关节置换术之追昔抚今
各种原因（股骨头坏死、类风湿、关节炎等）导致的髋关节毁损性疾病晚期，药物、拄拐等保守治疗无效，就只有两条路可走了：关节融合术、关节成形术。
关节融合术通过牺牲关节活动度、换取关节疼痛改善，是极具鲜明时代特征的手术方式。
图源：加拿大Clive P Duncan 博士
髋关节成形术，后称人工髋关节置换术（Total Hip Arthroplasty，THA）能够迅速缓解疼痛、恢复关节功能、改善生活质量，被称为20世纪最成功的手术发明之一，全世界每年有上百万患者施行人工髋关节置换术。
早在19世纪，医生们就想出了很多有意思的方法，比如把股骨近端截断，或者关节表面放置猪膀胱、玻璃，或者以象牙制作股骨头......
因此，Arthroplasty这个词最早被翻译成“关节成形术”，后期人工关节材料、技术不断成熟，人们更习惯于译为“关节置换术（Total Hip Replacement，THR）”。
·19世纪开始髋关节手术，主要为了纠正髋关节的畸形
–1822年，英国人Anthony White医生实施股骨大粗隆下5cm截骨形成假关节术，以改善髋关节功能，缓解疼痛，是髋关节成形术的萌芽。
–1840年，美国JM. Carnochan进行了下颌关节成形术，橡木片（非生物材料）置入，被认为是人工假体置换术的开端。
–1862年，Barton 报道了股骨上段截骨术；
–1885年，Ollier 出版了有关截骨的专著；
玻璃杯关节成型术
Vitallium®是Howmedica Osteonics（密歇根州卡拉马祖市Stryker公司的子公司）的商标，该合金由钴（58.9-69.5％），铬（27-30％）和钼（5-7％）组成。最初由奥斯丁实验室于1929年开发，后来由Venable于1930年作为钴铬钼钼系列的一部分推出。
在此之前，可摘局部义齿由黄金制成。新的钴铬钼合金（包括钴铬合金和镍/铬合金）由于重量轻，刚度大（弹性模量大），尤其是成本较低而取代了黄金。
–1937年，Venable和Stuck研制出钴铬钼合金（chrome-cobalt-molybdeum）材质的股骨头-柄一体化假体，达到了相当耐磨的水平。
·Cup Arthroplasty
–1938年，Smith-Petersen将生物惰性材料钴铬钼合金制造成钟状金属杯关节置换，约有1/2病人疼痛缓解，但无法解决解剖畸形。
Smith-Petersen Cup Arthroplasty
·Endoprosthesis
–1939年，Bohlman将钴铬球头安装在Smith-Petersen triflaged钉上进行人工股骨头置换；
–1940年，Austin T. Moore and Harold Bohlman设计了设计了特制的髓内固定假体治疗股骨上段肿瘤。
–1946年，Judet兄弟使用牙托粉制成有头柄结构的假体，柄植入到粗隆间区域，即“短柄股骨头成形术”；
Judet acrylic and metal 关节假体
–Moore认为带髓腔柄的假体可以提供更好的固定效果和支撑作用，剪力比原先股骨颈短柄更加合理，于1950年设计了假体用于临床：
–Moore假体有开窗设计，可以减小假体重量、允许骨长入
–Moore假体有领、弯柄、薄、短
Moore’sendoprosthesis
–Moore于1961年改进了假体的设计，出现了直柄
–Thompson设计了相同的假体，但无开窗设计，这使得水泥固定成为可能
Thompsonprosthesis &
straight-stemmed Moore endoprosthesis
·Bipolar Prosthesis
–Giliberty和Bateman设计了最初的双极假体。其实是单杯成形（cuparthroplasty）和股骨头假体（femoralendoprosthesis）的组合，在两者之间一层聚乙烯垫避免金属-金属的直接接触。
Smith-Petersen double cup
·Total hip arthroplasty
–1948年， PhilipWiles设计了球-臼关节假体，材质为不锈钢
–1951年， McKee和Watson-Farrar用不锈钢假体进行全髋关节置换，一年后因松动而失败，继之采用钴铬钼合金假体，形成了第一代关节面为金属对金属组合的髋关节假体模式；
–1951年，Leventhal用钛金属制成股骨假体进行关节置换的研究，认为骨可以长入钛合金假体，钛合金的应用促进了人工关节的发展；
–1956年 McKee改良了其设计的假体，采用Thompson假体和单独设计的臼，材质为钴铬钼合金；
–历史上的金属-金属人工关节：
·骨水泥（cement）的出现
–骨水泥最初用于牙科
–1951年， Kiaer和Jansen第一次使用骨水泥，只是少量使用，没有达到稳定的固定作用
–1958年， Charnley第一次使用骨水泥固定假体
–1958年，出现了Polytetrafluoroethylene(PTFE) 双杯设计
PTFE双杯设计
·超高分子聚乙烯的出现
–1960’s ，英国John Charnley第一次在THR中使用聚乙烯材料作为假体关节面，与金属搭配。同时Charnley将股骨头直径缩小，减轻关节面的摩擦。他称之为“Lowfriction arthroplasty”（低摩擦关节成形）。
–Charnley 最早使用的是Teflon，材料不耐磨，磨损碎片反应大
–1961年，开始使用高密度、高分子量聚乙烯
–1963年 ，Muller将其金属臼改进为高分子聚乙烯
–1966年，Charnley首先使用了空气层流净化手术间、手术面罩，预防性抗生素，使术后感染率大大降低。
John Charnley(1911-1982)
Charnley主要有三方面的巨大贡献：
现代全髋置换就是建立在Charnley假体基础上的。Charnley全髋置换也是其他髋关节成形术效果评价的判断标准。
Ring prosthesis
·表面置换（surface replacement）
–1973年，Amstutz最早设计使用Tharies假体
–21世纪，金属表面关节曾经风靡一时，后来出现股骨颈骨折、金属离子毒性等问题。
图源：上海长海医院徐卫东教授
图源：上海九院朱振安教授
由于表面置换较高的股骨颈骨折并发症发生率问题，目前已经退出市场。
（图源：河南省洛阳正骨医院孙永强教授）
曾经昙花一现的金-金大头人工关节
图源：河南省洛阳正骨医院孙永强教授