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　　什么是人工關節?

　　人到了一定年齡，許多人都感嘆道：人老腿先老。人工關節手術后，許多病人有一種返老還童的感覺，說：早知道效果這么好，我早就來做手術了。人工關節手術使不少人恢復了生活的信心，提高了生活質量，保持了人的尊嚴。因此，目前全世界每年有大約80萬人做了人工關節手術，而且有逐年增多的趨勢。人工關節手術是二十世紀醫學上取得的一個最成功的手術之一，也是治療關節疾患的最好方法之一。

　　人工關節是人們為挽救已失去功能的關節而設計的一種人工器官，它在人工器官中屬于療效最好的一種。一般來說，其使用年限可達20年以上。隨著科技進步，人工關節手術已經是一種十分成功和有把握的手術：它可以即刻消除關節疼痛、恢復關節的正常活動功能，使長期受關節病痛折磨的人們再次獲得新生，手術后可以象正常人那樣，行走、爬樓、外出旅行、外出工作、購物和體育鍛煉等。

　　人工關節

　　多年來人們就采用各種人工關節治療關節強直、關節畸形和各種破壞性骨關節疾病，力圖將這些有病的關節矯正，并恢復功能，使之成為穩定的、不疼的，并有一定的功能的關節。為此許多學者做出了巨大的努力。迄今已研制出膝、髖、肘、肩、指、趾關節假體，用于臨床。

　　1890年，Gluck首先應用象牙制造下頜關節；1938年，Wiles用不銹鋼作髖臼與股骨頭；而后Moor開展了人工股骨節置換術；1940年Wder兄弟用合成樹脂制造人工關節；1951年開始全髖人工關節置換術。1952年Habowsh用固定牙的丙烯酸脂固定人工髖關節，由此合成樹脂開始用于人工關節的結合。1958年Charnhey根據重體環境滑潤TDRTEFDHFYUHH理論，用聚四氟乙烯髖臼和金屬股骨頭制成低摩擦的人工關節，接著在1962年，Charnley把高密度聚乙烯髖臼和直徑為22毫米的股骨頭組成全髖人工關節，并用骨水泥（甲基丙烯酸脂）固定，獲得較滿意的效果。自此，人工關節置換術進入實際應用的新階段。

　　目前，英美各國每年可施行全髖人工關節置換術數萬例，并獲得了較好的治療效果。

　　人工關節發展史

　　人工關節的發展起始于人工髖關節，除了目前廣泛開展的人工髖關節及膝關節置換外，人工關節置換已經用于治療肩關節、肘關節、腕關節、指間關節及踝關節等疾患。人工關節置換尤其是髖關節和膝關節置換，已成為關節病變和關節損傷而造成關節功能喪失的主要治療方法與手段，它能有效的重建關節功能，提高患者的生活質量。我國在60年代以后逐步開展人工關節的研制和應用，隨著工業水平的提高，在40年內我國人工關節的研制及各種類型的人工關節的應用逐步跟上了世界人工關節技術的發展步伐。

　　人工關節設計及材質的選擇是材料工程師、生物力學專家和骨科醫師不斷努力的智慧結晶。人工關節材料的研究最早可以追溯到19世紀末，從Gluck采用象牙制造的髖臼及股骨頭行人工關節置換開始，同時使用松香、浮石粉和塑料混合制成的骨膠來固定假體，是骨水泥型假體的先驅；1923年Smith-Petersen設計了玻璃杯關節成形術，而被認為是髖關節置換的鼻祖，1938年他又將生物惰性合金鈷鉻鉬合金制造的髖臼應用于髖關節置換；1939年Wiles提出全髖關節成形術的概念，設計并應用不銹鋼全金屬人工髖關節，成為現代全髖關節置換的先驅；1946年Judet兄弟研制實施了丙烯酸短柄股骨頭成形術；1951年Mckee用不銹鋼假體進行全髖關節置換，一年后因松動而失敗，繼之采用鈷鉻鉬合金假體，形成了第一代關節面為金屬對金屬組合的髖關節假體模式；1951年后Leventhal用鈦金屬制成股骨假體進行關節置換的研究，認為骨可以長入鈦合金假體。鈦合金的應用大大促進了人工關節的發展。1960年以后Charnley開創性的應用高分子聚乙烯材料作為髖臼內襯和金屬股骨頭相配伍，設計出了低摩擦人工關節，并將聚甲基丙烯酸甲酯作為固定粘合劑，使人工關節具有低摩擦、低松動發生率、高穩定性等有優點；60年代末Hulbert研究了鈣鋁酸鹽陶瓷骨組織長入的情況，Grissl和Mieerlmeier分別用各種類型的陶瓷假體進行了全髖關節的置換的研究。

　　人工關節的發展與材料學的進步密切相關，人工關節材料必須具有以下特性：具備足夠的強度以及抗疲勞、抗磨損的能力、具有良好的生物相容性，無毒副作用，耐體液的化學腐蝕和電化學腐蝕、密度低，彈性模量接近于人的皮質骨。此外，材料除了應該滿足功能需求外還應滿足人工關節在制備加工、消毒、保存等過程中的要求。隨著材料制備方法和技術的發展，特別是近年來，隨著生物學材料的不斷發展，國內外工程技術人員和骨科醫生正在研究利用新型材料和制造技術設計各種關節假體，以提高假體材料的生物相容性，防止假體松動，增強假體的穩定性和靈活性，改善人工關節的性能，延長使用壽命。但多數材料尚處于實驗階段，仍需長時間的觀察和研究。鑒于這種情況，目前的生物材料還未達到盡善盡美，只能根據綜合性能匹配選用，盡可能滿足生理環境和關節生物力學的要求。目前常用于人工關節的材料包括：金屬材料、聚乙烯材料、陶瓷材料等。