代替人體骨骼及其關節的有:股骨帶髖關節或膝關節、人工椎體、人工骨盆、人工舟骨、人工月骨、人工橈骨遠端等。在人工關節置換中,以人工髖關節應用最多。人工髖關節,又有多種類型,如人工股骨頭、股骨頭單杯、髖關節雙杯、全髖關節、組合式全髖關節等。人工股骨頭的柄,有光面的(需用骨水泥粘固於股骨髓腔中),有珊瑚面的(骨質長入珊瑚狀的空隙中固定假體),以適應髖關節不同損壞情況的需要。

人工關節置換術的適應症

人工關節置換有嚴格的適應症,主要如下:

①關節的骨及軟骨壞死,如股骨頭的無菌壞死。股骨頸骨折後的股骨頭缺血壞死等。②關節的創傷性損壞。關節粉碎骨折錯位或脫位,不能整復,致關節功能近於喪失。如髖臼骨折中心脫位或股骨頭粉碎骨折,不能複位者。③骨關節炎原發性的或繼發性的,如老年性骨關節炎,髖臼發育不良髖關節半脫位等繼發的骨關節炎等,可發展到關節軟骨破壞,活動功能障礙,疼痛嚴重。不是所有的骨關節炎都需要關節置換,而是根據病人年齡、發病部位、工作或生活需要而作選擇。年齡大,需坐位工作者的患病髖關節常需關節置換。④類風濕性關節炎。髖關節和膝關節都僵直,屈曲活動困難時,需要關節置換。⑤骨端腫瘤。以下情況可行腫瘤徹底切除,人工骨及關節置換,以保存肢體及該關節功能:骨端的半良性晚期骨腫瘤(如巨細胞瘤),瘤體巨大,破壞關節軟骨,刮除治療不易徹底者;低度惡性的腫瘤(如骨纖維肉瘤),或限於骨內的早期骨肉瘤,周圍重要軟組織尚未被侵犯,可以局部徹底切除者。對椎體巨細胞瘤,可切除整個椎體,以植骨及人工椎體固定。

人工關節置換術的併發症

常見的併發症有:①假體鬆動,人工關節安插於骨骼之中,但骨骼不能與假體融合為一體,它們之間僅是靠機械力固定在一起。在身體活動不斷施予應力情況下,假體與骨骼之間可以逐漸發生鬆動,鬆動明顯者,影響肢體功能,嚴重者置換失敗,需重新安裝或更換。②假體磨損或折斷,人工關節的關節面及關節軸,經過多年磨損可受機械性破壞,插入骨骼中的部分可因機械疲勞而折斷,造成固定失敗。人工股骨頭與人體髖臼之間的摩擦,可將髖臼骨磨損穿通。③深部感染,安放人工關節的手術過程中,可發生細菌污染,術後身體抵抗力低下時,也可發生血源性感染,而致人工關節處感染化膿。④異物反應,人工關節是一種異物,如果人體對其材料的相容性不好,則可發生異物反應,表現為關節腫痛積液,甚至破潰,最後不得不取出假體。這種情況尤易發生於關節表面軟組織少處,如膝關節、肘關節等。⑤其他,人工關節周圍的軟組織,還可因手術刺激、機械刺激而逐漸鈣化,嚴重者可以妨礙關節活動。

人工關節置換術的展望

儘管人工關節置換之後,有發生一些嚴重併發症的可能,但在前述手術適應症的情況下,人工關節置換確有許多優點,非其他手術所能比擬。人工關節的發展方向是向人體關節接近,甚至可以完全代替人體關節。目前需不斷研究解決的問題是:①改進人工關節的材料:使之耐磨性強,即機械性能強,生物相容性好,無毒性,碳質材料、注氮鈦材料、超高分子聚己烯等都是人工關節的好材料。②改進人工關節的設計,使其更合乎人體關節的形狀與生物力學要求。③加強隨診,總結經驗,改進手術方法和手術器械。

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