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在过去的15年中，肩关节置换成形术以不同于过去半个世纪中其他任何关节手术的速度飞速增长。查理·尼尔最初进行的半关节成形术在20世纪50年代和60年代经历了几次改进，在20世纪80年代和90年代，仍然只有少数骨科医生能够进行全肩关节置换手术。在整个20世纪90年代，关节盂的植入物设计基本没有什么变化，但在21世纪初，欧洲和美国的几家骨科植入产品制造商都建议改变植入物的外形和固定方式。到2006年，全肩关节置换终于超越了部分肩关节置换，而这一趋势再也没有发生过改变。
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美国食品和药品监督管理局在2004年3月批准了“反向”全肩关节置换后，全肩关节置换的数量在短短几年间就翻了一番。这第三种方式极大地改变并改善了骨科医生对关节炎、肩袖撕裂、骨折以及先前失败的肩关节手术的处理方式。所以15年前才面世的反向置换术数量呈指数增长并不意外。两种置换术加在一起，美国在2011年总共进行了66 485例肩关节植入手术，在本书即将出版时，这一数字又增长了50%。[13]
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肘关节置换要么需要完全替换每一个承载面，要么仅简单地替换桡骨头本身。美国每年全肘关节置换为5 800例，而桡骨头置换为9 200例。加在一起，美国每年有1.5万名患者的肘部接受某种类型的金属植入手术。
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与每年几十万例的髋关节和膝关节成形术相比，腕部和踝部的置换手术比较少见，美国每年的腕关节置换可能还不到400例[14] 。2014年的局部和全腕关节置换手术总量仅为2 000例。[15] 全踝关节成形术更常见一些，2000—2010年的11年间，估计手术量为13 145例。[16] 全踝关节置换手术在2006年后出现了增长趋势，但美国每年的手术量可能仍然少于2 000例。踝关节融合术更普遍，数量可能是踝关节置换手术的6倍，并需要大量的金属螺丝钉、钢板和钢条。比较合理的推断是，美国每年有超过1万例患者因严重的踝关节问题需要进行植入手术。
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根据骨科行业分析机构“智能追踪”（SmartTRAK）的数据，美国在2014年进行了大约1.6万例手指置换手术和1.2万例脚趾置换手术。[17]
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2014年（我们能查到最可靠数据的最近年份），关节置换手术的总体情况为：全髋关节52.28万例，全膝关节72.31万例，全肩关节9万例，肘关节1.5万例，手指置换1.6万例，脚趾置换1.2万例，踝关节2 000例，腕关节2 000例。美国在2014年进行的所有关节置换手术总量为138.29万例 。有一小部分患者在一个自然年度接受了不止一种关节置换手术，所以总结说138.29万名美国人在2014年进行了关节置换并不够准确，但在美国拥有关节注册系统之前，这已经是我们能够得到的最接近准确数字的明细表。到本书出版时，这一数字将会迅速增长到每年 约200万例，到2030年，每年400万例 。
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脊柱融合术是美国最昂贵的住院手术。虽然脊椎手术病例大约为膝关节成形术的一半，但平均费用却几乎翻了一番。2014年，脊柱融合术住院患者为41.32万例，几乎全部都需要金属螺丝钉、钢板和/或钢条。[18] 尽管椎板切除术或椎间盘切除术在手术费用表上排名第15位，总计花费23亿美元，但这些手术不涉及嵌入装置，所以在以植入物为中心的明细表中并不是重点。但是，脊柱融合手术费用高昂，在2014年的所有手术室费用总和中占7%以上。[19] 因为现在的许多脊椎手术都属于门诊治疗，上面写到的41.32万例脊椎手术其实大大低于实际手术量。合作行业跟踪估算出的数字为，2014年进行了778 180例植入器械型脊椎手术 。[20] 每年大概有50万美国人在体内嵌入脊椎植入物，其中约1/3的患者（15.59万）的年龄在65~84岁之间，这意味着联邦医疗保险花了40亿美元来支付脊柱融合手术，这还没有考虑到非手术类脊椎治疗费用的天文数字，以及美国工薪阶层因“背痛”折磨而严重流失的生产力。[21]
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创伤
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骨折可以通过非手术干预进行治疗，例如使用石膏、夹板和悬带，也可以进行切开复位和内固定。“内固定”需要钢板、螺丝钉、钢钉和锚钉。体内的每块骨骼都有特定的骨折形式，植入器械是对此最佳的治疗方案，如果不进行手术，那就相当于牺牲了那部分肢体的最终功能。一个明智的外科医生知道哪些骨折可以用石膏来治疗，哪些骨折需要手术。因此，下面的明细专门汇总了通过手术植入器械来治疗骨折的情况。
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上肢骨折固定，包括锁骨、肩、肘、腕和手指的器械植入手术，2016年的手术总量为350 388例。[22] 以每年增长约2.5万例推算过往，那么推断2014年进行了30万内固定植入手术是比较合理的估计。2016年所进行的下肢内固定手术总共为1 862 134例，假设在过去的十年中，内固定手术的增长率为6%，那么2014年的下肢植入手术的总量应该是1 657 293例。[23] 这些手术包括胫骨和股骨骨折、踝关节骨折、骨盆和髋部骨折以及足部骨折。两种手术加在一起，美国在2014年进行了大约195.7万例四肢骨折手术 ，这不包括上文中所提到的脊柱固定手术。到2020年，每年进行的内固定术预计将超过300万例，很大一部分来自总人口当中与年龄密切相关的髋部和腿部骨折病例。
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运动医学
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运动医学作为医学专科的历史，始于橄榄球运动员的膝关节重建手术。如今，运动医学手术通常是在关节镜下对关节及韧带进行的微创手术。这些手术往往是多道手术程序共同进行，最明显的例子是膝关节半月板修复和前交叉韧带重建。因此，手术程序数量要多于手术的台数。本书的重点是植入革命的影响，而且我希望算出特定年份中体内植入器械的美国患者的总体数量，所以多种手术程序将被视为一台手术。这使本已艰巨的计算医疗器械行业覆盖范围的任务变得更加复杂，尤其是在骨科运动医学领域。没有人能够知道确切的数字，但通过对产业报告、医学文献出版物、医疗保险数据库以及州立机构和联邦机构数据库等多个来源进行交叉考证，我们得出的数字会更加可靠。
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前交叉韧带重建用于稳固膝关节，对于非联邦医疗保险患者来说，这种手术通常属于门诊范围。近期研究表明，在过去的15年中，前交叉韧带重建手术率显著上升。1994年的手术率为每10万人次33例，[24] 而2004年手术率增长到每10万人次40.9例，[25] 2006年又进一步增长到每10万人次45.1例。[26] 这些年的数据说明，每年发生134 421例前交叉韧带重建手术。据美国人口普查局估计，截至2014年7月4日，美国人口数量为3亿1 864万6 275人，[27] 在本书中，我将使用这个数字来估算手术程序的数量。即使每10万人次[28] 45.1例的比率没有增长（不太可能），2014年的前交叉韧带重建手术总数也大约会达到143 709例。然而，如果对比“业内人士”的市场分析，你会发现这一数字远低于实际情况。2016年，膝关节韧带重建术为493 328例，其中包括34 005例多韧带重建手术。[29] 按照3.93%的综合年增长率来推算，2014年所进行的膝关节韧带修复术为456 724例，是10年前医学文献预测数据的3倍。
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膝关节镜手术每年有超过50万例，术中，膝关节半月板部分切除或全部切除。2014年，膝关节半月板修复手术有41.64万例，半月板同种异体移植手术为2 200例。[30] 令人惊讶的是，涉及植入型器械的手术共计41.86万例，这说明半月板修复几乎与肩袖修复一样普遍。
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肩袖修复是一种更为常见的手术。2006年的肩袖修复手术率约为每10万人次98例。[31] 如果我们认为手术率没有上升的话，那么在2014年所进行的肩袖修复术为312 273例。然而最近的研究显示，肩袖修复手术的增长率十分惊人，2000—2007年佛罗里达的肩袖修复手术增长了353%，1995—2009年纽约州的手术增长了238%。随着婴儿潮一代成长到联邦医疗保险计划的法定年龄，而且有充分证据表明该年龄段容易发生肩袖撕裂，这种手术肯定会出现爆炸式增长，而所有肩袖撕裂手术都需要使用植入物。自2006年以来，如果按照相对适度的60%的增长率来计算，那么2014年估计进行了50万例肩袖修复手术，骨科领域的每一个人都会同意已经达到了这个数量。
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由于肩关节稳固术通常属于门诊治疗，我们无法使用“全美住院患者样本”的数据。作者们利用商业数据库计算出超过美国人口1/10以上的大规模人口中，接受开放式和关节镜下肩关节稳固术的数量。从这些数字推算，美国在2012年进行的肩关节稳固手术为每10万人次30.7例，也就是一共大约97 928例手术。[32] 按照2008—2012年的5年间的增长率为0.001%来计算，2014年可能进行了10万例肩关节稳固术，全部都需要多种手术植入物。
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在1990年以前，髋关节软组织成分的关节镜下修复术几乎不存在，从2000年开始，这种手术成为运动医学中发展最快的一部分。2014年美国进行了约10万例髋关节修复手术，全部需要永久性植入器械。[33]
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软骨植入手术是将患者身体某个部位的整个软骨或软骨碎片植入受伤部位，植入的软骨也可以来自另一名患者，这就是所谓的“同种异体软骨”植入。2016年，涉及已故捐赠者的软骨置换手术为15 452例。[34] 手术的年增长率估计为10%，由此可以估算出2014年进行了12 770例软骨植入手术。
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如今，有许多软组织手术施行在人体大大小小的特定部位上，从小脚趾到胸骨的胸锁关节。这些手术加在一起接近几十万例，再加上前交叉韧带重建、肩袖修复、半月板修复、肩关节稳固、髋部手术以及软骨植入，美国在2014年总计进行了大约200万例手术 。
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骨科小结
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2014年，按类别划分的手术总量约为：
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运动医学：2 000 000例
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骨折手术：1 957 000例
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关节置换：1 382 900例
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脊柱内固定：778 180例
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