人工关节 – “重现您的青春风采”

中国老龄协会提供的数据表明，目前中国已成为世界上老年人口最多的国家。21世纪中国老龄工作的重点在80岁以上高龄老人。骨关节炎是临床极其常见的一种疾病，其发生率随年龄的增长而大大增加，大于55岁年龄组发病率高达80％，有症状和活动障碍者占1/8左右，而人工关节置换术最适于因骨关节炎而致的关节功能障碍者。重视。目前，对于千百万病人来说，人工关节、特别是人工髋关节、人工膝关节置换术是一种能即刻缓解、消除关节疼痛，增加肢体活动度，提高患者生活质量的成功手术。尤其对老年病人，能大大提高生活质量。 同济大学附属东方医院关节与骨病专科袁锋

一、 基本概念：
1、什么是关节？
关节是由两个或更多的骨端由多种组织相连接而成。例如：膝关节是由胫骨（小腿骨）和股骨（大腿骨）连接构成的。髋关节又称为"球窝关节"，它是由股骨上端---股骨头（球）和骨盆的一部分---髋臼（窝）构成的。
    关节内骨端的表面有一层光滑的软骨覆盖。正常情况下关节软骨的存在可以使关节在无痛和无摩擦的状态下运动。然而，当关节软骨由于关节炎等疾病造成损伤后，关节就变得僵硬和疼痛。关节的周围有纤维组织包绕---关节囊，关节囊有一层光滑的"内衬"---滑膜。关节滑膜能够产生滑液，而滑液可以减少关节运动产生的磨损。 

2、什么是人工关节？
  人工关节是人们为挽救已失去功能的关节而设计的一种人工器官，人工关节在人工器官中疗效最好。一般来说，人工关节的使用年限可达20年以上。 

3、人工关节是由什么材料制成的？
髋关节和膝关节是受力复杂的负重关节，在负重情况下，假体同时承受拉、压、扭转和界面剪切及反复疲劳、磨损的综合作用。因此要求假体材料必须具有中等的强度、塑性和抗疲劳、抗磨损、腐蚀性能。除此之外，由于假体长期植入体内，材料应具有良好的生物相容性，无毒副作用，耐体液的化学腐蚀和电化学腐蚀，还希望比重轻，弹性模量接近于人的皮质骨。鉴于这种情况，目前的生物材料还达不到尽善尽美，只能根据综合性能匹配选用，尽可能满足生理环境和关节力学的要求。因此，目前使用的人工关节寿命是有限的。  

人工关节不同的部件由不同的材料制成，并且通过适当的方法将人工关节假体固定在骨组织上，假体的关节表面要进行抛光处理。目前，钴、钛、钢铁基合金金属材料组成人工髋关节的股骨头、膝关节的股骨髁的表面，超高分子聚乙烯材料组成人工髋关节的髋臼股份、人工膝关节的胫骨平台部分，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥用于人工关节假体与骨组织的固定。另外，有一种人工关节可以不用骨水泥而直接植入骨质内并能与之固定，我们称之为非骨水泥型假体或生物固定型假体。 

近年来，新的研究成果不断应用于人工关节置换术的临床实践。生物陶瓷材料正被研制并广泛用于临床；假体表面的预处理，以增加假体与骨的固定效果，防止松动、脱离；通过改变合金化学成分和改进加工工艺，以解决假体柄的磨损、疲劳断裂和松动问题；新的骨水泥使用技术及更符合人体生物力学特性的假体形状的设计，提高了假体的固定效果，减少了假体松动的并发症；提高手术技术，设计更为精确的手术定位安装器械，目前设计的定位器械日益精确，在绝大多数情况下都能保证假体的良好位置 

4、什么是人工关节置换？
人工关节置换就是用手术的方法把人工材料制成的假体取代被疾病或肿瘤破坏的关节，解决疼痛、畸形和功能障碍，以重建一个接近正常功能的关节，并恢复和改善关节的运动功能。几乎全身活动的关节均可进行人工关节置换，目前应用效果较好，得以较广泛应用的人工关节是髋关节和膝关节。其它如肩关节、踝关节、肘关节及手部的人工关节置换术也有少量开展。 

二、为什么要进行人工关节置换？ 
  当由于各种原因导致关节发生了结构上的改变后，单纯使用药物治疗是不可取的，因为药物只能部分缓解疼痛症状。而人工关节置换可以达到以下目的：
   （1） 缓解疼痛：可以缓解因各种原因造成关节软骨的破坏而所致的关节疼痛；如：类风湿性关节炎引起的疼痛、关节破坏等；
   （2）稳定关节：稳定因各种原因引起的关节不稳定；如：陈旧性关 
节脱位、严重膝关节不稳定合并的骨性关节炎；
   （3）矫正畸形：在进行人工关节手术同时矫正关节畸形，使原来存 
在的畸形得到矫正和改善；
   （4）恢复和改善关节功能：使原来僵硬、活动受限的关节能够恢复关节的正常功能 

三、什么人需要作人工关节 
　　如果您的髋部或膝部已有相当时间的疼痛。疼痛开始妨碍您正常的行走，甚至出现跛行。行走距离逐渐缩短，关节活动受限，有时上下楼梯或自椅子上站起，都可产生或加剧疼痛。当这些症状逐步影响您的生活与工作时，请不要等待，到骨科医生处诊治，可能您需要接受一次人工关节置换手术。
    当然，在正式准备手术前，应当采用一段疗程的保守治疗，如药物治疗、物理治疗等。如果仍然没有得到根本的改善，同时您的X线片也有非常明显的变化，那时，为了改善您的生活质量，有必要接受医生的劝告，进行人工关节的手术治疗。 

四、哪些疾病适合做人工关节置换手术？
选择手术治疗的病人必须符合如下三条标准：
A、关节破坏的X线改变
B、有中度到重度持续性疼痛
C、长期保守治疗（保守治疗包括:甾体类杭炎药物、理疗、助行器（拐杖等）得不到实质性改善。

目前认为除急性感染性疾病、活动性结核和血液系统疾病外，许多疾病所致的关节疼痛和严重功能障碍，都可采用人工关节置换手术（手术的年龄仍为重要参考因素：以往认为，患者年龄在60一75岁间为人工关节置换术最佳年龄组。在过去的十多年中，随着人工关节会承受更多的机械磨损和手术技术的提高，手术适应证的年龄范围已经放宽。许多高齡人，同时也有许多更年轻的病人也都被认为可以行人工关节手术，但由于年轻患者活动量大，术后生活时间较长，而人工关节的寿命有限，因此年轻患者手术以后可能不得不面临进行第二次甚至第三次关节翻修手术的可能。所以，对于年轻患者的人工关节手术应比较慎重。），目前主要包括：
（1） 骨性关节炎造成的关节畸形或关节破坏---是人工关节置换术的首选适应征；
（2） 强直性脊柱炎；类风湿性关节炎造成的关节功能丧失；
（3） 关节局部的严重粉碎性骨折或是创伤性骨关节炎；
（4） 关节因感染包括特殊感染造成功能丧失；
（5） 股骨头无菌性坏死晚期；
（6） 股骨颈骨折不愈合或老年股骨颈骨折延迟愈合；
（7） 先天性髋关节脱位所致关节疼痛；
（8） 关节部位及周围的骨肿瘤。
对于双侧股骨头坏死、双髋或双膝骨性关节炎病人，有时需要同时或先后行双髋或双膝人工关节置换术。对于严重的类风湿性关节炎、强直性脊柱炎病人，由于全身多关节疼痛、僵直、功能障碍，有时往往需行多关节的人工关节置换。目前，国内已有为一个病人同时或先后进行双膝及双髋四个关节人工关节置换手术的许多报道。 

五、怎样选择一个好的人工关节？
  当病人决定采用人工关节置换的治疗方法后，常常提到一个问题是：什么样的人工关节才是最好的人工关节？应该说，不同病人应选择不同的人工关节。人工关节假体对其形态的设计、表面处理、材料选用、制造工艺以及包装都有十分严格的要求；同时也需要充分的临床实践来证实某一人工关节的效果。就目前情况而言，人工髋关节和人工膝关节不论从假体本身而言还是从手术操作技术方面已经成为非常成熟的人工关节；同时，人工肘关节、人工踝关节、人工指间关节和腰椎椎间关节（或称人工椎间盘假体）的基础理论研究和临床应用也得到了很大的发展。目前在发达国家中，上述所有的人工关节已经广泛地应用于临床并取得了良好的临床效果。选择人工关节假体与选择其它商品有着很大的不同，因为一旦人工关节假体被置入人体内就不便于随意"更换"，即使"更换"其代价也相当大，可以说不能只用金钱来衡量。所以如何选择一个好的人工关节应在专家的指导下做出慎重的选择。 

六、人工关节的使用期限和疗效 
　　许多老年病人可以使用"新的关节"超过10甚至更长的时间。期间他们可以获得一个无痛的生活。年轻的病人则可能需要第二次手术。经过科学家、工程师和医生的努力，以及人工关节的材料和手术方法不断改进，为那些选择人工关节置换手术的病人极大的提高他们的生活质量提供可能。人工关节在人体内的使用寿命一直是患者最关心的问题。关于这个问题很难有一个确切的答案，因为有许多因素可以影响人工关节的使用寿命，如：
　　1、 患者的原发疾病情况；
　　2、 关节局部骨和软组织的质量；
　　3、 手术技术的正确应用；
　　4、 假体的设计和材质；
　　5、 患者对"新关节"的使用情况等等。
　　人工关节的使用期限目前主要认为决定于两点，一是关节的磨损问题，二是磨损颗粒造成的假体松动。根据国外的长期临床随访结果来看，一般情况下，人工髋、膝关节置换后10年假体的生存率可以达到95%以上，20年假体的生存率可以达到90%以上。目前用于临床的人工关节材料较二十年前提高了很多，相信现在的人工关节置入二十年，继续可以使用的可超过95%。目前，骨科界正在与工程师和材料学家等一道，不断改进人工关节材料、工艺和手术技术。对于那些选择关节置换来改善生活质量并希望健康无痛地活动的患者来说，前途是光明的。 

七、如何准备人工关节置换手术？
手术前您的手术医生将对您有所要求和建议：
1、捐献自体血，以备术中或术后需要时使用；
2、手术前需要停止服用某些药物；
3、开始功能锻炼缩短术后康复时间；
4、制定出您手术出院后生活、康复、治疗的计划。 

八、人工关节置换术
该手术应由经验丰富的医师进行。详见专册 

九、人工关节置换术可能出现的哪些主要并发症？
人工关节置换手术的成功率非常高，并且绝大数并发症都有相应的治疗方法。您应该把所有可能影响手术的有关情况都应该告诉您的手术医生，以使您的手术医生对可能出现的并发症有充分的准备。可能出现的并发症有：
    1、 感染：感染可以发生在伤口局部或假体周围的深部。感染可以发生在您住院期间也可发生在您出院回家以后，甚至可以发生在数年之后。伤口局部的感染通常可以采用抗生素治疗，而严重的感染或是深部感染更多的情况下需要手术治疗或取出假体。您的身体任何部位的感染均可以扩散到您的人工关节假体周围！！！
    2、 血栓形成：血栓形成有很多影响因素，其中包括运动减少而导致的下肢静脉血流减缓。如果小腿和大腿进行性疼痛肿胀就应考虑血栓形成的可能。
有几种方法可以减少血栓形成的发生：1）使用抗凝剂； 2）穿弹力长袜； 3）运动下肢肌肉，加快血流；4）穿充气弹力长靴。尽管有这么多预防措施，但血栓形成仍可能发生。假如您在出院后您的下肢仍有进行的疼痛或红肿，您应该及时与手术医生联系。
    3、 松动：人工关节置换术后假体可能在固定的骨质内发生松动。这种情况下有可能引起疼痛。如果发生明显的假体松动，很可能需要进行翻修手术。目前不断有新的固定假体的方法有利于最大限度地减少松动的发生。
    4、 脱位：在全髋关节置换术后偶然有发生。就是假体头从髋臼假体中脱出。在大多数病人中，可以用非手术方法进行复位。脱位也可以带特定的支具达到治疗的目的。大多数脱位都发生在复杂的翻修手术以后。
    5、 磨损：所有的人工关节都要发生一定的磨损。过度的磨损可能引起假体松动进而需要翻修手术。
    6、 假体断裂：金属假体和聚乙烯假体的断裂比较少见，但还是有发生的可能。一旦发生就必须进行翻修手术。
    7、 神经损伤：尽管很少发生，但人工关节置换手术其周围的神经有可能被损伤。这种情况更多见于由于关节的过渡畸形或肢体短缩在手术中需要反复牵拉。神经的牵拉损伤常常可以部分或完全恢复。 

十、人工关节置换术后要注意哪些问题？
手术后，要在医生的指导下进行关节的功能训练，以期尽早使置换的关节达到较好的功能，一般膝关节的功能恢复要慢一些。骨水泥固定的关节，一般允许手术后立即负重，无骨水泥固定的关节，手术后三个月以后才能获得比较坚强的固定，因此完全负重应在手术三个月以后。经过适当的训练，被置换的人工关节一般都能达到较满意的疼痛消除、负重、行走、及各个方向的活动功能，满足日常生活的需要，改善生活质量。但因人工植入材料寿命有限，术后应避免剧烈活动，以推迟假体松动、断裂等并发症到来的时间，尽量延长人工关节的使用寿命。人工关节置换术后，关节的活动范围一般小于正常关节的活动范围。  

十一、人工关节置换术后如何随访？
人工关节置换术后应长期随诊复查，一般术后第1年内应每3个月拍片复查一次，以后每1-2年拍片复查一次，拍摄X片了解关节假体的位置及稳定性是否良好。如果不适，例如出现关节红肿、疼痛或活动不便以及髋关节因意外情况受伤，要及时到医院检查，以尽早发现可能出现的并发症，并积极采取预防保护措施、以延长人工关节的寿命。疼痛往往是各种并发症发生后最早期的表现，因此，术后出现局部顽固性疼痛应及早就医。 

十二、人工关节置换术后康复？
接受人工关节置换术后您有了改善关节功能的必要条件，但要达到这一目的您还需要通过一系列系统的、循序渐进的康复训练才能达到。同时康复训练还可以促进心肺功能的改善，促进胃肠功能的恢复并能使患者重新享受生活的乐趣。关节功能改善的程度还要取决于您手术前关节的功能情况。通常情况下，您的手术医生会鼓励您在手术后尽快使用您的"新"关节。许多病人在人工关节置换术后有阶段性疼痛，这是因为关节周围的肌肉因废用而萎缩，另外，周围的软组织尚未愈合。但这种疼痛会在数周或数月后逐渐消失。功能锻炼是康复的一项重要内容。您的手术医生或其他相关人员将根据您的手术情况和体质情况制定出适合您的功能锻炼计划。接受了人工关节置换术后，您可以打高尔夫球，散步和跳舞。但是要避免像网球或跑步等剧烈运动。 

康复训练的原则
1、 个体化原则：每位患者的情况不同，如：手术前的病残程度、年龄、体重、骨质情况以及是否合并其他疾病等。另外，患者对疼痛的耐受性和对功能康复的期望值也各不相同。所以康复训练应因人而异。其强度应掌握为在每次练习之后关节的疼痛及其它不适症状可以在第二天基本恢复为好。
2、 全面训练的原则：患侧关节的康复训练固然非常重要，但是对全身的康复训练也是必不可少的。因为人体的每一个动作不是靠某一组肌肉就能完成的，而是需要许多肌肉协调完成。另外，全面的训练可以促进人体的新陈代谢，对其他重要脏器和器官的康复也有着重要意义。
3、 循序渐进的原则：任何一种功能的恢复都不是一蹴而就的事。任何过度的活动都会成为一种损伤，相反会影响到您功能的恢复。
4、 主动练习的原则：患者进行康复训练应以自己主动练习为主，必要时可以在手术医生或理疗师的指导下进行。

十三、人工关节为什么需要翻修？
人工关节置换术后，由于假体材料的植入，不同材料弹性模量的差异以及假体形状、放置方向的不同及操作技术的问题可造成诸如局部疼痛、无菌性假体松动（假体松动随术后时间而逐年增加）、磨损、断裂、关节僵直、术后骨折、脱位、位置不佳、深部感染等局部并发症，而且常常不得不再次再次进行人工关节翻修术。人工关节翻修术是相对初次人工关节置换手术来说的将松动或断裂的报废的人工假体取出，重新植入新的人工关节的手术。这种手术有专门为翻修手术特制的关节假体及手术器械。翻修手术较初次手术复杂，可能需要植骨、更换关节假体类型或使用特制假体等。经过翻修术后，绝大部分病人可以获得理想的手术结果。总之翻修术是一种更加复杂、花费更高、也是一个要求有更加丰富的技术和临床经验的专家的手术。目前人工关节返修术结果要比初次置换术要差得多，使用年限下降，并发症也增多。