
我国的关节外科经历了数十年的发展,特别是近20年来在各方面都取得了巨大的进步,这些成就的取得离不开先后成立的各级各类专业学术组织的强有力的支持和引导。我们仍需要看到与世界先进水平之间的差距。同时,更需要正视我国人工关节外科发展中存在的问题与不足,为人工关节外科微创化、精准化和个性化的未来发展目标而努力。
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现代人工髋、膝关节置换术经过近半个多世纪的发展,目前已在全世界范围内广泛开展,能有效地解除关节病痛,恢复关节功能以及提高患者生活质量,被认为是20世纪外科手术中最重要、最成功的手术[1]。我国的人工关节外科经历了数十年的发展,特别是近20年成规模、规范化的发展,取得了巨大的进步。据不完全统计,2017年国内人工髋、膝关节置换手术量已超过57万例,且仍在逐年快速增加。本文将就我国关节外科目前的发展现状与未来的发展趋势作一介绍。
我国关节外科近20多年的高速发展,首先离不开各级各类专业学术组织和团体的引领和推动。于1989年成立的中华医学会骨科学分会关节外科学组,作为我国最大的关节外科专业学术团队与支柱,在促进人才培养、建立管理规范、搭建交流平台等诸多方面做出了巨大贡献。2013年成立的关节外科学组髋关节外科工作委员会(CHS)和膝关节外科工作委员会(CKS),进一步细化了专业分工,通过走出去和请进来等多种形式,增强了国际交流与合作;同时,通过定期举办年会和走基层教育活动,加强了基层关节外科专业培训工作,推动了规范化技术的普及。
国内关节外科领域另一股重要的专业学术力量是成立于2011年的中国医师协会骨科医师分会关节外科工作委员会以及随后在其领导下于2014年成立的髋关节专业委员会和膝关节专业委员会,其核心使命是关节外科医师的教育和培训,并在诸如保髋、保膝等细分专业领域深入学术交流、教育与研究。此外,针对日益严峻的假体周围感染问题,2018年成立的中国医师协会骨科医师分会人工关节感染专业委员会迎难而上,在组织领域内的专家进行专业知识普及的同时,积极开展国际交流合作,并参与了新版假体周围感染国际共识的制定。
关节外科的新技术、新方法、新材料层出不穷,在促进学科迅猛发展的同时,由于诸多争议性问题的存在,也给关节外科医生带来了许多困惑。为此,国内关节外科的专家学者们近年来针对领域内的热点和难点问题,充分遵循循证医学原则,制定了一系列专家建议、共识和指南。例如针对风靡一时的微创髋、膝关节置换,制定了《微创人工关节置换技术的专家建议》[2],指出了微创人工关节置换的适应证和禁忌证,以及各种微创入路各自的优缺点,使许多医生少走不少弯路。针对下肢骨科大手术后深静脉血栓栓塞的问题,制定了《中国骨科大手术静脉血栓栓塞症预防指南》[3],使我国人工髋、膝关节置换术后深静脉血栓栓塞的发生率大为降低,提高了患者围手术期的安全性。针对骨关节炎患者群体的不断扩大和各种治疗方法的状况,制定并及时更新了《骨关节炎诊疗指南(2018年版)》[4]及《膝骨关节炎阶梯治疗专家共识(2018年版)》[5],使医生的诊疗行为更加规范。针对近年来加速康复关节外科理念的推广过程中存在的诸多问题,制定了《中国髋、膝关节置换术加速康复——围术期疼痛与睡眠管理专家共识》[6]、《中国骨科手术加速康复——围术期血液管理专家共识》[7]等系列指导性文件,为临床医生开展日常工作及提高关节外科手术治疗效果提供了极具参考价值的意见和建议。
假体材料学性能的提升是人工关节手术中远期疗效得以提高的重要前提。近20年来,越来越多的中国患者用上了高性能材料制成的人工关节假体,例如高交联聚乙烯、新型生物陶瓷、表面陶瓷化的金属材料以及高度多孔金属材料(HPM)等。这些材料的不断推广使用,极大的提高了人工关节置换术后中远期疗效。
摩擦界面的磨损及由于磨损带来的组织反应曾经一度是人工关节使用寿命的主要决定因素[8]。高交联聚乙烯相较于传统的高分子聚乙烯具有更好的耐磨损特性,磨损率相比传统聚乙烯降低了60%~90%,内衬线性磨损率约为0.01 mm/年,其优势不言而喻,10年左右的长期临床随访研究同样支持这一观点[9],目前已成为髋、膝关节置换常用的摩擦界面材料。与陶瓷材料配合使用,可使高交联聚乙烯的容积磨损率进一步降低约50%[10]。陶瓷对陶瓷摩擦界面已在临床使用40余年。尽管陶瓷材料存在碎裂和异响等潜在缺陷,但由于其优异的摩擦学性能、磨损颗粒组织反应小、可使用大直径股骨头从而增加稳定性等显著优势,新一代Delta陶瓷的出现使陶瓷碎裂概率显著降低,我国目前CoC摩擦界面髋关节假体的使用逐年增加。
HPM的研发和临床应用是改进髋、膝关节假体表面骨整合性能的最新进展和研究关注热点。HPM材料在微观上具有互相连通的三维开孔结构,孔隙率一般>60%,孔径也有别于传统的多孔表面涂层,更加接近松质骨的结构特点,被称为"类骨样材料"或"亲骨材料"。体外体内研究均证明其有比传统的生物固定表面具有更佳的骨长入性能,同时比传统材料弹性模量更低,加之这些材料表面摩擦系数高,有利于实现更好的初始稳定性[11],尤其适用于翻修、骨折后遗症、类风湿关节炎等骨床质量不理想的情况[12],并且使翻修术中骨缺损的重建变得更加简单、可靠。
微创人工关节置换既包括由各种肌间隙入路所代表的软组织的微创,也包括以单髁膝关节置换为代表的骨组织的微创[13]。微创人工关节置换在其发展历史上几经沉浮,当前再度成为关节外科医生关注的热点。然而,我们需要看到,微创关节置换手术跟许多新的手术技术一样,需要一定的学习曲线,有时以患者出现过多的并发症作为代价[14]。以目前受关注较多的直接前方入路(DAA)髋关节置换为例,尽管在美国已经有超过30%的髋、膝关节外科医生开始采用DAA进行髋关节置换手术[15],而且这一术式在国内受关注程度也逐渐增高,但国内仍只有较少医生真正常规进行这一手术[16],手术技术的难于掌握及对并发症的担忧在很大程度上阻碍了其在临床推广。未来的医生教育和培训将担负起扫除这些障碍的使命,使更多患者能够从中受益。
当然,微创关节置换的再度兴起与加速康复理念近年来在关节外科的推广和普及是密不可分的。加速康复关节外科系统地应用围手术期多学科技术,减少手术后患者的创伤应激、减少并发症发生、缩短住院时间、促进术后早期康复。其内容包括患者术前教育、营养支持、血液管理、多模式镇痛、围手术期康复锻炼计划等。加速康复关节外科的目标与微创关节置换手术的目标殊途同归,二者相辅相成。单独微创手术技术本身并不能带来术后康复和软组织创伤的根本性改变;微创手术技术带来的康复上的进步与贯彻围手术期管理的加速康复理念密切相关;微创技术与加速康复临床路径的结合能够带来1+1>2的临床结果[17]。值得欣慰的是,在国内广大同仁的努力下,关节外科加速康复的理念已经逐渐深入人心,国内各级医疗机构均已开始关注并实施加速康复围手术期管理方案,取得了令患者、医生和医院都满意的结果。
不可否认,中国关节外科的发展离不开20多年前国外人工关节产品的引进。时至今日,国外品牌的人工关节产品仍是中国市场的主力军,或可说是"高端产品"的代名词。但这些进口产品相对高昂的价格以及依据西方人解剖特点进行的假体设计,成为了其不可回避的劣势。人工关节产品的国产化替代既有强大的现实需求,又有国家政策的大力支持,因此近年来取得了长足的进步。从销售额来对比,进口关节和国产关节的比例约为6.5∶3.5;但从人工关节置换的使用数量来看,进口关节和国产关节已经基本平分秋色[18],说明国产人工关节品牌和产品已经被广大医生和患者所接受,为国家和患者节约了大量宝贵的医疗资源。
国产人工关节产品的优势主要体现在价格相对较低、定制产品灵活快速,同时产品质量不断提高,产品类型逐步完善[19]。虽然国内几大主要关节生产厂家的假体产品其尺寸精度、骨长入界面的处理以及摩擦界面上已非常接近国外产品[18],甚至在诸如以3D打印技术制造人工关节产品等方面上已经走在了世界前列,但我们仍然要清醒地认识到,很多国产假体仍是部分甚至全盘仿制国外假体,参照西方人骨骼参数进行设计和使用,在使用过程中仍然经常出现假体与患者解剖特点不相匹配的问题。部分企业生产的假体仍然存在较为明显的加工工艺不过关、产品类型不全等问题。这些都是未来国内人工关节产品研发、制造过程中需要努力加以改进的问题。相信以国内巨大的人工关节市场需求和强大的研发、制造能力,未来一定能够出现数家具有国际影响力的中国人工关节生产企业。
我国的关节外科事业虽然取得了长足的进步,但我们也要清醒地看到目前存在的诸多问题与不足。认识这些问题与不足,可以为我们指明未来需要努力的方向。这些问题主要包括:适合中国患者解剖特点的人工关节假体设计、研发与制造工作远远落后于目前的临床需求;大医院与基层医院之间、发达地区与边远地区之间的关节外科专业技术发展不均衡,优质医疗资源集中于少数大城市的中心;缺乏区域性与全国性的人工关节登记系统,中国人工关节相关数据异常匮乏;临床病例随访未形成制度化,关节外科临床研究相对薄弱;关节外科专科医师的专业化规范化培训制度和准入制度不健全。
人工髋、膝关节置换技术的未来发展趋势可大致概括为微创化、精准化和个性化。所谓微创化,既是指通过手术技术的改进,减少软组织与骨组织的创伤,更是指通过围手术期的优化管理,减少患者的整体创伤,加速功能康复。在精准化方面,各种新的辅助手术技术层出不穷,从以往的计算机导航辅助手术,到3D打印术前计划和定制化截骨导板,再到当前热门的机器人辅助人工关节置换手术,目的都是为了提高手术的精准性,从而提高患者的近期满意度和远期假体生存率。国内几家大的关节外科中心目前已经开始了机器人辅助人工关节置换手术的探索[20],未来随着技术的成熟和国产化机器人辅助手术系统的问世,必将有力地推动这类新技术在更多地方的普及,提升整体的手术质量水平。而所谓个性化,目前国外已经出现了根据患者的解剖形态进行定制化生产的人工关节假体,除此之外,所谓的"个性化"还应当包括手术目标值的个性化判定与精准实现,从而使患者的关节功能得到最优化的重建。随着技术的不断进步,相信上述这些发展目标都能一一得到实现。
所有作者均声明不存在利益冲突





















