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活动平台单髁膝关节置换术中胫骨假体后倾角度、股骨假体安放位置不同时聚乙烯垫片和胫骨平台应力对比观察

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山东医药 2024年第3期64卷 24-28页

作者：王弢何云利张乾何森冯哲边华天津市北辰医院骨关节科天津300070

目的对比观察活动平台单髁膝关节置换术中胫骨假体于两个后倾角度、股骨假体于三个位置安放时聚乙烯垫片和胫骨平台应力,为假体安放最佳位置提供参考。方法利用Mimics、Solidwork、Geomagic Studio等软件,建立正常膝关节和活动平台单... 详细信息

目的对比观察活动平台单髁膝关节置换术中胫骨假体于两个后倾角度、股骨假体于三个位置安放时聚乙烯垫片和胫骨平台应力,为假体安放最佳位置提供参考。方法利用Mimics、Solidwork、Geomagic Studio等软件,建立正常膝关节和活动平台单髁膝关节假体的有限元模型,在Magics软件中模拟单髁置换膝关节手术,将胫骨假体后倾角度设置为0°、7°,股骨假体分别安放在股骨内髁的中心位置、内移5 mm位置、外移5 mm位置,然后在膝关节屈曲0°、30°、60°、90°的情况下,分别观察聚乙烯垫片、胫骨平台的应力值大小和应力分布情况。结果当胫骨假体后倾为0°和7°时,与股骨假体安放在内移5 mm的位置相比,安放在中心和外移5 mm的位置聚乙烯垫片和胫骨平台的应力值低(P均假体放置在中心位置和外移5 mm的位置时聚乙烯垫片和胫骨平台的应力分布均匀;当胫骨假体后倾角度增加时,聚乙烯垫片以及胫骨平台应力没有明显变化。结论活动平台单髁膝关节置换术中股骨假体放置在股骨内髁中心和轻度外移的位置,胫骨假体的后倾角度控制在0°~7°时,聚乙烯垫片和胫骨平台的应力值最小,应力分布均匀。

关键词：单髁膝关节置换术单髁膝关节假体胫骨假体股骨假体聚乙烯垫片应力胫骨平台应力

初次全膝关节置换术中胫骨假体固定方式的研究进展

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骨科临床与研究杂志 2024年第1期9卷 53-56页

作者：史易晗刘蒙飞苏巴提江·帕尔哈提高健雷鹏飞孙荣鑫新疆医科大学第六附属医院关节外科乌鲁木齐830092 浙江大学医学院附属第一医院关节外科杭州310009

全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是治疗终末期膝关节骨性关节炎的最佳方法,虽然初次TKA的15年生存率高达96%[1],但仍可能因种种原因进行翻修[2]。随着初次TKA患者数量不断增加[3-4],研究发现感染是其早期失败的主要原因,... 详细信息

全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是治疗终末期膝关节骨性关节炎的最佳方法,虽然初次TKA的15年生存率高达96%[1],但仍可能因种种原因进行翻修[2]。随着初次TKA患者数量不断增加[3-4],研究发现感染是其早期失败的主要原因,无菌性松动是最常见的原因[5-7]。

关键词：膝关节骨性关节炎无菌性松动全膝关节置换术患者数量 TKA 胫骨假体固定方式早期失败

胫骨侧个性化髓外定位技术行人工全膝关节置换术后胫骨假体冠状位力线的评价研究

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中国修复重建外科杂志 2022年第2期36卷 177-182页

作者：熊昌军李朋张延超杜银桥李铁键高志森周勇刚湖北六七二中西医结合骨科医院(湖北中医药大学附属骨伤医院)骨关节科武汉430079 广州中医药大学第三附属医院关节中心广州510240 解放军总医院第四医学中心骨科医学部北京100048

目的探讨人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中应用胫骨侧个性化髓外定位技术截骨后胫骨假体冠状位力线情况。方法回顾分析2020年1月—2021年6月接受初次TKA且符合选择标准的170例(210膝)患者临床资料。其中,77例(96膝)... 详细信息

目的探讨人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中应用胫骨侧个性化髓外定位技术截骨后胫骨假体冠状位力线情况。方法回顾分析2020年1月—2021年6月接受初次TKA且符合选择标准的170例(210膝)患者临床资料。其中,77例(96膝)胫骨侧采用传统髓外定位技术(传统定位组);93例(114膝)采用个性化髓外定位技术(个性化定位组),即结合胫骨解剖形态特点,在胫骨平台关节面选择个性化定位点作为髓外近端定位点。两组性别、年龄、身体质量指数、侧别、骨关节炎病程及Kellgren-Lawrence分级等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。测量个性化定位组术前胫骨冠状位近、远端解剖轴形成的侧弓角(tibial bowing angle,TBA)并对胫骨轴线分型,分析个性化定位点位置分布规律。比较两组手术前后髋-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA)、胫骨远端外侧角(lateral distal tibial angle,LDTA),术后冠状位胫骨假体角(tibia component angle,TCA)及胫骨假体冠状位力线优良率。结果个性化定位组胫骨轴线分为直线型58膝(50.88%)、内弓型35膝(30.70%)、外弓型21膝(18.42%)。直线型者胫骨个性化定位点多位于外侧髁间棘高点(62.07%),内弓型者多位于内、外侧髁间棘之间区域(51.43%),外弓型者多位于外侧髁间棘外侧坡(57.14%)。两组组内手术前后HKA比较,差异均有统计学意义(P0.05)。两组间术前LDTA、HKA及手术前后差值比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后TCA比较,差异有统计学意义(P胫骨平台假体较个性化定位组更倾向于内翻。术后个性化髓外定位组胫骨假体冠状位力线优良率为96.5%(110/114),传统定位组为87.5%(84/96),差异有统计学意义(χ^(2)=7.652,P=0.006)。结论 TKA胫骨侧冠状位截骨时采用个性化髓外定位技术可行,与传统髓外定位技术相比胫骨假体冠状位力线优良率更高。

关键词：人工全膝关节置换术个性化髓外定位技术胫骨假体冠状位力线

髌韧带附着处作为胫骨假体旋转对位解剖参考标志的准确性研究

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中国修复重建外科杂志 2022年第6期36卷 722-728页

作者：张乐曙张金成周航陈旺胡正浩陈向阳冯硕徐州医科大学附属医院骨关节科江苏徐州221006

目的探讨以髌韧带附着处及胫骨截骨面中心点为参考标志构建的改良型Akagi线作为胫骨假体旋转对位参考轴的准确性。方法 2021年7月—12月,选择72例因膝关节骨关节炎伴内翻畸形行三维CT扫描的患者。其中男18例,女54例;年龄47~84岁,平均6... 详细信息

目的探讨以髌韧带附着处及胫骨截骨面中心点为参考标志构建的改良型Akagi线作为胫骨假体旋转对位参考轴的准确性。方法 2021年7月—12月,选择72例因膝关节骨关节炎伴内翻畸形行三维CT扫描的患者。其中男18例,女54例;年龄47~84岁,平均64.9岁。术前髋-膝-踝角0°~26°,平均9.3°。将CT图像导入交互式医学影像控制系统Mimics 21.0,建立膝关节数字化三维模型。在股骨三维模型中标记出内上髁凹和外上髁最高点的位置,构建外科通髁轴及其投影的垂线[胫骨前后(anteroposterior,AP)轴)]。在胫骨三维模型中,以髌韧带附着处作为解剖参考标志构建胫骨假体旋转对位参考轴,包括髌韧带附着处内侧缘(C)和后交叉韧带止点中点(O)的连线(Akagi线)、胫骨截骨面中点(GC)和C点的连线[(髌韧带内侧轴(medial border axis of the patellar tendon,MBPT)]、髌韧带附着处内侧1/6处和GC点的连线[髌韧带内侧1/6轴(medial sixth axis of the patellar tendon,MSPT)]、髌韧带附着处内侧1/3处和O点的连线[髌韧带内侧1/3轴1(medial third axis of the patellar tendon 1,MTPT1)]和髌韧带附着处内侧1/3处和GC点的连线[髌韧带内侧1/3轴2(medial third axis of the patellar tendon 2,MTPT2)]。测量5种参考轴与AP轴之间的夹角,并统计其与AP轴夹角分布情况(分为≤3°、3°~5°、5°~10°和>10°)。结果 Akagi线和MBPT分别相对于AP轴内旋(1.6±5.9)°和(2.4±6.9)°,而MSPT、MTPT1和MTPT2则相对于AP轴分别外旋(5.4±6.6)°、(7.0±5.8)°和(11.9±6.6)°。各参考轴与AP轴夹角及其分布情况差异均有统计学意义(F=68.937,P胫骨截骨面中点使用MBPT作为改良型Akagi线,以构建可靠的胫骨假体旋转对位。

关键词：人工全膝关节置换术旋转对位胫骨前后轴胫骨假体

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单髁置换胫骨假体后倾角对关节接触应力影响

医用生物力学 2022年第6期37卷 1070-1075页

作者：苑博莫中军朱旭曾纪洲闫松华张宽首都医科大学附属北京潞河医院骨关节外科北京101149 国家康复辅具研究中心北京100176 首都医科大学生物医学工程学院北京100069 首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069

目的建立活动平台膝关节单髁置换(mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty, MB-UKA)术前、术后膝关节有限元模型,研究MB-UKA胫骨假体后倾角对关节接触应力影响。方法基于健康受试者计算机断层(computed tomography, CT)... 详细信息

目的建立活动平台膝关节单髁置换(mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty, MB-UKA)术前、术后膝关节有限元模型,研究MB-UKA胫骨假体后倾角对关节接触应力影响。方法基于健康受试者计算机断层(computed tomography, CT)及磁共振(magnetic resonance, MR)影像,构建健康膝关节有限元模型,并验证MB-UKA术前、术后模型的有效性。模拟MB-UKA胫骨假体后倾7°手术,将三维运动捕捉系统及力平台相关参数作为有限元模型输入条件,分别计算外侧间室胫骨平台软骨和聚乙烯衬垫的最大接触应力。结果与现有文献结果进行对比验证表明,健康膝关节和MB-UKA术后膝关节有限元模型计算结果较为合理。MB-UKA术后胫股关节接触应力变化较大,聚乙烯衬垫接触应力远大于对侧间室胫骨平台软骨接触应力。结论本文所建MB-UKA术前、术后有限元模型较为合理。研究结果为MB-UKA的评估提供了一个可参考的方法。

关键词：活动平台膝关节单髁置换胫骨假体后倾接触应力

内翻膝全膝关节置换过程中两种胫骨假体旋转定位方式的比较

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中国组织工程研究 2023年第13期27卷 2038-2043页

作者：黄晖达黄永明周俊德刘文渤林跃玮苏海涛广州中医药大学第二临床医学院广东省广州市510006

背景:Akagi线和试模复位技术(ROM)是全膝关节置换术中进行胫骨假体旋转定位的常用方法,但对此两种定位方法之间的差异性大小及来源仍缺乏相关研究。目的:比较内翻膝全膝关节置换术中Akagi线和ROM技术定位的差异,并探讨此差异产生的原因... 详细信息

背景:Akagi线和试模复位技术(ROM)是全膝关节置换术中进行胫骨假体旋转定位的常用方法,但对此两种定位方法之间的差异性大小及来源仍缺乏相关研究。目的:比较内翻膝全膝关节置换术中Akagi线和ROM技术定位的差异,并探讨此差异产生的原因。方法:纳入2021年7-12月在广东省中医院大学城医院骨科行全膝关节置换且术前伴内翻畸形的70例患者,所有手术均应用后稳定型假体。术前通过X射线片测量股胫角、股骨远端外侧角、胫骨近端内侧角、胫骨股骨关节线夹角,并计算其与正常值的差异;术中测量Akagi线和ROM技术定位的差异角度α;通过相关性分析和多元线性回归分析法对术前测得的各角度和α进行统计学检验。结果与结论:①术前Δ机械股胫角为(10.90±4.82)°,Δ解剖股胫角为(10.81±4.34)°,Δ机械股骨远端外侧角为(-3.26±2.68)°,Δ解剖股骨远端外侧角为(-3.00±2.30)°,Δ机械胫骨近端内侧角为(2.39±3.05)°,Δ解剖胫骨近端内侧角为(2.98±3.31)°,Δ胫骨股骨关节线夹角为(4.71±2.52)°;术中测得的角度α为(2.39±2.50)°;②术中53例选择Akagi线、13例选择ROM技术进行旋转定位;③统计学分析结果提示,Δ机械胫骨近端内侧角、Δ解剖胫骨近端内侧角显著正向影响α角(P胫骨近端内侧角;α=0.013+0.346×Δ解剖胫骨近端内侧角;④结果提示内翻膝全膝关节置换术中使用Akagi线和ROM技术进行旋转定位是存在一定差异的,且此差异(α)与胫骨近端内翻畸形程度大小呈正相关。

关键词：全膝关节置换内翻畸形胫骨假体旋转定位 Akagi线 ROM技术

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功能梯度材料胫骨假体的有限元分析

中国组织工程研究 2022年第22期26卷 3543-3549页

作者：李志陈维毅王晨艳相昌鑫兰伟伟王长江郭媛太原理工大学生物医学工程学院山西省太原市030024 Sussex大学工程与信息学院英国布莱顿BNI 9RH

背景:全膝关节置换后胫骨衬垫的过度磨损,以及关节假体的无菌性松动是导致膝关节假体失效的主要原因。假体与骨骼力学强度差异过大会导致骨上产生应力遮挡,进而诱发假体无菌性松动。目的:利用有限元方法分析植入功能梯度材料(functional... 详细信息

背景:全膝关节置换后胫骨衬垫的过度磨损,以及关节假体的无菌性松动是导致膝关节假体失效的主要原因。假体与骨骼力学强度差异过大会导致骨上产生应力遮挡,进而诱发假体无菌性松动。目的:利用有限元方法分析植入功能梯度材料(functionally graded materials,FGM)胫骨假体后胫骨假体与胫骨近端松质骨的应力响应。方法:设计了两种不同孔隙率参数的钛合金-羟基磷灰石复合功能梯度材料(命名为FGMⅠ、FGMⅢ)和一种钛合金-理想骨弹性材料复合功能梯度材料(命名为FGMⅡ),其中FGMⅠ的孔隙率参数分别为0.1,1,1,FGMⅡ和FGMⅢ的孔隙率参数分别为0.4,0,1。建立全膝关节置换三维有限元模型,利用仿真软件Abaqus分析FGM与钛合金材料胫骨假体植入后,在伸直位0°及屈曲位30°和60°三种工况下胫骨假体与胫骨松质骨上的应力分布变化。结果与结论:(1)在不同工况下,与钛合金胫骨假体相比,FGM胫骨假体的最大Von Mises应力显著降低,且其松质骨与假体柄端接触部位上的应力明显减小。(2)胫骨松质骨沿不同路径的应力曲线和平均应力表明,在不同工况下,与钛合金胫骨假体相比,使用FGM假体后胫骨近端松质骨上的应力均有提升,其中FGMⅠ提高5.4%-17.3%,FGMⅡ提高1.0%-13.5%,FGMⅢ提高1.6%-15.4%。(3)结果表明,FGM胫骨假体有助于增加胫骨近端松质骨上的应力,减弱胫骨近端的应力遮挡效应,进而可降低胫骨假体无菌性松动发生的概率,延长假体的寿命,且FGMⅠ在3种FGM假体中效果最好。

关键词：功能梯度材料胫骨假体有限元应力应力遮挡无菌性松动膝关节假体

全膝关节置换术中个性化截骨导板的设计改进提高了胫骨假体在冠状面和轴向平面上的对齐准确性

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中华医学杂志 2022年第1期102卷 20-20页

作者： Yamamura K Minoda Y Sugama R 王鑫光(编译) 何宜蓁(编译) 田华(编译) 不详北京大学第三医院骨科

假体安放位置是影响全膝关节置换术(TKA)术后长期临床结果的最重要因素之一。为了改善假体安放位置,近年来基于患者MRI或CT数据的个性化截骨导板(PSI)被用于辅助TKA。但目前对于PSI的准确性仍然存在争议,尤其在胫骨假体安放方面,结论不... 详细信息

假体安放位置是影响全膝关节置换术(TKA)术后长期临床结果的最重要因素之一。为了改善假体安放位置,近年来基于患者MRI或CT数据的个性化截骨导板(PSI)被用于辅助TKA。但目前对于PSI的准确性仍然存在争议,尤其在胫骨假体安放方面,结论不一。在本项研究中,为了提高胫骨假体的安放准确性,对传统的PSI进行了以下3方面的改进:增加了胫骨与PSI之间的接触面积;在PSI上增加旋转定位标记.

关键词：胫骨假体安放位置临床结果全膝关节置换术冠状面定位标记 CT数据 TKA

膝关节内侧单髁置换术后胫骨假体位置及垫片厚度对患者预后的影响

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膝关节内侧单髁置换术后胫骨假体位置及垫片厚度对患者预后的影响

作者：李文鹏中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

研究背景膝关节骨性关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)是中老年人的常见病和多发病。近些年来伴随着人口老龄化的加剧,KOA发病人数呈逐年上升趋势。作为慢性病,随着时间的推移关节软骨会发生进行性破坏,严重时可累及软骨下骨,最终会导致... 详细信息

研究背景膝关节骨性关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)是中老年人的常见病和多发病。近些年来伴随着人口老龄化的加剧,KOA发病人数呈逐年上升趋势。作为慢性病,随着时间的推移关节软骨会发生进行性破坏,严重时可累及软骨下骨,最终会导致骨质增生和关节面粗糙,从而影响膝关节功能。患者受累关节常出现疼痛、肿胀和活动受限等症状,严重者会出现关节畸形和下肢力线改变,极大的影响了患者的生活质量,并且已经成为中老年人致残的主要原因之一。如何有效的治疗KOA、缓解患者症状、提高患者生活质量是当前研究人员努力攻克的难题。膝关节置换术是KOA的主要治疗方法之一。传统的置换方式为全膝关节置换术(Total knee arthroplasty,TKA),即置换膝关节所有间室。但后来研究发现,大部分KOA患者仅累及膝关节单侧间室,而其余间室完好,因此仅置换膝关节患侧间室的单髁置换术(Unicompartmental knee arthroplasty,UKA)逐渐兴起。UKA不仅能像TKA一样缓解患者症状,同时因为仅置换了膝关节单侧间室,所以与传统的TKA相比具有手术创伤小、术中出血少、术后并发症少、术后恢复快以及运动功能更好的特点。但由于UKA手术视野范围小,对术者的手术经验要求较高,因此在UKA假体放置过程中常会出现偏差。但这种偏差是否对患者预后造成影响目前仍存在许多争议。胫骨假体和聚乙烯垫片作为UKA假体组件的重要部分,也是目前争议的焦点之一,本研究即致力于探索胫骨假体的位置偏差或垫片厚度变化对患者预后的影响。研究目的观察膝关节内侧牛津活动平台假体的UKA术后患者的手术效果,并探究在术后平均56.5个月的随访过程中,该类手术患者胫骨假体放置位置和垫片厚度对患者膝关节功能及下肢力线等相关预后的影响。研究方法本研究收取了2012-2020年在空军军医大学唐都医院关节外科收治的因KOA接受内侧牛津III代活动平台UKA且符合纳入标准的患者资料。共入选103人(105膝),其中失访11人(13膝),最终纳入92人(92膝)。纳入患者手术平均年龄为63±5.3岁(47-75岁);其中女性51例(55.4%),男性41例(44.6%),BMI(Body mass index)平均26.3±2.3(21.7-35.9),左膝43例(46.7%),右膝49例(53.3%)。平均随访时间为56.5±15.7月(27-93个月)。患者术前、术后以及末次随访时采用的评价标准是牛津大学膝关节评分(Oxford Knee Score,OKS)、美国膝关节协会评分(The American Knee Society,AKS)、视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)、膝关节活动度(Range of Motion,ROM)和髋膝踝角(Hip-knee-ankle angle,HKA)。为了观察UKA的手术效果,对纳入患者进行了自身前后对照,将每名患者的病例资料分为术前、术后和末次随访三组。首先计算末次随访时患者的假体生存率,然后采用合适的统计方法对各组间膝关节症状和功能改善情况进行比较。为了探究UKA术后胫骨假体位置和垫片厚度对患者预后的影响,将分为四个方面进行研究:聚乙烯垫片厚度对患者预后的影响;冠状位胫骨截骨量对患者预后的影响;冠状位胫骨假体内外翻对患者预后的影响;矢状位重建后胫骨假体后倾角(Posterior tibial slope,PTS)大小对患者预后的影响。在进行每一方面研究时,均将患者分成三组。首先比较各组间患者的基线资料和术前各组患者的各项膝关节评价资料是否具有统计学差异,以确保分组可靠。然后对各组患者末次随访时各项膝关节评价标准的改善情况进行比较并确定组间差异,最后对其进行相关性分析以确定是否相关及相关程度。研究结果患者末次随访时的假体生存率为97.8%。OKS评分从术前的25(19,25)分增加至41(37,47)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。患者末次随访时为OKS评分为40(38,45)分,与术前相比差异仍有统计学意义(P<0.05)。AKS-K(The American Knee Society Knee Score)和AKS-F(The American Knee Society Function Score)评分从术前的50(40,57)分和73(63,78)分增加至术后的84.5(78,91.3)分和79.5(74,86.3)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。末次随访时AKS-K和AKSF评分分别为81(74,89)分和76(73,83)分,与术前相比差异仍然具有统计学意义(P<0.05)。VAS评分从术前的5(4.8,6)分降低至术后的2(1,2)分和末次随访时的1(0,2)分,且两者与术前相比差异均具有统计学意义(P<0.05)。此外,代表患者膝关节客观功能的ROM角度从术前的1

关键词：单髁置换术胫骨假体垫片厚度胫骨截骨假体内外翻假体后倾角