世界上第一个人工髋关节置换是1891年德国医生Gluck用象牙做的股骨头完成的，而真正意义上的人工全髋关节置换可能是英国医生Phillip Wiles进行的，他用的是不锈钢假体并且先后完成了6例手术。这些手术尽管不能称之为成功，但是这些先驱者们为现代人工全髋关节置换作出了不可磨灭的贡献。

现代人工全髋关节假体的出现应当是1962年，英国医生Charnley应用金属股骨头和高分子聚乙烯配伍创建了低摩擦的人工髋关节假体，并且聚甲基丙烯酸甲酯(骨水泥)的应用使得假体固定更加牢固。Charnley医生也因其上述贡献而被誉为现代人工关节之父。现在世界上每年有近百万人在接受人工髋关节置换手术后扔掉拐杖，重新恢复了行走能力。人工全髋关节置换15年以上的临床优良率已在90%以上。很难想象在20世纪还有什么手术能够像人工全髋关节置换那样，取得如此辉煌的成就。十堰市太和医院创伤骨科徐圣康

髋关节假体的使用寿命与骨-假体的固定、髋臼-股骨头的磨损率、医生的技术以及患者的状况有关。

一. 假体的固定

不同的假体固定方式的效果是不同的，相同的假体固定方式对不同的病人效果也不尽相同。

1. 骨水泥固定

现代髋关节假体在早期都是用骨水泥固定的。从理论上讲，骨水泥可以提供假体术后的即时固定，因此术后早期负重活动不必担心假体的松动和下沉。

早期的骨水泥假体固定失败率较高，15年的失败率高达40%。失败的原因和骨水泥技术以及假体的设计有密切关系。现在骨水泥技术已经发展到第三代，即骨面清洁、水泥真空搅拌、中置，加压灌注等。假体的设计也由过去的锐角、粗糙变为圆滑角甚至锥形的光滑假体。经过一系列的改进，骨水泥固定假体的长期生存率大大提高。

然而，骨水泥技术的改进只是明显提高了股骨柄假体的生存率，其15年生存率的可达95%，但是没有明显改善髋臼假体的长期生存率，术后15年的松动率可达24%，特别是50岁以下的患者松动率更高。因此，目前大多数医生认为骨水泥固定髋臼假体仅可用于老年和严重骨质疏松的患者。对于骨水泥固定的股骨假体，由于翻修困难，因此很多医生也不主张用在50岁以下的年轻病人。

2. 非骨水泥固定

由于早期用骨水泥固定的假体有较高的松动率，而且这种松动很大程度上是由骨水泥的疲劳碎裂、磨损产生的碎屑激活了巨噬细胞从而产生骨溶解导致的，因此人们在70年代就开始了非骨水泥固定假体的研究。

目前非骨水泥固定的假体有表面微孔(骨长入)、粗糙面(骨长上)、羟基磷灰石涂层(共价键结合)以及解剖髓内嵌锁型等。有资料表明，表面微孔的髋臼要明显优于骨水泥固定的髋臼，而其它类型的髋臼暂时还不能得出相同结论。而非骨水泥固定的股骨假体与骨水泥固定的股骨假体效果大致相同。

目前多数医生认为，有严重骨质疏松的患者宜用骨水泥固定的假体;对年龄在70岁以上，预期寿命15年左右者，可以使用骨水泥固定的假体;对于年龄在60岁以下，预期寿命25年以上的患者适合应用非骨水泥固定或杂交固定(骨水泥固定的髋臼和非骨水泥固定的股骨假体)。而对于50岁以下的年轻病人，多数主张首选非骨水泥固定假体。

二. 髋臼-股骨头的材料配伍

目前大量的人工髋关节是由坚硬的金属或陶瓷的股骨头与超高分子聚乙烯的髋臼杯组合成，许多证据表明这种组合产生的聚乙烯微粒是导致晚期假体无菌性松动的主要原因。为了解决聚乙烯磨损的问题，人们进行了多方面的探索。有人从增强聚乙烯的抗磨损性能角度考虑，改变了聚乙烯的结构，研制出了高交联高分子聚乙烯材料;而另一方面，人们又改变了思考角度，干脆摒弃了聚乙烯，设计出了金属对金属和陶瓷对陶瓷假体，陶瓷与金属假体也在实验之中。不同材料配伍后磨损率差别很大。

高分子聚乙烯对金属的线性磨损率为0.07～0.22mm/年。不同金属材料股骨头与聚乙烯的磨损率不相同，钴铬合金、不锈钢、钛合金与聚乙烯假体磨损分别为 0.05mm/年，0.06mm/年和0.08mm/年。在使用交联高分子聚乙烯时可以降低磨损85～95%，如果用陶瓷股骨头替代金属股骨头，磨损率可下降约一半。

金属对金属的摩擦系数极低，其线性磨损率仅为0.009mm/年，而且磨损颗粒细小，假体周围组织反应很轻，近十几年来有推广应用的趋势。只是这种细小的金属颗粒有远处转移，是否会造成其它脏器的损伤以及是否有其他潜在的危险性?仍是大家关注的焦点。有研究证实伴有慢性肾衰的患者接受金属对金属的全髋关节手术治后，其血液中要比无肾衰患者的血液钴、铬浓度明显要高，因此在临床上，如果伴有肾衰的病人需行THR时，则要避免使用金属对金属假体，孕妇或者还有生育要求的女性也要尽量避免使用。

一种尚在试验阶段的假体是股骨头假体表面带有小凹的金属对金属假体，股骨头表面的小凹允许液体存留，起到了润滑作用。这种假体的体外试验磨损率只有金属对金属的1/2。陶瓷对金属的人工全髋关节假体是另外一种在试验阶段的假体，其体外试验磨损率只有金属对金属的1/100。

近年来陶瓷加工工艺和材料工艺有了巨大的进步，陶瓷对陶瓷的假体再次受到青睐，其线性磨损率只有0.005mm/年。进一步的临床研究发现，陶瓷磨损碎屑对机体造成的炎性反应比金属还要低，特别适合于年轻患者。

三. 小切口髋关节置换

在假体不断改进的同时，手术技术也在不断改进。小切口髋关节置换(Mini Incision Surgery，MIS)就是其中一个，其手术切口长度仅为6～10cm。它的优点是：瘢痕小、疼痛小、住院时间短、恢复快。

随着手术技术和仪器、器械的发展，小切口髋关节置换手术现在已经不是单指将切口缩小到 10cm 左右( Mini Incision Surgery )，还要还原 Minimally Invasive Surgery 的本意，即对软组织尤其是肌肉和筋膜侵犯要小，这是第二层次;更深层次的要求是不侵犯肌肉，这就是现在提的 MSS ( Muscle Sparing Surgery )，髋关节的前外侧入路 MIS 就是代表，相应的特殊手术器械也不断在更新。

由于小切口髋关节置换手术的可视性受到限制，准确假体安放的难度大大增加。为了解决这一问题，不少医生在手术中使用了计算机导航系统。手术机器人人工关节置换术的临床应用证明其有着更准确的假体选择、更完美的股骨髓腔充填及更准确的假体安放等优点，也得到了人们的注意

四. 髋关节表面置换

人工全髋关节置换术对于股骨头坏死、髋臼发育不良、髋关节骨关节炎等无疑是一种彻底而且耐用的治疗方法，特别是针对老年患者有非常良好的效果。但是，对于青年人群来说，全髋置换术存在比较明显的缺陷——较高的早期翻修率，尤其体现在那些男性、从事活动量较大的工作、在术后参加体育运动的人群中。对于这一问题，髋关节表面置换具有独特的优势。

髋关节表面置换是一种具有创伤小、术后活动度好、能保留较多股骨侧骨量等优点的髋关节重建手术。这种手术早在20世纪50年代就开始应用于临床，其发展历史是一个相当曲折的过程，其限制因素更多是来自假体本身，而不是手术技术。近年来，随着材料学的进步和技术细节的改进，临床应用逐渐增多，取得了令人鼓舞的临床结果。

与全髋关节置换不同，髋关节表面置换的特点在于保留了股骨颈，它对下肢生物力学的不利影响是相当小的，接近于解剖重建。因为它最大限度地保留了股骨本身的结构，对于今后行THA翻修术在技术上也较传统THA术更方便可行。

髋关节表面置换的另一个特点是采用金属对金属假体，减少了磨损所产生的碎屑，其特点已在前文介绍。

髋关节表面置换的第三个特点是使用了更大直径的股骨头，通常在36mm以上，接近于原始股骨头的大小。较大直径的假体可以提高关节稳定性，降低脱位的发生率，而且稳定的关节保证了各方向上的活动。

当然，目前关于新一代髋关节表面置换的报道随访时间还较短，要证明其稳定性尚需中远期随访结果的支持。对于年轻的髋关节疾病患者来说，为了同时达到解除疼痛，恢复活动的目的，表面置换是一个值得推荐的手术方式。

五. 人工髋关节存在的问题和解决前景展望

人工髋关节置换在解决患者的疼痛和活动度方面已经十分接近正常关节，其需要解决的问题主要是如何进一步提高假体的使用寿命。

提高假体使用寿命需要解决的主要问题无疑是碎屑引起骨溶解从而导致的假体松动。陶瓷对陶瓷、金属对金属的假体已经大大减少了碎屑的产生，但是并未彻底消除骨溶解的产生。所以需要我们进行更深一步的研究，找到骨溶解的根本原因，彻底预防骨溶解的发生。

手术治疗骨溶解方面的进展主要在非骨水泥固定假体方面，非骨水泥假体周围的骨溶解为扩张性的，患者可以在有很大范围的骨溶解情况下没有任何症状，这时可以采取病灶清除+植骨的办法治疗;如果出现假体松动，进行翻修是无争议的。

人们还在努力寻找非手术治疗骨溶解的手段，主要是通过抑制磨损颗粒引起的前期炎性信号的产生和传导，以及抗破骨细胞活性两个方向进行研究。已经证明消炎止痛药、己酮可可碱及阿伦磷酸钠等具有抑制假体周围骨溶解的作用。但是目前尚无一种药物得到治疗骨溶解的临床应用的批准。人们还发现 RANK 蛋白的拮抗剂应用是最有潜力的治疗手段，其中最重要的是OPG。目前人们正在试验通过基因治疗的手段使假体周围持续分泌OPG蛋白，从而达到治疗骨溶解的目的。

材料科学的发展也将大大推动人工关节的进步。压电陶瓷-HA复合材料的实验结果显示它们能够进一步提高假体和骨的结合强度，使假体更牢固。生物梯度功能材料的研究也正在进行中，它可以较好地解决两种材料性能差异而造成的不匹配问题，为长寿安全的人工关节提供新型生物材料。

也许有一天，生物工程学的发展可以制造出有生命的生物替代关节——组织工程关节，让我们拭目以待吧