關節置換
用人工製造的關節代替疼痛且喪失關節功能的關節的方法。常用於髖及膝。製作人工關節的材料要求強度高、耐磨損、耐腐蝕、生物相容性好、無毒性。常用合金、碳素、微晶陶瓷及矽膠等。設計上要求仿生體形狀併合乎生物力學。已用於全身各關節。置換的骨骼已有髖關節、膝關節、肱骨頭、肘關節、椎體、骨盆、舟骨、月骨及橈骨遠端等。人工股骨頭柄還有光面型（需用骨水泥粘固）以及不用骨水泥的珊瑚面型。關節置換的適應症有骨壞死、粉碎性骨折脫位不能復位者、疼痛及活動障礙的骨關節病、僵直或活動困難的類風濕性關節炎以及骨腫瘤等。置換術的併發症有假體鬆動、磨損或折斷、深部感染、異物反應以及妨礙活動的軟組織鈣化等。
人工關節置換術：一般患者對於人工關節並不十分了解，常以為手術時，會將關節全部切除，裝上不鏽鋼關節，術後肢體如同機器人一般，生硬而不自然。其實，人工關節置換術只是將已磨損破壞的關節面切除，如同裝牙套一般，植入人工關節，使其恢復正常平滑的關節面。
起源與發展
•在關節成形術的基礎和理念上發展而來。最早人體套用人工關節是Gluck於1891年首先報告的。
•20世紀60年代Charnley：
1.確定了人工關節假體設計中的低磨擦原理，
2.選擇了金屬-高密度聚乙烯組合來替代金屬-金屬組合、
3.現代骨水泥技術
使關節置換術的臨床效果出現較大進步
人工關節置換術
人工關節置換術可以說是本世紀骨科手術最偉大的突破之一。目前它已套用於治療肩關節、肘關節．腕關節、指間關節、髖關節、膝關節及踝關節等疾患，但以全人工髖關節及膝關節置換最為普遍。人工關節的設計及材質是生物力學專家、材料工程師及骨科醫師不斷努力的智慧結晶。它多由金屬和高密度的塑膠質材，依照人體關節的構造、形狀和功能製作而成，金屬的種類，包括合金、鈷鉻合金及不鏽鋼等，而塑膠材質是高密度耐磨損的聚乙烯。為了讓關節和骨骼緊密結合，日後不易產生鬆動可使用骨水泥固定或利用人工關節上的孔狀處理，讓骨頭長入。
什麼人需要做人工關節
如果您的髖關節或膝關節已有相當時間的疼痛。疼痛開始妨礙您正常的行走，甚至出現跛行。行走距離逐漸縮短，關節活動受限，有時上下樓梯或自椅子上站起，都可產生或加劇疼痛。當這些症狀逐步影響您的生活與工作時，請不要等待，到骨科醫生處診治，可能您需要接受一次人工髖關節置換手術。
哪些疾病需要做人工關節
1、骨性關節炎造成的髖關節病變是人工關節置換手術首選適應證；2、其他疾病還包括類風濕性關節炎、股骨頭無菌性壞死、創傷性關節炎、某些髖關節骨折、良惡性腫瘤、先天性疾病、Peget病性關節炎、強直性脊柱炎和幼年性類風濕性關節炎等。3、選擇手術治療的病人必須符合如下三條標準：A、關節破壞的X線改變，B、有中度到重度持續性疼痛，C、長期保守治療得不到實質性改善。保守治療包括：止痛劑或非甾體類抗炎藥物、理療、助行器（拐杖）以及有意識地減少可能引起不適的體力活動。4、手術的最佳年齡以往認為，患者年齡在60－75歲間為人工關節置換術最佳年齡組。在過去12年中，隨著人工關節會承受更多的機械磨損和手術技術的提高，手術適應證的年齡範圍已經放寬。許多高齡人，同時也有許多更年輕的病人也都被認為可以行人工關節手術。
關節置換術的臨床問題
關節置換術的適應症：疼痛、關節嚴重畸形、X線表現
年齡：過去認為60-75歲為人工關節置換術的最佳年齡。現在這個年齡限制已經放寬。
人工關節置換術的禁忌證：局部或全身性的感染、(局部皮膚、軟組織和血供條件很差可能導致術後切口不癒合或切口皮膚、軟組織壞死。)、神經源性關節病、全身疾病難以耐受手術者。
關節置換術的基本類型
1.手術入路：前入路、前外側入路、直側入路、後入路、後外側入路、膝關節正中縱向切口
2.假體
a 假體的材料：不鏽鋼、鈷合金、鈦合金，不鏽鋼的耐腐蝕性和強度不及後兩者，現基本不用。鈷合金而耐磨性、耐腐蝕性和綜合機械性能較好，是較優良的置入材料，鈦合金：耐腐蝕性好，優於鈷合金。而且密度低，是鈷合金的一半，彈性模量與人皮質骨彈性模量接近，生物相容性好，但耐磨性差，不適於球頭的製造，只適用於股骨柄假體的製造。
b 假體的組合：
較早期的人工關節是金屬對金屬的組合，現在大部分採用鈷合金股骨頭與高強度的超高分子聚乙烯髖臼相結合。90年代以來發現超高分子聚乙烯磨屑與骨溶解、吸收有密切關係，從而導致潛在的假體鬆動。一般情況，鈷合金對聚乙烯的磨損是每年0.1-0.2厘米。至今尚未找到一種更好的材料替代聚乙烯。
人工關節的類型：
•關節表面置換：用於關節表面骨與軟骨破壞，而關節骨組織無大缺損或破壞，周圍韌帶完整
•半關節置換：用於關節一側骨損傷或破壞，而另一側基本完整。
•全關節置換：將損壞的關節、兩側相對應的骨關節部分予以假體置換，假體樣式多樣，不同關節假體各異，一般地，關節的骨幹端採用金屬桿髓腔插入式，而相對的關節面採用超高分子聚乙烯假體。
3.假體的固定
•骨水泥固定(骨粘合劑固定)，附著牢固、病人可早期活動、有利於關節的恢復。
缺點：骨粘合劑聚合產生毒性反應、聚合熱損傷害，晚期粘合劑老化、骨水泥病
•骨水泥病：假體經-骨水泥-骨之間彈性模量不同，產生磨損碎屑，骨吸收磨損碎屑產生炎性反應
•20世紀90年代以來所採用的第三代骨水泥技術，包括髓腔栓、骨水泥槍、髓腔灌洗、壓力固定以及假體柄中心化，減少骨水泥中的氣泡含量。這些方法極大克服了原有缺點，增加了骨水泥承重的應力，加強了界面了結合強度，從而降低了松支的發生率。
•非骨水泥固定(無骨粘合劑固定)：
•以骨內生長形成生物力學固定為理論基礎。骨組織長入假體表面的間隙內，起固定作用。
缺點：牢固程度不如前者，病人不能早期活動
•假體表面增強措施：鈦金屬的粗糙化、多孔塗層、鈦絲網等、
人工關節的使用期限和療效
人的髖關節是一個重要的關節，它有走、跑、跳、下蹲等各種功能，而且它還負擔您身體的重量。一旦髖關節右病變後，關節的軟骨便被破壞，由原來光滑如鏡的表面變成粗糙甚至缺損的表面，進一步還會使股骨頭變形。這樣您就會感到疼痛，行走不便，活動受限，跛行，有時即便輕易的動作也難以做到。以上疾病進展到一定程度，關節已破壞，就需要進行手術。用人工髖關節替代原有破壞的關節（何時手術應由醫生決定），來恢復行走等功能。人工關節手術的最大好處在於能夠術後消除關節疼痛，大大改善關節的功能，提高病人的生活質量，從而在有生之年能夠很好地工作與生活。目前，越來越多的病人都樂意接受人工關節手術治療這一建議。人工關節的使用壽命問題，主要決定於兩點，一是關節的磨損問題，二是磨損顆粒造成的假體鬆動。已開發國家二十年前手術置入的人工關節至今仍完好能繼續使用的達到90％以上，目前用於臨床的人工關節又較二十年前提高了很多，相信現在的人工關節置入二十年，繼續可以使用的可超過95％。
關節置換的併發症
1.人工關節制動亦不常見。2.人工關節脫位較常發生於全人工髖關節，發生率約3%左右，大部分發生於術後不久，多可由醫師徒手復位，鮮少需行手術復位，復位後常要穿外展支架保護一段時間。3.人工關節磨損及破損由於人工關節設計及材質的改良，發生率已日益降低。4.其它如血管，神經受損，骨折，靜脈栓塞，關節不穩定等，種類雖多，所幸均屬罕見。
關節置換術術後併發症的處理
1、靜脈血栓栓塞性疾病
----深靜脈血栓、症狀性肺栓塞、致命性肺栓塞，是關節置換術後最為兇險的併發症
原因：手術本身刺激血栓形成
預防：髖膝關節置換術後應常規預防
預防措施：藥物、外部充氣加壓、儘早下肢主動、被動活動，儘早下床訓練
2、脫位髖關節置換術後患者最常見的早期併發症
•相關因素：
手術入路及種類
患體個體因素(性別、年齡)
患者關節活動範圍較大是重要原因
•表現：突然的劇痛、之後引起關節的功能障礙.X線可確診
•處理：閉合復位、固定制動
•預防：術前術後教育、術後正確的體位擺放
限制ROM、術中仔細修補後關節囊，防脫襯
3、感染：是關節置換術後較嚴重的併發症
•應常規預防和控制
•感染的診斷：依賴於臨床檢查，患者術後疼痛或假體鬆動，一定要考慮感染的存在，同時應有影像和實驗室檢查的支持。關節腔抽液是最後的診斷證據。
•感染的治療：藥物、引流、
以藥敏試驗、增強機體抵抗力、假體固定良好為前提。
•感染6個月應該去除所有的骨水泥。
4、假體鬆動：是造成關節置換術後翻修的重要原因
•當假體固定界面承載負荷超過其界面結合強度時可引起鬆動
•原因：金屬、聚乙烯、和骨水泥磨損碎屑
老年性骨結構的衰變
超過5年易發生，現代醫學尚不能解決
5、異位骨化
•原因機理不明，可能與手術時間、軟組織切除數量及活動不當有關
•異位骨化引起關節疼痛和活動受限
•植入人體後，採用骨水泥固定臼杯
使用骨水泥槍將骨水泥加壓注入股骨髓腔內固定假體。注意：應儘量去除股骨近端髓內松質骨，以增加骨水泥固定的強度。
•骨水泥病：由於磨損碎屑產生的骨炎性反應。易引起假體鬆動。
•非骨水泥型：具有表面增強措施，以促進骨長入，疼痛較輕
膝關節假體
•健康的膝關節
健康的膝關節是一個鉸鏈關節，
連線著股骨和脛骨。
a.軟骨：它覆蓋在股骨、脛骨的末端以及髕骨的內面。正常時能夠吸收壓力，使關節自由地滑動。
b.韌帶：交叉韌帶和側副韌帶
關節置換術的臨床康復
一、康複評定
術前評定
術後評定
二、康復治療
術前康復
術後康復
•水腫、止痛。
•體位擺放
•預防合併症
•增加肌力
•ROM訓練
•關節控制訓練
•轉移能力訓練
•負重訓練和步態訓練
•功能獨立能力訓練
•能量節約技術
關節保護技術
康複評定
術前評定
•包括評測上下肢肌力；
•各關節、尤其是手術關節的關節活動度
確定有無關節畸形
•觀察步態、確定步態類型，有無使用助行器
•測定手術肢體長度
•X線檢查
術後評定
•分別在術後1-2天，術後1周、2周、及術後1個月、3個月、和半年，對病人進行測評。
•住院病人，要評測其心肺功能，
傷口有無感染、關節水腫、關節疼痛、ROM
肌力、活動及轉移的能力、門診隨訪(了解關節的穩定性和活動度)、分析步態、評估功能性活動能力。
術後康復
1消腫、止痛
1)冰療：骨水泥釋放熱量，可持續數周。降低軟組織溫度，減輕腫脹及疼痛，術後第一天即開始使用，直至關節消腫、疼痛減輕
2)經皮N電刺激：100HZ、四電極、2倍閾強度，30-60分鐘，日二次，7-10為一個療程。
2體位的擺放
1)髖關節四種危險體位
髖屈曲超過90度
下肢內收超過身體中線
伸髖外鏇：所有患者應避免
屈髖內鏇
2)用枕頭使髖關節外展，(防止內收、內鏇)
使用6-12周
3)膝關節置換無特殊體位要求
3預防合併症的訓練
預防肺部感染、深靜脈血栓
儘早開始呼吸、咳嗽練習
術後麻醉恢復後，應立即開始踝關節的泵式往返訓練
4增加肌力的訓練
1)肌力訓練教育從術前開始
手術關節的肌肉訓練，無論等長、等張、等速，都應持續相當一段時間。(有文章報告，因關節疼痛而使肌力弱可持續2年)
2)術後1-2天，手術關節肌肉等長收縮訓練
非手術關節下肢和雙上肢主動活動和抗阻訓練
保持5-10秒為1次，20次/組，2-3組/日
3)術後1周：關節周圍肌肉主動收縮和抗阻練習
•屈髖：仰臥不能超過90度(患膝關節上方施加阻力)
•髖外展:仰臥位、或側臥位。慎用站立位練習
(膝外側或踝外側施加阻力)
•髖後伸肌練習：俯臥位，抗阻伸髖(膝或踝部施阻力)
•髖外鏇練習：仰臥、外展5度，抗阻外鏇
(膝上部前外側施阻力)
應儘量採用不引起關節活動的等長收縮練習
•膝關節屈肌的主動活動和抗阻練習
坐位、雙膝自然下垂床邊
踝關節後方上部施阻力
•膝關節伸肌的主動活動和抗阻練習
同上、踝關節前方上部施阻力
肌肉力量訓練注意幾個問題：
①離心收縮更符合生理需求
②漸進抗阻：抗阻運動強度逐漸增加，50-75-100%最大肌力抗阻訓練，10次/組間歇期2-3分鐘
③多點等長漸進性抗阻訓練，增加肌肉在關節不同角度時(如屈膝30度)的收縮力
④循環抗阻訓練：強調單側、緩慢的全關節範圍的抗阻運動
5關節活動範圍的訓練：
(1)持續被動活動：CPM
•常用方案：
術後第二天使用，2次/日，每次1小時。每日5-10度
•作用：改善ROM、減輕水腫、預防血栓。
(2)關節助力、主動活動及CAM機
外力幫助活動膝關節---自主屈伸膝，1-2次/日，每次30-60分鐘
(3)牽伸練習:術後2-4周屈膝應達90度.正常情況下，膝屈曲大於90度，可以上下樓梯，膝屈曲70度，可以正常行走，出院時，病人的膝屈曲應達到90度，如有攣縮，可行牽伸。
方法：固定近端，牽伸遠端，5-10秒/次，5-10次/組1-2組/日
關於牽伸練習
•時機：術後2-4周可以開始
•目的：
重新獲得關節周圍軟組織的伸展性
防止不可逆的關節或軟組織攣縮。
增加或恢復ROM
•膝關節，可進行屈曲和伸展的牽伸練習
牽伸力量：病人自身體重、及治療師、外界的力量
牽伸方向：與肌肉或軟組織攣縮的方向相反
方法：
先在關節可動範圍內、先主動、後被動活動到關節受限處，然後固定關節近端，牽伸遠端，以增加肌肉長度和ROM。
關於牽伸練習
•注意事項
1.可配合理療
2.牽伸不可強力，如果牽伸後酸痛超過24小時，或出現關節疼痛，說明牽伸力量過大。
3.避免牽伸水腫組織，因為牽伸後使水腫擴散，增加腫脹和疼痛。
髖膝關節控制訓練
•仰臥：骨盆下降、搭橋訓練
•坐位：不同角度抬小腿
•站立負重訓練：
逐漸增加患側負重，直到承擔全部體重
重心在患腿上，健側做上下樓梯動作
轉移能力訓練
•臥位－起坐
•長坐位－床邊坐
•翻身：向患側
•坐－站轉移
•洗手間轉移
負重和步態訓練
•臨床上負重的限制在6周
•3個月負重25%
4個月負重50%
5個月負重75%
6個月負重100%
•步行訓練：
•上、下樓梯：
人工髖關節置換術後的作業治療
•ADL練習
•預防教育
•其他康復治療方法
人工髖關節置換術後的作業治療：ADL練習
•1.根據手術側下肢允許負重的體重百分比，教會患者使步行器或拐杖。P254
負重0%(步行器)----非負重
負重10%-15%(步行器或拐杖)，---部分負重
負重50%，(手杖)---50%負重
負重75%-100%，(手杖或不需要)
•2.教會患者安全地進行ADL，
該ADL應與醫囑及術後允許負重體重相一致。
如有人工關節脫位的危險因素，ADL需要在他人幫助下完成，如穿褲、淋浴。
•3.ADL練習根據手術後下肢負重和活動進展來決定。對於有些患者，術後第一周即可開始，有些可能推遲到第三周或第四周，甚至第六周。
•術後6周，幾乎所有患者都能使用手杖步行，
在穿鞋襪時應限制患者身體屈曲、
及手術側側臥睡眠，
應使用加高坐墊至術後8-12周
•患者必須記住：
ADL一切動作應避免髖關節屈曲超過80-90度，
或下肢過度內收(手術側下肢不能交叉於健側下肢)，不能鏇轉。
•上下樓梯：健側先上、患側先下
人工髖關節置換術後的作業治療：預防教育
•1.手杖的使用：手杖所提供的支持，特別是對側手杖，可以減少手術側髖關節外展肌力，據估計下降幅度在40%左右，因而關節載荷也大為減少，手杖使用時限應至無疼痛及跛行時，方可棄杖，最好終生使用單手杖，減少手術側髖關節的磨損，尤其是外出旅行或長距離行走時。
•2.控制體重：減輕體重是最有效的減少髖關節負荷的方法。體重減少1Kg,髖關節的受力可減少3Kg.
•3.預防的控制感染：對拔牙、扁桃體摘除、插導尿管等可能造成感染的任何手術都應及時預防，防止血運播散造成關節內感染。
人工髖關節置換術後的作業治療：預防教育
•4.避免重體力活動，及需要髖關節大範圍劇烈活動的運動項目。以減少關節脫位、骨折、假體鬆動等問題。
•5.避免在不平或光滑路面上行走，以免跌倒。
•6.保持患肢經常處於外展位或中立位，術後6-8周內屈髖不要超過90度
•7.避免將髖關節放置在易脫位的姿勢上：
髖關節過度屈曲、內收、內鏇位
髖關節伸直、內收、外鏇位
其他康復治療方法
術後1-7天、2-6周、6-8周
術後1-7天
•手術當天，仰臥位，術側肢體外下方墊軟墊，使髖屈關節稍屈曲，患者穿防鏇轉鞋(丁字鞋)避免下肢外鏇，關減輕疼痛。
•術後第一天，撤除軟墊，儘量伸直手術側下肢，以防屈髖畸形，根據引流量，術後24-48小時拔除引流管，引流物做藥敏實驗，術後使用足底靜脈泵，促進下肢血循環。可適當服鎮靜止痛藥。保證好病人休息。
其他康復治療方法
術後1-7天、2-6周、6-8周
術後1-7天
•術後頭3天：
深呼吸練習，
踝關節主動屈伸練習，
股四頭肌，國繩肌、臀中肌等長收縮練習，
術後1-2天，拔除引流管，拍X片、判斷假體位置，如無特殊問題，可開始如下練習：
•屈髖練習：練習時臀部不能離開床，可以在床上坐起至髖關節屈曲小於45度，逐漸由被動運動向助動、完全主動過渡。
•伸髖練習：仰臥位，屈健側髖、屈、而手術側髖關節主動伸直。充分伸展屈髖肌和關節囊前部、
•股四頭肌等長練習、上肢練習
其他康復治療方法
術後1-7天、2-6周、6-8周
術後2-6周：使用骨水泥固定假體的患者可進行下列練習，但須在醫生、PT師直接指導下進行
•床上練習：
1.仰臥增加髖關節控制：骨盆下降訓練和搭橋訓練
2.屈髖肌練習：髖關節半屈位主動或主動抗阻屈髖練習
3.此時允許翻身，正確姿勢：伸直手術側髖關節，保持鏇轉中立位，伸直同側上肢，手掌墊在大粗隆後面，向手術側翻身，防止患肢外鏇、
4.俯臥位，有利於被動伸展髖關節。
人工髖關節置換術後的作業治療：
其他康復治療方法
術後1-7天、2-6周、6-8周
術後2-6周：
•5.坐位練習：
術後6-8周內，患者以躺、站、行走為主，
坐的時間儘量縮短，每天4-6次，每次30分鐘，因為坐位下髖關節最易出現脫位、半脫位。
•6.站立位負重訓練：
負重原則：臨床上負重的限制時間為6周，但有些學者認為較長時間的負重仍是必要的
有研究顯示，大多數2年後股骨假體下沉，最常見的股骨體下沉發生在手術後的6個月。P254
