牛津膝关节单髁置换术髓内定位误差的有限元分析

作     者：徐成 南少奎 李海峰 张栋 Xu Cheng;Nan Shaokui;Li Haifeng

作者机构：解放军总医院第六医学中心骨科北京100048 

出 版 物：《实用骨科杂志》 (Journal of Practical Orthopaedics)

年 卷 期：2020年第26卷第12期

页      面：1079-1082页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

基　　金：解放军总医院第六医学中心创新培育基金(CXPY201825) 

主　　题：膝关节单髁置换术 假体安装 髓内定位 有限元分析 

摘      要：目的利用数字技术模拟牛津膝关节单髁置换术(Oxford unicompartmental knee arthroplasty,OUKA)髓内定位过程,对不同长度的髓腔杆髓内定位的误差进行有限元分析。方法前瞻性选择我科自2019年1月至2019年10月期间行OUKA的患者23例26膝,术前行股骨CT检查。使用Mimics和3-Matics软件建立股骨三维模型,模拟OUKA手术过程,分别插入两种不同长度(30 cm、20 cm)的髓腔杆,使用Ansys软件进行有限元分析,模拟髓腔杆在髓腔内摆动,得出髓腔杆末端移动距离,计算得出髓腔杆末端在股骨髓腔内矢状面和冠状面位移的最大距离和最大角度,对数据进行统计学分析。结果测量30 cm杆在髓腔矢状面摆动最大范围(1.10±0.72)°,冠状面最大范围(0.85±0.55)°,3例30 cm杆无法完全插入股骨髓腔。20 cm杆在股骨髓腔矢状面摆动最大范围(4.36±0.95)°,冠状面(3.77±1.00)°。同一种髓腔杆在矢状面摆动最大范围均大于冠状面的摆动范围,差异有统计学意义(P0.05)。在矢状面和冠状面上,30 cm髓腔杆摆动最大范围均明显小于20 cm髓腔杆,差异有统计学意义(P0.05)。且30 cm髓腔杆和20 cm髓腔杆在两个平面上的摆动范围,具有显著相关性。结论本研究建立了髓腔杆在髓腔内摆动运动的有限元模型,证明使用30 cm髓腔杆所产生的摆动误差明显小于20 cm髓腔杆,其定位更加精确;但对于身材矮小的患者可能出现30 cm髓腔杆无法完全插入或者插入后髓腔杆变弯的情况,推荐使用20 cm髓腔杆。