ניתוח החלפת היפ, או Total hip Arthroplasty (THA), הוא אחד היתרונות המוצלחים ביותר ומשנים את החיים של הליכים אורתופדיים, שחזור ניידות וההקלה כאב עבור מיליוני חולים ברחבי העולם.ההצלחה ארוכת הטווח של השתלת הירכיים תלויה במידה רבה על פני השטח - הממשק שבו הראש העוברי מבטא נגד הסיבוכים של Cocetabular cobulular.2 אפשרויות נושאות הן בדיקה מתכת-מבזיכרון חיוני (Moon-C) ו-abriiticial Science - תכונות זיכרון RAM (Mcic) ו-mcreligic) ו-mcreligicial של קרמיקה (Obulations) ו-Mcreligicial) ו-Mcrelithbulations.

מה זה טריבולוגיה ולמה זה משנה ב-Hy Implants?

טריבולוגיה, שמקורה במילה היוונית FLT:0tribosFLT ( 1:1 כלומר "התרוקנות", הוא המדע הבין-תחומי שחקר חיכוך, ללבוש, ו סיכה בין משטחים אינטראקציה בתנועה יחסית. בהקשר של שתלים הירך, טריבולוגיה מתמקדת על הזוג הנושא - ראש העובר מוסרי ותפקוד אצטימטום - כפי שהם מבטאים באמצעות רמה של מיליוני שנים של צמיחה, בערך 2 מיליון פעמים בממוצע, תוך כדי טעינה קריטית של פעילות גופנית, על פני 2 מיליון שנה.

המטרה העיקרית של אופטימיזציה תלת-לוגית של שתלים היא למזער את ללבוש פסולת הדור.ללבוש חלקיקים, ללא קשר לקומפוזיציה שלהם, יכול לגרום תגובה דלקתית גוף זר שמובילה אוסטאוסטוזיס (תיקון עמוד), השתלת רופפת, וכישלון בסופו של דבר, בנוסף, חיכוך חייב להיות נשמר נמוך כדי לשמור על הסרט סיכה ולהפחית את הפחתת על עמוד השדרה.

הפרמטרים הטריבולוגיים המרכזיים בשתלים הירך כוללים את התווך של חיכוך, גסות פני השטח, הרטובות, ואת היווצרות של משטר סיכה סרט נוזלי. a היטבlubricatated הנושא פועל בגבול או משטר סיכה מעורב, שבו סרט נוזל דק מפריד בין פני השטח עם יכולת רטובה גבוהה ומשטח נמוך מקדם סיכה טובה יותר ללבוש נמוך.

Metal-on-Metal Bearings: The Promise and Pitfalls

מתכת-על-מטר (MoM) נושאים הוחזרו בשנות ה-90 כחלופה לפוליאתילן קונבנציונלי, במיוחד עבור חולים צעירים ופעילים הדורשים עמידות גבוהה וגדלי ראש גדולים יותר כדי להפחית את הסיכון לפירוק. אלה נושאים בדרך כלל משתמשים cobalt-chromi-molybdenum (CorMo) ⁇ s עבור ראש העוברי והקפלסטיקה של מתכתיבית נמוכה.

כיצד MoM Bearings Work Tribologically

בסרט נוזלי ממול מתפקד היטב, סרט נוזל דק של נוזל סינבוני מפריד חלקית בין שני משטחי מתכת, יצירת משטר סיכה מעורב.החוספסות פני השטח של נושאים מודרניים הוא נמוך מאוד (Ra <0.005 μm), ואת קשיות גבוהה של CoCrMo ⁇ s מתנגד ללבוש abrasive.

ללבוש הנפח הנמוך של MoM ערכות בהשוואה לפוליאתילן קונבנציונלי היה בתחילה מבשר יתרון גדול.עם זאת, את הבלוז שנוצר הוא בעיקר חלקיקים מתכתיים בגודל ננומטר, שיש להם יחס על פני השטח גבוה לנפח והם פעילים ביולוגית (חלקיקים אלה יכולים להתמוסס לתוך כאבי מתכת, כולל cobalt ו chromiitis, אשר להיכנס למחזור הדם ועלולים לצבור תגובה מקומית ורקמות דלקתיות), כמו מתכת מקומיות.

היתרונות של MoM Bearings

  • (ב) [ה]התבויות]: לאחר ששכבות, MoM נושאות מציגות שיעורי לב נמוכים מאוד, פוטנציאל להימשך 20-30 שנים או יותר בתנאים אופטימליים.
  • (FLT:0)Large ראש קוטרsFLT:1: עיצובים מתכת-on-metal מאפשרים לראשי פש מוסרי גדולים יותר (36 מ"מ ל 48 מ"מ או יותר), אשר מגדילים באופן משמעותי את מרחק הקפיצה ולהפחית את הסיכון של פירוק - דאגה גדולה בחולים בסיכון גבוה.
  • (ב) ⁇ 0 (ה) במטופלים פעילים (FLT:103): הקושי הגבוה וכוח של ⁇ CoCrMo להפוך את MoM נושאת מתאים לאנשים צעירים, ביקוש גבוה, אשר מציבים מתח גדול יותר על השתל.
  • (ב) אין סיכון לשבירת קרמיקה 1: שלא כמו נושאי קרמיקה, רכיבי מתכת הם דוקטרי ואינם מנפץ באופן קטסטרופלי, המציעים שולי בטיחות במונחים של יושרה מכנית.

חסרונות MoM Bearings

  • (FLT:0) שחרור ionigturedFLT:1: תצלומי קובלט ו chromium משתחררים לתוך הגוף, עם אפקטים מערכתיים פוטנציאליים כולל נוירוטוקרטיות, קרדיומיאופתיה, ותפקוד בלוטת התריס נשאר דאגה, במיוחד בחולים עם ליקוי חוזר.
  • (FLT:0) מיטולוזיס ואלפס'ראט (AlTRsFIRLT:1): Accumulation of Metal debris in periprostheticרקמות יכול לגרום דלקת מקומית, היווצרות פסאודוסטיזה, לעתים קרובות ניתוק ניתוח תיקונים.הכי שכיחות של ALTRs דווחה גבוה כ 5–10% במספר עיצובים של MoM ב 10 שנים לאחר מעקב.
  • (FLT:0) רישום וירידה קלינית: בשל שיעורי תיקונים גבוהים ודאגות בטיחות, מספר עיצובי MoM נסוגו מהשוק.ה-FLT:2U.S. Food and Drug Administration (FDA)FLT:3 הנפיק מספר רב של תקשורת בטיחות, והשימוש במגוון רחב של נושאים מומטר ירד באופן תלול מאז 2010.
  • (FLT:0) רגישות עיצוב עיצובית של עיצוב ההרחבה:1: MoM נושאות רגישים מאוד להשתלת מיקום. soptimal acetabular נטיות (מעל 50 מעלות) יכול להוביל לעומס לב ולבוש מואץ, עלייה דרמטית של רמות יון מתכת.

תוצאות קליניות ושיעורים למדו

נתוני הרישום של האגודה האוסטרלית Orthopaedic החלפה הרישום הלאומי המשותף עבור אנגליה וויילס הראו עקבית שערי תיקונים גבוהים יותר עבור MoM ערכות מול נושאים בהשוואה לקרמיקה-on-ceramic ו- מאוד חוצה-linked Polyethylene חלופות. שיעור ה- 10 שנים עבור MoM נושאת הוא בערך 12-15% עבור ראשי גדול, בהשוואה ל-35% עבור קרמיקה-on-ceirmeic תוצאות אלה יש פחות מ-mlasted פחות מ-Randed to betras).

צ'יפס: The Benchmark for Hard-on-Hard Tribology

צ'יפס (CoC) הופיע כחלופה לכתובת debris ו- ion לשחרר חששות הקשורים לשחמטים.שימוש בקרמיקה אולטרה-קשה כגון alumina (Al2O3) או zirconia-toughated alumina (ZTA, e.g., Biolox® Delta), CoC מציע את שיעורי הבליש הנמוך ביותר של כל גורם כימי ארוך, אשר השתמש ב-tological תגובה.

כיצד CoC Bearings Work Tribologically

Ceramic-on-ceramic נושאת מושגת ייחודית סיכה המכונה "סרט פלובריט" (סרט פלובריטי), שבו סרט דק מתמשך של נוזל סינברלי מפריד בין שתי פני השטח במהלך רוב מחזור האגאי.זה קל על ידי סגסוגת חומר מעולה של משטחים קרמיקה (זווית מגע מתחת 20 מעלות), אשר מקדם נוזל להפיץ ויצירה.

הלחיים של קוביות מקוביות C מורכב בעיקר חלקיקים בגודל ננומטר עד מיקרומטר בגודל מיקרומטר שנחשבים בדרך כלל לאינטנסיביות ביולוגית בהשוואה למתכת או פוליאתילן פסולת. חלקיקים אלה לעתים קרובות מוטבעים ברקמות הסימביאליות מבלי לצטט תגובה דלקתית חזקה.עם זאת, הביצועים הטריביולוגיים של CoC נושאת הוא תלוי באופן ביקורתי על איכות, קשקשים, ומשטח חיצוני יכול להאיץ באופן משמעותי.

היתרונות של CoC Bearings

  • (FLT:0) שיעור הלבוש הנמוך ביותר (Extremely low wear rate):1: CoC נושאות באופן עקבי להוכיח את ללבוש ליניארי הנמוך ביותר ונפח של כל זוג נושא, עם כמה מחקרים שדיווחו על שיעורי 4000 פעמים נמוך יותר מאשר פוליאתילן קונבנציונלי.
  • (FLT:0) התחדשות ביולוגית מינימלית (FLT:1): פסולת Ceramic היא יחסית לא אינרציה ואינו גורם לאותה קזקיסטאוסטיאלטי כמו פוליאתילן או מברי מתכת.הכיסת אוסטיאוסטיוזיס נמוכה מאוד בקו-C נושאת עם מיקום תקין.
  • (FLT:0) No מתכת ionigtures לשחרר 1:1: Ceramics לא corrode או לשחרר ions מתכת, חיסול הסיכונים של רעילות מתכת, מתכת, ואלפס.זה הופך את CoC נושאות מתאים במיוחד לחולים עם אלרגיות מתכת או פגיעה חוזרת.
  • (ב) ל- 0 (Excellent biocompatibilityFLT:1): ל-Alumina ו- ZTA יש היסטוריה ארוכה של שימוש בטוח באורתודואידים ולהפגין שילוב ביולוגי יציב.
  • (FLT:0)LowחיכוךFLT:1: המקדם הנמוך של החיכוך מקטין את התוספת החל ממשק טרה-עמודי, עלול להפחית את הסיכון של סלקציה.

חסרונות של CoC Bearings

  • (FLT:0Risk ofקרמיקה השבירה 1:1): למרות נדיר בייצור מודרני - עם שיעורי שכיחות מתחת 0.02% עבור דלתא ביולוקס - רכיבים ארמיים יכולים לשקוע באופן קטסטרופלי מתחת לטראומה גבוהה או ממאירות.ראש קרמיקה שבור או מלייזר דורש תיקון דחוף ותוצאות בהריסות שקשה להסיר.
  • (FLT:0)SqueakingFLT:1: ⁇ ביקורת הוא סיבוך ייחודי של נושאי CoC, המתרחש בכ-15% מהמקרים.It מיוחס לעומס קצה, מיקרו-הפרדה, ואובדן של סיכה סרט נוזלי, המוביל לתנודות מקלות של משטחים קרמיקה.
  • (FLT:0) עלות גבוהה יותר (Higher CostsFLT:1): נושאים CoC הם בדרך כלל יקר יותר מאשר מתכת-on-polyethylene או MoM חלופות, אשר עלול להשפיע על בחירת השתל במערכות בריאות מוגבלות בעלות.
  • (FLT:0)Stripe WearFLT:1: במקרים של מיקרו-הפרדה (כאשר ראש תת-חללנטים במהלך שלב התנופה של הגאהיט), אזור מקומי של ללבוש מואץ המכונה ללבוש פסים יכול להתרחש על הראש הקרמיקה, לייצר חלקיקים גדולים יותר פסולת ולהגדיל את שיעור הלבוש.
  • (FLT:0) אפשרויות תיקון יסודיות (FLT:1): אם רכיב קרמיקה שברים או נכשל, התיקון עשוי לדרוש הסרת שברים קרמיקה מקובעים היטב, והמנתח חייב לעתים קרובות להמיר לזוג אחר הנושא (למשל, קרמיקה-on-polyethylene) כדי להימנע מסיבוכים נוספים.

חומרים סרמיקים מודרניים: דלתא של ביולוקס ומעבר

(המבוא של דלתא ביולוקס (a zirconia-toughated alumina) בתחילת שנות ה -2000 שיפר באופן משמעותי את קשיחות השבעה של נושאים קרמיקה.ביולוx Delta מכיל כ-25% zirconia, 75% אלומיניום, וכמויות קטנות של כרום oxide ו-Trientium oxide, מניב חומר עם קשיחות של alumina וקשות של ⁇ nbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnb פחות מ .

ניתוח השוואתי: MoM vs. CoC Bearings

כאשר השוואת MoM ו- CoC נושאות, יש לשקול כמה פרמטרים תלת-תחומיים ו הקליניים מפתח.הסיכום הבא מדגיש את ההבדלים החשובים ביותר.

ללבוש ודובריס

CoC נושאות לייצר פקודות של גודל פחות חלקיקים מאשר MoM נושאות. ללבוש נפח שנתי של CoC הוא בדרך כלל מתחת 0.1 מ"מ3, בעוד MoM נושאת מניב 1-5 מ"מ3 בשנה לאחר השינה-in. יותר ביקורתי, הפעילות הביולוגית של debris היא בדרך כלל שונה לחלוטין. Metal debris הוא reactive, מקדם שחרור דלקתי דלקתי דלקתי, וגורם יכול להיות נמוך יותר בספירת של פעילות גופנית הוא גבוה יותר.

פרידה ו Lubrication

CoC נושאות באופן עקבי להוכיח את יעילות החיכוך נמוכה יותר (0.02-0.05) בהשוואה למוM נושאות (0.10-0.15) תחת טעינה פיזיולוגית מדומה סימולציה.הגמישות הגבוהה והסרט הנוזלי של קרמיקה כתוצאה מדלקת ריאות נמוכה יותר, אשר עשוי להפחית את הלחץ על ממשק השתלת העצם.

סיכון לדיסק

שני סוגי הנושא מאפשרים גדלים ראש גדולים יותר, אשר מפחיתים את הסיכון לפירוק.עם זאת, אימוץ היסטורי של ראשי דידמטר גדול היה בולט ביותר עם MoM נושאות היום, CoC נושאות זמינים בגדלים גדולים (32–40 מ"מ) וכאשר בשילוב עם עיצובי כוס מודרניים וקווי מסומנים, מציעים שיעורי פירוק דומים ל-MoM. בנוסף, היעדר חששות מתכתיים בקו C מאפשר יותר אגרסיבי על גודל בחירה מדאיג.

ניצול ושיעורי התחדשות

נתוני הרישום מראים באופן עקבי ניצוליות גרועה יותר עבור MoM ערכות בהשוואה ל- CoC נושאות.שיעור ההישרדות של 10 שנים עבור MoM הראשי THA הוא כ-85–90% בסדרה המודרנית, בעוד CoC נושאות משיגות הישרדות של 95-98% באותו זמן. המספר הדרוש לטיפול כדי למנוע תיקון אחד על ידי בחירת CoC על מוM מוערך בין 10 ל -20 חולים מתחת לגיל 65.

עלויות-אווירה

ל- CoC נושאות יש עלות גבוהה יותר (כ-500 דולר - 000 דולר) יותר להשתלת מאשר MoM) עם זאת, בהתחשב בשיעורי התיקון הנמוכים יותר והימנעות מסיבוכים הקשורים להרעלת מתכת, מספר FPLT:0 ניתוחים כלכליים לבריאות הבריאותיים של VEFLT:1 מצאו כי CoC להיות יעיל באוכלוסיות החולה כאשר הוא מודל מעל אופק 20 שנה.

תוצאות קליניות ו- Long-Term Performance

מחקרים ארוכי טווח של נושאי קו-C הראו עמידות מעולה, עם שיעורי לבוש כל כך נמוך הם לעתים קרובות בלתי ניתנים לגילוי באמצעות ניתוח רדיוסטריאומטרי קונבנציונלי (RSA) מחקר 2015 על ידי Vendittoli et al. דיווחו על שיעור ללבוש ליניארי ממוצע של 0.002/שנה עבור CoC נושאת מעל 10 שנים, ללא מקרים של אוסטוזיס.

ה-Sing Hip Arthroplasty Register והרישום האוסטרלי מדווחים על סיכון גבוה משמעותית של תיקון עבור MoM בהשוואה ל-CoC לאחר התאמה לגיל, מין ועיצוב השתל.סיכון של תיקון עבור MoM הוא גבוה פי שניים עד שלוש מאשר עבור CoC ב 10 שנים.חשוב, החוויה של המנתח והדיוק של מיקום יש השפעה מסובבת על התוצאות הללו.

בחירת מטופלים והחלטות משותפות

הבחירה בין MoM ו- CoC נושאות חייבת להיות אינדיבידואלית בהתבסס על גורמים סבלניים, מומחיות מנתח וזמינות השתל.השיקולים הבאים מנחים את תהליך הבחירה.

צעירים, חולים פעילים

עבור חולים מתחת לגיל 60 עם רמות פעילות גבוהות (למשל, ספורטאים, עובדי ידני), CoC נושאות הם האפשרות המועדפת בשל שיעורי הלבוש הנמוכים שלהם, ביו-גמישות, ונתונים ניצול לטווח ארוך.הסיכון התיאורטי של שבר קרמיקה (כיום נמוך מאוד) עולה על ידי הימנעות של רעילות מתכת ו osteosis. חולים עם מתכת רגישות או היסטוריה אלרגית של תגובה קרמיקה צריך להיות חלופות נגד קרמיקה.

חולים מבוגרים, נמוך-Demand

בחולים מעל 75 שנים של פעילות מוגבלת, מוM נושאות עדיין נחשב, במיוחד אם גודל ראש גדול הוא רוצה יציבות ודאגות עלות הם מכריעים.עם זאת, אפילו באוכלוסייה זו, הצורך ניטור ion ארוך חיים ואת הסיכון של ALTRs להפוך את MoM פחות אטרקטיבי מאשר מודרני מאוד מחובר פוליאתילן, אשר מציעים עמידות לביש מעולה וללא שחרור מתכתי עדיין יכול להיות מוצדק, אבל לא להיות חולה צעיר מאוד, אבל לא יכול להיות בטוח יותר.

מטופלים עם רנאל הרתעה

מכיוון שניקוי כרית מתכת תלוי בתפקוד הכליות, MoM נושאות הן יחסית התווית בחולים עם מחלת כליות כרונית (שלב 3 או גרוע יותר) ערכות CoC הן האפשרות הקשה ביותר על-קשה בתרחיש זה, שכן הם לא מייצרים נטל מתכת מערכתי.

מטופלים עם כישלונות קודמים

מטופלים שכבר חוו השתלת ירכיים כושלת בשל ALTR או מתכת צריך לקבל CoC או קרמיקה על---polyethylene נושאת בניתוח תיקון.לשלב עוד MoM נושא יחשוף את המטופל לאותן סיכונים.מחשבות Ceramic מציעים ממשק נקי, ביולוגית, שאינו מצמצם את הסיכון של החזרה.

כיוונים עתידיים ב-Hy Bearing Technology

מחקר בנושא טריבולוגיה ממשיך להתפתח, עם כמה חידושים מבטיחים באופק.FLT:0Ceramic-on-metal (CoM)BuildFLT:1 הנושאות מנסה לשלב את הבל התחתון של קרמיקה עם הקשיות של מתכת, אבל תוצאות מוקדמות הראו שחרור מתכתי מוגבר עקב אינטראקציות קרמיקה עם פני מתכת: FLT2inOxinoleium 3:3 הוא חומר מתכתי נוסף, אך ורק חומר קרמיקה הוא קרמיקה הוא קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, למעט זוגות קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, הוא קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, כמו קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, קרמיקה, לעומת זאת, קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, קרינת מתכת-מדבקות קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, היא קרמיקה, לעומת זאת, לעומת קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, היא תותחים, היא קרמיקה, היא קרמיקה, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת קרינת מתכת-מדבקות

(הציפוי של פני השטח המתקדם, כגון פחמן דמוי יהלום (DLC) או titanium nitride (TiN), נחקרו כדי לשפר את הביצועים הטריבולוגיים של נושאות מתכת.עם זאת, נתונים קליניים על ראשי כרומוזום מוטבע DLC הראו תוצאות מעורבות, עם כמה דיווחים על ציפוי דלמנטום ועלייה ללבוש.

יתר על כן, גישות ⁇ :0 ibbricationbcationbbricationFLT:1, כגון שילוב של חומצה היאלורונית או זרמי גבול אחרים לתוך פני השטח של השתל, נלמדים כדי לשפר היווצרות סרט נוזלי ולהפחית חיכוך אפילו בתנאים שוליים. טכנולוגיות אלה עלולות בסופו של דבר לטשטש את ההבחנה בין נושאי קשיחים על-על-על-על-על-על-ידי, המציעות חדשה של שתלים ביולוגיים, אשר משלבים, ואמינות נמוכה, ואמינות ביולוגית, ותחת-ידי אטיבות.

מסקנה

התכונות הטריביולוגיות של מתכת-on-metal וקרמיקה-on-ceramic נושאים השפעה בסיסית על התוצאות הקליניות של Total hip Arthroplasty. MoM נושאות, תוך מתן התנגדות ללבוש ראשונית גבוהה וגדלים ראש גדולים, הם עול על ידי שחרור יון מתכת, תגובות רקמות שליליות, ושיעורי תיקון גבוהים יותר, המוביל לירידה בשימוש שגרתי.

בחירת המטופל נותרה חשובה.עבור רוב החולים העוברים היום THA, קרמיקה-on-ceramic (או קרמיקה-על-גבוה-גבוה-ה-פוליילן) נושאים מציעים את האיזון הטוב ביותר של עמידות, בטיחות, ותפקוד ארוך טווח. Metal-on-metal-metal נושאת נישה צרה בחולים צעירים עם דרישות ספציפיות וגישה לטכניקה כירורגית מעקב ערני, כמו גם טכנולוגיות חדשות וגמישות, לשיפור של אנשים חדשים, וטכנולוגיות חדשות של ביצועים, וטכנולוגיות חדשות של אנשים בעלי איכות, ובסופו של אנשים, ובסופו של אנשים, ובסופו של אנשים, בסופו של דבר, לשפר את פני השטח, לשפר את החומרים חדשים וטכנולוגיות זמן, לשפר את פני השטח של אנשים בעלי איכות חיים חדשים וטכנולוגיות חדשות, לשפר את פני השטח, לשפר את פני השטח של אנשים בעלי ביצועים חדשים וטכנולוגיות זמן, ובסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים, ובסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים, ובסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים, ובסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים, ובסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים וגמישות, ובסופו של דבר, בסופו של דבר, לשפר את פני השטח של דבר, לשפר את פני השטח של אנשים בעלי ביצועים חדשים של אנשים בעלי ביצועים חדשים של אנשים בעלי ביצועים חדשים של דבר, בסופו של אנשים בעלי ביצועים חדשים וגמישות, לשפר

לקריאה נוספת על הנושאת טריבולוגיה ותוצאות קליניות, להתייעץ עם האקדמיה האמריקנית של אורתודופדית (AAOS) ספריית חינוך סבלנית (AAOS) 1 או סקירה על ה-FLT:2seminal 2015 סקירה על ידי מאסין et al.archa 3 על הטריבולוגיה של היפוסטופי.