骨水泥全髋关节置换术的使用率一直在稳步下降，以至于在骨科医生中，骨水泥在关节成形术中的使用被认为是一种“失落的艺术”。尽管如此，仍有一些情况下，骨水泥THA组件具有更好的结果，例如髋部骨折。

骨水泥历史

Themistocles Gluck被认为是19世纪80年代最早尝试使用水泥固定人工关节的人之一。直到20世纪50年代末Charnley引入了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥用于THAs，这种做法才流行起来。虽然目前骨水泥的成分没有太大变化，但骨水泥植入技术自诞生以来已经有了显著的发展。

“第一代”技术包括简单的手工搅拌、手指填充和手工插入水泥。早期的基础和临床研究表明，当清除椎管松质骨中的碎屑时，骨水泥的固定强度显著提高。这些发现导致了“第二代”骨水泥技术的出现，该技术包括使用水泥限制器，彻底灌溉和干燥椎管，逆行填充骨水泥，与以前的技术相比，产生了更好的结果。

“第三代”或现代固井技术包含了第二代技术的元素，除了阀杆周围的扶正器外，还增加了真空混合和加压水泥，以确保水泥膜均匀。真空搅拌用于降低水泥的孔隙率，以改善其力学性能。后来发现骨水泥加压可改善对松质骨宏观结构的渗透，从而导致更强的固定。

尽管有这些进步和强有力的临床结果，在20世纪90年代中后期，在全髋关节置换术中有一种远离水泥使用的运动。一个驱动因素是，与骨水泥假体相比，骨水泥假体的长期结果通常被认为是次优的，松动和失效的几率增加。这些糟糕的结果可能与骨水泥髋臼假体植入的技术要求高、髋臼周围的骨形态以及骨-植入物界面的剪切应力增加有关(13)。再加上压合髋臼假体的成功，推动了“混合”技术的应用，包括股骨骨水泥和非骨水泥髋臼假体。

当时的另一个担忧是最初被称为“骨水泥病”的疾病。这是基于观察到由于异物在骨水泥界面发生了病理性骨反应。这一过程后来被发现与聚乙烯碎片引起的骨溶解有关，而不是对水泥的明显反应。对长期固定的担忧，以及在翻修过程中水泥移除遇到的困难，影响了全无骨水泥全髋关节置换术的趋势，到2012年，全无骨水泥占美国全髋关节置换术的93%。

骨水泥裂纹

PMMA骨水泥的机械失效可导致松动，最终导致种植体失败。在周期性载荷作用下，裂纹形成并最终扩展的疲劳失效是水泥植入体的常见失效模式。对裂缝发生机制的基本了解是外科医生在使用骨水泥时应该知道的一项重要的基础知识。骨水泥膜内可能存在不连续或缺口区域。

这些不连续性区域可能是由许多不同的原因引起或造成的。原因之一是由于水泥中的微量成分，如硫酸钡(BaSO4)或其他放射性不透明剂，可以有效地在水泥中产生空隙。它们也可能由于水泥养护过程中孔隙的形成而发生，并且是不可避免的。在周期性载荷作用下，这些不连续性可以扩展并合并成宏观裂缝，进而导致水泥支架的解体和植入物的松动。

骨水泥技术

虽然骨水泥全髋关节置换术有许多不同的技术，但有几个关键点可以帮助改善工作流程和结果。骨水泥可以在各种商用真空压力混合系统中制备，以减少其孔隙率。水泥应根据制造商推荐的持续时间进行混合，然后转移到市面上可用的输送设备或水泥“枪”上，以实现精确的填充和加压。

大多数现代水泥系统的搅拌室通常也是水泥输送系统的同一室，以避免在这些步骤之间进行操作。如果要对股骨使用加压器，则将其应用于长附件或喷嘴。在开始搅拌水泥时启动计时器也很重要，这样可以在适当的阶段插入，并有助于确定固化。

图1：经后路全髋关节置换术时髋臼初次暴露

图2：磨臼后髋臼外观

图3：钻孔就位后髋臼外观

图4：髋臼水泥孔使用的钻头示例

图5：预备后放入骨水泥的髋臼

图6：髋臼内水泥加压与周围挤压水泥

图7：全聚乙烯髋臼组件示例

图8：置入髋臼组件

图9：清除多余骨水泥后，根据周围解剖标志选择合适版本的髋臼假体加压

图10：去除多余骨水泥后，固定髋臼组件的最终位置

图11：商业上可用的水泥制备套件的示例。组件包括(从上到下):带吸力附件的股骨海绵，一次性水泥雕塑，股管刷，通用和小型管节流器，以及一次性节流插入器(BioPrep™骨准备套件，Stryker Instruments)

图12：使用(A)手动刷或(B)刷头脉冲灌洗(Interpulse股管刷，Styker Instruments)对股管进行机械清洗。

图13：连接到插入器上的水泥限制器。根据股梗的设定点(例如颈圈或肩部)标出管限制器的理想深度。

图14：烘干股管。股骨管可以用(A)带吸力附着的股骨海绵或(B)用肾上腺素浸泡的纱布填塞干燥。

图15：固定股干所需的器械。这些器械应按使用顺序摆放在Mayo台上，包括(从左到右):刮匙和刮除多余水泥的升降器，一个柄和插入手柄等。

图16：水泥使用前养护阶段测试(A)未准备好插入的水泥会有一种流动或粘性的稠度。(B)用于插入的骨水泥呈粘稠状，表面起皱，不会粘附在手术手套上。

图17：股骨骨水泥加压。在使用水泥“枪”逆行插入股骨水泥

图18：使用插入柄插入股干。术者拇指按在内侧距上，防止骨水泥挤压，帮助加压。

总结

全髋关节置换术是治疗终末期髋关节关节炎的一种非常成功的手术。自现代全髋关节置换术早期迭代以来，PMMA骨水泥就一直在使用，近年来与非骨水泥组件相比，它已逐渐失宠。尽管有这种趋势，这些骨水泥组件仍然表现出良好的效果，特别是在股骨干和髋部骨折手术中。因此，骨科医生了解全髋关节置换术中与骨水泥植入物相关的特性和技术是非常重要的。