骨水泥

《实用骨科学》p2088页：骨粘固剂：常用名为骨水泥，化学名为丙烯酸粘固剂（acrylic cement）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylic，PMMA）。1951年，瑞典Klaer用PMMA作为髋关节假体固定材料；1958年Charnley深入研究并推广使用，从而使骨粘固剂固定假体置换获得成功；我国1978年研制成功并应用与临床。

其实，它的正名是骨粘固剂。其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，主要用于人工关节置换手术。

相关

关节是人体运动的枢纽，由于创伤或病变，可能“报废”，这时医生常将“报废”关节切除，换上人造关节。人体关节是具有活力的器官，换上的人工关节，都是无活力的假体。如何以死代生，“弄假成真”，将两者牢固连接，并保持日久天长也不松动呢?医生便想要发明一种特殊的材料，专门用来固定人工关节。

研究进展

经过多年研究，骨水泥在20世纪60年代初终于问世。为了便于保存、运输，骨水泥由白色粉末和无色带刺激气味的液体两部分制剂组成，使用时，只要按一定比例，将它们倒在一起调和，即可在室温下发生聚合反应。开始像砂浆，进而如同稀粥，接着变成面团一样，可以揉捏、挤压成任意形状，最后逐步固化，整个过程只有十几分钟。医生在其硬化前，将它置于准备更换关节的部位，随即安上人工关节。等到反应结束，局部温度稍微升高。摸上去有些发烫。此时，与优质建筑水泥同样坚固的骨水泥便成功地将人工关节与人体骨骼镶嵌，并牢牢地固定了。手术后经过短期康复，换上的关节即可发挥作用。如为人工髋关节置换，这时便可下地行走。这种固定相当牢靠，可保持十几年，乃至二十几年。

应用及发展

当然，骨水泥也有一些缺点，如填充时偶尔可引起骨髓腔内高压，致使脂肪滴进入血管，引起栓塞。另外，它毕竟与人体骨骼不同，时间过久，人工关节仍可能发生松动。为了克服骨水泥的缺点，更好地为病人造福，医生和技术人员正从多方面加以改进提高。一方面改进材料配方，另一方面改进置换技术。如采用专门的骨水泥枪进行填充，放置减压管，可以减少并发症，且更为安全。再如在骨水泥中加入适当比例的骨粒，日后骨粒吸收，人体骨骼组织即慢慢长入骨水泥内部，可达到自身固定的目的，不易松动。相信随着科学技术的不断发展，骨水泥更将受到医学界的青睐。

实现微观绞锁需要满足下面三个条件：（1）骨表面保留缝隙（骨小梁或微孔）。（2）低粘性骨水泥。（3）维持加压。骨水泥容积充填要满足下列条件:（1）彻底清洗髓腔。（2）减少髓腔出血。（3）均匀、充分填充。

通常认为骨水泥的最佳厚度不少于2mm，薄于1mm或厚于3mm均可能出现断裂，尤其过薄的骨水泥层在应力下更容易断裂，美国和英国多数医生赞同这个观点。但对于压配型假体的植入，以Postel为代表的法国学者使用薄层骨水泥技术取得了满意的疗效。Skinner等总结比较了这两种骨水泥技术的远期临床效果，常规组92例，股骨扩髓较假体柄直径大2mm，压配组97例，股骨扩髓与假体柄直径相等，两组均为同一手术组医生施行的初次全髋置换。10年后存活率常规组∶压配组为97.2％∶98.8％，术后5年假体垂直微动距离常规组∶压配组为1.8mm∶1.0mm（P＝0.36）,X线片显示假体周围透亮线常规组明显高于压配组（P＝0.0061），结果提示压配型假体结合正确的骨水泥使用技术，可以得到更好（至少不低于常规骨水泥技术）的远期效果。该技术目前在法国已广为应用。如用于填充骨缺损，骨水泥厚度不宜超过5mm，尤其适用于老年患者。注意由于骨水泥自身机械强度的弱点（弹性模量低于骨骼，抗剪切力低于抗压力），不能用于填充大块、节段性骨缺损，特别慎用于年轻患者。

Palacos R分子量高，意味着含有长链结构，也属于高粘度骨水泥，混合后保持液态时间相对较短，更适合在面团前期或面团期手法使用。Palacos R混合后5分钟的硬度是Simplex P的2倍、CMW的1/3。其粉剂颗粒形状不规则有利于添加抗生素后药物的释放。

由于在粉剂中有聚合引发剂，液体（单体）中有激活剂，因而骨水泥聚合及固化过程中不需要加热和额外压力，属于自固化或称冷固化。骨水泥固化影响因素，固化时间与:品牌,气温,湿度,单体及粉末的温度,单体与粉末的比例的不同相关

聚合后的骨水泥承受压力的强度大于抗张力或剪力强度。PALACOS R的弹性模量为2.3 Gpa（湿润股骨皮质骨的拉伸弹性模量为17.6Gpa，扭转弹性模量为3.2Gpa。股骨髓内靠近皮质处的骨小樑最坚强，因此使用骨水泥时最好距离骨皮质1mm）。

手工搅伴骨水泥

保留髓腔松质骨

髓腔冲洗和吸引

髓腔内放置排气管

用手将面团期骨水泥填塞入髓腔内

用手维持假体柄中立位

假体柄外形（棱角尖锐）对骨水泥有切割

第二代骨水泥技术(70年代--90年代)

骨水泥手工搅拌后倒入骨水泥枪管内

去除髓腔内松质骨

重视股骨髓腔的冲洗、吸引和保持干燥

髓腔远端使用髓腔塞

使用骨水泥枪自髓腔深部逐步后退填充骨水泥

用手或早期中位器维持假体柄中立位

假体柄材料和外形（棱角钝圆）对骨水泥有切割

笫三代骨水泥技术(90年代以后)

真空或离心调配骨水泥后装入骨水泥枪管内

去除髓腔内松质骨

重视股骨髓腔的冲洗、吸引、含肾上腺素海绵填塞止血和保持干燥

髓腔远端使用髓腔塞

使用骨水泥枪自髓腔深部逐步后退填充骨水泥并维持加压

假体柄远端和近端特殊纹理或预涂处理，有利于应力经过骨水泥传递到骨质

品牌:德骼拜尔

武汉德骼拜尔外科植入物是承担中国生物技术重点产业化示范项目、专业从事医学材料和医疗器械开发研制的高新技术企业，专业从事创伤，颅颌面，脊柱，关节外科产品的研发、生产和销售。公司自1999年成立以来，凭着科研与创新的精神，成为中国骨科植入物行业的领导品牌。

在过去的14年里，我们已经全面迅速扩大我们的销售网络，在全球市场取得了显著的成效，为我们的分销商、医务工作者、病人带来高品质、价格合理的产品和优良的用户服务。

骨水泥套管组件产品介绍：

1.组件齐全，满足多种需要；

2.骨水泥套管容量大；

3.密封性好；

4.全进口材质，管体牢固，抗压能力强；

5.无菌吸塑盒包装，适合国内外长途运输。

骨水泥枪产品介绍：

经过多年技术研究，推出的骨水泥枪是其旗下主打名星招商产品，属于骨水泥常规目录产品，是标准配置产品，公司对产品进行了技术升级，该骨水泥枪拥有多项技术专利和突破，深受广大经理商和用户的青睐，产品一经推出，在激烈的市场竞争中脱颖而出，反响热烈。

品牌：天津蓝蛇

天津蓝蛇医疗器械有限公司坐落于天津开发区第四大街5号B座－101（天津泰达生物医药研发大厦），已规划为的天津泰达生物医药产业园，最近被命名为泰达知识产权产业化基地，是市级知识产权产业化基地。

地处开发区中心地带第四大街与洞庭路交口，与天津摩托罗拉比邻。交通便利，京津塘高速、津滨高速横穿区内，天津新港、天津机场、轻轨铁路、京哈铁路环绕周围，区内公交、有轨电车距大厦不足200米。

一次性骨水泥真空搅拌注入器产品介绍：

产品特点：

适用于人工关节置换手术，采用完全手动的方法，完成骨水泥的搅拌与注射过程。

减少骨水泥的准备时间

提高骨水泥的混合搅拌质量

由于在骨水泥枪体上，可以通过产品自带的连接管，连接到手术室的中心负压系统，因此可以减少搅拌、注射容器中空气的含量，从而减少骨水泥中气泡的产生，加强骨水泥硬化后的硬度

本产品使用简便，易于拆装

包装中配套齐全，无需使用其他辅助器械即能完成全部搅拌与注射过程

全透明包装，便于检查。灭菌设计，拆封即可使用，减少手术前消毒过程

推荐使用中、低浓度骨水泥

品牌：深圳博恩

深圳市博恩医疗器材有限公司，成立于2002年11月，主要生产和销售骨科植入物---人工关节，与国内外科研院所、原材料生产厂家和加工厂家等有着密切的联系及广泛的合作。现已取得深圳市高新技术项目的认证证书、国家高新技术项目认证证书及知识产权专利证书14项、注册商标1项。

公司在2012年与美国华平投资及多家上市/准备上市企业达成股权交换协议，并迅速投资新厂扩产，同时积极组建国内市场网络，品牌建设和开拓国外市场；集团于2013年11月8日在香港联交所上市。

骨水泥枪产品介绍：

产品适用范围：骨水泥枪与骨水泥真空混合系统配合使用，在外科手术时注入骨水泥。

产品性能结构及组成操作说明：产品组成部件为枪体、锁环、推动杆、触发器。产品由不锈钢制成，触发器不锈钢牌号为304，其余部件牌号为420。

骨水泥套管产品介绍：

产品介绍

1．证照齐全，持药监局颁发的产品注册证

2．骨水泥套管容量大，可装4盒40g骨水泥（必要时也可直接当搅拌容器使用）

3．套管底座密封性好，不漏粉剂、水剂

4．骨水泥套管是采用纯进口的材质，管体牢固，抗压能力强

5．三层无菌吸塑盒包装，适合国内外长途运输

二十世纪七十年代早期，全髋置换术中与骨水泥有关的并发症高达33％－100％，主要是血压降低（使用骨水泥后收缩压降低20mmHg），目前已减少到4.8％。少见的并发症是心脏骤停。曾认为骨水泥中的单体与心血管并发症有关，但术中实际测得血液中单体峰值远低于动物实验结果，并且有动物实验表明，静脉注射5倍常规剂量的单体未引起任何心血管并发症，100倍剂量时可导致心脏骤停。单体进入血液循环后很快被清除，血液中峰值持续约3分钟。股骨髓腔内注入骨水泥后可出现血压下降，而髋臼侧使用骨水泥则无明显影响，目前多认为一过性低血压或猝死与单体的关系不大，而是与脂肪、骨髓或空气造成的肺栓塞或心脏栓塞有关。在髋人工关节手术中，经食道放置B超探头，作心脏超声波检查。可在右心见到一些较小和较大的超声反射波，前者称为"暴风雪"现象，后者可长达5cm左右，全髋人工关节手术死亡病例的尸体解剖在肺血流中见有脂肪和骨髓成份栓子，这是由脂肪注射器注入股骨髓腔和假体柄插入骨髓腔内时，挤压骨髓，可诱发肺脂肪栓塞。

过敏可能是导致低血压的另一个原因。有学者比较了骨水泥组和非骨水泥组插入股骨假体后，前者补体蛋白水平和活力降低，与过敏有关的C3a和C5a升高。过敏可导致血管通透性升高，因此推断其与循环系统变化有关。

目前大量临床和动物实验表明股骨髓腔内容物微粒栓塞肺毛细血管是低血压的明显因素。手术中髓腔内注入骨水泥的高压峰值可达575mmH。股骨髓腔内容物微粒包括空气、脂肪和骨髓等，肺栓塞后由于栓子的机械作用和化学作用可以引起多种病理反应。动物实验（犬）发现，假体插入3分钟内，平均血压显著下降，伴有肺血管床阻力明显升高。假体植入5分钟后，心输出量明显降低。通过对接受骨水泥型长柄股骨假体和全膝置换术中出现心脏骤停患者的监护，已在临床上证实也存在上述血液动力学改变。

临床上心血管系统的变化常发生在使用骨水泥30分钟之内，最常见的是一过性动脉氧分压降低，持续10分钟左右后恢复。肺动脉分流现象（通气/灌流比例失调）高达28％，并可持续到术后48小时。低血压较少见，约占骨水泥型全髋置换病例的5％，与高龄、既往患有心脏疾病、肺部疾病或恶性肿瘤等有关高压脉动冲洗去除髓腔内碎屑与微粒，有利于骨水泥与松质骨的微观绞锁固定，更重要的是避免髓腔内容物引起肺栓塞后导致的循环系统紊乱，与未作高压脉动冲洗相比，脂肪微粒数量减少了1/4。

补充血容量以维持动脉氧分压。

在脊柱外科施行经皮椎体成形术中，注入骨水泥也可能导致肺栓塞及心血管并发症。

2.骨水泥对局部的影响

骨水泥聚合过程中，由于碳双键断裂并被单键取代，会产生聚合热130卡/克，20克液态单体最多克产热2600卡。产热主要在面团期和固化期，聚合热的高低与周围组织结构、环境温度、骨水泥初始温度、体积大小、厚度等因素有关。实验测定Simplex P骨水泥3mm和10mm厚样本的聚合热峰值分别为60℃和107℃，各种常用品牌骨水泥6mm厚的样本产热范围在66℃－82.5℃。虽然骨水泥聚合热较高，但临床上使用的骨水泥层较薄，加之髓腔相对湿润，有实验发现骨水泥界面温度40℃－43℃，低于组织蛋白热凝固的温度（47℃－56℃），因此聚合热并非是导致假体松动的主要原因。

当髋臼有裂隙时，骨水泥可以穿过髋臼壁进入盆腔，骨水泥聚合反应释放热可能影响临近的血管和导致血栓形成。安装假体后，未清除过剩的骨水泥，硬化后的骨水泥边角可以侵蚀紧邻的、搏动的动脉管壁发生假性动脉瘤和血栓形成。