在進行人工髖關節置換術之前,許多病友都會想了解關於人工關節結構與材質的問題,尤其是擔心使用久了是否會生鏽。其實,隨著醫療進步,人工髖關節的材質也不斷地在精進改良,因此並不會有生鏽的問題,今天就由臺北榮總關節重建科吳博貴主任與各位介紹,現今所使用的人工關節是由哪些結構與材質所組成。

 

 

首先,人工髖關節一共有四個結構,由上至下分別為髖臼杯、墊片、股骨頭與股骨柄,每個結構在人工髖關節中都扮演著相當重要的角色,也有不同的功用與材質。


圖片來源:吳博貴醫師個人網站

 

以下我們將這些結構,簡易分類為「地基結構」及「旋轉滑動結構」與大家進一步說明。

 

人工髖關節中的地基結構

 

在人工髖關節中,主要有兩個重要結構負責作為地基,分別為股骨柄及髖臼杯。
 

股骨柄

 

為人工髖關節中最下方的結構,主要是作為人工髖關節在大腿骨(股骨)處的地基,於手術過程中,醫師會像蓋房子打地基一般,將合適尺寸的股骨柄打入大腿骨骨髓內,以達到固定的效果。
 

股骨柄的材質一般會使用生物相容性非常好的「鈦合金」,表面還會有不同設計的噴砂塗層,如此才能讓骨頭更迅速地生長進到股骨柄表面,達到穩定的地基、避免日後脫落。
 

髖臼杯

 

為人工髖關節中最上方的結構,是作為人工髖關節在骨盆處的地基,於手術過程中,醫師會挑選適當直徑大小的髖臼杯,並將其敲入骨盆的髖臼處。
 

髖臼杯的材質與股骨柄相同,也是大多使用「鈦合金」配合表面噴砂塗層,能讓骨頭迅速生長進入到髖臼杯表面,同樣達到穩定的地基。

 

  股骨柄結構 髖臼杯(髖臼處結構)
位置 人工髖關節中最下方,固定於大腿骨骨髓內。 人工髖關節中最上方,固定於骨盆腔的髖臼內。
功能 作為大腿骨處地基,醫師會將合適尺寸的股骨柄打入大腿骨骨髓內,以達到固定效果。 作為骨盆處地基,醫師會挑選適當直徑大小的髖臼杯敲入骨盆髖臼內,以達到固定效果。
材質 鈦合金 鈦合金

 

人工髖關節中負責旋轉滑動的結構

 

而在人工髖關節中,負責關節旋轉跟滑動的結構,分別為股骨金屬球頭與墊片,這兩個結構會互相配合,是髖關節活動時最重要的介面零件。
 

股骨金屬球頭

 

股骨金屬球頭的位置是接合在股骨柄上,和墊片兩者作為關節活動的介面,其功用主要是負責長時間的髖關節彎曲與旋轉活動,因此需要非常拋光滑面的設計,材質大多是採用「鈷鉻合金」,能夠使人工髖關節長時間活動時較不易發生磨損。
 

墊片

 

墊片的位置則是位於股骨頭與髖臼杯之間,扮演人體原先軟骨的角色,可以說是整個人工髖關節磨損量最大的零件,其材質是採用「高分子量聚乙烯」,為一種狀態十分穩定、耐磨性強的塑料,而若是較年輕或是活動量較大的病友,也可以考慮自費使用更耐磨的陶瓷材質,將可以大幅降低墊片磨損的情況。
 

  股骨金屬球頭 墊片
位置 接合在股骨柄上,和墊片作為關節活動介面。 位於股骨頭與髖臼杯之間,扮演原先軟骨的角色。
功能 主要負責進行髖關節的彎曲及旋轉活動。 幫助零件間的磨合與潤滑,為整個人工髖關節中磨損量最大的零件。
材質 鈷鉻合金 高分子量聚乙烯

 

總結而言,人工髖關節的材質並不是不鏽鋼,現今普遍是由鈦合金、鈷鉻合金與高分子量聚乙烯來組成,而這些材質的物理結構都非常穩定,並且經過嚴格的認證,所以大家不用擔心生鏽的問題,可以放心地接受治療。


諮詢/臺北榮民總醫院 骨科部關節重建科主任 吳博貴醫師

文章最後更新時間:2023/06/29

醫師檔案



吳博貴教授

現職

  • 國立陽明交通大學 教育部部定教授
  • 臺北榮民總醫院 骨科部關節重建科 主任
  • 臺北榮民總醫院 骨骼肌肉腫瘤研究中心 主任
  • 中華民國骨肉癌關懷協會 理事長
     

專長

微創人工關節置換手術、人工關節重新翻修手術、骨骼肌肉系統腫瘤治療、各類關節炎治療、軟組織腫瘤治療、間葉幹細胞基礎研究、腫瘤冷凍治療基礎研究


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