书城医学那把柳叶刀:剥下医学的外衣
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第24章 科技的脚步(9)

关节“造假”史

终于抓到了与自己有不共戴天之仇的冤家对头,你会怎么处置?有人说要手刃仇人,有人说要“以彼之道,还施彼身”,当然,还有一种更加残忍的做法,就是用武功捏碎仇家全身所有的关节,让他求生不能,求死不得。这是看武侠小说经常会遇到的情节,医生察看伤势后,大多会摇摇头说:即便华佗再世,也回天乏术啊!

关节对于人的重要性不言而喻,重大事件的关键之处大多用“关节点”来形容,疏通关系也经常称为“打通关节”。人身上的关节(特别是一些大的关节,比如髋、膝、踝、肩等关节)发生病变,人的行动就会受到影响,严重的就会瘫痪在床,生活不能自理,痛苦万分。于是,在100多年前,有人躺在床上幻想能否人工造出一个关节,安装在人身上,并且灵动如初,结果他被讥为疯子,最终被遗忘。有人幻想过后马上付诸实施,果然造出了一个,虽然不那么灵便,但他坚持不懈,总结经验,继续改进,结果他被称为天才的发明家,最终载入史册。

现代社会“造假”如过街老鼠,但关节“造假”——人工关节却给无数人带来了福音,提高了他们的生活质量。简单来说,人工关节就是以各种不同生物材料制成的模拟人体解剖关节,属于人工假体的一种。

文献记载,公元4世纪曾出现过用象牙制成的肩关节,但是如果说这是最早的人工关节并不能让人信服,因为之后很长一段时间未见相关记载。现代医学意义上的人工关节出现在1891年,德国人Gluck也采用象牙为原料,制成了包括股骨头与髋臼的完整髋关节,植入人体时使用了骨胶作为黏合剂,并用镀镍螺钉来固定。虽然这次手术最终没有成功,但他的尝试无疑为后来全髋关节置换技术的形成起到了启蒙作用。之后的几十年间,科学家们不断探索新的人工髋关节材料,先后试用过橡胶、玻璃、不锈钢、钴铬钼合金等材质,效果都不理想。但正是通过这些人工关节先驱者的不懈努力,经验才被不断积累起来。此期间,除了对材料的探索外,科学家们还在人工关节的结构、生物相容性、润滑剂、磨损试验等方面做了大量的工作,并卓有成效。

进入20世纪50年代后,才真正进入了现代人工关节发展时期,具有划时代意义的事件是在人工关节的骨水泥技术上取得了重大进展。英国人John Charnley通过多年的动物实验,进行关节摩擦和润滑机制的研究,确立了人工关节低摩擦理论,终于在1962年设计出金属股骨头和超高分子聚乙烯髋臼组合的假体,用聚甲基丙烯酸甲酯(骨水泥)固定,从而创建了低摩擦的人工关节置换术。其至今仍被人们称为人工关节的“金标准”。John Charnley也被人们称为“现代人工关节之父”。

随后的几十年,新材料不断被研制并应用于关节假体。就股骨头和髋臼来讲,目前存在的形式有超高分子聚乙烯(高交链)臼对钴铬钼头、陶瓷头对超高分子聚乙烯臼、陶瓷头对陶瓷臼、金属头对金属臼等多种选择。另外,为了防老化、减少并发症等,一度又出现了非骨水泥假体,近年来出现了混合型固定的全髋关节置换术。目前很多专家把混合型人工关节置换作为首选模式,比如骨水泥型假体和非骨水泥臼组合等等。

上文介绍的都是髋关节。相对来说,关节越小越不容易“造假”。因此,人工关节置换由髋关节起步,然后逐步拓展到全身其他关节,陆续发明的有膝关节、肘关节、肩关节和踝关节,继而指间关节、掌指间关节等等。由于人们对人工关节仿生效果的追求,加之技术上的难度,一些人工小关节,比如腕关节的发展直到今天仍然不能令人满意。

我国的人工关节置换术虽然起步要比国外晚20年,各地区间发展也极不平衡,但20世纪90年代以来,我国的人工关节水平逐渐与国际先进水平接轨,某些方面甚至达到国际先进水平。人工关节置换术已经成为比较成熟的手术。人工关节的需求市场十分巨大,目前,在我国每年约有3万~5万人接受人工关节手术,全世界每年有50万人接受人工关节术。同样由于市场巨大,加之技术垄断,也创造了我国医疗行业的另一项纪录:据说,人工关节置换在国内医生回扣排行榜上,名列第一,个别医生仅回扣一项年入200万并不奇怪。当然,这并不属于本文所要讨论的范围。