人工膝关节能用30年吗?来看一份实验报告
现在的人工膝关节能用多少年?15到20年,还是更长的时间?早在2010年国外科学家就进行了实验,将人工膝关节放入一台精密机器中,模拟人类行走进行周期性运动。每个周期相当于迈出一步所需的运动范围,设定的重量408公斤,相当于正常人体重的5倍以上。在经历了500万次步态循环后,科学家进行了测量,记录金属和塑料部件发生了多少磨损,然后继续进行4500万次步态循环,相当于一个人30年的行走步数。
人工膝关节不停地在仪器里"行走",实验前后历经三年,最终发现氧化锆+高交联聚乙烯制造的关节表现最优秀,虽然也发生了少许磨损,但比其他材质的人工关节减少了81%的磨损, 美国食品和药物管理局对此结果进行了审查,认为:"在典型条件下,可以满足使用30年的耐磨性"。
虽然这个结果令人鼓舞,但也不能否认,患者给出的答案至少要到2040年以后了,这毕竟是实验室模拟的结果,耐磨性是人工关节性能的主要指标,但不能和耐久性完全划等号,每个患者的骨骼结构不同,尤其对于老年人,骨质疏松的程度会影响人工关节的稳定性。这就相当于一摸一样的种子,种进不同的土壤里。
无论如何,氧化锆+高交联聚乙烯关节让30年使用寿命成为可能,除此之外,近年来另一些医学上的进步,让这种可能更加接近现实。
机器人手术
另一个重大进步是机器人辅助手术,首先从CT扫描开始,根据每位患者的解剖结构,创建独特的3D虚拟模型,在手术过程中,机械臂会协助外科医生,对每位患者进行超精密的膝关节置换手术。手术的效果不仅取决于人工关节,安装的角度,对齐和定位也对使用寿命也起重要作用,机器人辅助系统能提供更高的准确性和安全性。 非骨水泥技术
这种技术也让人工关节使用30年以上也成为可能,在传统的关节置换手术中,需要用骨水泥将植入物固定在关节里,随着时间的推移,骨水泥逐渐的从从骨头或假体上松脱,就像逐渐沾不住一样,使用新的非骨水泥假体,植入物被压入骨骼,再进行"生物固定",骨骼和假体长在一起,松动的可能性非常小,通过上面提到的机器人辅助进行准确的定位安装。
这种技术在髋关节置换中已经普及。但由于膝关节解剖结构的复杂性, 非骨水泥型比髋关节置换的难度较大,而且 需要比骨水泥型更长的时间愈合,因为新骨生长需要较长的时间,才能将植入物固定到位。
非骨水泥手术通常适合70岁以下,没有 骨质疏松,骨骼坚固并且健康的患者,能适应非骨水泥植入物的良好生物固定。除了较年轻的患者外,这种手术对于肥胖的患者也是一个不错的选择,由于体重的原因,他们更有可能引起假体松动。
随着医疗技术的发展,人工膝关节的使用寿命很有可能达到30年以上,不过达到这一目标光有质量好的人工关节是不够的,还要有掌握先进的操作技术,恰当的手术方案,经验丰富的置换医生。
医学科普,仅供参考。
参考资料:
《30 year knee wear testing》,SmithNephew,2010.
《A Knee Replacement that Could Last a Lifetime》,Newswise,2019.
揭秘火星着陆生死九分钟的保命手段5月15日,天问一号探测器成功着陆火星乌托邦平原。任务中,中国航天科工二院25所自主研发的相控阵敏感器起到千里眼的关键作用,这是国内首次将相控阵体制雷达应用于地外天体着陆测量,被称
10。将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年人类的起源和演化是重大世界前沿科学问题,国际上公认的非洲以外最老旧石器地点是格鲁吉亚的德马尼西遗址,年代为距今185万年。由中国科学院广州地球化学研究所朱照宇古脊椎动物与古人类研究
世界知识从哈勃到韦伯,人类望向宇宙更深处作者兰顺正首发自世界知识2021年12月25日圣诞节当天,备受全球天文届瞩目的詹姆斯韦伯空间望远镜在法属圭亚那群岛库鲁基地由欧洲阿里亚娜航天公司的阿里亚娜5ECA型运载火箭发射升空
世界上最坚硬的五种物质第一种被称为未来革命性材料科幻网3月23日讯(刘亚珠)众所周知,碳是地球上普遍存在的元素。同时,碳的同素异形体钻石,也就是金刚石是世界上最坚硬的天然材料之一,这是因为它的晶体结构十分稳定。据悉,由钻石制成的
模拟现实的数字世界,到底有什么用?要说这两年最火的概念,那肯定非元宇宙莫属。前有Facebook改名为Meta,后有某知名歌星花费78万美元在元宇宙买地,一时之间全民热议,元宇宙可谓风光无两。不过哪里有赞扬,哪里就
暗能量光谱仪创建迄今最大宇宙3D地图DESI的宇宙3DCT扫描图。地球在左下角,每个彩色点代表一个星系,而星系又由1千亿到1万亿颗恒星组成。图片来源D。Schlegel伯克利实验室使用DESI的数据制作美国暗能量光谱
现代原始等级裂腹鱼类可能起源于青藏高原北部科技日报讯(记者颉满斌)近日,兰州大学地质科学与矿产资源学院闫德飞教授团队对采自柴达木盆地渐新统中一批新的裂腹鱼类化石(距今约3000万年)进行了研究,通过与相关现生及化石类群的骨
留给人类的时间不多了?太阳已经燃烧了五十亿年,还能燃烧多久?人类的生存和发展都离不开太阳,对于整个太阳系而言,太阳的重要性也不言而喻。小的时候,我们都知道太阳是一个燃烧的星球,这个星球不断对外释放热量,而我们人类感受最明显的就是夏天的大太阳
光子说对光电现象的解释光电效应的两组对应关系1对存在截止频率(极限频率)的解释由于光的能量是一份一份的,那么金属中的电子也只能是一份一份地吸收光子的能量,而且这个传递能量的过程只能是一个光子对一个电子的
基于高光谱遥感的三维卷积神经网络分析引言高光谱分辨率遥感是用很窄而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在电磁波谱的可见光近红外中红外和热红外波段范围内,采用光谱分辨率高达纳米数量级的光谱仪在几十个甚至数百个波段同
远看是木星脸上的红斑,近看是宇宙中最大的风暴木星是太阳系行星中的巨无霸,其直径是地球直径的11倍。换句话说,如果把木星当成一个容器,里面能装下1300多个地球。此外,木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2。5倍,其中包含着7