發(fā)布時間：2018-05-09 09:32

  本文選題：高交聯(lián)高分子聚乙烯 + 全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)��； 參考：《吉林大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：背景：高交聯(lián)型高分子聚乙烯相較于傳統(tǒng)型高分子聚乙烯的抗磨損優(yōu)勢在全髖關(guān)節(jié)假體中以獲得證實。在超過10年的臨床隨訪研究中，，發(fā)生骨溶解的病例極其罕見。而在最近的很多離體應(yīng)用膝關(guān)節(jié)模擬器的研究中，人們發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)聚乙烯，高交聯(lián)聚乙烯在全膝關(guān)節(jié)中仍然有著更佳的磨損表現(xiàn)。然而到目前為止，應(yīng)用該種材料制造的全膝關(guān)節(jié)墊片的實際臨床表現(xiàn)卻并不明朗。除了上述問題之外，能否在全膝關(guān)節(jié)領(lǐng)域成功的引入高交聯(lián)墊片還同時取決于其他因素。相較于全髖關(guān)節(jié)假體，全膝關(guān)節(jié)中聚乙烯墊片所受到的局部應(yīng)力更高，而且聚乙烯與股骨組件之間存在的受力情況也更為復(fù)雜。而這些問題均需要在對材料引入高交聯(lián)處置前進(jìn)行詳細(xì)評估�，F(xiàn)存的有關(guān)高交聯(lián)脛骨墊片的回收分析顯示，相較而言高交聯(lián)墊片的表面損傷抗性與氧化耐性等方面均沒有很顯著的改善。但目前存在的全膝聚乙烯假體回收分析研究存在的不足之處主要集中于缺乏相應(yīng)的控制組。在進(jìn)行不同材料之間的對比研究時，假體的設(shè)計、植入時間與患者差異等因素均會不同程度的影響高交聯(lián)墊片與傳統(tǒng)墊片的優(yōu)勢比對。同時，現(xiàn)有研究僅停留在二維層面，而假體實際的空間改變并沒有探明。并且不同材料之間的損傷特點也并沒有得到深入的研究。因此，對于全膝高交聯(lián)聚乙烯墊片更深入層次的回收分析需要被提出以獲得對該種假體的實際臨床效果更深層的理解。 其次，對于高交聯(lián)聚乙烯墊片臨床表現(xiàn)不及預(yù)期的機制研究也需要被進(jìn)一步探明。交聯(lián)作用被引入進(jìn)高交聯(lián)聚乙烯以提升其作為全關(guān)節(jié)置換術(shù)承重組件時的耐磨抗性。隨著材料交聯(lián)密度的增高，聚乙烯的抗磨損能力也會隨之增強。然而，高交聯(lián)聚乙烯TKA墊片在實際臨床應(yīng)用中材料的交聯(lián)密度可能會下降從而導(dǎo)致磨損抗性的降低，而這種交聯(lián)密度的改變的機理又可能同時與材料的氧化改變與假體局部應(yīng)力負(fù)荷有所關(guān)聯(lián)。到目前為止，有關(guān)于這一機制的臨床在體證據(jù)與三者的相互關(guān)系仍尚未被完全明確。因此我們將假體損傷地圖技術(shù)同材料的吸賬率檢測與傅里葉紅外光譜（FTIR）技術(shù)等相結(jié)合，基于回收假體來探討高交聯(lián)型全膝關(guān)節(jié)聚乙烯墊片在在體植入期間是否其材料的交聯(lián)密度會發(fā)生改變，并且高交聯(lián)型全膝墊片的交聯(lián)密度改變同局部應(yīng)力負(fù)荷與局部氧化情況之間的相互關(guān)系。 研究目的：本實驗通過研究翻修手術(shù)回收的高交聯(lián)全膝關(guān)節(jié)聚乙烯墊片，通過與傳統(tǒng)型聚乙烯墊片在假體損傷、三維形變等方面的對比，來闡述該種類型的假體在實際臨床在體使用中的表現(xiàn)。并通過對回收墊片的受力情況、交聯(lián)密度與氧化因數(shù)的評估與測量來進(jìn)一步揭示高分子聚乙烯應(yīng)用于全膝系統(tǒng)時耐磨抗性改變的機制。 材料與方法：本研究分為高交聯(lián)聚乙烯墊片的損傷評估與高交聯(lián)聚乙烯的損傷耐性研究兩部分。第一部分研究我們以假體的廠商、設(shè)計、型號及在體植入時間為配對標(biāo)準(zhǔn)從美國特種外科醫(yī)院（HSS）假體庫中收集了44例高交聯(lián)型與44例傳統(tǒng)型全膝聚乙烯墊片，墊片之間以假體廠商、設(shè)計、型號、植入時間等嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一一配對。之后我們以Hood損傷評分系統(tǒng)對收集到的假體在光鏡下進(jìn)行損傷評分，并利用數(shù)字顯微鏡繪制每一墊片的損傷地圖以獲取各損傷模式的分布情況。最后我們對于其中的29對假體應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)獲取其表面的形態(tài)，并通過對它們相應(yīng)的全新假體進(jìn)行比對來獲得回收假體的空間變化情況。通過統(tǒng)計分析來對比高交聯(lián)型與傳統(tǒng)型墊片之間的損傷與形變情況。 第二部分研究我們從HSS假體庫中選取了40例高交聯(lián)型全膝關(guān)節(jié)墊片，選取標(biāo)準(zhǔn)為假體回收后六個月內(nèi)置入-22℃冰柜保存，且關(guān)節(jié)表面可見明顯損傷與非損傷區(qū)的墊片。之后首先對墊片表面進(jìn)行損傷地圖的繪制以明確受力與非受力區(qū)，其次對樣本的受力與非受力區(qū)的表面與表面下區(qū)域分別以吸漲率技術(shù)進(jìn)行交聯(lián)密度的測試，再之后對相應(yīng)的區(qū)域利用紅外光譜（FTIR）技術(shù)來測試各區(qū)域的氧化因數(shù)。最后通過統(tǒng)計分析來比對各區(qū)域間交聯(lián)密度與氧化程度的改變，并分析在體應(yīng)力負(fù)荷、材料交聯(lián)密度與材料氧化因數(shù)之間的關(guān)系。 結(jié)果：實驗一中對比高交聯(lián)型與傳統(tǒng)型聚乙烯墊片，我們在損傷評分與損傷地圖的結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)二者存在顯著性差異。然而，在假體的三維改變對比中我們發(fā)現(xiàn)高交聯(lián)型聚乙烯墊片相對于傳統(tǒng)型假體存在更大的表面形變（p=0.03）。對每一生產(chǎn)廠商而言，相同設(shè)計的兩種假體其表面的損傷分布大體保持一致，但是在不同廠商與假體設(shè)計之間，墊片表面的損傷分布卻不盡相同。 在實驗二中，我們發(fā)現(xiàn)受力表面的交聯(lián)密度要顯著低于非受力表面（p0.001），而受力表面的氧化程度卻要顯著高于非受力區(qū)域(p0.001)。受力表面區(qū)域的交聯(lián)密度與氧化因數(shù)之間存在顯著性負(fù)相關(guān)(p0.001)。非受力表面的氧化因數(shù)要顯著高于與其對照的表面下區(qū)域（p0.001）,但是該區(qū)域并沒有相應(yīng)的交聯(lián)密度的改變。 結(jié)論：本研究通過對翻修手術(shù)回收的高交聯(lián)聚乙烯全膝墊片的表面損傷與三維形變等形態(tài)學(xué)表現(xiàn)的檢驗評估，發(fā)現(xiàn)對比傳統(tǒng)型墊片而言，高交聯(lián)墊片在較的短植入時間內(nèi)在損傷抗性上并未顯現(xiàn)出任何優(yōu)勢。而通過分析在體應(yīng)力負(fù)荷與回收墊片材料交聯(lián)密度、氧化因數(shù)等理化參數(shù)之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)臨床在體情況下高交聯(lián)全膝墊片的抗損傷能力事實上會有所下降，而這便可能是該類假體的臨床表現(xiàn)不如預(yù)期的原因之一。今后我們?nèi)孕枰L期的回收分析研究來進(jìn)一步探索高交聯(lián)聚乙烯TKA墊片的長期臨床表現(xiàn)。
[Abstract]:Background : The wear resistance of high cross - linked high molecular polyethylene in total hip joint prostheses has been confirmed . In the past ten years clinical follow - up studies , there is no significant improvement in the clinical manifestation of bone lysis . In addition to the above - mentioned problems , it is found that high cross - linked polyethylene still has better wear performance in the total knee joint . However , the existing research on the recovery and analysis of high cross - linked tibial inserts has not been discussed in detail .

Second , the clinical manifestation of high cross - linked polyethylene spacer is not expected to be further explored . The cross - linking action is introduced into high cross - linked polyethylene to enhance the wear resistance when it is used as bearing assembly of total joint replacement . However , the mechanism of the change of the joint density may be decreased with the change of material ' s crosslinking density and the partial stress load of the prosthesis .

The purpose of this study is to describe the performance of this kind of prosthesis in clinical application by comparing the stress condition , the crosslink density and the oxidation factor , and further reveal the mechanism of the change of wear resistance when the polymer polyethylene is applied to the whole knee system by comparing the stress condition , the crosslink density and the oxidation factor of the recovery pad .

Materials and Methods : This study was divided into two parts : the damage assessment of high cross - linked polyethylene gasket and the damage tolerance of high cross - linked polyethylene .

In the second part , 40 cases of high cross - linked total knee joint were selected from HSS prosthesis library . The selection criteria were put into freezer at 22 鈩

本文編號：1865496