1、假体周围骨溶解我们了解多少?,吴海山 赵辉上海长征医院关节外科专业中心,假体周围骨溶解-我们知道多少?,历史告诉我们什么?我们知道什么?“颗粒病”概念的提出颗粒导致骨溶解的机制研究成果不同“性质”颗粒的细胞与免疫反应个体差异与过敏反应我们所不知或知之甚少的问题?研究方向与课题,历史- 1960s,Sir John Charnley对人工关节的贡献:低摩擦关节设计Metal to PE22mm head骨水泥的应用PAMMA感染率的降低Green house,男,52岁,AS,THA后18年,怀疑与骨水泥有关-“骨水泥病”,最早由John Charnley描述( 1975 ): 囊性骨侵蚀Har
2、ris 在1976年报道了股骨近端骨溶解,在非骨水泥假体中发现与骨水泥假体周围相似的骨溶解,“颗粒病”概念的提出,翻修术中伪膜和肉芽组织的病理学发现,磨损颗粒位于单核吞噬细胞浆和组织细胞间质。巨细胞内可见较大的磨损颗粒。,“颗粒病”概念的提出,伪膜与骨溶解产物的组织学分析发现磨损颗粒有效腔隙与颗粒移动颗粒导致的细胞学反应?颗粒导致的生物学反应?促使实验室研究的深入,骨溶解的机制研究Clincal-Basic,多种假说磨损碎屑假说炎症激活假说免疫凋亡假说成果磨损颗粒的核心地位RANK/RANKL轴的激活,颗粒产生的原因,假体界面的磨损关节界面组配界面假体-骨(骨水泥)界面假体侵蚀导致的微动氧化反
3、应(金属、PE)轻微的病原污染,磨损颗粒的特性研究,UHMWPE 颗粒最常见直径在0.2至10 m形状各异骨水泥颗粒金属颗粒陶瓷颗粒其他颗粒,磨损颗粒的特性研究,磨损率增加-出现骨溶解 骨溶解严重的区域- 磨损颗粒的浓度较高诱导转录活性和细胞因子释放- 与磨损颗粒的总量有关,骨溶解机制研究成果:细胞学反应 1. 颗粒吞噬作用,相关的细胞巨噬细胞,成纤维细胞,单核巨细胞,中性粒细胞和淋巴细胞相关的细胞因子肿瘤坏死因子 (TNF)IL-1 / IL-6前列腺素(PG)E2基质金属蛋白酶(MMP),初期的细胞反应,局限的炎性-抗炎反应纤维组织形成包裹假体形成滑膜液、滑膜衬里膜和肉芽肿组织富含巨噬细胞
4、,成纤维细胞,巨细胞,中性粒细胞和淋巴细胞,后期细胞反应,分泌促炎症细胞因子,明胶酶和蛋白酶形成恶性循环由于磨损颗粒耐酶解和消化假体周围骨溶解内植物失败,骨溶解的生物学机制研究成果,磨损颗粒的识别小型颗粒的吞噬反应细胞表面反应促炎症细胞因子的释放TNF, IL-1, IL-1, IL-6, RANKL和PGE2刺激骨质丢失靶细胞为破骨细胞及其前体细胞RANK/RANKL轴发挥主要作用,RANK/RANKL 通路,RANK (receptor for activation of NFkB)位于破骨细胞前体细胞表面可与RANKL结合RANKL (receptor for activation of
5、 NFkB ligand)由成骨细胞和骨髓干细胞表达启动破骨信号传导OPG (osteoprotegerin)由成骨细胞和骨髓干细胞表达可与RANKL结合抑制破骨活动,RANK, RANKL和OPG的关系,预防策略 Basic-Clinic,减少颗粒产生改善摩擦机制假体设计与摩擦副、假体稳定技术阻止颗粒移动有效腔隙、假体设计与手术技术抗炎症制剂、抗氧化剂抑制破骨细胞活性成骨生长因子早期预警与干预,我们还不知道或知之甚少的:临床医生希望知道的,PE严重磨损但并无骨溶解的病例个体差异的原因?无显著磨损但出现明显骨溶解的病例个体高敏状态?假体-骨周围的多种颗粒对骨溶解的影响不同颗粒对骨溶解的责任与相互作用?陶瓷颗粒对骨溶解的影响?HA涂层对骨溶解的影响?新材料的磨损颗粒问题?颗粒以外的因素?,CLINICAL BASIC,TRANSLATIONAL RESEARCH,THANK YOU FOR ATTENSION,